Устройство для удаления механическихпримесей из скважины

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ в)800341 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 140778 (21) 2644153/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 3001.81 Бюллетень Й9 4

Дата опубликования описания 300 1.81 (ss)e sc> 3

Е 21 В 43/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622. 245 . 124 (088. 8) (72) Автор изобретения

A И.Деревянных

Проектно-конструкторская контора дреста Востокбур сд

Министерства монтажных и специальнйх строительных/ работ СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

ПРИМЕСЕЙ ИЗ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к добыче нефти, воды и других жидкостей из буровых скважин и может быть использовано в скважинах с повышенным илн малым содержанием механических примесей, преимущественно для водозаборных скважин.

Известен фильтр, состоящий из надфильтровой трубы, каркаса и фильт- 10 рующей поверхности и отстойника.Отстойник служит для размещения частиц породы, прошедших через фильтр и не удаленных с откачиваемой жидкостью (1J .

Недостатком этого устройства является то, что в результате ограниченного объема отстойника происходит его сравнительно быстрое заполнение, а затем заклинивание самого фильтра 2О осевшими частицами породы, что, в свою очередь, требует систематической очистки скважины, как в период освоения, так и в период эксплуатации, 25

Наиболее близким техническим решением является устройство для удаления механических примесей из скважины, содержащее наружную трубу и внутреннюю с радиальными отверстия-.. ми в нижней части и уплотнением в верхней L2J .

Однако это устройство обладает рядом существенных недостатков,которые не позволяют применять его в водозаборных илн других длительно действующих скважинах. Прежде всего перекрытие наружной перфорированной трубы по всей длине внутренней трубой создает значительные гидравлические сопротивления., Во-вторых, перекрытие фильтра трубой и их жесткое соединение исключает проведение внутри фильтра целого ряда технологических операций по интенсификации водопритока в период освоения и эксплуатации скважины, Поэтому эти устройства применяются только при водопонижении вакуумными установками и не применяются на водозаборных скважинах.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства за счет снижения гидравлических сопротивлений в фильтре.

Поставленная цель достигается тем, что длины наружной и внутрен800341 ней трубы связаны следующим соотношением: 2.

0 5 d

Г где Ь вЂ” высота внутренней трубы, м1

Й - длина наружной трубы, м;

d — внутренний диаметр наружной трубы, м;

V — - скорость осаждения частиц в жидкости, м1/с;

Я вЂ” дебит скважины, м) /с причем внутренняя труба снабжена конусными направляющими для свободного сброса в скважину и замком для ее извлечения.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Для течения жидкости через фильтр, в общем случае, характерно неравенство скоростей поступления жидкости в фильтр (входные скорости) и скорости ее движения внутри фильтра. При выносе из породы механические частицы, пройдя отверстие фильтра, попадают в поток с меньшими скоростями. Естественно, что частицы, вес которых превышает подъемную силу потока, будут осажцаться на забое и образовывать пробку. Таким образом,.наружную перфорированную трубу (фильтр) по отношению к попавшим внутрь него механическим примесям можно разделить на две зоны: активную, в пределах которой подьемная сила потока достаточная для выноса частиц, и пассивную, где частица оседает на забой скважины. И внутренняя труба устанавливается внутри наружной так, чтобы разделить поверхность наружной трубы на две эоны: активную и пассивную.

Такое взаимное расположение внутренней трубы и наружной обеспечивает снижение гидравлических сопротивлений в активной зоне фильтра и выравнивание гидравлической нагрузки на фильтр, а также (что не менее важно) воэможность непосредственно". о воздействия на внутреннюю поверхность фильтра гидромеханическими средствами при освоении скважин.

На чертеже показана конструкция устройства.

Устройство состоит из надфкльтровбй трубы 1, наружной перфорированной трубы (фильтра) 2, заглушки 3 с клапаном 4 и свободно размещенной внутри фильтра 2 внутренней трубой

5 с уплотнением 6. Труба 5 снабжена в нижней части отверстиями, а в верхней - конусными направляющими

7 и замком 8.

Устройство работает следующим образом.

Внутренняя труба 5 с уплотнением б устанавливаются в нижнюю .часть фильтра и разделяют фильтрующую поверхность на две зоны: активную и

d0

Зб

4О пассивную. Величина этих эон определяется расчетом и в конкретных условиях может регулироваться изменением длины трубы 5. Механические частицы, прошедшие через наружную трубу ниже уплотнения б, направляются по кольцевому пространству вниз, проходят через отверстия в нижней части трубы 5 и по ее каналу направляются в верхнююю часть фильтра, где смешиваются с остальным потоком жидкости. Таким образом, эа счет установки уплотнения 6 и трубы

5 снижаются гидравлические сопротивления, ликвидируется пассивная зона фильтра, в которой обычно происходит оседание и накопление механических частиц и сохраняются возможности для проведения работ внутри фильтра в период освоения или эксплуатации.

В тех скважинах, где по расчету высота пассивной зоны фильтра незначительна, уплотнительный элемент б с трубой 5 могут устанавливаться в фильтре перед спуском.его в скважину. Ввиду малой высоты трубы 5 она не будет создавать препятствйй для обработки большей части фильтра, например, гидравлическими струйными аппаратами и:др.

Если по расчету высота пассивной зоны значительна (более 25-30%) труба 5 с уплотнением 6 могут бросаться в скважину (внутрь фильтра) при освоении после проведения внутри фильтра запланированных операций.

Для попадания их внутрь фильтра служат конусные направлякщие 7.

Если в процессе эксплуатации скважины будет наблюдаться снижение ее дебита,в результате заиливания, достаточно в скважину внутрь фильтра бросить трубу 5 с уплотненнем, чтобы произошла очистка фильтра от механических частиц в процессе ее дальнейшей эксплуатации.

Формула иэобретения

1. Устройство для удаления механических примесей из скважины,содержащее наружную перфорированную трубу и внутреннюю с радиальными отверстиями в нижней части и уплотнением в верхней, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет снижения гидравлических сопротивлений в фильтре, длины наружной и внутренней рубы связаны следующим соотношением:

075dv 2

E. где h - высота внутренней трубы, м;

6 — длина наружной трубы, м;

d — внутренний диаметр наружной трубы, м;

° 800341

Составитель Е.Молчанова

Редактор П.Макаревич Техред И. Асталош КорректорС.Шекмар

Эакаэ 10345/33 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного ко.нтета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП П

Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

I °

V — скорость осаждения частиц в жидкости, м1/с;

Q — дебит скважин, м=/с.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю ai е е с я тем, что внутренняя труба снабжена конусными направляющими для свободного сброса в скважину и замком для ее извлечения, Источники информации, принятые во внимание при Экспертизе

1. Альтовский М.Е.. Справочник гидрогеолога. M., Госгеолтехиздат, 1962, с,365.

2. Альтовский М.E Справочник гидролеолога. М., Госгеолтехиздат, 1962, с.369.