Фильтр буровой скважины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.1281 (21) 3366649/22-03 (Я) М.Кд.з с присоединением заявки М—

E 21 В 43/08

Государственный «омитет

СССР по делам изобретений н от«рнтнй (23) Приоритетf33) УДК 622.245.. 124 (088, 8) Опубликовано 07.02.83. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 07.0.2,83

Е.A. Червонцев, A.Ô. Nocea, Т. Атакулов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ФИЛЬТР БУРОВОЙ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к горной промышленности., а точнее к нефтегазодобывающей промьхаленности, и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых через систему буровых скважин, например при подземном выщелачивании,. а также в водоснабжении и водопонижении. . Известны и широко применяются . фильт1ж, в которых на каркас иэ нерфорирОванной трубы намотана цилиндрическая спираль иэ проволоки. Шаг . намотки в таком фильтре определяет. ширину фильтровой щели и, таким образом, скважность фильтра.

Однако несмотря на довольно высокую скважность при-сравнительно малой ширине щели, скважность такого фильтра в процессе его эксплуатации может изменяться только в сторону уменьшения иэ эа механической и химической кольматации. Кроме того, невозможно регулировать ширину щелей этого фильтра на забое в то-время, как в результате технологических процессов, в частности подземного выщелачивания, происходит изменение фильтрационных и физико-механических свойств пород в прифильтровой

30 зоне пласта. Крайне затруднительна чистка такого фильтра, а также наросты мелких частиц породы на фильт ре, являющиеся следствием.кольматации, препятствуют извлечению фильтра иэ скважины. Известный фильтр имеет по всей своей длине относительно однородные гидродинамические характеристики, которые, в конечном счете, искажают поток жидкости в системе пласт — фильтр — скважина, так как применение в этом фильтре навивки одинакового сечения с одинаковым шагом не способствует выравниванию потока.

Наиболее --близким техническим решением к предлагаемому является фильтр буровой скважины, выполненный в виде каркаса со сквозными отверстиями и размещенным внутри него фильтрующим элементом в виде спиральной ленты.

Известен также расширяющийся самоочищающийся песчаный фильтр в котором корпус выполнен в виде пружины, растягивающейся под действием импульса гидравлического давления.

Недостатком этого фильтра является то, что расширение пружины и изменение скважности происходит крат994697

-ковременно и неуправляемо, что не позволяет. регулировать режим работы

Фильтра на забое и полностью избавится от присутствия мелких кольматирующих частиц породы в прифильтровой зоне. Остаточная деформация S пружины такого фильтра приводит к выходу его иэ строя. Конструкция известного фильтра не решает задачи выравнивания потока в системе пласт - фильтр - скважина.

Цель изобретения — обеспечение возможности регулирования скважности фильтра, упрощение его очистки и извлечения, Поставленная цель достигается тем, что в фильтре буровой, скважины, выполненном в виде каркаса со сквозными отверстиями и размещенным внут-. ри него фильтрующим элементом в виде упругой спиральной ленты, последняя одним концом жестко соединена с каркасом, а другим закреплена на подшипнике, связанном с каркасом резьбовым соединением и имеющем шлицы под привод для аксиального перемещения, причем скважность фильтрующего элемента определена соотношением где — скважность фильтра,Ъ; а - ширина фильтрового отверстия, м;

s - шаг резьбы, м;

m — - число поворотов подшипника, в резьбовом соединении; п - ширина ленты, м.

Кроме того, спиральная лента выполнена с переменной шириной по высоте Фильтра при постоянной площади 40 поперечного сечения.

Указанные отличия позволяют регулировать ширину Фильтровой щели, и следовательно, скважность фильтра непосредственно на забое в процессе 45 эксплуатации скважины, создавая наилучшие гидродинамические условия для прохода жидкостного потока или чистки фильтра, При необходимости извлечения фильтра можно освободить нижний конец корпуса из резьбового соединения, в результате чего спираль распрямляется, облегчая извлечение Филь"гра .

На фиг.l показан фильтр, общий Ы вид; на фиг.2 - разрез A-А на фиг,l; на фиг.3 — привод для регулировки

Фильтра, выполненный в виде ключа.

Фильтр включает корпус 1 и каркас 2, Корпус 1 выполнен в виде ци- 60 линКрической спиральной ленты, изменяющей ширину сверху вниз по всей длине корпуса 1. Площадь поперечного сечения ленты, образующей корпус 1, постоянна по всей длине. Верхний конец 3 корпуса 1 жестко соединен с каркасом 2, имеющем сквозные отверстия 4 по всей длине. Нижний конец

5 закреплен в подшипнике 6, который посредством резьбового соединения 7 соединен с каркасом 2 таким образом, что имеется воэможность поступательного перемещения нижнего конца 5 корпуса 1 относительно каркаса 2.

Перемещение нижнего конца 5 корпуса относительно каркаса 2 осуществляется приводом, выполненным в виде цилиндрического корпуса 8 с конической насадкой 9 и ребрами 10 которые заходят в шлицы ll подшипника б,снабженного клапаном 12 с пружиной 13 и отверстием 14 в кожухе 15, Упругая стальная лента образует фильтровые щели 16, Регулировка скважности фильтра осуществляется следующим образом.

В скважину, оборудованную Фильтром (фиг.l), на колонне бурильных труб опускают ключ (фиг.3) который включает корпус 8, заканчивающийся конической насадкой 9 и приваренными к корпусу 8 ребрами 10, После того, как корпус 8 ключа опускают до верхнего конца корпуса

1 фильтра, в колонну бурильных труб подают под напором воду, которая, истекая из насадки 9, размывает осевшие в корпусе 1 фильтра частицы породы. Одновременно опускают колонну труб до посадки ребер 10 ключа в шлицы ll подшипника. При этом насадка 9 открывает клапан 12, в нормальном положении подпружиненный пружиной 13. Вода под напором через открытый клапан 12 и отверстие 14 в кожухе 15 клапана 12 омывает наружную сторону корпуса 1 фильтра.

Передавая вращение колонны труб воздействием ребер 10 ключа на шлицы 11 подшипника 6, осуществляют поступательное движение последнего в реэьбовом соединении 7. с каркасом

2, изменяя ширину Фильтровой щели 16, Соотношение

1- — — — 100% а+за и следует из того, что скважность определяется отношением суммарной площади всех отверстий к общей пло щади фильтра. Фильтровое отверстие имеет такую же конфигурацию лентообраэной цилиндрической спирали, как и тело корпуса, а следовательно, скважность можно определить как отношение ширины фильтрового отверстия к ширине ленты, образующей спираль корпуса,ц . При постоянной ширине ленты, образующей спираль п, изменение ширины фильтрового отверстия регулируется числом m оборотов привода, вращающего подшипник в реэьбо994697 вом соединении с шагом резьбы s.

Изменение ширины фильтрового отверстия в зависимости от знака вращения определяется значением а g s-rn (пе ременность знака зависит от направления вращения). Тогда скважность фильтра определяется соотношением э ю . 100а и

Изменение ширины ленты по длине фильтра способствует выравниванию потока жидкости, проходящей через фильтровые отверстия.

По сравнению с базовым объектом дисковым фильтром ТУ 95.495-79 сред- 35 няя производительность скважины увеличивается на 15-20% sa счет рационального оперативного подбора скважности фильтра и ширины щели фильтрования, а время и трудозатраты на освоение скважины сокращаются в, 2-3 раза.

Кроме того, качественная работа фильтров обеспечивает снижение аварийного выхода.из строя погружных 25 электронасосов на 5-10%.

Формула изобретения

l.. Фильтр буровой скважины, выполненный в виде каркаса со сквозными отверстиями и раэмещенниа внутри него фильтрующим элементом в виде спиральной ленты, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования скважности фильтра, упрощения его очистки и извлечения, спиральная леьта одним концом жестко соединена с каркасом, а другим закреплена на подшипнике, связанном с каркасом резьбовьм соединением и имеющем шлицы под привод для аксиального перемещения, причем скважность фильтрующего элемента определена соотношением где g - скважность фильтра, В

- ширина фильтрового отверстия, м;

 — шаг резьбы, м;

- число поворотов подшипника в резьбовом соединении

- ширина ленты, м;

2. Фильтр по п. 1, отличаю- щ н и с я тем, что спиральная лента выполнена с переменной шириной по высоте фильтра при постоянной площа" ди поперечного сечения.

994697

1 Фиг. я

Составитель Е. Молчанова

Редактор Т. Митрович Техред А.Бабинец К орректор JI. Бокшан

Тираж б01 Подписное

ВНИИПИ ГосударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эаказ 59б/14

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная 4 роектная,