Скважинный фильтр

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и м.б. использовано при производстве крепления продуктивного пласта, сложенного из рыхлых пород .Цель-повышение качества фильтраций из пласта, сложенного рыхлыми породами, при одновременном повышении надежности 6 крепления стенок скважины. Для этого фильтрующий элемент 5 выполнен в виде полых полос из проволоки, намотанной на поверхность трубы спиральными витками и обрезиненной в сжатом состоянии по боковым сторонам. На полых полосах с внешней стороны расположена фильтрующая поверхность . Полые полосы выполнены с одного конца с полыми зажимами 3, полость которых перекрывает радиальные отверстия трубы 1. С другого конца полые полосы выполнены с зубьями 6 для закрепления полых полос в растянутом состоянии на трубе. Через колонну труб прокачивают буферную жидкость. Затем через колонну труб в ствол скважины поступает цементный раствор, пока продавочная пробка не сядет в нижнюю часть седла. В этот момент давление в колонне труб повышается, что является сигналом об окончании цементировочных работ . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51>s Е 21 В 43/08

ГОСУДАР СТ В Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1 (21) 4383764/03 (22) 23,02,88 (46) 23.02.91, Бюл. № 7 (71) Специальное конструкторское бюро института математики и механики АН АЗССР (72) Ф,А.Р,Искандер-заде. Б.Л.Ионе, А.О.Сидоров, Ш,Т,Гасанов и О,А.Сидоров (53) 622.243.124(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1164403, кл. Е 21 В 43/08, 1982.

Патент США ¹ 3709293, кл. Е 21 В 43/08, 1971. (54) СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и м.б. использовано при производстве крепления продуктивного пласта, сложенного из рыхлых пород ,Цель — повышение качества фильтраций из пласта, сложенного рыхлыми породами, при одновременном повышении надежности

„„5U „„1629496 А1 крепления стенок скважины. Для этого фильтрующий элемент 5 выполнен в виде полых полос из проволоки, намотанной на поверхность трубы спиральными витками и обрезиненной в сжатом состоянии по боковым сторонам. На полых полосах с внешней стороны расположена фильтрующая поверхность, Полые полосы выполнены с одного конца с полыми зажимами 3, полость которых перекрывает радиальные отверстия трубы 1. С другого конца полые полосы выполнены с зубьями бдля закрепления полых полос в растянутом состоянии на трубе, Через колонну труб прокачивают буферную жидкость. Затем через колонну труб в ствол скважины поступает цементный раствор, пока продавочная пробка не сядет в нижнюю часть седла. В этот момент давление в колонне труб повышается, что является сигналом об окончании цементировочных работ. 2 ил.

1629496

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при производстве крепления продуктивного пласта, сложенного из рыхлых пород, Целью изобретения является повышение качества фильтрации из пласта, сложенного . рыхлыми породами, при одновременном повышении надежности крепления стенок скважины. . На фиг.1 изображен скважинный фильтр, продольный разре; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Скважинный фильтр состоит из трубы 1 с радиальными отверстиями 2 полых зажимов 3, закрепленных над отверстиями 2 к трубе 1 посредством винтов 4, фильтрующих элементов 5, выполненных в виде полых полос из проволоки, намотанной на поверхности трубы 1 спиральными витками и обрезиненной в сжатом состоянии по боковым сторонам. С одного конца полые полосы выполнены с полыми зажимами 3, полость которых перекрывает радиальные отверстия 2 трубы 1, а с другого конца — с зубьями 6 для закрепления полых полос в растянутом состоянии на трубе 1. На трубе

1 закреплен элемент, продетый для закрепления полыми зажимами 3 к трубе 1 зубьев

6 через ушки 7 фильтрующих элементов 5,. которые по винтовой линии огибают в растянутом состоянии наружную поверхность трубы 1, муфты 3, закрепленной посредством резьбы к нижнему концу трубы 1, седла

9, закрепленного в муфте 8, труб 10 (буровые или насосно-компрессорные) с наконечником 11 на нижнем конце и расположенных в трубе 1 пакера 12, установленного на конусной внешней поверхности наконечника 11, и продавочной пробки (не показана).

К трубе 1 между фильтрующими элементами 5 закреплен сваркой спиральный полюс 13, который защищает фильтрующие элементы 5 от механических повреждений.

Фильтрующий элемент 5 выполнен из проволоки, намотанной прямоугольными спиральными витками, образуя спиральную пружину 14, и резины 15, навулканизированной на те стороны спиральной пружины

14, которые не взаимодействуют со стенками скважины. Необходимая первоначальная величина зазора Лд между витками спиральной пружины 14 устанавливается в процессе обрезинивания путем изменения величины сжатия спиральной пружины 14.

Фильтрующая поверхность расположена на полых полюсах с внешней стороны, т.е. на стороне спиральной пружины 14, которая должна взаимодействовать со стенкой скважины, имеется обрезиненное фильтрокно 16 с лепестками 17 манжетного типа, До начала фильтр-окна 16 со стороны полого зажима 3 внутри каждой спиральной пружины 14 закреплен скругленный по углам резиновый язычок 18. Внутренняя полость фильтрующего элемента 5 с одного конца перекрыта ушком 7.

Скважинный фильтр работает следующим образом.

Труба 1, закрепленная к нижнему концу обсадной колонны труб, спускается до про10 дуктивного пласта. В спущенные обсадные трубы спускается колонна труб 10 (напри15 мер, насосно-компрессорные трубы) с наконечником 11 на нижнем конце до тех пор, пока наконечник 11 с пакером 12 не упрется в верхнюю часть седла 9, Через кольцевое пространство между колонной обсадных труб и колонной труб 10 прокачивается про20 мывочная жидкость, которая через отверстия 2, внутренние полости в фильтрующих элементах 5, через щели между витками спиральной пружины 14 в фильтр-окных 16 вытекает в затрубное пространство между обсадной колонной труб и стенкой скважины. Протекаемая промывочная жидкость .в фил ьтрующих элементах 5 отгибает эластичные язычки 18, которые тем самым частично перекрывают каналы внутренних полостей в фильтрующих элементах 5. Давление промывочной жидкости до эластичных язычков

18 возрастает. Под действием избыточного гидравлического давления фильтрующие элементы 5 удлиняются, особенно в интер35 вале от полых зажимов 3 до эластичных язычков 18, растягивая резину 15, и спиральные пружины 14 в пределах упругой

40 деформации удлиняются, отчего ушки 7 отделяются от зубьев 6. В то же время фильт рующие элементы 5, распрямляясь под действием упругих свойств резины 15 и спиральной пружины 14, прижимаются фильтрокнами 16 с лепестками 17 к стенке скважины в зоне продуктивного пласта, сложенного иэ рыхлых пород.

Величина зазора Лд в фильтр-окнах 16 между витками спйральной пружины 14 будет

Лд, =Ад + где гг — расстояние от стороны спиральной пружины 14, обращенной к стенке скважины, до центра трубы 1; г — расстояние от стороны спиральной пружины 14, обращенной к трубе 1, до центра трубы 1;

1629496

5 и — число витков проволоки спиральной пружины 14 на длины 2л t t, а — угол наклона винтовой линии филь-трующих элементов 5.

Когда фильтрующие элементы 5 лежат 5 в плоскости, перпендикулярной оси трубы

1, тогда а = О, cos а = 1 и величина принимает максии — 1 мальное значение. 10

Когда фильтрующие элементы 5 лежат вдоль оси трубы 1, тогда а=90,cos а=-0 и о величина — О, n — 1

Таким образом, изменяя угол наклон а а фильтрующих элементов 5, можно получить требуемый зазор Лд . Через колонну труб 10 прокачивают буферную жидкость (например, воду), затем закачивают цементный раствор, продавливая его продавочной пробкой, B то же время через кольцевое пространство между колонной труб 10 и обсадной колонной труб прокачивают буферную жидкость, продавливая ее промывочный жидкостью. Буферная жидкость, вытекающая иэ колонны труб 10, вытесняет промывочную жидкость из кольцевого пространства между обсадной колонной 4 и стенками скважины, а буферная жидкость, прокачиваемая через кольцевое пространство между трубами 10 и обсадной колонной, вытекает струями из щелей между витками проволоки 14 в фильтр-окнах 16 и в процессе всей цементировки смывает глинистую корку со стенки скважины. После буферной жидкости из труб 10 в ствол скважины цементный раствор поступает до тех пор, пока продавочная пробка не сядет в нижнюю часть седла

9. В момент посадки продавочной пробки на 40 седло 9 гидравлическое давление в трубах

10 повышается, что является сигналом об окончании цементировочных работ. После окончания цементировочных работ часть буферной жидкости остается в кольцевом пространстве между трубами 10 и обсадной колонной и в фильтрующих элементах 5, а язычки 18 под действием упругих свойств резины принимают первоначальное положение. Трубы 10 приподнимаются над седлом 9 и продавочной пробкой и после затвердевания цементного раствора осуществляется освоение скважины обычным способом (трубы 10, спускаемые при освоении, были спущены при установке и креплении скважинного фильтра).

Зффективность крепления стенок продуктивного пласта в скважине, сложенной из рыхлых пород, очевидна, поскольку все кольцевое пространство между обсадными трубами и стенкой скважины заполняется цементным раствором и фильтр-окно плотно прижимается к продуктивной стенке, с которой смыт глинистый раствор.

Формула изобретения

Скважин ный фильтр, содержащий трубу с радиальными отверстиями и фильтрующий элемент с фильтрующей поверхностью, выполненной из проволоки, намотанной спиральными витками, отличающийся тем, что, с целью повышения качества фильтрации из пласта. сложенного рыхлыми породами, при одновременном повышении надежности крепления стенок скважины, фильтрующий элемент выполнен в виде полос из проволоки, намотанной на поверхности трубы спиральными витками и обрезиненной в сжатом состоянии по боковым сторонам. а фильтрующая поверхность расположена на полых полосах с внешней стороны. при этом полосы выполнены с оДного конца с полыми зажимами, полость которых перекрывает радиальные отверстия трубы, а с другого — с зубьями для закрепления полых полос в растянутом состоянии на трубе.

1629496

Составитель Е. Молчанова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М,Шароши

Редактор Л.Гратилло

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

Заказ 419 Тираж 362 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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