Скважинный фильтр

 

„;SU,» 1046484 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) В 21 В 43 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

- -" И О ЙЩд

Н ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 345 9278/22-03 (2 ) 23.04.82 ,(46) 07 ° 10.83. Бюл. 9 37 (72) Е. Л. Барсук и A. Ф. Реженко (71) туркменский научно-исследовательский геологоразведочный институт (53) 622;243.124(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 587241, кл. Е 21 В 43/08, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3298436, кл. Е 21 В 43/08, 1981 (прототип) ° (54)(57) 1 СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР включающий трубчатый каркас с продоль-ной щелевой перфорацией со спиральной нарезкой на внешней поверхности и однорядной проволочной навивкой, размещенной в канавках спиральной нарезки, отличающийся тем, что, с целью повьзаения надежности в работе при сохранении мини мального диаметра фильтра, спиральная нарезка выполнена многозаходной, а ход ее — кратным диаметру проволоки навивки с коэффициентом кратности, равным числу эаходоц, причем канавки многозаходной нарезки выполнены с различной глубиной для каждого захода, с разностью .глубины смежных канавок Ь, определяемой 1lo формуле где d" - ширина фильтрующей щели, м. д - диаметр проволоки навивки,м.

2. Фильтр цо п. 1, о т л и ч аO ю шийся тем, что спиральные канавки имеют левое направление.

1046484

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к нефтегазовой, и может быть использовано для оборудования гидрогеологических скважин, а также глубоких скважин на нефть и газ. 5

Известны проволочные фильтры с трубчатым перфорированным каркасом и намотанной на него проволокой (1 ), Недостаток этих фильтров заключается в том, что при использовании в более тонкоэернистых фракциях они подвержены пескованию.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является скважинный фильтр, включающий трубчатый каркас с продольной щелевой перфорацией, со спиральной нарезкой на внешней поверхности, и однорядной. проволочной навивкой, размещенной в канавках спиральной нарезки 2 .

Недостатком этого устройства является сложность конструкции.

Цель изобретения — повышение надежности в работе при сохранении минимального диаметра фильтра.

Поставленная цель достигается 25 тем, что в скважинном.,фильтре, включающем трубчатый каркас с продольной щелевой перфорацией со спиральной нарезкой на внешней поверхности и однорядной проволочной навивкой, 30 размещенной в канавках спиральной нарезки, спиральная нарезка выполнена многозаходной, а ход ее — кратным диаметру проволоки навивки с коэффициентом кратности, равным чис- 35 лу,заходов, причем, канавки многоэаходной нарезки выполнены с различной глубиной для каждого захода, с разностью глубины смежных канавок .Ь, определяемой по Формуле

40 где — ширина фильтрующей щели, мм. д — диаметр проволоки навивки, ММа

Спиральные канавки имеют левое направление.

На фиг. 1 показан фильтр, ббщий . вид; на фиг. 2 — схема размещения смежных витков проволоки в сечении по образующей трубчатого каркаса; на фиг. 3 — схема размещения смежных витков трапецеидальной проволоки в сечении по щели перфорации.

Скважинный фильтр включает трубчатый каркас 1 с выполненной на нем герфорацией 2, целесообразно»продольной, щелевой. На внешней поверхности каркаса 1 выполнена многозаходная левая спиральная нарезка 3 (или 60 накатка), в канавках которой размещена однорядная проволочная навивка 4. Ход леной спиральной наре-:— ки 3 взят кратным диаметру. 4 проволоки (проволочной навивки) 4; причем коэффициент кратности равен числу заходов спирали t = d h

Диаметр трубчатого каркаса 1 определяется условиями безопасного ведения работ в скважине.,Спиральная .нарезка 3, выполняется на трубчатом каркасе 1 для осуществления проволочной навивки 4 с гарантированным шагом. Нарезка спирали — левая, что создает эффект вывинчивания фильтра при извлечении его из зоны прихвата.

Тем самым облегчен съем фильтра после проведения испытаний. .В зависимости от требований к прочности конструкции и к скважности фильтра перфорацию 2 выполняют либо в виде продольных сквозных щелей, либо фрезеруют продольные пазы, в которых выполняют перфорационные отверстия. По впадинам резьбы ведут намотку Проволоки и приваривают ее концы к корпусу каркаса. Канавки многозаходной спирали выполнены с различной глубиной для каждого захода.

Разность глубины — Ь двух смежных канавок определяется по формуле

Ь=

Ю где д - требуемая ширина фильтрующей щели, мм, d — диаметр проволоки навивки фильтра, мм.

Используемая для фильтра проволока может быть как круглого, так и иного сечения, например треугольного или трапецеидального. Такая форма сечения проволоки в сочетании с про-. филем резьбы способствует образованию над фильтрующей щелью сводов частиц породы и обеспечивает высокий водоотбор.

Сначала наматывают проволоку- по заходу резьбы с наибольшей глубиной, а далее в порядке ее уменьшения.

В проекции на боковую поверхность .смежные витки проволоки ложатся без зазора, поскольку исходный шаг резьбы S равен диаметру проволоки, требуемый же зазор образуется путем смещения положения смежных витков по высоте канавки. Размер фильтрующей щели d по расстоянию между центрами смежных витков определяется по формуле

3 + Ь2 — d (обозначения

1 те же) .

В таблице приведены размеры полу чаемых фильтрующих щелей в зависимости от диаметра проволоки и разности нарезки в смежных канавках для двухэаходной резьбы.

1046484

К. мм, 0 5 0,6 а, мм

0,2 0,3 0,4

0,7 0,8 0,9 1,0

0,020 0,044 0,077 0,133 0,166 0,221 0,281 0,345 0,414

1,0

0,013 0,030. 0,052 0,081 0,116 0,155 0,200 0,249 0,303

1,5

2,0 0,010 0,022 0,040 0,082 . 0,088 0,119 0;154 0,193 0,236

2,5 0,008 .0,018 0,032 0,050 0,071 0,096 0,125 0,157 0 193

0,007 О, 015 0,027 0,041 0,059 0,081 0,105 0,132 0,162

3,0

Из таблицы видно, что конструкция фильтра обеспечивает весьма малые размеры фильтрующей щели.

Концы фильтра, в соответствии с конкретными задачами исследования, оборудуют переводником, буровым наконечником, обратным клапаном или их комбинацией.

Простота и компактность предлагаемой конструкции позволяют получить работоспособные фильтры диаметром

50-60 мм подъем или спуск фильтра в скважину не требует каких-либо ограничений, так как его габариты не более чем на диаметр проволоки превышают номинальный размер спускаемой колонны;. кольматация фильтра при движении через толщу глинистого раствора ликвидируется полностью, как правило, промывкой чистой водой, фильтрующая поверхность способна вы- держивать перепады давлений в десят1 ки атмосфер как при промывке фильтра изнутри, так и снаружи (например, в нефтяных и газовых скважинах); возможность изготовления фильтра с заданной величиной фильтрующей щели обеспечивает его успешное применение в самых неблагоприятных коллекторах с малой водоотдачей, содержащих пылеватые н тонкозернистые фракции, характерные для больших глубин, форма фильтрующей щели, прикрытой по фронту смежным витком проволоки, является причиной поворота струи .и частичного гашения ее инерции, что способствует выпадению из потока частиц и формированию у боковой поверэности естественного фильтра; навивка проволоки по многоходовой .резьбе с ходом кратним ее дйаметру способствует относительному увеличению скважности фильтра, так как ширина щелей не входит в протяженность фильтра.

1046484

Заказ 7691/34 Тирак 603

ВНИИПИ РосударствеиногО комитета СССР по делам изобретений и открытий

11S035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Уигород, ул. Проектная, 4

Составитель Е. Молчанова

Редактор A. Козориз Техред И.Метелева

Корректор В. Бутяга «

Подписное