Щелевой скважинный фильтр

Изобретение относится к средствам обеспечения добычи нефти и газа. Щелевой скважинный фильтр содержит перфорированную трубу, на которой установлены фильтрующие элементы, содержащие стрингеры, к внешней поверхности которых приварена проволока с образованием зазоров между витками. Применено не менее двух фильтрующих элементов. Между каждой парой фильтрующих элементов установлена пружина. Техническим результатом является устранение термических напряжений в фильтрующих элементах. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к средствам обеспечения добычи нефти и газа.

Известен скважинный фильтр по патенту РФ на изобретение №2079638, содержащий перфорированную трубу и фильтрующий элемент.

Недостаток: возможность повреждения фильтрующего элемента при транспортировке и спуске в скважину.

Известен скважинный фильтр по А. Св. СССР №1645470, содержащий перфорированную трубу, на которую уложен проволочный фильтрующий элемент, выполненный из проволоки с выступами. Проволока не приварена к продольным элементам.

Выступы, размещенные достаточно часто на проволоке, обеспечивают постоянный зазор между рядами - δ, который сохраняется при небольших деформирующих нагрузках, возникающих при транспортировке и спуске в скважину щелевого скважинного фильтра. При больших нагрузках возможно смещение нескольких рядов проволоки и образование открытого зазора шириной в несколько мм, через который будут проходить крупные посторонние частицы.

Известен щелевой скважинный фильтр по патенту РФ на полезную модель №71694, прототип. Этот скважинный фильтр содержит перфорированную трубу, на которой установлен фильтрующий элемент, содержащий стрингеры, на внешней поверхности которых намотана и приварена проволока с образованием зазоров между витками. Стрингеры также приварены к перфорированной трубе. Кроме того, перфорированная труба, стригеры и проволока изготавливаются обычно из разных материалов. Материал для трубы определяется соответствующими ГОСТами, проволока изготавливается из нержавеющей стали, а стрингеры из углеродистых, легкосвариваемых дешевых сталей.

Недостаток: возникновение термических напряжений в сварном шве колец и разрушение сварного шва, вызванное разными коэффициентами термического расширения материала трубы, стрингеров и проволоки.

Задача создания изобретения - устранение осевых нагрузок в сварных швах, вызванных разными коэффициентами линейного расширения фильтрующего элемента и трубы фильтра.

Решение указанной задачи достигнуто в щелевом скважинном фильтре, содержащем перфорированную трубу, на которой установлены фильтрующие элементы, содержащие стрингеры, к внешней поверхности которых приварена проволока с образованием зазоров между витками, отличающемся тем, что применено не менее двух фильтрующих элементов, а между каждой парой фильтрующих элементов установлена пружина. В отверстиях перфорированной трубы установлены герметизирующие пробки. Скважинный фильтр содержит муфтовую и ниппельную части. Пружины могут быть выполнены в виде упругих криволинейных пластин. Пружины могут быть выполнены в виде разрезных втулок. Пружины могут быть выполнены в виде проволочной спирали. Пружины могут быть выполнены в виде набора тарельчатых пружин. Со стороны муфтовой и ниппельной части на перфорированной трубе неподвижно закреплены ограничительные кольца. Фильтрующие элементы, по меньшей мере, с одной стороны зафиксированы на промежуточных кольцах, которые установлены на перфорированной трубе с возможностью осевого перемещения.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1…11, где:

- на фиг.1 приведен щелевой скважинный фильтр с двумя фильтрующими элементами в сборе,

-на фиг.2 приведен щелевой скважинный фильтр с тремя и более фильтрующими элементами,

- на фиг.3 приведен вид А без пробок,

- на фиг.4 приведен вид А с пробками,

- на фиг.5 приведен разрез Б-Б,

- на фиг.6 и 7 приведен вариант исполнения пружины в виде упругих криволинейных пластин,

- на фиг.8 и 9 приведен вариант исполнения пружины в виде разрезной втулки,

- на фиг.10 приведен вариант исполнения пружины в виде проволочной спирали,

- на фиг.11 приведен вариант исполнения пружины в виде набора тарельчатых пружин.

Предложенная конструкция щелевого скважинного фильтра (фиг.1…11) содержит перфорированную трубу 1 с отверстиями В и имеет муфтовую часть 2 и ниппельную часть 3. На перфорированной трубе размещены, по меньшей мере, два фильтрующих элемента 4, выполненных из проволоки 5, намотанной на стрингеры 6 с образованием щелей - δ и приваренные или припаянные к ним.

Возможна установка в отверстия В герметизирующих пробок 7 (фиг.4).

Между муфтовой частью 2 и фильтрующими элементами 4, а также между ниппельной частью 3 и фильтрующими элементами 4 установлены ограничительные кольца 8. Ограничительные кольца 8 жестко соединены с перфорированной трубой 1, например, сваркой. На обеих концах каждого фильтрующего элемента 4 установлены промежуточные кольца 9. Промежуточные кольца 9 установлены на перфорированной трубе 1 с возможностью осевого перемещения. Между всеми фильтрующими элементами 4 установлены пружины 10.

Пружины 10 могут быть выполнены любой известной в технике конструкции. Для примера приведено несколько вариантов исполнения пружин (фиг.6…11). Вариант исполнения пружины в виде упругих криволинейных пластин приведен на фиг.6 и 7, вариант исполнения пружины в виде разрезной втулки приведен на фиг.8 и 9, вариант исполнения пружины в виде проволочной спирали приведен на фиг.10 и на фиг.11 приведен вариант исполнения пружины в виде набора тарельчатых пружин.

Если применено два фильтрующих элемента 4 (фиг.1), то они содержат верхний и нижний фильтрующие элементы 11 и 12, каждый из которых имеет по одному промежуточному кольцу, 9, выполненному с возможностью осевого перемещения. Если применено три и более фильтрующих элемента 4 (фиг.2), то скважинный фильтр имеет один или несколько средних фильтрующих элементов 13, конструкция которых отличается от конструкции фильтрующих элементов 11 и 12 тем, что они с обеих сторон содержат промежуточные кольца 9.

При работе скважинный фильтр устанавливают в составе колонны обсадных труб в районе нефтяного или газового пласта. Добываемый продукт проходит через щели 8, размер которых определяет заказчик в зависимости от вязкости продукта в месторождении. Обычно δ=0,1…1,0 мм. На фильтрующих элементах 4 происходит фильтрация добываемого продукта, который через отверстия В поступает внутрь перфорированной трубы 1.

При высоких температурах добываемого продукта перфорированная труба 1 и фильтрующие элементы 4 удлиняются, но из-за применения разных материалов - на различную величину. Пружина 10 сжимается (или распрямляется) и компенсирует разное линейное расширение деталей фильтра. Это полностью исключает возникновение термических напряжений.

Применение изобретения позволит:

1. Предотвратить разрушение сварных швов из-за возникновения термических напряжений в фильтрующих элементах после установки щелевого скважинного фильтра в скважину.

2. Упростить конструкцию и технологию изготовления фильтра.

1. Щелевой скважинный фильтр, содержащий перфорированную трубу, на которой установлены фильтрующие элементы, содержащие стрингеры, к внешней поверхности которых приварена проволока с образованием зазоров между витками, отличающийся тем, что применено не менее двух фильтрующих элементов, а между каждой парой фильтрующих элементов установлена пружина.

2. Щелевой скважинный фильтр по п.1, отличающийся тем, что в отверстиях перфорированной трубы установлены герметизирующие пробки.

3. Щелевой скважинный фильтр по п.1, отличающийся тем, что он содержит муфтовую и ниппельную части.

4. Щелевой скважинный фильтр по п.1, отличающийся тем, что пружины выполнены в виде упругих криволинейных пластин.

5. Щелевой скважинный фильтр по п.1, отличающийся тем, что пружины выполнены в виде разрезных втулок.

6. Щелевой скважинный фильтр по п.1, отличающийся тем, что пружины выполнены в виде проволочной спирали.

7. Щелевой скважинный фильтр по п.1, отличающийся тем, что пружины выполнены в виде набора тарельчатых пружин.

8. Щелевой скважинный фильтр по п.3, отличающийся тем, что со стороны муфтовой и ниппельной части на перфорированной трубе неподвижно закреплены ограничительные кольца.

9. Щелевой скважинный фильтр по п.8, отличающийся тем, что верхний и нижний фильтрующие элементы с одной стороны зафиксированы на промежуточных кольцах, которые установлены на перфорированной трубе с возможностью осевого перемещения.

10. Щелевой скважинный фильтр по п.9, отличающийся тем, что промежуточные фильтрующие элементы с обеих сторон зафиксированы на промежуточных кольцах, которые установлены на перфорированной трубе с возможностью осевого перемещения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам добычи пластовой жидкости из скважин, в частности к фильтрам, предотвращающим вынос механических примесей с извлекаемым продуктом.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для фильтрации нефти при добыче ее из скважин с помощью скважинных насосов. .

Изобретение относится к общему машиностроению и предназначено для защиты насосов от песка и других механических примесей в процессе эксплуатации скважин. .

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

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважин. .

Изобретение относится к горной промышленности, к нефтегазодобывающей отрасли, а именно к устройствам для вторичного вскрытия продуктивного пласта. .

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

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 горной промышленности и может быть использовано при строительстве нефтяных и газовых скважин, в частности для очистки промывочной жидкости при бурении гидравлическими забойными двигателями

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к фильтрам, применяемым при добыче пластовой жидкости, предотвращающим вынос механических примесей

Изобретение относится к технике для капитального ремонта скважин, в частности к фильтрам для очистки промывочной жидкости от механических примесей

Изобретение относится к области разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, в частности к способам оборудования забоя вертикальных скважин и скважин с горизонтальными и наклонными стволами сложной архитектуры

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для защиты электроцентробежного насоса от попадания в него механических примесей при добыче пластовой жидкости и одновременной очистки скважины от механических примесей

Изобретение относится к погружному оборудованию буровых скважин, а именно к скважинным фильтрам, предотвращающим попадание механических примесей в насосный агрегат

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в эксплуатации нефтяных, газовых, водозаборных скважин

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к устройствам, предотвращающим засорение погружного оборудования механическими примесями и отложениями солей

Изобретение относится к средствам обеспечения добычи нефти и газа

Наверх