專利名稱：油、氣井防腐防砂過濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油田采油設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是在石油開采作業(yè)中，用于油井、氣井前期防砂的微孔防腐防砂過濾裝置。
油砂分離是石油工業(yè)采油作業(yè)中必須解決的技術(shù)問題。目前，用于油、氣井下層采油段井壁防砂過濾裝置，通常采用外壁纏繞不銹鋼絲的過濾管，原油通過縫隙過濾，其缺點(diǎn)是成本高，縫隙易堵塞，鋼絲易損變形，抗拉伸強(qiáng)度低，還需外支承裝置，而且只能一次性使用。另外，由于外壁纏繞不銹鋼絲的過濾管自身的結(jié)構(gòu)問題，在下入井下采油段過程中以及使其定位則需用大量的物力和人力。經(jīng)檢索國內(nèi)外專利專利號(hào)為CN9020131.5的“無縫微孔過濾油砂分離管”，該專利技術(shù)盡管從結(jié)構(gòu)上、性能及成本上優(yōu)于目前通常使用的不銹鋼絲油砂過濾管。但該分離管僅適用于抽油泵防砂，無法解決井壁防砂，盡管如此，仍然存在較大缺陷，如防腐性能差、抗壓強(qiáng)度低，另外上述結(jié)構(gòu)的制造工藝復(fù)雜，產(chǎn)成品時(shí)間長，而且操作危險(xiǎn)性大。
本發(fā)明的目的是提供一種適用于油、氣井采油段井防砂的過濾裝置，它不僅可以降低油井施工費(fèi)用，縮短施工周期，而且能有效地防砂，提高油、氣井利用率，增加原油產(chǎn)量。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該裝置包括不銹鋼支承管，其特征是在不銹鋼支承管的中部周邊上開有一凹槽，在凹槽內(nèi)的管壁上均布有通孔，在凹槽內(nèi)鑲嵌有一采用鐵或銅粉末冶金材料制成的微孔防砂過濾管，在不銹鋼管的兩端開有外螺紋。
微孔防砂過濾管的制造工藝是
1、在一定量的鐵或銅冶金粉末中加入適量的透孔劑、成形劑和防腐劑，充分?jǐn)嚢杌靹?，其重量百分比為鐵或銅金屬粉末∶透孔劑∶成形劑∶防腐劑＝40-85∶10-25∶5-20∶0-20。
2、將1中所述的混勻物放置在鋼管中部的凹槽內(nèi)，在冷等靜壓力機(jī)作用下成形，其中采用鐵粉末的成形壓力為110-160Mpa，采用銅粉末的成形壓力為60-90Mpa。
3、成形后放入燒結(jié)爐中進(jìn)行活化，在半封閉狀態(tài)下，活化溫度為650-1150℃，活化時(shí)間其中采用鐵粉末的為4-6小時(shí)，采用銅粉末的為3-5小時(shí)。
4、冷卻至常溫下，再經(jīng)機(jī)械加工即成為防腐防砂過濾裝置。
上述所指的透孔劑有鋁粉、青銅粉、木質(zhì)粉末、焦碳粉;成形劑有松香、聚乙烯醇、環(huán)氧樹脂、聚氨脂、丁二胺;防腐劑有乙二胺、二丁脂、木質(zhì)素磺酸鈉。
常用的鐵冶金粉末是霧化鐵粉、還原鐵粉和硬質(zhì)合金鐵粉;常用的銅冶金粉末是鈹青銅粉和氣霧化銅粉。
微孔防砂過濾管的最佳重量百分比為鐵或銅冶金粉末∶透孔劑∶成形劑∶防腐劑＝70-85∶10-15∶5-8∶0-7。該裝置在燒結(jié)爐中的活化溫度其中帶有鐵粉末的最佳活化溫度為1000-1100℃，帶有銅粉末的最佳活化溫度為700-800℃。
由于本發(fā)明采用了不同材質(zhì)的粉末冶金材料，按照一定的配比、燒結(jié)成微孔防腐防砂過濾裝置，而且與不銹鋼支承管成不一體結(jié)構(gòu)，因此它不僅適應(yīng)各種出砂油井、氣井中的防砂和油井前期防砂的要求，而且適當(dāng)調(diào)整微孔孔隙度還能把氣井中的水防住，不影響天然氣的生產(chǎn)，它亦可作人工井壁。由于將成形后的微孔過濾管在氣化氣份下一次燒結(jié)成功，大大地縮短了生產(chǎn)周期，從根本上改變了在H2狀態(tài)下燒結(jié)，徹底消除了燒結(jié)操作中的危險(xiǎn)因素，而且它的抗壓強(qiáng)度、抗壓潰強(qiáng)度和抗拉伸強(qiáng)度提高了10-15倍。將同一尺寸規(guī)格的過濾裝置采用螺紋管箍連接起來，直接下入油層段，完全可以取代鋼絲防砂管做人工井壁進(jìn)行井防砂。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明用于油井安裝示意圖。
如圖1所示，本發(fā)明的具體實(shí)施方案是選用1米左右、壁厚為8毫米的無縫鋼管1，在該無縫鋼管的兩端開有60-80毫米寬的外螺紋5，在除去鋼管開螺紋部分的中部周邊至外向內(nèi)開有3毫米深的凹槽3，在凹槽的管壁上均布有直徑為12-18毫米的通孔4。在凹槽內(nèi)充填有一由鐵或銅粉末冶金材料及一定量的透孔劑、成形劑和防腐劑充分混合而制成的微孔防砂過濾層2，鋼管與過濾層之間采用固化劑粘結(jié)為一體。
當(dāng)以鐵粉末冶金為材料時(shí)將帶有防砂過濾層的鋼管經(jīng)冷等靜壓機(jī)壓力成形，而成為微孔防砂過濾管，成形壓力為110-160Mpa，成形后將其放入燒結(jié)電爐中進(jìn)行活化，在半封閉狀態(tài)下，活化溫度在1000-1100℃，活化時(shí)間為4-6小時(shí)，活化后取出冷卻至常溫即為成品。
上述微孔防腐防砂過濾管的重量百分比為霧化鐵粉∶鋁粉∶松香∶乙二胺＝70∶15∶8∶7，霧化鐵粉∶青銅粉∶聚乙烯酸∶乙二胺＝80∶10∶6∶4，還原鐵粉∶鋁粉(或青銅粉)∶丁二胺∶二丁脂＝80∶10∶5∶5，還原鐵粉∶焦碳粉∶環(huán)氧樹脂∶木質(zhì)素橫酸鈉＝84∶10∶5∶1。
當(dāng)以銅粉末冶金為材料時(shí)將帶有防砂過濾層的鋼管經(jīng)冷等靜壓機(jī)壓力成形，為微孔防砂過濾管，成形壓力為75-85Mpa;成形后將其放入燒結(jié)電爐中進(jìn)行活化，在半封閉狀態(tài)下(有少量空氣存在下)，活化溫度在700-800℃，活化時(shí)間為3-5小時(shí)，活化后取出冷卻至常溫，可對微孔防腐防砂管稍微進(jìn)行表面機(jī)加處理即為成品。
微孔防腐防砂過濾管的重量百分比為鈹青銅粉∶鋁粉∶松香∶二丁脂＝75∶12∶7∶6;鈹青銅粉∶焦碳粉∶環(huán)氧樹脂∶木質(zhì)素磺酸鈉＝84∶10∶5∶1，氣霧化銅粉∶鋁粉∶丁二胺∶乙二胺＝70∶15∶8∶7。
將上述結(jié)構(gòu)及工藝敘述的數(shù)根防腐防砂過濾裝置下到油、氣井下的油層段，通過螺紋接頭6(參看圖2)連接成為一體結(jié)構(gòu)并固定在采油段從而達(dá)到了本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種適用于井下油層段井防砂的油、氣井防腐防砂過濾裝置，其特征是在不銹鋼管的中部周邊上開有一凹槽，在凹槽內(nèi)的管壁上均布有通孔，在凹槽內(nèi)鑲嵌有一采用鐵或銅粉末冶金材料制成的微孔防砂過濾管，在不銹鋼管的兩端開有外螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐防砂過濾裝置，其特征是在凹槽與微孔防砂過濾管之間采用固化劑粘結(jié)成為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐防砂過濾裝置，其特征是微孔防砂過濾管的制造工藝是(1)、在一定量的鐵或銅冶金粉末中加入適量的透孔劑、成形劑和防腐劑，充分?jǐn)嚢杌靹?，其重量百分比為鐵或銅金屬粉末∶透孔劑∶成形劑∶防腐劑＝40-85∶10-25∶5-20∶0-20;(2)、將(1)中所述的混勻物放置在鋼管中部的凹槽內(nèi)，在冷等靜壓力機(jī)作用下成形，其中采用鐵粉末的成形壓力為110-160Mpa，采用銅粉末的成形壓力為60-90Mpa;(3)、成形后放入燒結(jié)爐中進(jìn)行活化，在半封閉狀態(tài)下，活化溫度為650-1150℃，活化時(shí)間;其中采用鐵粉末的為4-6小時(shí)，采用銅粉末的為3-5小時(shí);(4)、冷卻至常溫下，再經(jīng)機(jī)械加工即成為防腐防砂過濾裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的防腐防砂過濾裝置，其特征是根據(jù)油、氣井中不同工作狀態(tài)所采用的微孔防砂過濾管，可由霧化鐵粉、還原鐵粉、硬質(zhì)合金鐵粉和鈹青銅粉、氣霧化銅粉粉末冶金材料燒結(jié)而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防腐防砂過濾裝置，其特征是常用的透孔劑有鋁粉、青銅粉、木質(zhì)粉末、焦碳粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防腐防砂過濾裝置，其特征是常用的成形劑有松香、聚乙烯醇、環(huán)氧樹脂、聚氨脂、丁二胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防腐防砂過濾裝置，其特征是常用的防腐劑有乙二胺、二丁脂、木質(zhì)素磺酸鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防腐防砂過濾裝置，其特征是微孔防砂過濾管的最佳重量百分比為鐵或銅冶金粉末∶透孔劑∶成形劑∶防腐劑＝70-85∶10-15∶5-8∶0-7。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防腐防砂過濾裝置，其特征是壓力機(jī)為冷等靜壓機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防腐防砂過濾裝置，其特征是在燒結(jié)爐中的活化溫度，其中帶有鐵粉末的最佳活化溫度為1000-1100℃，帶有銅粉末的最佳活化溫度為700-800℃。
全文摘要
一種適用于井下油層段井防砂的油、氣井防腐防砂過濾裝置，其特征是在不銹鋼管的中部周邊上開有一凹槽，在凹槽內(nèi)的管壁上均布有通孔，在凹槽內(nèi)鑲嵌有一采用鐵或銅粉末冶金材料制成的微孔防砂過濾管，在不銹鋼管的兩端開有外螺紋。它不僅可以降低油井施工費(fèi)用，縮短施工周期，而且能有效地防砂，提高油、氣井利用率，增加原油產(chǎn)量。
文檔編號(hào)E21B43/08GK1062187SQ9210601
公開日1992年6月24日 申請日期1992年1月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月10日
發(fā)明者趙光, 于春林, 李正 申請人:沈陽市微孔過濾材料設(shè)備廠