Скважинный фильтр

 

Изобретение относится к горной промышленности . Цель изобретения - увеличение прочности и суффозионной устойчивости. Фильтр включает перфорированную трубу 1 с кольцами 3. Между кольцами 3 соосно снаружи и с зазором относительно трубы 1 установлен металлокерамический фильтрующий элемент.2. Эле (Mv wAvv wA4vV W tow«№tffiNtt vлV /лмvлvЧls мент 2 имеет поперечные слои 7 и 8 порошка в торцовых частях: крайние слои 7 - из порошков разной зернистости, последующие слои 8 - из порошка мелкой зернистости. Между слоями 7 и 8 расположены вертикальные слои 4, 5 и 6 с увеличивающейся зернистостью по слоям от наружной поверхности. Поперечные слои наклонены вниз от оси и размещены с возможностью охвата боковой поверхности внутренних по отношению к ним слоев. Поверхности 9 и 10 контакта слоев в торцовых частях зубчатые и выполнены в разрезе по ломанной линии. При прохождении жидкости через фильтр большая часть твердых частиц, вплоть до мельчайших, находящихся в ней отфильтровывается и остается на поверхности наружного слоя. Нагрузки при изгибе насосной колонны воспринимаются торцовыми слоями и плавно передаются вертикальным слоям. 2 з.п.ф-лы, 1 ил. (Л С 00 со ел К ел XI

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 43/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ мй (21) 4784685/03 (22) 05.12.89 (46) 23.08.93, Бюл. М 31 (75) Ж.Ш.Кунакбаев и К.Ш.Кунакбаев

-(56) Алибеков Б,И. Техника и технология эксплуатации залежей нефти с низким пластовым давлением и интенсивным пескопроявлением. Баку; АзГИ3, 1962, с,116, рис.43.

Авторское свидетельство СССР

N 1161692, кл. Е 21 В 43/08; 1983. (54) СКВАЖИН НЫЙ ФИЛЬ ТР (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения — увеличение прочности и суффозионной устойчивости. Фильтр включает перфорированную трубу 1 с кольцами 3. Между кольцами 3 соосно снаружи и с зазором относительно трубы 1 установлен металлокерамический фильтрующий злемент,2 Эле„„5U, 1835457 А1 мент 2 имеет поперечные слои 7 и 8 порошка в торцовых частях: крайние слои 7 — из порошков разной зернистости, последующие слои

8 — из порошка мелкой зернистости. Между слоями 7 и 8 расположены. вертикальные слои

4, 5 и 6 с увеличивающейся зернистостью по слоям от наружной поверхности. Поперечные слои наклонены вниз от оси и размещены с возможностью охвата боковой поверхности внутренних по отношению к ним слоев. Поверхности 9 и 10 контакта слоев в торцовых частях зубчатые и выполнены в разрезе. по ломанной линии. При прохождении жидкости через фильтр большая часть твердых частиц, вплоть до мельчайших, находящихся в ней отфильтровывается и остается нэ поверхности наружного слоя. Нагрузки при изгибе насосной колонны воспринимаются торцовыми слоями и плавно передаются вертикальным слоям 2 з и ф лы 1 ил

1835457

4О

45 разрезе по ломаной линии, Соотношение толщины слоев (а, Ь, с) в стенке фильтра возможно выбирать обратно пропорционально соотношению размеров частиц в слоях или экспериментальным путем, включающим исследования прочности фильтруе ющего элемента и его фильтрующей способности, Соотношение толщин слоев д1 и д в торцовых частях также устанавливается экспериментальными исследованиями прочности фильтра, Фильтрующий элемент изготовляют на оборудовании для производства металлокерамических фильтров трубчатой формы.

Скважинный фильтр собирают на перфорированной трубе 1, являющейся несущим элементом, на нижнем конце которого крепится первая секция фильтрующего металлокерамического элемента 2 с помощью упругого кольца 3. Также с помощью колец

3 крепятся, на трубе 1 и остальные секции фильтрующего элемента 2. Каждая секция фильтрующего элемента 2 стянута упругими кольцами 3, а так как диаметр колец 3 боль 50

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтедобывающей, и моЖет быть использовано при эксплуатации скважин для борьбы с пескопроявлением при промывке песчаных пробок в скважинах, Цель изобретения -увеличение прочности и суффозионной устойчивости фильтрующего элемента, На чертеже показан скважинный фильтр, фронтальный вид с частичным разрезом, Скважинный фильтр содержит перфорированную трубу 1, трубчатый металлокерамический фильтрующий элемент 2, 15 установленный между кольцами 3 соосно снаружи и с зазором относительно трубы 1, Фильтрующий элемент 2 выполнен многослойным, с вертикальными соосными цилиндрическими слоями — наружным 4, средним 5, и внутренним 6, и поперечными слоями 7 и 8 в торцовых частях, крайние 7 из которых состоят из порошков с разной зернистостью, а последующие 8 — из порошков с мелкой. Вертикальные слои 4, 5, 6 расположены между поперечными слоями 7 в торцовых частях, а зернистость порошка в вертикальных слоях увеличивается по слоям от нару>кной поверхности. Поперечные слои

7 и 8 наклонены вниз от оси и размещены с возмо>кностью охвата боковой поверхности внутренних по отношению к ним слоев 4, 5 и 6, Поверхности 9 и 10 контакта слоев в торцовых частях зубчатые и выполнены в ше диаметра элементов 2, такая наборная конструкция сква>кинного фильтра обеспечивает гибкость плети и защиту металлокерамических секций от удара об обсадную колонну скважины при спуске-подьеме и эксплуатаций фильтра, Скважинный фильтр работает следующим образом, При всасе поршня насоса (условно не показан) внутри перфорированной насосно-компрессионной трубы 1 создается разрежение, которое вызывает переток фильтруемой жидкости (нефти) из зоны повышенного давИения (т,е.из забоя в пласте) в зону разрежения через фильтрующий элемент 2 в полости между фильтрующим элементом 2 и насосно-компрессионной трубой

1, а оттуда вовнутрь трубы 1 через перфорацию трубы, Далее через систему клапанов жидкость поднимается на поверхность. Находящиеся в жидкости твердые включения, в том числе большая часть их мельчайших частиц, отфильтровываются и остаются на поверхности фильтра; так как наружный слой фильтрующего элемента 2 выполнен из более мелкой фракции порошка, обеспечивающей минимальный размер пор, На по-, верхности фильтрующих элементов 2 создается равномерный слой песка и ила, слабо сцепленный с поверхностью фильтра, При обратном хода поршня насоса этот слой отдеЛяется от поверхности фильтрующего элемента 2, так как внутри трубы 1 создается импульс избыточного давления, равномерно передающегося на внутреннюю

lloBepxHocTb песчано-илистой корки, и кор- ка сползает под давлвнием силы тяжести и оседает в забое регулярно целыми пластами.

Для фильтрования используется вся поверхность металлокерамического фильтрующего элемента 2, поэтому жидкость равномерно просасывается через его стенки с малой скоростью, в связи с чем резко уменьшается количество увлекаемого песка.

Нагрузки, возникающие при изгибах насосной колонны в фильтрующем элементе, воспринимаются более прочными торцовыми слоями, состоящими из порошка разной зернистости, и плавно передаются вертикальными слоями благодаря наличию зубчатой поверхности, изменяющейся по ломаной линии, Наклон торцовых слоев вниз к оси фильтра способствует передачу этих нагрузок вертикальным слоям, в основном в виде сжимающих напряжений, действие которых наиболее благоприятно для металлокерамического фильтра, 1835457

Составитель Ж.Кунакбаев

Техред М,Моргентал . Корректор Л.Ливринц

Редактор Г.Бельская

Заказ 2978 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

В большей степени выявляются также преимущества многослойного фильтрующего элемента, обладающего повышенной прочностью и суффозионнай устойчивостью вследствие того; что на наружных, более нагруженных слоях применена более мелкая фракция порошка, обеспечивающая одновременно увеличение прочности и суффозионной устойчивости, Фильтр данной конструкции не имеет пазух снаружи фильтрующего элемента, в которые набиваются песок и ил, что исключает задержку и образование плотной обо° лочки вокруг фильтрующего элемента 2. Образующееся песчаные слои непрерывно сползают под действием силы тяжести и импульсов давления с гладкой поверхности фильтра. Таким образом, к следующему циклу движения поршня насоса рабочая поверхность фильтрующего элемента полностью очищается, и цикл повторяется с сохоанением высокой и роизводительности очистки нефти.

Металлокерамический многослойный .фильтр обладает высокой прочностью, большей суффозионной устойчивостью, коррозионной и термической стойкостью, низкой металлоемкостью, биологической инертностью, хорошими проницаемостью и регенеративной возможностью, что повышает эффективность его работы, увеличивает периоды между ремонтами и промываниями, сокращает капитальные затраты на замену фильтрующих элементов.

5 Формула изобретения

1. Скважинный фильтр. содержащий перфорированную трубу с кольцами и трубчатый металлокерамический фильтрующий элемент, установленный между кольцами

10 соосно снаружи и с зазором относительно трубы, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности и суффозианной устойчивости, фильтрующий элемент выполнен из поперечных слоев порошка в

5 торцовых частях, крайние иэ которых состоят из порошков с разной зернистостью, а

° последующие — иэ порошков с мелкой, и расположенных между поперечными слоя- " ми вертикальных слоев с увеличивающей20 ся зернистостью по слоям от наружной поверхности, при этом поперечные слои наклонены вниз от оси и размещены с возможностью охвата боковой поверхности внутренних по отношению к,ним слоев, 25 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что поверхность контакта слоев в торцовых частях выполнена зубчатой.

3. Фильтр по пп.1 и2,отл ич а ющийс я тем, что зубчатая поверхность выполне30 на в разрезе по ломаной линии.