Скважинный фильтр

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБ ЛИК..SU„„1213179 А

Ш4 Е 21 В 43 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Ц .; "" е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТБУ (21) 3525717/22-03 (22) 22.12.82 (46) 23.02.86. Бюл. № 7 (72) Б. С. Никанюк, Е. Г. Мясновский и В. А. Доценко (53) 662.245.! 24 (088.8) (56) Гаврилко В. М. Фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин. — М.: Стройиздат, 1968, с. 91.

Авторское свидетельство СССР № 1076572, кл. Е 21 В 43/08, 1981. (54) (57) 1. СКВАЖИННЬ1Я ФИЛЬТР патронного типа, выполненный в виде вплотную уложенных на каркасе кольцевых нли спиральных проволокообразных элементов с чередующимися радиальными пазами и выступами, входящими один в другой и размещенными по обе стороны проволоки, отличающийся тем, что, с целью повышения скважности, днища радиальных пазов выполнены наклонными к плоскости, перпендикулярной оси фильтра, и наклон днищ ориентирован по отношению к указанной плоскости с образованием проходных каналов, расширяюш.ихся в направлении движения флюида через скважинный фильтр.

2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что поперечное сечение проволоки выполнено в виде трапеции, меньшее основание которой оперто на взаимодействующие с ним элементы каркаса, а большее основание расположено со стороны входа флюида в скважинный фильтр.

3. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что большее основание выполнено Я треугольным в сечении, с тупым углом при вершине

1213179

Изобретение относится к горной промышленности, точнее к области нефтегазодобычи, в частности к фильтрующим устройствам и их элементам, и может быть использовано, например, в скважинных фильтрах для газовых скважин.

Цель изобретения — повышение скважности при одновременном снижении веса фильтра.

На фиг. 1 представлено расположение фильтрующего элемента на каркасе фильтра; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1 (вариант фильтрующего элемента, днища продольных пазов которого выполнены наклонными, но не ориентированными); на фиг. -3 — вариант с ориентацией за счет выполнения сечения в виде трапеции, нижнее основание которой оперто на элементы каркаса фильтра; на фиг. 4 вариант с треугольным в сечении верхним основанием; на фиг. 5 — сечение А — А на фиг. 3 (проходное сечение фильтрующего элемента; на фиг. 6 и 7 — схемы, поясняющие возникновение эффекта повышения скважности и экономии материала.

Фильтрующий элемент 1 намотан на продольные стержни 2, прикрепленные (например, приваренные) к поперечным кольцам 3 каркаса фильтра (фиг. 1). Он может быть выполнен как в виде наматываемой проволоки, так и в виде уложенных вплотную на каркасе отдельных колец. Проволокообразные элементы 4 фильтрующего элемента 1 имеют чередующиеся радиальные пазы 5 и выступы 6, входящие один в другой и разещенные по обе стороны проволоки (фиг. 3). 3а счет этого образуются проходные каналы 7, расширяющиеся в направлении движения флюида через фильтрующий элемент. Диффузорность каналов 7 обеспечивается за счет наличия наклона днищ 8 пазов 5 к плоскости, перпендикулярной к оси фильтра.

Для того, чтобы обеспечить простоту ориентации наклона днищ 8 к указанной плоскости, сечение проволоки выполняется в виде трапеции (фиг. 3), причем нижнее основание 9 этой трапеции оперто на продольные стержни 2 каркаса фильтра.

Верхнее основание может быть выполнено треугольным в сечении (фиг. 4), с тупым углом при вершине, что позволяет обеспечить меньшую засоряемость фильтра и упрощение очистки фильтрующего элемента 1.

Работа фильтра происходит как в известных конструкциях подобного типа. По сравнению с последними в предлагаемом скважинном фильтре имеет место повышение скважности и снижение расхода металла, что приводит в конечном итоге к

50 снижению веса всего фильтра в целом, причем это происходит за счет выполнения днищ пазов наклонными и ориентированными по отношению к плоскости, перпендикулярной к оси фильтра.

При выполнении днищ пазов наклонными (фиг. 6) выступы 6 более глубоко входят в пазы 5 (разумеется, при сохранении значения величины зазора 6) и общая длина, занимаемая двумя соседними проволокообразными элементами, уменьшается.

Это приводит к тому, что на той же длине фильтрующего элемента укладывается большее количество витков с образованием тем самым большего количества щелей.

Очевидно, что при той же ширине щели увеличение их количества на той же длине фильтра приводит к увеличению проходного сечения, а следовательно, приводит к увеличению скважности. В связи с увеличением глубины паза уменьшается площадь заштрихованной части сечения, а следовательно, снижается вес каждого витка и обеспечивается экономия материала.

Кроме того, при таком исполнении точка В входа флюида в щель «поднимается» дальше от горизонтальной оси, связывающей центры О, и О, благодаря чему угол впуска флюида (и находящихся в нем частиц песка) увеличивается. Большее значение этого угла обеспечивает меньшую засоряемость фильтрующего элемента за счет того, что меньшее количество движущихся с большой скоростью частиц, врываясь в щель, заклинивается в ней из-за малого значения угла. Помимо этого, диффузорность проходного канала также способствует лучшему отводу частиц песка из щели, что дополнительно снижает засоряемость фильтра.

Наличие наклона днищ пазов (фиг. 7) позволяет при сохранении скважности фильтрующего элемента в целом уменьшить щель и повысить тем самым степень очистки прокачиваемого через такой фильтр продукта. В известных конструкциях уменьшение щели для повышения степени очистки имеет предел, поскольку плоскопараллельные проходные каналы сильно увеличивают свое гидравлическое сопротивление. В предла. гаемом техническом решении сужение каналов не приводит к столь резкому повышению гидравлического сопротивления из-за их диффузорности. Кроме того, за счет повышения скважности компенсируется снижение расхода через такой фильтр.

Таким образом, в предлагаемом скважинном фильтре одновременно достигаются увеличение скважности, снижение расхода металла, снижение засоряемости и повышение степени очистки.

1213179

Фиг.5

1213179

ы, Составитель Е. Молчанова

Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор А. Обручар

За каз 760/43 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4