Фильтр скважинный



Фильтр скважинный
Фильтр скважинный
Фильтр скважинный

 


Владельцы патента RU 2540748:

Общество с ограниченной ответственностью НПО "ОргНефтеГаз" (RU)

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Устройство включает полимерный волокнисто-пористый фильтрующий элемент в виде отдельных секций, соединенных между собой по наружному периметру металлическими стягивающими шпильками, которые с одной стороны ввернуты в поднасосную или концевую муфту, а с другой - в Ж-образную муфту, во внутреннюю полку которой упирается один торец фильтрующего элемента. Второй торец фильтрующего элемента упирается в концевую или поднасосную муфту, в которой выполнен клапанный элемент в виде сквозного отверстия в форме двух установленных один над другим цилиндров с разными диаметрами оснований, с запорным органом, соответствующим по конфигурации упомянутому сквозному отверстию. Надежность крепления секций фильтрующего элемента обеспечивают двойные гайки. Повышается эффективность работы фильтра за счет увеличения срока эксплуатации фильтрующих элементов, клапанного элемента в частности, т.к. облегчается перемещение его запорного органа. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Описание изобретения

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Известен скважинный фильтр, содержащий по меньшей мере один фильтрующий элемент, установленный в секции насосно-компрессорных труб, в стенках которых выполнены продольные щелевые отверстия, причем секции насосно-компрессорных труб соединены между собой наружной резьбовой муфтой, а нижняя секция насосно-компрессорных труб с нижнего свободного конца снабжена наружным резьбовым наконечником (патент на полезную модель РФ №57356, E21B 43/08, 2006 г.).

Однако конструкция фильтра, предусматривающая в качестве фильтрующего элемента металлическую сетку, не обеспечивает надежную фильтрацию откачиваемой среды, так как не задерживает мелкие частицы механических примесей.

Известен скважинный фильтр тонкой очистки, содержащий фильтрующий элемент, установленный в секции насосно-компрессорных труб, в стенках которых выполнены продольные щелевые отверстия, причем секции насосно-компрессорных труб соединены между собой наружной резьбовой муфтой, нижняя секция насосно-компрессорных труб с нижнего свободного конца снабжена наружным резьбовым наконечником, фильтрующий элемент выполнен в виде цилиндрической трубы из волокнисто-пористого полимера, а внутри каждой муфты между резьбовыми участками выполнен кольцевой бортик, при этом нижний фильтрующий элемент зафиксирован между днищем, наконечника и бортиком ближайшей к нему муфты, а вышерасположенные фильтрующие элементы зафиксированы между бортиками смежных муфт (патент на полезную модель РФ №66414, E21B 43/08, 2007 г.).

Известная конструкция фильтра тонкой очистки, в случае засорения последнего, приводит к остановке скважины, так как не предусматривает прохождение перекачиваемой скважинной жидкости вне фильтрующих элементов.

Наиболее близким к изобретению является фильтр скважинный, включающий металлическую трубу с отверстиями, в верхней части которой установлена муфта с клапанным элементом, и размещенный внутри металлической трубы с зазором и соосно с ней фильтрующий элемент. Причем фильтрующий элемент выполнен в виде отдельных секций, соединенных между собой цилиндрическими центраторами, а на концах собранных секций установлены упорные втулки. Центраторы выполнены в виде ступенчатой втулки с пояском в средней части по оси втулки. Клапанный элемент выполнен на стенке муфты в виде сквозного отверстия в форме двух установленных один на другом цилиндров с разными диаметрами оснований (патент РФ №2471063, E21B 43/08, 2011 г.).

Данная конструкция, подразумевающая установку волокнисто-пористого фильтрующего элемента в секции насосно-компрессорных труб, имеет низкую эффективность вследствие создания задерживающего искусственного экрана, препятствующего фильтрации жидкости через рабочую поверхность фильтра в виде насосно-компрессорной трубы с отверстиями, внутри которой он и размещен. Запорный орган клапанного элемента имеет значительную массу, что снижает эффективность работы элемента в целом, созданием повышенного трения при перемещении.

Таким образом, решаемой задачей и ожидаемым техническим результатом является повышение эффективности работы скважинного фильтра за счет увеличения срока эксплуатации фильтрующих элементов, упрощение его конструкции. Высокая продолжительность эксплуатации обеспечивается особенностями конструкции и размещения скважинного фильтра: отсутствием насосно-компрессорной трубы с отверстиями, подверженными быстрому засорению, приводящему к прекращению поступления жидкости с забоя скважины и ее остановке и наличию стягивающих шпилек, соединяющих по наружному периметру фильтрующие элементы в секции. Упрощение конструкции достигается использованием Ж-образной муфты в качестве центраторов и выполнением запорного органа клапанного элемента полым с дном со стороны наружной поверхности концевой муфты.

Указанная задача решается тем, что фильтр скважинный, включающий клапанный элемент с запорным органом, установленный в муфте, и фильтрующий элемент, выполненный в виде отдельных секций, отличается тем, что по наружному периметру секции фильтрующего элемента соединены между собой стягивающими шпильками, ввернутыми с одной стороны в поднасосную или концевую муфту, а с другой - в Ж-образную муфту, во внутреннюю полку которой упирается один торец фильтрующего элемента, второй его торец упирается в концевую или поднасосную муфту.

Запорный орган клапанного элемента выполнен полым с дном со стороны наружной поверхности поднасосной муфты.

Конструкция устройства поясняется чертежами.

Фиг.1. Фильтр скважинный

1 - фильтрующий элемент,

2 - металлические стягивающие шпильки,

3 - поднасосная муфта,

4 - концевая муфта,

5 - Ж-образная муфта,

6 - внутренняя полка,

7 - клапанный элемент,

10 - гайки.

Буквой А на фиг.1 обозначен разрез фильтра скважинного, приведенный на фиг.2.

Буквой Б на фиг.1 обозначен клапанный элемент, впоследствии увеличенный и приведенный на фиг.3.

Фиг.2. Фильтр скважинный в разрезе

1 - фильтрующий элемент,

2 - металлические стягивающие шпильки,

5 - Ж-образная муфта.

Фиг.3 Клапанный элемент с запорным органом

3 - поднасосная муфта,

7 - клапанный элемент,

8 - запарный орган,

9 - дно.

Устройство состоит из полимерного волокнисто-пористого фильтрующего элемента 1, выполненного в виде отдельных секций, соединенных между собой по наружному периметру металлическими стягивающими шпильками 2, которые с одной стороны ввернуты в поднасосную муфту 3 или концевую муфту 4, а с другой - в Ж-образную муфту 5, во внутреннюю полку 6 которой упирается один торец фильтрующего элемента 1, что позволяет его центрировать, т.е. обеспечить соосность фильтрующего элемента 1 и Ж-образной муфты 5. Кроме того, форма Ж-образной муфты 5 исключает контакт обсадной колонны (на чертеже не показана) и фильтрующего элемента 1 во время спуско-подъемных операций, что предохраняет его от поломок. Второй торец фильтрующего элемента 1 упирается в концевую муфту 4 или поднасосную муфту 3, в которой выполнен клапанный элемент 7, в виде сквозного отверстия в форме двух установленных один над другим цилиндров с разными диаметрами оснований, с запорным органом 8, соответствующим по конфигурации упомянутому сквозному отверстию, выполненным полым с дном 9 со стороны наружной поверхности поднасосной муфты 3, что позволяет повысить эффективность работы клапанного элемента 7, т.к. облегчает перемещение запорного органа 8 и упрощает его конструкцию. Двойные гайки 10 обеспечивают надежность крепления секций фильтрующего элемента 1.

Устройство работает следующим образом. Добываемая из скважины жидкость неограниченно контактирует со всей рабочей поверхностью фильтрующего элемента 1, собранного в секции, соединенные между собой по наружному периметру металлическими стягивающими шпильками 2, стягиванием обеспечивающие герметизацию торцов фильтрующего элемента 1; проходит через нее, очищается от механических частиц и попадает на прием насоса.

В случае засорения фильтрующего элемента 1 давление жидкости между ним и обсадной колонной (на чертеже не показана) за счет продолжающегося притока жидкости из пласта возрастает; давление над фильтром скважинным напротив снижается вследствие отсутствия поступления жидкости. Такой перепад давления приводит к перемещению в полость фильтра запорного органа 8, выполненного полым с дном 9 клапанного элемента 7, и жидкость через открывшееся отверстие в обход засорившегося фильтрующего элемента 1 поступает к насосу.

Фильтр скважинный монтируется под установленным в скважине штанговым глубинным насосом, винтовым насосом с поверхностным приводом, на конце хвостовика.

1. Фильтр скважинный, включающий клапанный элемент с запорным органом, установленный в муфте, и фильтрующий элемент, выполненный в виде отдельных секций, отличающийся тем, что по наружному периметру секции фильтрующего элемента соединены между собой стягивающими шпильками, ввернутыми с одной стороны в поднасосную или концевую муфту, а с другой - в Ж-образную муфту, во внутреннюю полку которой упирается один торец фильтрующего элемента, второй его торец упирается в концевую или поднасосную муфту.

2. Фильтр скважинный по п.1, отличающийся тем, что запорный орган клапанного элемента выполнен полым, с дном со стороны наружной поверхности поднасосной муфты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке многопластовых залежей нефти скважинами с горизонтальным окончанием.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для снижения водопритока в горизонтальные скважины при разработке трещинно-порового коллектора нефтяной залежи.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для защиты глубинных скважинных электроцентробежных насосов от засорения механическими примесями.

Изобретение относится к разработке месторождений высоковязкой нефти при вскрытии пластов паронагнетательными горизонтальными скважинами. Способ включает бурение горизонтальной скважины, спуск эксплуатационной колонны со скважинным фильтром со срезаемыми пробками в отверстиях и пакерами.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации нефтяных, газовых и водозаборных скважин. Устройство включает металлическую трубу с отверстиями, снабженную снизу заглушкой, а сверху муфтой, и размещенный внутри трубы соосно с ней цилиндрический фильтрующий элемент.

Изобретение относится к области разработки месторождений высоковязкой нефти с оснащением скважин фильтрами. В процессе бурения определяют фильтрационно-емкостные характеристики пласта и их изменение по стволу скважины, делят ствол на зоны, которые отличаются фильтрационно-емкостными характеристиками в 1,5-1,6 раза, подбирают пропускную способность отверстий фильтра отдельно для каждой зоны и количество отверстий.

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, а именно к скважинным расширяющимся фильтрам, применяемым при заканчивании скважин с открытым стволом для предотвращения выноса частиц породы из пласта.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли и предназначено для скважинных фильтров в добывающих и нагнетательных горизонтальных скважинах. Устройство содержит пустотелый корпус, установленный в базовый элемент скважинного фильтра, и донышко, выполненное из магния и соединенное с корпусом в кольцевой канавке, выполненной внутри корпуса.

Изобретение относится к строительству и эксплуатации скважин различного назначения, в частности нефтяных и газовых скважин. Устройство включает полый корпус с радиальными отверстиями, перекрытыми с натягом полыми срезными штифтами, фильтрующий узел, помещенный снаружи корпуса и образующий с последним кольцевую полость, которая гидравлически сообщена с полостью корпуса через полые срезные штифты в рабочем положении устройства.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче газа и нефти. Устройство включает перфорированную несущую трубу и щелевой фильтрующий элемент, выполненный из проволоки, намотанной на продольные элементы по спирали.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли, а именно к скважинным фильтрующим устройствам, предотвращающим попадание частиц механических примесей в электроцентробежный насос. Устройство содержит корпус с верхними входными отверстиями, расположенную коаксиально корпусу отводящую трубу с участком радиальных отверстий и предохранительным клапаном на нижнем торце, шнек, насаженный на отводящую трубу, щелевой фильтр, перекрывающий участок с радиальными отверстиями отводящей трубы, и контейнер внизу корпуса. Отводящая труба установлена внутри корпуса, а шнек размещен между верхними входными отверстиями и щелевым фильтром. Увеличивается ресурс работы, поддерживается стабильная пропускная способность устройства. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к добыче текучих сред из буровых скважин, в частности к их подземному фильтрованию. Устройство содержит несущий корпус в виде трубы, вал, фильтрующий элемент из, по меньшей мере, одного блока автономных сменных кольцевых фильтрующих втулок, установленный коаксиально с корпусом. Модуль снабжен, по меньшей мере, одной захватной втулкой, коаксиально установленной на поверхности корпуса, по меньшей мере, одним дополнительным распорным кольцом на стыке смежных блоков сменных втулок, установленным на наружной поверхности корпуса и снабженным радиальным отверстием. Центратор в виде тонкостенного кольцевого каркаса, имеющего поперечное сечение со смежными выступами и впадинами в радиальном направлении, установлен с возможностью примыкания выступов к внутренней поверхности фильтрующего элемента и впадин к наружной поверхности корпуса. Внутренняя поверхность каждой захватной втулки снабжена равномерно по ней распределенными радиальными углублениями, выполненными открытыми со стороны несущего корпуса и сквозными вдоль продольной оси захватной втулки. Наружная поверхность каждой захватной втулки и верхнего фланца модуля снабжены выступами. Корпус модуля в зоне размещения каждого подшипника скольжения снабжен, по меньшей мере, одним радиальным каналом и радиальным отверстием. Повышается надежность и долговечность эксплуатации, облегчается обслуживание, повышается производительность. 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при добыче нефти, а именно к скважинным расширяющимся фильтрам. Фильтр содержит опорную трубу с равномерно прорезанными по окружности продольными пазами с большим основанием внутри и меньшим снаружи. В пазы уложен разбухающий эластомер, поверх эластомера введены фильтрующие реечные щетки, способные к выдвижению наружу при разбухании эластомера. Форма корпуса реечных щеток соответствует форме продольного паза, а ширина корпуса превышает ширину меньшего основания паза. Упрощается конструкция, увеличивается производительность погружного насоса. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к скважинным фильтрам для очистки жидкостей от твердых частиц. Устройство содержит фильтрующий элемент из упругого материала, выполненный в форме трубчатого корпуса с щелевыми отверстиями, концы которых соединены между собой с образованием П-образных пластин. Фильтрующий элемент расположен с зазором между внутренним и наружным трубчатыми перфорированными каркасами, установленными с возможностью поворота и фиксации углового положения относительно друг друга. Фильтрующий элемент закреплен на наружном каркасе, внутренний каркас снабжен упорами, контактирующими с П-образными пластинами фильтрующего элемента. Повышается качество фильтрации за счет регулирования степени фильтрации, увеличивается надежность фильтра. 8 ил.

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при добыче нефти, а именно к скважинным расширяющимся фильтрам. Устройство содержит опорную трубу, окружающую ее набухающую эластомерную оболочку с равномерно распределенными по окружности открытыми продольными пазами, в которые заглублены корпуса фильтрующих реечных щеток с радиально ориентированными пучками щетинок. Корпуса щеток снабжены по всей длине продольными отбортовками, перекрывающими цилиндрическую поверхность эластомерной оболочки. Упрощаются конструкция фильтра и технологии обустройства им скважины, увеличивается наработка погружного насоса за счет откачки пластовой жидкости, очищенной от частиц породы. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к технологии создания забойных фильтров в глубоких скважинах, вскрывших неустойчивые слабосцементированные породы коллектора. Область применения: газовые и нефтяные месторождения, подземные хранилища газа и полигоны захоронения промышленных стоков. Технический результат - разработка состава бетонной смеси для получения огнезащитного покрытия повышенной термостойки, имеющего улучшенные физико-механические характеристики и позволяющего повысить предел огнестойкости железобетонных конструкций. Состав для создания скважинного фильтра, включающий вяжущее - портландцемент, волокнистый наполнитель - фиброволокно, дополнительно содержит Микродур, высокорастворимую соль - углекислый калий (поташ), имеющий включения природных изотопов, замедлитель - борную кислоту с нейтронопоглощающими свойствами, затворяемые на насыщенном растворе вышеуказанной соли, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: вяжущее - портландцемент 43,79-45,77, микродур 4,57-7,31, волокнистый наполнитель - полимерное полипропиленовое фиброволокно диаметром 17-21 мкм и длиной 12 мм 0,23-0,37, высокорастворимая соль - углекислый калий (поташ) K2CO3 2,29-2,92, замедлитель - борная кислота H3BO3 1,37-1,82, насыщенный раствор углекислого калия K2CO3 γ=1,45 г/см3 43,79-45,77. 1 табл.

Изобретение относится к внутрискважинному оборудованию, используемому при добыче нефти, а именно к скважинным расширяющимся фильтрам. Устройство содержит опорную трубу и фильтрующие щетки с радиальными пучками щетинок. На опорной трубе прорезаны продольные пазы с большим основанием внутри и меньшим снаружи. В основании каждого паза помещена плоская полоса из материала с памятью формы, а поверх полосы введена фильтрующая реечная щетка, выдвигающаяся наружу при восстановлении полосой первоначальной волнообразной формы под температурным воздействием пластовой жидкости. Упрощается конструкция фильтра и технология его монтажа в интервале перфораций скважины. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважины с большим углом наклона эксплуатационной колонны. Технический результат - повышение надежности работы устройства в горизонтальной скважине и эффективности очистки добываемого продукта, увеличение межремонтного периода работы устройства, а также снижение его металлоемкости. Устройство включает колонну насосно-компрессорных труб с насосом, клапан, хвостовик. В составе колонны насосно-компрессорных труб ниже насоса в вертикальной части горизонтальной скважины размещен клапан. К клапану снизу присоединен хвостовик с фильтром. Клапан выполнен в виде муфты с конусным седлом и установленной в муфте двухступенчатой пробки из пластикового материала со сквозными окнами, выполненными на ее боковой поверхности. Верхняя ступень пробки герметично взаимодействует с муфтой. Между нижней ступенью двухступенчатой пробки и муфтой имеется кольцевой зазор. Нижний торец пробки выполнен в виде конуса и имеет возможность герметичного взаимодействия с конусным седлом муфты. Двухступенчатая пробка имеет возможность ограниченного осевого перемещения относительно муфты. Высота двухступенчатой пробки меньше расстояния от отверстия в муфте до торца нижней трубы колонны насосно-компрессорных труб. На концах трубы с отверстиями диаметром 6-7 мм жестко закреплены опоры. Между опорами на трубе напротив отверстий концентрично установлен фильтрующий элемент. Он выполнен из намотанной витками по спирали проволоки с зазором 1,0 мм между витками, соединенной с проволочными продольными стрингерами, образующими между трубой и фильтрующим элементом дренажные каналы. 4 ил.

Изобретение относится к фильтрам для очистки бурового раствора от механических примесей, используемым в бурильной колонне, выполненным с возможностью подъема на поверхность скважинного модуля телеметрической системы. Устройство содержит трубчатый корпус, установленный в корпусе фильтрующий модуль, включающий фильтрующую трубу с щелевыми каналами, обтекатель, размещенный со стороны входной части фильтрующей трубы, входную и выходную втулки. Фильтрующая труба соединена резьбой с выходной втулкой, фильтрующий модуль образует внутри корпуса полость для приема механических примесей. Фильтр снабжен резьбовым переходником, жестко скрепленным с выходной частью корпуса с возможностью разъединения. Центрирующий пояс во входной части трубчатого корпуса выполнен с поперечным кольцевым выступом. Входная втулка выполнена с направленными наружу ребрами и телескопически соединена торцами указанных ребер с центрирующим поясом во входной части трубчатого корпуса, а также соединена резьбой с фильтрующей трубой и выполнена с внутренним кольцевым поясом и кольцевой канавкой, расположенной на ее внутреннем кольцевом поясе. Обтекатель телескопически соединен с входной втулкой во внутреннем кольцевом поясе входной втулки и снабжен механизмом защелки в виде цангового хвостовика обтекателя, снабженного наружным кольцевым поясом, взаимодействующим с кольцевой канавкой входной втулки. На лобовом торце обтекателя установлен ловильный стержень для захвата и подъема на поверхность и освобождения центрального канала фильтра для подъема на поверхность модуля телеметрической системы. Расширяются технологические возможности, упрощается конструкция. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для фильтрации жидкости, закачиваемой в скважины. Фильтр содержит жестко и герметично соединенные друг с другом секции, набранные из состыкованных по торцам с осевым натягом цилиндрических тонкостенных фильтрующих элементов и двух опор, на которые также с осевым натягом опираются первый и последний фильтрующие элементы секции. Фильтрующие элементы каждой секции изготовлены из слоев сетки, сплетенной из проволочных спиралей, растянутых до шага, равного диаметру спирали. Слои сетки, сплетенной из спиралей правой свивки, чередуются со слоями, сплетенными из спиралей левой свивки. Оси спиралей всех слоев параллельны оси фильтрующего элемента. Фильтрующие элементы выполнены в трех модификациях: фильтрующие элементы с одним плоским торцом и другим коническим и промежуточные фильтрующие элементы с разными коническими торцами. Снаружи каждой секции установлена спиральная пружина сжатия. Длина пружины подобрана так, чтобы у каждой собранной секции в рабочем процессе между фильтрующими элементами и фильтрующими элементами и опорами секции сохранялся осевой натяг. Секция фильтрующих элементов центрируется в опорах. Пружины центрируются по буртикам опор. Опоры секций выполнены с перегородкой, в которой проделаны сквозные центральное отверстие и три или четыре выкружки, равнорасположенные по окружности. Первая опора первой секции фильтра выполнена с хвостовиком с резьбой, на которую до упора в уплотнительную прокладку навернута промежуточная проставка с ввернутыми в нее шпильками для крепления к погружному насосу. В промежуточной проставке первой секции жестко закреплен пустотелый цилиндрический стержень со сквозными отверстиями. Технический результат: повышение производительности фильтра. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх