Фильтр для нефтяных и гидрогеологических скважин

 

ФИЛЬТР ДЛЯ НЕФТЯНЫХ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ СКВАЖИН содержащий трубчатый элемент с фильтрационнымн отверстиями, перекрытыми в первоначальном состоянии, о т л и ч а tout и и с я тем, что, с целью упрощения , декольматаиии фильтра, трубча-. тый элемент выполнен из материала, обладакядёго обратимым эффектом запоминания формы при термоциклиррвании , причем температура фазового перехода материала трубчатого элемента при открытии фильтрационных отверстий равна или меньше температур ры горных пород в месте установки фильтра. сд ffi to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

МЯ) Е 21 В 43 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ

Ф Фй

i "=; : с.:;, -, ии.:::() ты-;::

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3546992/22-03 (22) 03.02.83. (46) 30.07.84. Бюл. 9 28 (72) Y..A.Áàáåö и Н.Д.Нечаев (71) Белорусский научно-исследовательский геологоразведочный институт (53) 622.245.124(088.8) (56) 1. Бушкатов Д.Н. и др. Справочник по бурению скважин на воду. М., "Недра", 1979, с..454.

2. Патент США Р 3880233, кл. E 21 В 43/08, 166-205, опублик.

1975 (прототип,).

„.SU»1105620 A (54)(57) ФИЛЬТР ДЛЯ НЕФТЯНЫХ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ СКВАЖИН содержащий трубчатый элемент с фильтрационными отверстиями, перекрытыми в первоначальном состоянии, о т л и ч а ю-. шийся тем, что, с целью упрощения.декольматаиии фильтра, трубча-. тый элемент выполнен из материала, обладающего обратимым эффектом запоминания формы при термоциклировании, причем температура фазового перехода материала трубчатого элемента при открытии фильтрационных отверстий равна или меньще темпЕратуры горных пород в месте установки фильтра.

O е

1105620

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть исполь-. зовано для фильтрации жидкости.

Известен фильтр для фильтрации пластового агента, содержащий трубчатый перфорационный каркас $13.

Недостатком этого фильтра является высокая вероятность кальматации фильтрующих элементов при его спуске по стволу скважины в процессе 10 установки н продуктивном пласте.

Наиболее близким к предлагаемому является фильтр для нефтяных и гидрогеологических скважин, содержащий трубчатый элемент с фильтрационными отверстиями, перекрытыми в первоначальном состоянии Г2 3.

Однако известный фильтр не может использоваться многократно, так как после плавления в интервале залегания продуктивного пласта материал покрытия остается в скважине.

Для эффективного удаления покрытия необходимы органические растворители. Механическая прочность покрытия недостаточна для его сохранности при трении фильтра о стенки скважины во время транспортировки, а после температурного размягчения и расплавления, по мере спуска фильтра, материал покрытия размазывается по стенкам скважины. Шлам со стенок скважины, смешиваясь с размягченным материалом покрытия, ухудшает условия удаления покрытия с поверхности фильтра и стенок скважины и 35 не позволяет полностью восстановить их проницаемость. Компоненты покрытия, также как кадмий и сви- нец, являются токсичными и, мигрируя по скважине, а также прилегаю- 4ц щим к ней горным породам, оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду. Кроме того, для декольматации фильтра необходимо применять дополнительные средства.

4ель изобретения — упрощение декольматации фильтра.

Поставленная цель достигается тем, что в фильтре для нефтяных и гидрогеологических скважин, содержащий трубчатый элемент с фильтрационными отнерстиями, перекрытыми в первоначальном состоянии, трубчатый элемент выполнен из материала, обладающего обратимым эффектом запоминания формы при термоциклировании, причем температура фазового перехода материала трубчатого элемента при открытии фильтрационных отверстий равна или меньше температуры горных пород в месте устанонки фильтра. 6О

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый фильтр, общий вид; на фиг. 2 — отверстия трубчатого элемента, выполненные в виде щелевых просечек, в транспортном положении, 65 узел Т на фиг. 1; на фиг. 3 — то же, в рабочем положении.

Фильтр содержит трубчатый элемент

1 с щеленой перфорацией;и башмак 2.

Верхним концом трубчатый элемент крепится к колонне бурильных или насосно-компрессорных труб.

Фильтр работает следующим образом.

Предварительно, при изготовлении трубчатому элементу фильтра придают форму, показанную на фиг. 3, и огжигают в закрытом штампе н з неноленном состоянии при 500 C н течение

1 ч. Затем трубчатый элемент охлаждао ют ниже 40 С и подвергают пластической деформации, придавая ему форму, показанную на фиг. 2. В качестве материала для изготовления трубчатого элемента используется, например, сплав титан — никель(54-.56% никеля, остальное — титан ), предел прочности

87 кг/мм, предел выносливости на

Z базе 10 циклон 49 кг/мм, интервал температур фазового перехода(мартенситного превращения)40 — 60 С, плотность 6,41 г/см, напряжение, генерируемое при фазовом переходе под нагрузкой 30 — 60 кгс/cMz, степень пластической деформации 8-15% при обеспечении 100% возврата формы.

Таким образом, в охлажденном .".остоянии(перед нагревом свыше 40 С и после охлаждения ниже 40 С)кромки щеленой перфорации трубчатого элемента сомкнуты и скважность фильтра равна нулю, при температуре выше

60 С имеет место полное восстановление скважности фильтра (100 с возврата формы, показанной на фиг. 31.

Фильтр устанавливают на колонну насосно-компрессорных труб и опускают в скважину, при этом отверстия в .трубчатом элементе закрыты, что исключает их кольматацию. С увеличением глубины спуска возрастает температура горных пород и, соответственно, температура жидкости н скважине. При достижении продуктивных пластов горных пород с температурой от 40 до 60 — 450 С фильтр самостоятельно переводится в рабочее положение.

По окончании отбора пластового агента фильтр извлекается из скважины. После подъема фильтра выше продуктивного пласта в интервалы скважины, имеющие температуру пород ниже 40 С, трубчатый элемент восстанавливает форму. с нулевой скважностью.

Фильтр позволяет осуществлять интенсивную промывку отсТойника и зафильтрового пространства как в период освоения, так и в процессе эксплуатации скважины. Для этого на забой подается охлажденная, например до 0-10 С при температуре горных пород на забое 60-80 С промывочная

1105620

Дие, 3

Составитель Е.Молчанова

Редактор Л.Алексеенко Техред С.Мигунова Корректор А.Тяско

Заказ 5563/25 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 жидкость, что вызывает временное снижение температуры горных пород в зоне фильтра и охлаждение трубчатого элемента до температуры ниже

40 С. Трубчатый элемент уменьшает скважность до нуля, вследствие чего весь поток промывочной жидкости направляется в отстойник и затем в кольцевое пространство между фильтром и стенками скважины, вымывая осадок шлама из отстойника и эафильтро- 10 вого пространства. После прекращения промывки поле температур в зоне фильтра восстанавливается, и щелевая перфорация трубчатого элемента раскрывается. При деформации кромок 5 целевых отверстиЯ отложения кольма-. танта в отверстиях разрушаются, что способствует восстановлению проницаемости фильтра.

Изобретение позволяет исключить из состава фильтра слабое по механической прочности защитное перекрытие отверстий, причем перекрытие разового пользования; осуществлять зафильтровую промывку скважины как в процессе ее освоения, так и эксплуатации; механически разрушать кольматант при деформации кромок фильтрационных отверстий во время фазового перехода. При этом исключаются потери материала фильтра(защитного перекрытия отверстий)и загрязнения ими окружающей среды.