Способ изготовления скважинного фильтра



Способ изготовления скважинного фильтра
Способ изготовления скважинного фильтра

 


Владельцы патента RU 2433852:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к способу изготовления скважинного фильтра с радиальным потоком текучей среды для водонефтегазовых добывающих скважин. Способ изготовления скважинного фильтра включает установку трубы необходимой длины и диаметра с фильтрационным участком в токарный станок с возможностью вращения и выполнение на наружной поверхности фильтровального участка углубления с заполнением фильтрующим элементом. Фильтровальный элемент изготавливают с образованием межтрубной полости вставкой внутренней трубы, на которой выполняют наружные углубления. При этом в межтрубной полости размещают жесткий распорный элемент и фильтровальный наполнитель. Причем наружные углубления на трубе и внутренней трубе изготавливают с возможностью расширения с образованием щелей после локального разрушения под ними материала трубы при ее дорнировании после размещения в скважине в интервале установки. Изобретение позволяет уменьшить расход материалов и время на изготовление фильтра, увеличить количество добываемой жидкости и создать возможность спуска фильтра с промывкой скважины. 2 ил.

 

Изобретение относится к способу изготовления и установки скважинного фильтра с радиальным потоком текучей среды для водонефтегазовых добывающих скважин.

Известен расширяемый скважинный фильтр для предотвращения миграции твердых частиц в скважину добычи углеводородных жидкостей, содержащий выполненную с возможностью расширения и снабженную прорезями несущую трубу, на которой установлены с перехлестом фильтровальные листы с прорезями (патент RU №2197600, Е21 43/08, опубл. бюл. №3 от 27.01.2003 г.), который изготавливают нанесением на перфорированную трубу фильтрующего элемента в виде листов с продольными щелями, фиксируемых внахлест по периметру труб.

Его недостатками являются сложность изготовления из-за наличия в нем множества фильтровальных листов на выполненной с возможностью расширения, снабженной прорезями несущей трубе в расположенных по ее длине на равных расстояниях друг от друга точках крепления. При изготовлении скважинного фильтра больших трудовых затрат требует обеспечение параллельности продольной оси каждой полосы центральной оси несущей трубы, а также плотное прижатие кромок смежных фильтровальных полос. Спуск фильтра невозможно производить с промывкой скважины и высока вероятность набивания породы в прорези фильтровальных полос, а также под кромку смежных фильтровальных полос, что может привести к ее отгибанию и возникновению аварийной ситуации на скважине.

Наиболее близким к предлагаемому по большинству совпадающих признаков является фильтр с радиальным потоком текучей среды для скважины и способ его изготовления (патент PU №2159143, МПК 7 B01D 27/06 опубл. 20.11. 2000 г. бюл. №32), реализуемый способом изготовления скважинного фильтра, включающим установку трубы необходимой длины и диаметра с фильтрационным участком в токарный станок с возможностью вращения, размещение на наружной поверхности фильтрационного участка фильтровального элемента.

Существенным недостатком является незащищенность внешнего слоя фильтра от механического воздействия. Спуск фильтра невозможно производить с промывкой скважины и высока вероятность набивания породы в фильтрующие отверстия, что создает дополнительное сопротивление потоку текучей среды. Внутренний диаметр обсаженной части ствола меньше диаметра ствола скважины, а поскольку фильтр приходится опускать через обсаженную часть ствола скважины, диаметр фильтра меньше диаметра ствола скважины и за счет этого между фильтром и стенкой необсаженной части скважины образуется кольцевое пространство. С течением времени стенка скважины обрушивается и засыпает наружную стенку фильтра, так что кольцевое пространство заполняется породой. При добыче углеводородов жидкость будет протекать из водонефтесодержащих пород в кольцевое пространство и через отверстия в фильтре в обсаженный ствол скважины. Длина окружности, через которую жидкость поступает в обсаженный ствол скважины, уменьшается с длины окружности ствола скважины до длины окружности наружной стенки фильтра.

Технические задачи - создание фильтра с увеличенной площадью фильтрации, низкого гидравлического сопротивления с возможностью улавливания заданных размеров фракций продуктивного пласта, обеспечение сохранности фильтрующего элемента при спуске фильтра в скважину, исключение вероятности набивания породы в фильтрующие отверстия при спуске фильтра в скважину, уменьшение времени и материалов на изготовление фильтра, повышение количества добываемой жидкости. Создать возможность спуска фильтра с промывкой скважины.

Техническая задача решается способом изготовления скважинного фильтра, включающим установку трубы необходимой длины и диаметра с фильтрационным участком в токарный станок с возможностью вращения с созданием фильтровального элемента.

Новым является то, что у фильтровального участка на наружной поверхности трубы выполняют углубления с заполнением фильтрующим элементом, а фильтровальный элемент изготавливают с образованием межтрубной полости вставкой внутренней трубы, на которой выполняют наружные углубления, при этом в межтрубной полости размещают жесткий распорный элемент и фильтровальный наполнитель, причем наружные углубления на трубе и внутренней трубе изготавливают с возможностью расширения с образованием щелей после локального разрушения под ними материала трубы при ее дорнировании после размещения в скважине в интервале установки.

На фиг.1 показан фильтр в транспортном положении с частичным продольным разрезом; на фиг.2 - фильтр в скважине с частичным продольным разрезом.

Фильтр содержит трубу 1 (фиг.1), концы которой снабжены резьбами 2, а на наружной поверхности трубы 1 при ее вращении на токарном станке выполняют углубления 3. В углублениях 3 с помощью токарного станка размещают фильтрующие элементы 4 (например, в виде полос металлической сетки, концы которых зафиксированы на трубе 1 сваркой).

В трубу 1 вставляют внутреннюю трубу 5, на наружной поверхности которой предварительно на токарном станке выполняют углубления 6. Между трубой 1 и внутренней трубой 5, то есть в межтрубной полости 7 размещают жесткий распорный элемент 8 из прочного материала (например, выполненный в форме цилиндрической пружины). Жесткий распорный элемент 8 имеет возможность увеличивать наружные размеры при расширении внутренней трубы 5, изменяя форму, без разрушения при небольших радиальных усилиях. Размеры углубления 3 трубы 1 и углубления 6 внутренней трубы 5 обеспечивают разрушение материала под углублением при расширении труб. После заполнения межтрубной полости 7 фильтровальным наполнителем 9 (например, фракции в виде шаров) для создания фильтровального элемента фильтр готов к спуску в скважину 10 (фиг.2). Используя резьбу 2, соединяют трубу 1 фильтра с колонной обсадных труб 13 и спускают в скважину 10 в интервал продуктивного горизонта. В зависимости от мощности продуктивного горизонта определяется необходимое количество фильтров. Предлагаемый способ изготовления фильтра позволяет производить его спуск с прямой промывкой скважины 10.

Перевод фильтра в рабочее положение производят после спуска его в интервал продуктивного пласта скважины 10. Расширением внутреннего диаметра внутренней трубы 5 при ее дорнировании (не показано) с локальным разрушением стенки под углублениями 6 из-за концентрации напряжений и малой толщины материала образуются щели 11. Расширение внутренней трубы 5 передается на трубу 1 через жесткий распорный элемент 8. Из-за концентрации напряжений и малой толщины материала под углублениями 3 труба 1 локально разрушается с образованием щелей 12.

Сохранность от механического разрушения фильтрующего элемента 4 (фиг.1) при спуске фильтра в скважину 10 (фиг.1) обеспечивают углубления 3 (фиг.1), в которых расположены фильтрующие элементы 4. Сохранность от механического разрушения фильтровального элемента фильтра (фиг.2) при расширении внутренней трубы 5 и трубы 1 обеспечивается высокой прочностью жесткого распорного элемента 8. Низкое гидравлическое сопротивление фильтра обеспечивается увеличенной площадью фильтрации за счет увеличения наружного диаметра трубы 1 и фильтровальным наполнителем 9, размер фракций которого соответствует гранулометрическому составу продуктивного горизонта. Изменяя размеры и состав фракций фильтровального наполнителя 9, можем получить различную степень фильтрации добываемой жидкости из скважины.

Фильтрующая щель 12, образованная в месте установки, и фильтрующий элемент 4, расположенный над ней, не забиты породой, глинистым раствором и др. Фильтровальный наполнитель 9 и фильтрующая щель 11 не забиты породой, глинистым раствором и др.

Уменьшение времени и экономия материалов при изготовлении фильтра достигается выполнением всех технологических операций на токарном станке (не показан). Низкое гидравлическое сопротивление фильтра позволяет повысить количество добываемой жидкости из скважины.

Предложенный способ позволяет создать фильтр с увеличенной площадью фильтрации, низкого гидравлического сопротивления с возможностью улавливания заданных размеров фракций продуктивного пласта, обеспечить сохранность фильтрующего элемента при спуске фильтра в скважину, исключить вероятность набивания породы в фильтрующие отверстия при спуске фильтра в скважину, уменьшить расход материалов и время на изготовление фильтра, увеличить количество добываемой жидкости, создать возможность спуска фильтра с промывкой скважины.

Способ изготовления скважинного фильтра, включающий установку трубы необходимой длины и диаметра с фильтрационным участком в токарный станок с возможностью вращения, создание фильтровального элемента, отличающийся тем, что у фильтровального участка на наружной поверхности трубы выполняют углубления с заполнением фильтрующим элементом, а фильтровальный элемент изготавливают с образованием межтрубной полости вставкой внутренней трубы, на которой выполняют наружные углубления, при этом в межтрубной полости размещают жесткий распорный элемент и фильтровальный наполнитель, причем наружные углубления на трубе и внутренней трубе изготавливают с возможностью расширения с образованием щелей после локального разрушения под ними материала трубы при ее дорнировании после размещения в скважине в интервале установки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к фильтрующим устройствам, и может быть использовано при эксплуатации нефтяных и газовых скважин. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано в строительстве и эксплуатации нефтяных, газовых, водозаборных и нагнетательных скважин в условиях, осложненных неустойчивостью коллекторов.

Изобретение относится к способу изготовления и установки скважинного фильтра с радиальным потоком текучей среды для водонефтегазовых добывающих скважин. .

Изобретение относится к приводам вращения, размещаемым в скважине, а именно к фильтрам для очистки бурового раствора от механических примесей, используемым в компоновке низа бурильных колонн с гидравлическими забойными двигателями.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для очистки добываемой жидкости от механических примесей. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к фильтрующим устройствам, и может быть использовано в строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к газонефтедобывающей, и может быть использовано при эксплуатации скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые и при проведении ремонта скважин для борьбы с выносом песка в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к добыче жидкости из недр и может быть использовано в нефтяной, горной и других промышленностях. .
Изобретение относится к оптимизации и увеличению добычи нефти, газа и воды из скважин, пробуренных к подземному пласту. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке месторождения тяжелой нефти или битума. .

Изобретение относится к технике фильтрации жидкостей и газов, преимущественно газов. .

Фильтр // 2397798

Изобретение относится к области очистки жидкостей и может быть использовано для фильтрации нефтепродуктов. .

Изобретение относится к фильтру для пылесоса и, в частности, к фильтровальному элементу и к фильтру, причем фильтровальный элемент выполнен так, что его можно раздвинуть, в результате чего расстояния между складками фильтрового элемента расширяются - для удобства его чистки.

Изобретение относится к способам изготовления фильтрующих элементов, используемых для фильтрации воздуха в системе питания двигателя внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к области фильтрации газовых потоков, содержащих абразивные частицы и другие твердые примеси, и может быть использовано для воздухоочистительных устройств газотурбинных установок.

Фильтр // 2254900
Изобретение относится к области очистки жидкостей от механических примесей и может быть использовано в качестве фильтра в различных областях техники, в частности в гидравлических системах металлургического оборудования.

Изобретение относится к области фильтрования, а именно к фильтрации жидкостей и газов с целью очистки их от механических загрязнений, и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для фильтрации жидкости, преимущественно молока, и может быть использовано в молочной промышленности. .

Изобретение относится к устройствам для фильтрования различных сред, состоящим из рифленого (гофрированного) фильтрующего материала
Наверх