1、整体 V 缝滤件自 洁筛管技术工作总结报告浙江省星炬科技有限公司目 录一、项目概述二、项目承担单位情况三、项目实施的组织保障四、项目的执行与技术指标完成情况五、项目技术实现的依据整体 V 缝滤件自洁筛管技术工作总结报告一、项目概述筛管是井下采油防砂的专用设备，可广泛应用于油田中的油气井、水平井、注水井等不同性质油气层的防砂，具有高渗透、低摩阻、自动解堵、阻砂率高等优点。本项目的研究是在消化吸收国内外研究成果基础上，突破机械加工、防砂工艺、 结构设计 、采油技术等一系列关键技术，开发 出具有自主知识产权的整体 V 缝 自洁防砂筛管产品，以替代进口产品，提升我国油井筛管制造业的技术工艺水平，促进石
2、油工业的发展。近年来，随着石油工业的快速发展，市场对该型产品的需求非常巨大。本项目产品样机已于 2010 年 5 月和 2010 年 7 月分别在石油工业井下工具质量监督检验中心和国家石油管材质量监督检验中心通过产品质量检验，各项技术性能指标均达到标准。二、项目承担单位情况公司创办于一九九五年。浙江省高新技术企业、苍南县成长型企业、信息产业 的“ 双软” 企业。现有员工 81 人，其中大专以上学历占 40%。企业知识密集，立足自主创新，并以中国电科院、华中科技大学、浙江大学等大专院校为技术依托，构筑了科技研发体系，专业从事电力监测设备、石油机械设备的技术开发、设计、生产、销售和服务于一体的专业
3、性企业。公司先后三个产品被国家电力公司列为重点推广产品，列入国家级火炬计划项目，被评为国家级重点新产品，获得国家科技型中小企业技术创新资助项目，获得浙江省科技进步二等奖、温州市科技进步一等奖， “星炬” 获得温州市知名品牌。三、项目实施的组织保障经过充分的市场调研，公司为确保项目的顺利开发实施，公司总经理陈虎亲自主持，成立以杨经贵总工程师为项目技术负责人的研发小组，在项 目实施的人力、物力、 财力上给予重点倾斜，通过整合公司现有的技术力量，配备相关专业科研人员，做到人员统一调配，发挥整体技术优势，保证项目的顺利实施。四、项目的执行与技术指标完成情况1、项目的资金落实与使用情况该项目原计划总投资
4、 190 万元，实际已完成投资 195 万元，其中本公司自筹 180 万元，市科技局拨款 15 万元，各项经费均在 2010年 10 月底全部落实到位。其中生产设备购置费 131.56 万元( 包括数控多头钻床，基管内 磨 车 床 、数 控 管 螺 纹 车 床 等 )；能 源 材 料 费 用 39.78 万 元 (包括 运 用 于 模 具 制 造 、原 材 料 损 耗 、能 源 动 力 等 方 面 )；实 验 检 测 及 管 理 费 22.12 万元 (主 要 用 于 科 研 业 务 经 费 、测 试 费 、研 发 人 员 工 资 及 福 利 费 等 )；其 他 费 用 1.62 万元 (包
5、括 信息 费、 查新费、专利事务费等)。2、项目完成主要研究成果A.产品创新结构设计及优化研究以往井下采油筛管产品普遍采用衬管或套管以及绕丝的结构方式，产品结 构复杂，在实际使用中存在损毁、脱落、卡断等现象，产品强度较差，使用寿命较短，如何突破产品结构缺陷成为本项目研究的重点，为了 较好改善产品的物理机械性能，我们采用单层厚壁钢管为基管，开展创新结构设计研究，首创应用了环状梯形环缝防砂技术，采用单独滤砂室结构，优化过滤单元布局，并在过滤单元与基管连接上采用创新螺纹连接设计，使筛管紧密性增强，控制筛管周边结构均衡受力，使筛管机械强度达到最佳，提高筛管实际应用中的防砂精度，大幅提升产品技术水平。B
6、.防砂工艺技术研究油井筛管性能的优劣，直接取决于其防砂的效果，根据我们的调研分析，目前，国内外的采油防砂方法普遍以割缝衬管、石英砂滤砂管、金属绕丝筛管、 预 填充砾石筛管、金属 丝编织网滤砂管、金属粉未烧丝筛管等机械或化学防砂方法为主，产品过滤介质主要有平纹网、荷兰式斜纹网、多层复合网等，产品过油缝隙固定，防砂精度低，防砂范围较窄，容易造成筛管砂堵等问题，对采油工作造成十分不利的影响。目前，市场上的产 品对此尚无较好的解决办法。我们在开发过程中，利用多年从事筛管产品研发的丰富经验，改变传统过油滤砂技术，首创应用了环状梯形环缝防砂技术，缝隙为环状梯形结构，呈外窄内宽的喇叭形。缝腔光洁度高比面积小
7、、渗滤阻力小压降低；在现场应用中能使粒径小于缝宽的颗粒或泥质物随流体很容易进入管内产出；而大于缝宽的砂则被挡在管外形成高渗透的“ 砂桥” 起到了管外砾石充填的作用，因此在生产过程不易造成砂堵现象，而且会形成自解堵，延长修井周期，提高综合经济效益。C.筛管防护性能优化设计研究传统的筛管产品在应用过程中，由于在滤砂室结构设计上采用焊接工艺，随着时间的推移，都会不同程度出现脱落、损毁等现象。为此我们开展了整体筛管防护性能的应用研究，针对传统产品存在的优缺点，对产品技术工艺进行改进，应用环状梯缝结构设计，开发过滤单元嵌入式结构，形成自由螺纹连接效果，并设置台阶与防退扣措施，滤环通过加强筋成为一整体，成
8、功地解决了滤芯与管体融合、缝隙精度控制、滤芯稳定性等问题，使过滤单元与基管紧密结合，大幅提升产品性能，有效控制产品的成型，提高了产品防砂精度。使整个筛管不但增强了强度，整体防护性能大大提高，避免了滤砂室等元器件的脱落，保证采油防砂工作的正常进行。D.梯级筛管设计应用研究经实践，我们发现在底水油气藏开发过程中，由于完井方式的不同，往往会形成不均匀的水脊和不同的压力分布，导致底水锥进、油井产能下降。我们在以往生产经验的基础上，进行限制油井产能的主要因素进行应用研究，发现底水锥进与筛管水平段长度和水平段的内径存在着较大的联系，为此我们开展了模拟试验研究，建立了油气藏内流动模型、井筒内流动模型、水平井
9、水平段的数学模型，并利用辅助软件设计系统进行梯级筛管的设计应用开发，通过改变筛管内径的大小，抑制底水水脊运动不均衡的现象，合理分布水平井段的地层流量，限制水平井段的地层压力分布平衡程度，有效控制边水和底水锥进，达到合理开采，降低成本，提高经济效益的目的，以此发挥整个水平段的生产能力。E.全套生产工艺技术的完善在上述研究的基础上，我们在生产过程中通过改进加工技术，降低产品加工难度，综合分析控制车、冲、磨、钻、攻等环节， 权衡各环节对产品质量的影响及耗费，通盘考虑各环节对产品质量和成本影响的消长，借用工程优选法原理，开发出一套完善的整体 V 缝自洁筛管生产工艺技术。3、技术指标完成情况筛管外径（m
10、m）：88.9mm筛管内径（mm）：69.86mm筛管重量(kg/m)：18.63微缝间隙(mm)：0.125每米过滤件数（个）：114筛管有效渗流面积(cm 2/m)：262-375筛管最大抗拉载荷(KN)：1042筛管最大塑变扭矩( ft-Ib)：13302滤室最大抗外压差极限(Psi)：6589滤室最大抗内压差极限(Psi)：4135过滤介质材料：SS3044、项目技术路线描述五、项目技术实现依据1、设计思想依据本项目通过参考国外的相关技术报道，结合我公司多年从事油田机械设备生产的丰富经验，再借鉴国内外一些科研院所、高校的研究成果及相关技术报道，通过分析对比国内外同类产品的相关技术标准进
11、行设计生产定型。2、关键技术实现的依据本公司是一家专业从事电力监测设备、石油机械设备的技术开发、设计、生产 、销售和服 务于一体的省级高新技术企业。经多年研究开发及生产实践，公司已开发出一系列的油田机械设备产品，已熟练掌握相关的制造工艺技术。项目关键技术实现的依据如下：A. 采用单独滤砂室结构， 优化过滤单元布局，并在过滤单元与基管连接上采用创新螺纹连接设计，使筛管紧密性增强，控制筛管周边结构均衡受力，使筛管机械强度达到最佳，提高筛管实际应用中的防砂精度，大幅提升产品技术水平。这些研究为本项目产品的开发打下了坚实的技术基础。B. 首创应用了环状梯形环缝防砂技术， 缝隙为环状梯形结构，呈外窄内宽
12、的喇叭形。缝腔光洁度高比面积小、渗滤阻力小压降低；在现场应用中能使粒径小于缝宽的颗粒或泥质物随流体很容易进入管内产出；而大于缝宽的砂则被挡在管外形成高渗透的“砂桥” 起到了管外砾石充填的作用，因此在生产过程不易造成砂堵现象，而且会形成自解堵，延长修井周期，提高综合经济效益。C.提高成品率，降低生产制造成本是增强产品及企业竞争力的必要条件。我们在总结现有生产工艺流程的基础上，优化结构工艺设计，改善操作规程，降低生产成本，提高成品率。 D.高素质人才队伍也是项目关键技术实施的重要保障。公司整体科研实力雄厚，企业先后承担国家、省、市、 县重大科研项目多项，拥有一支以教授、高工为带头人的科研队伍，企业大专以上人员占40%，专门从事科研人员占企业人员总数的 13.58%，并与国家电科院、浙江大学、华中科技大学等高校建立了产学研合作关系，为关键技术的实现提供了可靠的技术人才基础。E.项目科学管理也是关键技术实施的重要前提。我们按预定项目进度与技术要求对项目产品技术实行全程监控，对产品质量严格按照同类产品技术标准及公司现有企业标准（Q/ZXJD 5-2009）和ISO9001：2000 版国际质 量认证体系的标准化要求 执行。
