Способ изготовления скважинного фильтра
Владельцы патента RU 2330940:
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (RU)
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Фильтрующую рубашку изготавливают из листового материала требуемого размера. На одной из сторон листового материала наносят продольные треугольные выборки одинаковой глубины. Далее с другой стороны перпендикулярно выборкам снимают с одинаковыми поперечными пропусками слой материала до получения продольных щелей требуемой ширины. При этом в районе щелей не снятый материал образует продольные стержни, а в районе пропусков - крепежные полосы. Фильтрующую рубашку для получения фильтрующих секций изгибают и жестко фиксируют на концевых кольцах с образованием цилиндрической поверхности с осью параллельной продольным стержням. Впоследствии фильтрующие секции устанавливаются на базовом элементе, например на перфорированной трубе. Техническим результатом является повышение эффективности работы и снижение материальных затрат на изготовление скважинного фильтра. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для скважинной добычи жидких и газообразных полезных ископаемых, а также может найти применение в других отраслях промышленности, связанных с фильтрацией жидких и газообразных агентов.
Известен фильтр (патент RU № 2074313, Е21В 43/08, опубл. Бюл. № 5 от 27.02.1997 г.), содержащий базовый элемент в виде трубы с отверстиями и концентрично на нем установленные фильтрующие секции, каждая из которых включает продольные прокладочные звенья и фильтрующую рубашку, выполненную из спирально намотанной на них проволоки и приваренной в местах контакта и концевых колец, параллельных друг другу и соединенных посредством сварки с прокладочными звеньями, причем для искривленных скважин фильтрующая рубашка выполняется двухуровневой.
Способ изготовления такого скважинного фильтра включает последовательную сборку фильтрующих секций, каждая из которых изготавливается следующим образом: на базовый элемент с отверстиями устанавливаются концевые кольца, между которыми на базовом элементе закрепляют прокладочные звенья. На прокладочные звенья наматывается проволока с фиксированным зазором между витками и прикрепляется посредством сварки к прокладочным звеньям. В такой же последовательности изготавливается каждая из последующих секций.
Недостатками данного скважинного фильтра являются:
во-первых, возможность его повреждения в процессе спуска и трудность проведения сварки витков проволоки к прокладочным звеньям и контроля ее качества, так как место сварки находится под витками проволоки с очень малым зазором (0,1-0,3 мм);
во-вторых, высокая стоимость, причем для искривленных скважин стоимость изготовления двухуровнего фильтра увеличивается.
Наиболее близким по технической сущности является скважинный фильтр и способ его изготовления (патент RU № 2147676, МПК 7 Е21В 43/08, опубл. в бюл. № 11 от 20.04.2000 г.), содержащий фильтрующие секции, каждая из которых включает фильтрующую рубашку, снабженную по торцам концевыми кольцами, отличающийся тем, что фильтрующая рубашка выполнена из поперечных крепежных полос и продольных стержней, жестко соединенных с концевыми кольцами.
Способ изготовления такого скважинного фильтра заключается в выполнении фильтрующих секций с образованием фильтрующей рубашки с концевыми кольцами, при этом изготавливают фильтрующую рубашку путем укладки продольных стержней под крепежные полосы перпендикулярно их длинным сторонам и жестко, например посредством сварки, соединяют с полосами и полученную конструкцию изгибают полосами вовнутрь, образуя цилиндрическую поверхность, ось которой параллельна осям продольных стержней, скрепляют концы полос между собой, а концы продольных стержней - с концевыми кольцами.
Недостатками данного скважинного фильтра являются:
во-первых, так как продольные стрежни выполнены с допусками (как любое изделие), то это требует больших затрат на входной контроль и на отладку оборудования для каждой партии и на контроль при массовом производстве фильтров с заданной шириной щелей (0,3-0,5 мм);
во-вторых, продольные стержни эллиптического сечения задерживают песок и механические примеси в кольцевом зазоре между продольными стержнями и базовым элементом, что вызывает быстрое засорение скважинного фильтра, а это значительно снижает эффективность его работы.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности работы и снижение материальных затрат на изготовление скважинного фильтра, то есть обеспечение гарантированного зазора между продольными стержнями, выполненными в виде призм с треугольным основанием, что приводит к повышению эффективности его работы при последующей эксплуатации.
Поставленная техническая задача решается способом изготовления скважинного фильтра, содержащим выполнение фильтрующих секций с образованием фильтрующей рубашки с концевыми кольцами, которые предварительно изготавливают в плоском виде из жесткосоединенных продольных стержней и перпендикулярных им крепежных полос с последующим изгибом и образованием цилиндрической поверхности с осью параллельной продольным стержням.
Новым является то, что фильтрующую рубашку изготавливают из листового материала требуемого размера, на одной из сторон которого наносят продольные треугольные выборки одинаковой глубины, после чего с другой стороны перпендикулярно выборкам снимают с одинаковыми поперечными пропусками слой материала до получения продольных щелей требуемой ширины, при этом в районе щелей не снятый материал образует продольные стержни, а в районе пропусков - крепежные полосы.
Новым также является то, что для добывающей скважины фильтрующую рубашку изгибают стороной с треугольными выборками внутрь.
Новым также является то, что для нагнетательной скважины фильтрующую рубашку изгибают стороной с треугольными выборками наружу.
На фигуре 1 схематично изображена развертка фильтрующей рубашки скважинного фильтра.
На фигуре 2 - разрез скважинного листового материала по сечению А-А.
На фигуре 3 изображен вид Б.
На фигуре 4 изображена фильтрующая рубашка 1 для нагнетательных скважин после образования цилиндрической поверхности.
Изготовление фильтрующей рубашки 1 (см. фиг.1) скважинного фильтра начинают с изготовления продольных стержней 2, выполненных из листового материала рубашки 1 требуемого размера путем нанесения (нарезкой или накаткой) треугольных продольных выборок 3 (см. фиг.2). Далее с другой стороны фильтрующей рубашки 1 перпендикулярно продольным выборкам 3 снимают слой материала 4 (см. фиг.3) с одинаковыми пропусками 5, являющимися крепежными полосами 5. Слой материала 4 снимают до получения щелей b (см. фиг.2) требуемого размера. После чего фильтрующую рубашку 1 (см. фиг.4) для получения фильтрующих секций (не показаны) изгибают и жестко фиксируют на концевых кольцах (не показаны) с образованием цилиндрической поверхности с осью 6, параллельной продольным стержням 2. Причем для нагнетательных скважин (см. фиг.4) фильтрующую рубашку 1 изгибают стороной с треугольными выборками (продольными стержнями) 2 наружу, для добывающих - внутрь (не показано). При этом зазор b (см. фиг.4) остается стабильным за счет крепежных полос 5 (см. фиг.3). Впоследствии фильтрующие секции устанавливаются на базовом элементе, например, на перфорированной трубе (не показаны).
В случае необходимости фильтрующие секции могут соединяться между собой без базового элемента посредством сварки концевых колец или резьб, выполненных на концевых кольцах.
Предлагаемый способ изготовления скважинного фильтра за счет того, что зазор между продольными стержнями выполняют после крепления продольных стержней к крепежным полосам путем снятия требуемого слоя материала, а это позволяет гарантировать постоянный зазор между продольными стержнями, а повышение эффективности работы скважинного фильтра в процессе последующей эксплуатации связанно с треугольной формой поперечного сечения продольных стержней. Причем данный способ пригоден для массового производства с минимальными затратами на контроль за соблюдением зазора между продольными стержнями и настройку оборудования, что снижает затраты на изготовление.
1. Способ изготовления скважинного фильтра, содержащий выполнение фильтрующих секций с образованием фильтрующей рубашки с концевыми кольцами, которые предварительно изготавливают в плоском виде из жесткосоединенных продольных стержней и перпендикулярных им крепежных полос с последующим изгибом и образованием цилиндрической поверхности с осью, параллельной продольным стержням, отличающийся тем, что фильтрующую рубашку изготавливают из листового материала требуемого размера, на одной из сторон которого наносят продольные треугольные выборки одинаковой глубины, после чего с другой стороны перпендикулярно выборкам снимают с одинаковыми поперечными пропусками слой материала до получения продольных щелей требуемой ширины, при этом в районе щелей не снятый материал образует продольные стержни, а в районе пропусков - крепежные полосы.
2. Способ изготовления скважинного фильтра по п.1, отличающийся тем, что для добывающей скважины фильтрующую рубашку изгибают стороной с треугольными выборками внутрь.
3. Способ изготовления скважинного фильтра по п.1, отличающийся тем, что для нагнетательной скважины фильтрующую рубашку изгибают стороной с треугольными выборками наружу.
