Скважинный фильтр

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче нефти в скважинах. Цель - повышение надежности и эффективности работы. Фильтр содержит перфорированный каркас 1 с размещенными на нем с фильтрующим зазором кольцами 2 с трапецеидальным сечением и упорами для сжатия колец 2 с двух сторон. В фильтрующем зазоре установлены эластичные и жесткие стержни 11 и 12 равномерно с чередованием между каркасом 1 и кольцами 2. Диаметр стержня 12 меньше диаметра стержня 11. Упоры установлены с возможностью ограниченного перемещения. Верхние торцы колец 2 выполнены с наружным и с внутренним скосами. Углы наружного скоса по одной половине окружности и угол внутреннего скоса равны между собой и больше угла наружного скоса по второй половине окружности. При необходимости регенерации фильтра в НКТ закачивают промывочную жидкость. Под давлением напора происходит сжатие амортизаторов, увеличение зазора между кольцами 2 и поступление жидкости за фильтровую зону. При этом промывочная жидкость удаляет практически весь кольматирующий песок. Одновременно с регенерацией фильтра проводится промывка скважины. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО-(ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) Al (584E 21 В 43 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

Фиг.1 госуддРстаеннь1й комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4274080/23-03 (22) 01.07.87 (46) 23.11 ° 89. Бюл. ¹ 43 (7 1) Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) О,Х.Гусейнов, Л.С.Мелик-Асланов, Ш.Г.Ширинов, И.Ю.Эфендиев и Т.К,Аливердизаде (53) 622.245.124(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 640002, кл. K 21 В 43t08, 1978.

Гаврилко B,М. Фильтры водозабор ных водопонизительных н гидрогеологических скважин.-М.: Недра, 1961, с.61-63. (54) СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и м.б, ис пользовано при добыче нефти в скважинах. Цель — повышение надежности и эффективности работы. Фильтр содерж т перфорированный каркас 1 с размещенными на нем с фильтрующим зазором кольцами 2 с трапецеидальным сечением и упорами для сжатия колец

2 с двух сторон. В фильтрующем зазоре установлены эластичные и жесткие стержни 11 и 12 равномерно с чередованием между каркасом 1 и кольцами 2. Диаметр стержня 12 меньше диаметра стержня 11. Упоры установлены с возможностью ограниченного перемещения. Верхние торцы колец 2 выполнены с наружным и с внутренним скосами. Углы наружного скоса по одной половине окружности и угол внутреннего скоса равны между собой и больше угла наружного скоса по второй половине окружности. При необходимо2 сти регенерации фильтра в НКТ вака» чивают промывочную жидкость. Ilop давлением напора происходит сжатие амортизаторов, увеличение зазора между кольцами 2 и поступление жидкости за фильтровую зону. При этом промывочная жидкость удаляет практически весь кольматирующий песок.

Одновременно с регенерацией фильтра проводится промывка скважины.2 ил.

1523654

Йзобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при добыче нефти в скважинах, пласты которых сложены из слабоцементированных и рыхлых песков.

Целью изобретения является повышение надежности и эффективности работы.

На фиг.1 показан фильтр, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Скважинный фильтр состоит из перфорированного каркаса 1, отверстия которого расположены в шахматном порядке. На каркасе 1 размещены с-филь трующим зазором кольца 2 с трапецеидальным сечением, изготовленные из легкого металла, обработанного износостойким, антикоррозионным покрытием. КЭП (композиционные электрохимические покрытия), с возможностью под действием созданных усилий вертикального и радиального перемещения.

На кольцах 2 установлены упоры для сжатия колец с двух сторон. Упоры выполнены в виде усилителя 3, связанного с движком 4, и нижнего упора

5. Упоры подпружинены амортизаторами

6 и 7 и установлены с возможностью ограниченного перемещения, для чего выше движка 4 установлен ограничитель 8, а под нижним упором Sстакан 9. Стакан 9 и.движок 4 также предохраняют амортизаторы 6 и 7 от окружающей среды. Под амортизатором

6 установлена упорная муфта 10. В ф ьтрующем зазоре установлены эластичные и жесткие цилиндрические стержни 11 и 12. Стержни 11 и 12 установлены равномерно с чередованием между каркасом I и кольцами 2,,причем диаметр жесткого цилиндрического стержня 12 меньше диаметра эластичного цилиндрического стержня 11.

Эластичный стержень 10 выполнен из нефтестойкого каната. Жесткий стержень 12 выполнен из стали и прикрепляется с помощью хомута 13 и шурупа 14 к каркасу 1. На верхнюю часть каркаса 1 устанавливается патрубок 15, на нижнюю заворачивается муфта 16.

Кольца имеют трапецеидальное сечение во внутреннюю и наружную сто-, роны, частично уменьшающее степень кольматации фильтра. Верхние торцы колец выполнены с наружными и внут ренними скосами. При этом углы на5

f0

20 ружного скоса по одной половине окружности и угол внутреннего скоса равны между собой и больше угла наружного скоса по второй половине окружности. Так, наружный скос по одной половине окружности выполняют под углом 20, по другой — 45, и внутренний скос — под углом 45 .

После обработки колец на плоскошлифовальном станке на верхней торцовой поверхности получается четыре

Ф о выступа, расположенных под углом 90 друг относительно друга, а нижняя торцовая поверхность кольца остается плоской; Щели необходимых размеров между кольцами образуются в зависимости. от высоты выступа при сборке калец. друг на друга таким обра-. зом, что плоский торец каждого кольца находится на верхнем торце с выступами. Эластичный:нефтестойкий ка-

° нат и стальной стержень обеспечивают между наружной поверхностью перфо..

25 рированного каркаса и внутренней поверхности фильтроэлементов,что создает свободное пространство прохождения сквозь щели жидкости и ограничивает осевое и понеречное перемещения колец 2, Изготовление колец из легкого металла и обработка его композиционным электрохимическим покрытием дают возможность совершать необходимые перемещения под действием вибрации амортизатора и разницы гидродинамического давления, а также увеличить износостойкость и антикорроэионность.

i фильтр работает следующим образом.

Поток жидкости, содержащий. частицы песка, попадает иэ пласта к зазорам между кольцами и, проходя через них, поступает в кольцевое пространство Б. Освободившись от круп45 ных и абразивных частиц песка, жидкость через перфорированные отверстия поступает во внутреннюю полость фильтра и к приему СШН и освобождается от крупной абразивной фракции ° песка () 0,1 мм). Мелкие тонкозернистые частицы песка и ила, проходя через зазор кольца, выносятся на поверхность восходящим потоком жидкости.

В процессе работы насосной установки, когда головка балансира совершает ход вверх, нагнетательный клапан насоса закрывается, а .всасывающий открывается, При этом вес

25

5 15 столба жидкости в НКТ от труб передается на колонну штанг, вследствие чего трубы укорачиваются.

В начальный момент после перехода от укарачивания труб к удлинению (при ходе вниз) под действием инерции усилитель 3 и движок 4 находятся в верхнем положении. Упорная муфта 10, патрубок 15 с ограничителем 8 движутся вниз и дают

"мгновенный" толчок буртику усилителя 3. При этом амортизаторы б от мгновенного дополнительного импульса увеличивают частоту осевого колебания .нижних амортизаторов 7 и колец 2, что способствует расширению щели, самоочищению фильтра.

Ход движка 4 регулируется в соответствии с.установленным режимом с помощью ограничителя 8 °

Поперечное перемещение колец происходит под действием разницы гидродинамических усилий, созданных потоком жидкости, и динамических уровней. Усилие, действующее на кольца с расточкой 45О, будет больше, чем со стороны расточки под углом 20 . За счет гидравлических потерь между . зазорами уровень на внутренней полосе фильтра меньше, чем наружный, и это создает дополнительныр усилия для одностороннего поперечного перемещения кольца и сжатия эластичного .каната до границы стального стержня. При нагнетательном процессе повьппается уровень внутри фильтра,давление, действующее на внутреннюю расточку и поверхность колец, а так же усилия восстановления сжатого ка. ната, способствующие перемещению кольца в прежнее положение. В процессе работы цикл повторяется.

При необходимости регенерации фильтра в насосно-компрессорные тру. бы закачивают промывочную жидкость.

Под давлением напора происходит сжатие амортизаторов, увеличение зазора между кольцами и поступление жидкости .за фильтровую зону. При этом промывочная жидкость удаляет прак-. тически весь кольматирующий песок. !

23654 6

3а счет этого достигается возможность создания в затрубном пространстве давления и расхода промывочной жидкости, необходимых для выноса песка, находящегося в осадке за корпусом, и песка, кольматирующего фильтр по затрубному пространству на поверхность, т.е, одновременно с регенерацией фильтра проводится промывка скважины.

Фильтр применяется в трех вариантах. Фильтр спускается: на сплошной колонне совместно с насосно-компрессорными трубами (НКТ) штангового насоса и свободна подвешен против эксплуатационного объекта: на НКТ и устанавливается против эксплуатационного объекта, заякировывается и пакеруется в подвешенном состоянии; опускается одна секция (длиной

1-1,5 м) под скважинный штанговый насос (СШН), как защитное приспособление для борьбы с вредным влиянием песка на работу штанговаго насоса.

ФормуЛа изобретения

Скважинный фильтр, содержащий перфорированный каркас с размещенными на нем с фильтрующим зазором кольцами с трапецеидальным сечением и упорами для сжатия колец с двух сторон, отличающийся тем,.что, с целью повьппения надежности и эффективности работы, он снабжен эластичным и жестким цилиндрическими стержнями, установленными равномерно с чередованием в фильтрующем зазоре между перфори- рованным каркасом и кольцами, причем диаметр жесткого цилиндрического стержня меньше диаметра эластичнога, упоры установлены с возможностью ограниченного перемещения, а верхние торцы колец выполнены с наружным и внутренним скосами, при этом углы наружного скоса по одной

Э половине окружности и угол внутреннего скоса. равны между собой и больше угла .наружного скоса по второй половине окружности.

1523654

Я-л

Составитель Е.Молчанова

Редактор В.Бугренкова Техред И,Дидык Корректор И.Васильева

Заказ 7013/30 Тираж 514 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101