Скважинный фильтр

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, а именно к скважинным фильтрам, применяемым для защиты погружного насоса от воздействия частиц породы. Скважинный фильтр содержит перфорированную трубу, фильтрующую насадку из спирально намотанного волокнистого материала из волокон базальта, скрепленного с рукавной плетеной сеткой из нержавеющей стали, и защитный корпус с отверстиями. Волокна базальта чередуются со слоями рукавной плетеной сетки из нержавеющей стали. Создан скважинный фильтр с фильтрующей насадкой из волокон базальта, полученных по хорошо освоенной технологии. 1 ил.

 

Изобретение относится к скважинным фильтрам, применяемым для защиты погружного насоса от воздействия частиц породы.

Известен скважинный фильтр, содержащий опорную трубу с перфорациями, фильтрующие слои с зернистым наполнителем и покрытие из ворсистого абразивостойкого материала (а.с. №587242 Е21В 43/08, 1978).

К недостаткам скважинного фильтра относятся низкая проницаемость, обусловливающая повышенные потери напора фильтруемой жидкости, а также трудоемкость изготовления.

Известен скважинный фильтр, включающий опорную трубу с перфорациями, дренажный слой в виде продольных стержней, фильтрующие трубчатые элементы из спрессованной проволочной спирали и защитный кожух с отверстиями (пат. на ПМ №51664 Е21В 43/08, 2006; пат. на ПМ №89188 F04D 29/00, 2009).

Скважинный фильтр при высокой улавливающей способности имеет невысокий ресурс работы, поскольку фильтрующие элементы характеризуются низкой пористостью, поверхностным механизмом фильтрации и преимущественно одним типичным размером пор.

Известен скважинный фильтр, содержащий опорную трубу с перфорациями и концентрично установленные на ней в чередующемся порядке диски из металлической сетки и волокнистого фильтрационного материала (пат. №2468189 Е21В 43/08, 2012).

Недостатком скважинного фильтра является высокая стоимость и трудоемкость изготовления, поскольку диски для него получают вырубкой из листов соответствующих материалов, после которой остается большое количество отходов.

Известен скважинный фильтр, включающий опорную трубу с перфорациями, на концах которой расположены конические втулки со спиральными поверхностями, обращенными друг к другу, не менее, чем один фильтрующий слой из спеченного пористого материала, намотанный на спиральные поверхности между коническими втулками, и защитный кожух с перфорациями (пат. №6991030, США, Е21В 43/00, 2006).

Недостатком скважинного фильтра является небольшая длина, которая ограничена шириной наматываемого на втулки фильтровального слоя, а также сложность намотки слоя переменной ширины.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является скважинный фильтр, содержащий опорную трубу с перфорациями, фильтрующую насадку из нескольких слоев спирально намотанных волокон нержавеющей стали и защитный корпус с отверстиями (пат. №5833853, США, В01D 29/21, 1998; скважинный фильтр MeshRite компании Schlumberger, www.slb.com/transcend).

Недостатком принятого за прототип скважинного фильтра является высокая стоимость фильтрующей насадки из волокон нержавеющей стали.

Задачей настоящего изобретения является создание скважинного фильтра с фильтрующей насадкой из волокон, полученных из дешевого сырья по хорошо освоенной технологии.

Указанный технический результат достигается тем, что в скважинном фильтре, содержащем перфорированную трубу, фильтрующую насадку из спирально намотанных слоев волокнистого материала и защитный корпус с отверстиями, согласно изобретению слои волокнистого материала выполнены из волокон базальта и чередуются со слоями рукавной плетеной сетки из нержавеющей стали.

На чертеже схематично изображен скважинный фильтр.

Скважинный фильтр содержит опорную трубу 1 с перфорациями 2, фильтрующую насадку 3 и защитный корпус 4 с отверстиями 5. Фильтрующая насадка 3 состоит из слоев волокнистого материала из волокон базальта 6, чередующихся со слоями рукавной плетеной сетки из нержавеющей стали 7 (см. чертеж).

Волокнистый материал представляет собой нетканый или тканый холст из волокон базальта, который характеризуется высокой сообщающейся пористостью, пропускной способностью и грязеемкостью. Кроме того, он обладает высокой химической и термической стойкостью (Базальтовое волокно и базальтовые материалы //www.pzki59.ru).

Рукавная плетеная сетка образована непрерывным рядом петель из проволоки нержавеющей стали диаметром 0,2-0,3 мм (ТУ 26-02-1099-89). Рукавная плетеная сетка обладает высокой упругостью, гибкостью и прочностью на растяжение, при этом ее гидравлическое сопротивление за счет большой площади ячеек в свету 60-100 мм2 на несколько порядков меньше, чем у волокнистого материала из волокон базальта.

Фильтрующую насадку 3 получают спиральной намоткой на опорную трубу 1 двухслойной полосы, состоящей из скрепленных между собой слоев волокнистого материала из волокон базальта 6 и рукавной плетеной сетки 7, при этом сетка прилегает к опорной трубе и перекрывает перфорации 2 проволоками, а волокнистый материал опирается на нее. Рукавная плетеная сетка 7 компенсирует низкую механическую прочность волокнистого материала из волокон базальта 6 и обеспечивает натяжение двухслойной полосы при намотке на опорную трубу 1. При намотке происходит радиальное уплотнение волокнистого материала из волокон базальта 6, изменяющее расстояние между волокнами и их ориентацию, и как следствие - размер и форму пор в материале. Рукавная плетеная сетка 7 образует между слоями волокнистого материала из волокон базальта 6 продольные и окружные микрощели для движения жидкости, что улучшает сообщение между наружной и внутренней поверхностью фильтрующей насадки 3. В волокнистом материале из волокон базальта 6, зажатом между слоями рукавной плетеной сетки 7, форма и размер пор изменяются в широких пределах. Благодаря этому скважинный фильтр характеризуется низкой чувствительностью к вариации размера твердых частиц, например, песка и наилучшим образом подходит для очистки пластовой жидкости с неоднородными по гранулометрическому составу частицами породы.

Заявляемый скважинный фильтр работает следующим образом.

При работе погружного насоса откачиваемая пластовая жидкость, содержащая частицы породы, поступает в скважинный фильтр через отверстия 5 в защитном кожухе 4 и распределяется по поверхности фильтрующей насадки 3. Пластовая жидкость фильтруется сквозь насадку 3, а частицы породы застревают в поровом пространстве волокнистого материала из волокон базальта 6. Наиболее крупные частицы задерживаются в наружном слое волокнистого материала из волокон базальта 6, а частицы меньшего размера проникают в нижележащие слои и застревают в них после многократных столкновений с волокнами. Глубина проникновения частиц в фильтрующую насадку 3 зависит от соотношения между размерами частиц породы и структурными параметрами волокнистого материала из волокон базальта 6. Первоначально пластовая жидкость течет преимущественно в радиальном направлении через участки фильтрующей насадки 3, которые расположены над перфорациями 2 в опорной трубе 1. Когда эти участки насадки 3 оказываются забитыми частицами породы, пластовая жидкость течет к перфорациям 2 по извилистым траекториям, проходящим через волокнистый материал из волокон базальта 6 и между проволоками рукавной плетеной сетки 7 в окружном и продольном направлении. Рукавная плетеная сетка 7 благодаря высоким механическим свойствам препятствует проваливанию в перфорации 2 загрязненной фильтрующей насадки 3 под действием возросшего перепада давления между ее наружной и внутренней поверхностью. Очищенная от частиц, представляющих наибольшую опасность для работы погружного насоса, пластовая жидкость покидает фильтрующую насадку 3 через рукавную плетеную сетку 7, примыкающую к опорной трубе 1, попадает в перфорации 2 и оказывается, в конечном счете, на приеме погружного насоса.

Скважинный фильтр, содержащий перфорированную трубу, фильтрующую насадку из спирально намотанных слоев волокнистого материала и защитный корпус с отверстиями, отличающийся тем, что слои волокнистого материала выполнены из волокон базальта и чередуются со слоями рукавной плетеной сетки из нержавеющей стали.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обратному клапану с инерционной массой, установленному на основании эксплуатационной насосно-компрессорной колонны над винтовым насосом кавитационного типа (ВСР) нефтяной скважины, при этом указанный клапан предотвращает опускание гидростатической колонны внутри эксплуатационной насосно-компрессорной колонны в момент остановки искусственного подъема гидростатической колонны в результате остановки ВСР.

Компоновка погружного скважинного насоса имеет кожух насоса с выкидом насоса на верхнем конце. Цилиндр насоса установлен в кожухе насоса, образуя кольцевой проход между цилиндром и кожухом насоса.

Изобретение относится к системе подачи водорода и к способу подачи водорода, включающему получение водорода из углеводорода и подачу полученного водорода. Система подачи водорода включает: установку реформинга для проведения парового реформинга углеводорода; блок проведения реакции конверсии монооксида углерода в диоксид углерода для получения газа, содержащего водород и диоксид углерода по реакции конверсии водяного газа, полученного из установки реформинга; первый абсорбер для абсорбции диоксида углерода, содержащегося в газе, который получают из блока проведения реакции конверсии, в поглощающей жидкости; блок гидрирования для получения гидрированного ароматического соединения по реакции гидрирования ароматического соединения с использованием газа, который прошел через первый абсорбер; регенератор для извлечения диоксида углерода из поглощающей жидкости путем рециклирования поглощающей жидкости из первого абсорбера и нагрева поглощающей жидкости с помощью тепла.

Изобретение относится к технологиям разработки нефтяных пластов с помощью нефтедобывающих и нагнетательных скважин и может найти применение при разработке нефтяных месторождений с глубоким залеганием продуктивного пласта.

Группа изобретений относится к области нефтегазодобывающей промышленности, преимущественно к добыче вязкой и сверхвязкой нефти, а также может быть использовано для интенсификации добычи нефти, осложненной вязкими составляющими и отложениями.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение для изоляции обводненных интервалов продуктивного пласта в горизонтальных скважинах на месторождениях с низкопроницаемыми коллекторами.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может использоваться при добыче из скважин жидкости с повышенным газосодержанием посредством перекачки лопастными насосами.

Изобретение относится к буровой технике, в частности к ударно-вращательным устройствам для бурильной колонны, предназначенным для создания гидромеханических импульсов.

Изобретение относится к устройству (аппарату) и к способу для управления транспортной сетью. Техническим результатом является улучшение функционирования транспортной сети для оптимизации добычи нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для защиты глубинных нефтяных насосов от механических примесей и свободного газа, содержащихся в пластовой жидкости.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для защиты глубинных нефтяных насосов от механических примесей и свободного газа, содержащихся в пластовой жидкости.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для защиты глубинных нефтяных насосов от механических примесей и свободного газа, содержащихся в пластовой жидкости.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в эксплуатации нефтяных, газовых, водозаборных скважин при откачке жидких сред с механическими примесями.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в эксплуатации нефтяных, газовых, водозаборных скважин при откачке жидких сред с механическими примесями.

Изобретение относится к насосному оборудованию для подъема пластовой жидкости из скважин, осложненных выносом частиц породы. Устройство содержит расположенные сверху вниз электроцентробежный насос, верхний входной модуль, верхнюю гидрозащиту, двухсторонний электродвигатель, нижнюю гидрозащиту, нижний входной модуль, электроцентробежный насос перевернутого типа, хвостовик, гидропривод, редуктор, щелевой фильтр.

Изобретение относится к насосному оборудованию для подъема пластовой жидкости из скважин, осложненных выносом частиц породы. Устройство содержит расположенные сверху вниз электроцентробежный насос, верхний входной модуль, верхнюю гидрозащиту, двухсторонний электродвигатель, нижнюю гидрозащиту, нижний входной модуль, электроцентробежный насос перевернутого типа, хвостовик, гидропривод, редуктор, щелевой фильтр.

Изобретение относится к области мелиоративного, транспортного, жилищно-коммунального, гидротехнического строительства для оборудования горизонтальных дренажей. Устройство включает водоприемный каркас из базальтопластиковых или стеклопластиковых стержней, установленных по образующей вдоль оси фильтра и соединенных наборными фигурными кольцами жесткости, перекрытыми по наружной поверхности геотекстилем на основе базальтового волокна.

Изобретение относится к области мелиоративного, транспортного, жилищно-коммунального, гидротехнического строительства для оборудования горизонтальных дренажей. Устройство включает водоприемный каркас из базальтопластиковых или стеклопластиковых стержней, установленных по образующей вдоль оси фильтра и соединенных наборными фигурными кольцами жесткости, перекрытыми по наружной поверхности геотекстилем на основе базальтового волокна.

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти, а именно к скважинным фильтрам, защищающим погружной насос от механических примесей. Устройство содержит несущий элемент, наружный и внутренний щелевые фильтроэлементы, обращенные опорными стержнями навстречу друг к другу, а навитыми профилями направленными в противоположные стороны с образованием продольных каналов, верхний переводник с отводящими отверстиями, соединенными с продольными каналами, и нижний фланец.

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти, а именно к скважинным фильтрам, защищающим погружной насос от механических примесей. Устройство содержит несущий элемент, наружный и внутренний щелевые фильтроэлементы, обращенные опорными стержнями навстречу друг к другу, а навитыми профилями направленными в противоположные стороны с образованием продольных каналов, верхний переводник с отводящими отверстиями, соединенными с продольными каналами, и нижний фланец.

Изобретение относится к приводам вращения, размещаемым в скважине, а именно - к фильтрам для очистки бурового раствора от механических примесей на входе в гидравлический забойный двигатель. Устройство содержит трубчатый корпус с резьбами на краях, установленный в трубчатом корпусе фильтрующий модуль, включающий фильтрующую трубу с щелевыми каналами, обтекатель, размещенный со стороны входной части трубы, входную и выходную втулки. Фильтрующая труба соединена резьбой с выходной втулкой, фильтрующий модуль образует внутри трубчатого корпуса полость для приема механических примесей, между одной из указанных входной или выходной втулок и трубчатым корпусом размещен уплотнитель из эластомера. Фильтрующая труба выполнена с осевым смещением соседних щелевых каналов относительно друг друга, в окружном ряду щелевых каналов, расположенном на выходе фильтрующей трубы, каждый щелевой канал расположен между парой соседних щелевых каналов, выполненных с осевым смещением. Обтекатель выполнен с наружным центрирующим поясом, входная втулка выполнена с направленными наружу ребрами, установлена на наружном центрирующем поясе обтекателя. Выходная часть трубчатого корпуса выполнена с центральным отверстием, образующим поперечный кольцевой выступ, направленный к выходу трубчатого корпуса. Выходная втулка снабжена механизмом защелки в виде цангового хвостовика, снабженного упорами на лепестках цангового хвостовика, взаимодействующими с поперечным кольцевым выступом, направленным к выходу трубчатого корпуса. Входные кромки направленных наружу ребер в местах сопряжения с наружной поверхностью входной втулки расположены выше по потоку текучей среды по сравнению с входными кромками упомянутых ребер, расположенными на максимальном радиальном расстоянии. Повышается ресурс и надежность за счет уменьшения гидроабразивного размыва щелевых каналов на выходе фильтрующей трубы, упрощается конструкция. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, а именно к скважинным фильтрам, применяемым для защиты погружного насоса от воздействия частиц породы. Скважинный фильтр содержит перфорированную трубу, фильтрующую насадку из спирально намотанного волокнистого материала из волокон базальта, скрепленного с рукавной плетеной сеткой из нержавеющей стали, и защитный корпус с отверстиями. Волокна базальта чередуются со слоями рукавной плетеной сетки из нержавеющей стали. Создан скважинный фильтр с фильтрующей насадкой из волокон базальта, полученных по хорошо освоенной технологии. 1 ил.

Наверх