[发明专利]泡沫金属复合防砂结构及液体抽取管

说明书

技术领域

本发明涉及一种油井或水井防砂工具，具体而言，涉及泡沫金属复合在基管外层形成一种泡沫金属复合防砂结构以及具有该结构的液体抽取管。

背景技术

采油时，通常需要通过在基管外设置各种防砂层来达到防砂的目的。目前，油田常用机械防砂工艺有砾石充填防砂工艺、绕丝筛管防砂工艺、筛管防砂工艺、金属烧结微孔材料防砂工艺和金属纤维多孔块防砂工艺等。其中砾石填充工艺由于砾石松散、排列疏松等原因，存在着有效寿命短，施工复杂，无法反洗等缺点。绕丝管防砂工艺和筛管防砂工艺，存在着防粉砂效果差，缝隙或孔隙易被油层细砂堵塞等缺点。采用金属烧结微孔材料防砂工艺和金属纤维多孔块防砂工艺在强度、孔隙度、加工制作、液体流通效果以及防砂效果上也有缺点。

例如，美国专利US5909773A公开了一种油井中的过滤装置，这种过滤装置主要使用金属粉末烧结而成的金属微孔材料(即金属烧结微孔材料或烧结微孔金属)或金属纤维，其中烧结微孔金属是直接将金属粉末经过压制烧结等过程产生的带有孔隙的金属件。由于金属微孔材料或金属纤维主要起到二维过滤作用，液体透过性能较差。

以金属微孔材料作为过滤层为例，如图1所示，金属微孔材料形成的过滤层中包含多个微孔单元E，微孔单元E的侧壁为金属，阻止液体流出，微孔单元E的两端为孔的进出通道，液体从微孔的一端流进，从另一端流出，即从B方向流进，从C方向流出，对于一个微孔E来说，液体流进和流出的方向是有限的，只有一个方向，对于由金属微孔材料形成的整个过滤层来说，各个微孔的排布方向是规则的，液体流进和流出的方向也是规则的，即是直线的、二维的、单一的流动方向。即使是各微孔的排布是杂乱无章的，液体流进和流出的方向也是二维的、单一的流动方向，只不过路线更为曲折的，液体透过性能更差。由于液体流进和流出的方向是二维的、单一的流动方向，液体的流动受限，影响了液体的透过性和流动性。对于金属纤维作的过滤层来说，金属纤维的线性、方向性更为明显，液体流进和流出的方向更是二维的、单一的。所以，目前，金属材料制成的过滤层的透过性能较差。

另外，该美国专利采用直角金属网(单个网格为矩形连接而成的金属网)作为导流网，这种直角金属网只能使液体沿网格的孔洞方向通过，不能使液体从与网格的孔洞呈其他夹角的方向通过，其覆盖在基管上只能产生横向流通面积，不具有纵向流动能力，导流效果不好。

发明内容

本发明提供一种泡沫金属复合防砂结构，以解决防砂的问题。在此基础上，本发明还解决现有金属材料制成的过滤层的透过性能较差的问题、导流效果不好的问题。

为此，本发明提出一种泡沫金属复合防砂结构，所述泡沫金属复合防砂结构套设在基管外，所述泡沫金属复合防砂结构至少包括：泡沫金属制成的泡沫金属防砂层。

进一步地，所述泡沫金属复合防砂结构还包括导流网，所述导流网套设在所述基管外，所述泡沫金属防砂层套设在所述导流网外。

进一步地，所述泡沫金属复合防砂结构还包括席型网，所述席型网夹设在所述导流网与所述泡沫金属防砂层之间。

进一步地，所述泡沫金属复合防砂结构还包括：套设在所述泡沫金属防砂层外的紧固所述泡沫金属防砂层的固定管，所述固定管的管壁上设有液体流通通道。

进一步地，所述固定管为具有冲孔的焊管。

进一步地，所述泡沫金属防砂层为单层结构。

进一步地，所述泡沫金属防砂层为多层结构，所述泡沫金属防砂层包括：第一级滤砂层，设置在远离所述基管的外侧；第二级滤砂层，套设于所述第一级滤砂层内。

进一步地，所述泡沫金属防砂层还包括：第三级滤砂层，套设于所述第二级滤砂层内。

进一步地，所述第三级滤砂层套设在所述导流网外，所述固定管套设在所述第一级滤砂层外。

进一步地，所述基管的外壁上设有焊接座，所述固定管与所述泡沫金属防砂层焊接在所述焊接座上。

进一步地，所述泡沫金属密度大于等于1.6g/cm³，孔隙度小于等于80％。

进一步地，所述第三级滤砂层和所述第二级滤砂层的厚度大于等于1mm，所述第一级滤砂层的厚度小于等于1mm。

进一步地，所述泡沫金属防砂层的制作过程包括：将不同孔隙度的聚氨酯海绵导电化，通过电沉积将金属沉积在海绵筋表面。

进一步地，所述导流网由金属板冲压而成，沿冲压方向，所述金属板形成凹陷，所述凹陷具有沿与所述冲压方向垂直的方向的通道。

本发明还提供一种液体抽取管，液体抽取管包括基管和如前面所述的泡沫金属复合防砂结构，所述泡沫金属复合防砂结构套设在基管外。