Скважинный фильтр
Союз Советскмх
Соцмалмстмческмх
Республик
ОП.ИСАНИЕ
И 306РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 15.12. 82.бюллетень ¹ 46 Дата опубликования описания 15.12.82 (51)М. Кл. Е 21 В 43/08 3Ьоудоротоеиый комитет СССР ао делон изобретеиий и открытий (5З) УДК622 243. 124(088 8) С. N. Подкорытов, И. Е. Антонов и В. А. Афанасьев (72) Авторы изобретения (7-!) Заявитель Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности(54) СКВАЖИННЫЙ ФИПЪТР 15 Цель изобретения — улучшение регенерации фильтра при прямой промывке, и ограничение увеличения диаметров витков проволочной обмотки и достижение более равномерной деформации ее в радиальном направлении при промывке фильтра. Поставленная цель достигается тем, что в скважинном фильтре, включаюшим Наиболее близким по техническому решению является скважинный фильтр, включаюший перфорированный трубчатый каркас и спиральную проволочную об1 Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобываюшей и может быть использовано при эксплуатации нефтяных и водозаборных скважин с интенсивным пескопрояв пением. Известен проволочный фильтр, применяюшийся для ограничения поступления песка в ствол скважины, состоящий из перфорированного трубчатого корпуса и фильтруюшей поверхности, образованной путем намотки на него проволочной спирали, Дифференцированность шага между витками спирали обеспечивается за счет предварительного натяжения ее на кор:пусе фильтра с последуюшим образованием между ними жесткой механической связи (например, сварка, клепаные концов спирали к корпусу и др.) (1) . мотку, уложенную в винтовую канавку :на корпусе f 2) . Недостатком данного фильтра sansется недостаточно полная регенерация э фильтруюшей поверхности способом промывки филыра в скважине .и высокие гидравлические сопротивления (потери напора) возникающие при этом, которые не позволяют создать давление и расход промывочной жидкости за корпу1О сом фильтра, необходимые для выноса осадкового и кольматируюшего фильтр; песка на поверхность потоком промывающей жидкости. 981593 4 0 55 перфорированный трубчатый корпус и спиральную проволочную обмотку, уложенную в винтовую канавку на корпусе, проволочная обмотка выполнена в виде пружины со свободными концами. Кроме того, скважинный фильтр снабжен трубчатым кожухом с окнами, жестко связанным с корпусом и установленным с зазором относительно пружины. На фиг. 1 изображена схема фильтра, разрез; на фиг. 2 схема расположения и промывки фильтров в скважине; на фиг. 3 — изображен фильтр в процессе его промывки, разрез. Скважинный фильтр состоит из перфорированного трубчатого . корпуса 1 с отверстиями 2, винтовой канавкой 3, нарезанной в виде резьбы по внешней поверхности корпуса. В винтовой канавке 3 расположены витки спиральной проволочной обмотки, выпОлненной в виде пружины 4. С корпусом 1 жестко связан и установлен с зазором трубчатый кожух 5 с Окнами 6. Шаг винтовой канавки 3 и диаметр проволоки пружины 4 выбираются В зависимОсти От фракциОннОгО сОстава выносимого с забоя скважины песка. Фильтр спускается в скважину на лифтовых трубах 7. Пружина 4 изготавливается предварительно для сборки фильтра из упругой проволоки и внутренним диаметром витков на 2-3 мм меньше, чем внутренний диаметр винтовой канавки 3 корпуса 1. Шаг пружины делается равным шагу винтовой канавки. Установка пружины 4 на корпус 1, производится поворачиванием ее витков по винтовой канавке 3. При этом, витки пружины плотно прижимаются к внутренней поверхности винтовой канавки 3. фильтр устанавливается на лифтовых трубах 7 и спускается до забоя. На фиг. 2 показана схема установки фильтра в скважине. При эксплуатации скважины, поступающей из пласта совместно с жидкостью лесок, задерживается в зазорах между витками пружины 4, а жидкость через отверстия 2 поступает в полость корпуса 1 и далее по лифто- вым трубам 7 извлекается на поверхность. В процессе эксплуатации происходит забивание зазоров между витками пружины песком и снижение пропускной способности фильтре. Снижению производительности скважины способствует также осадковый и выносимый с забоя 1О 35 скважины песок, накапливающийся в затрубном пространстве, образованным корпусом фильтра и стенкой скважины, Для регенерации фильтра и удаления песка накопившегося в процессе работы скважины между корпусом фильтра и стенкой скважины, по лифтовым трубам 7 с поверхности насосным агрегатом подается лод давлением промывочная жидкость, которая поступает в полость корпуса фильтра. Промывочная жидкость истекает через отверстия 2 в корпусе 1, зазоры между втулками пружины 4 и окна 6 в кожухе 5, в затрубное пространство. При этом, на внутреннюю поверхность витков пружины 4, находящихся непосредственно над отверстиями 2 корпуса 1, действует гидродинамическая сила, направленная радиально от оси корпуса фильтра. При достижении гидродинамического давления, необходимого для деформации пружины, происходит увеличение диаметров ее витков до максимальной величины, равной внутреннему диаметру кожуха 5. Внутренняя поверхность трубчатого кожуха 5 ограничивает увеличение отдельных наибольших по диаметру вит» ) ков, что обеспечивает более равномернук деформацию пружины в радиальном направлении, а, следовательно, и более полную регенерацию фильтрующей поверхности. На фиг. 3 показан фильтр (разрез) в процессе промывки, общий вид. Из схемы видно, что увеличение диаметров витков пружины приводит к уменьшению длины спирали. Для того, чтобы снизить давление, необходимое для деформации пружины в радиальном направлении От оси фильтра, последний может выполняться многосекционным (например, ло 60-70 витков пружины каждой секции), Одновременно с увеличением диаметра витков пружины происходит интенсивная их вибрация. При этом промывочной жидкостью удаляется практически весь кольматирующий фильтр песок. При радиальной деформации пружины поток промывочной жидкости, естественно, происходит увеличение зазоров между витками обмотки и уменьшение гидравлических сопротивлений. За счет этого достигается возможность создавать за корпусом 1 фильтра, в затрубном пространстве, давление и расход промывочной жидкости, необходимые для выноса песка, находящегося в осадке за корпусом и песка 1593 Фиг. 2 BHHHTIH Заказ 9663/48 Тираж 623 Подписное Филиал ПГ!П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 98 кольматируюшего фильтр, по затрубному пространству на поверхность. Т.е. одновременно с регенрацией фильтра проводится промывка забоя скважины, После снятия давления, витки пружины 4, под действием упругой силы деформации, направленной радиально к оси корпуса фильтра, вновь устанавливаются в винтовой канавке 3. Воэможность точной установки витков пружины в винтовой канавке корпуса обеспечивается путем ограничения радиальной деформации пружины 4 внутренней поверхностью трубчатого кожуха 5 и достаточной глубиной винтовой канавки. Предлагаемое выполнение проволочной обмотки позволяет осуществить более качественную регенерацию фильтра при его прямой промывке. Формула изобретения 1. Скважинный фильтр, включающий перфорированный трубчатый корпус и спиральную проволочную обмотку, уложенную в винтовую канавку на корпусе, о.т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью улучшения регенерации фильтра при прямой промывке, проволочная обмотка выполнена в виде пружины со свободными концами. 5 2. Фильтр по и 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью ограничения увеличения диаметров витков проволочной обмотки и достижения более равномерной деформации ее в радиальном направлении при промывке фильтра, он снабжен трубчатым кожухом с окнами, жестко связанными с корпусом и установленным с зазором, относительно пружины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Маслов A И. Методы борьбы с выносом песка из нефтяных скважин, ТНТО, М., ВНИИОЭНГ, 1980, с. 31-32. 2. Гаврилко В. N. фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин, М., Госиздат литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1962, с. 6672.
