Скважинный фильтр
Предложение относится к технике добычи продукта из скважин, а именно к скважинным фильтрам для фильтрации продукта, добываемого из нефтяных, водяных и газовых скважин.
Скважинный фильтр состоит из перфорированной трубы с навернутой на нее сверху муфтой и металлической сеткой снаружи. Металлическая сетка охватывает наружную поверхность перфорированной трубы. Снизу на перфорированную трубу навернута дополнительная муфта. Снаружи металлической сетки между муфтой и дополнительной муфтой установлен перфорированный патрубок. Перфорационные отверстия в перфорированной трубе и перфорационном патрубке выполнены виде сквозных продольных пазов.
Перфорированная труба по периметру снабжена верхним и нижним рядами отверстий, напротив которых в перфорированном патрубке выполнены верхнее и нижнее отверстия соответственно, в которые ввернуты винты, фиксирующие соосно перфорационные отверстия перфорированной трубы и перфорированного патрубка соответственно в любом из отверстий верхнего и нижнего ряда по периметру перфорированной трубы.
Снизу к дополнительной муфте присоединен узел перепуска скважинной жидкости, состоящий из полой втулки с верхним и нижним рядами радиальных каналов и шибера. Снаружи полая втулка снабжена цилиндрической выборкой, в которую с возможностью ограниченного осевого перемещения установлен шибер, герметично перекрывающий нижний ряд радиальных каналов полой втулки и образующий камеру, гидравлически сообщающуюся с помощью верхних радиальных отверстий полой втулки с внутренним пространством перфорированной трубы.
Предлагаемый скважинный фильтр прост в изготовлении и легок в сборке, которую можно осуществить в полевых условиях, кроме того, он имеет возможность самоочистки ячеек металлической сетки от осевшего на них фильтрата в процессе работы скважины, что позволяет избежать привлечения бригады подземного ремонта скважины для извлечения, очистки и повторного спуска скважинного фильтра, а значит сэкономить значительные материальные и финансовые средства.
2 ил.на 1 л.
Предложение относится к технике добычи продукта из скважин, а именно к скважинным фильтрам для фильтрации продукта, добываемого из нефтяных, водяных и газовых скважин.
Известен скважинный фильтр (патент RU №2190758, МПК 7 Е 21 В 43/08; Е 03 В 3/18 опубл. в бюл. №28 от 10.10.2002 г.), состоящий из корпуса с перфорационными отверстиями, фильтрующей оболочки, сформированной витками обмоточной проволоки на продольных стержнях- стрингерах, кожуха, образующего с корпусом камеру, гидравлически связанную перфорационными отверстиями с осевым каналом, при этом кожух выполнен в виде составных элементов, установленных под витками фильтрующей оболочки, при этом составные элементы кожуха выполнены в виде полуцилиндра треугольной или трапецеидальной формы и установлены с зазором относительно витков обмоточной проволоки.
Недостатками данного скважинного фильтра являются:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;
- во-вторых, технологически сложные в изготовлении детали (стрингеры, каркас, составные элементы кожуха), что повышает стоимость готового изделия, кроме того, сборку фильтра необходимо проводить в специализированных мастерских (укладка витков обмоточной проволки).
Наиболее близким по технической сущности является скважинный фильтр (патент RU №2097533, МКИ 6 Е 21 В 43/08 опубл. в бюл. №33 от 27.11.1997 г.), включающий перфорированную трубу с муфтой, металлическую сетку, охватывающую наружную поверхность перфорированной трубы и проволочную обмотку, при этом перфорированная труба на ее наружной поверхности выполнена с ребрами, высота которых определяется расчетным путем, при этом ребра расположены по спирали с шагом на ширину сетки.
Недостатками данного скважинного фильтра являются:
- во-первых, сложность изготовления и установки ребер на наружной поверхности перфорированной трубы с определенным шагом, а также сложность сборки, обусловленная навивкой проволочной обмотки на металлическую сетку;
- во-вторых, в процессе работы скважины ячейки металлической сетки забиваются очищаемым фильтратом (стружкой, грязью, шлаком), в связи с чем падает дебит
добываемой продукции скважины, а это требует извлечения скважинного фильтра вместе со всей внутрискважинной компоновкой из скважины, очистки ячеек металлической сетки, а затем повторного спуска скважинного фильтра с внутрискважинной компоновкой в скважину, а для этого необходимо привлечение бригады подземного ремонта скважины, что ведет к дополнительным материальным и финансовым затратам.
Технической задачей полезной модели является упрощение технологии изготовления и сборки скважинного фильтра с возможностью самоочистки ячеек металлической сетки от фильтрата в процессе работы скважины, а также повышение его ремонтопригодности.
Поставленная техническая задача решается скважинным фильтром, включающим перфорированную трубу с муфтой, металлическую сетку, охватывающую наружную поверхность перфорированной трубы.
Новым является то, что снизу на перфорированную трубу навернута дополнительная муфта, при этом снаружи металлической сетки между муфтой и дополнительной муфтой установлен перфорированный патрубок, причем перфорационные отверстия в перфорированной трубе и перфорационном патрубке выполнены в виде сквозных продольных пазов, при этом перфорированная труба по периметру снабжена верхним и нижним рядами отверстий, напротив которых в перфорированном патрубке выполнены верхнее и нижнее отверстия, в которые ввернуты винты, фиксирующие соосно перфорационные отверстия перфорированной трубы и перфорированного патрубка в любом из отверстий верхнего и нижнего ряда по периметру перфорированной трубы, при этом снизу к дополнительной муфте присоединен узел перепуска скважинной жидкости, состоящий из полой втулки с верхним и нижним рядами радиальных каналов и шибера, причем снаружи полая втулка снабжена цилиндрической выборкой, в которую с возможностью ограниченного осевого перемещения установлен вышеупомянутый шибер, герметично перекрывающий нижний ряд радиальных каналов полой втулки и образующий камеру, гидравлически сообщающуюся с помощью верхних радиальных отверстий полой втулки с внутренним пространством перфорированной трубы.
На фигуре 1 изображен предлагаемый фильтр в продольном разрезе.
На фигуре 2 изображен вид - А металлической сетки скважинного фильтра.
Скважинный фильтр (см. фиг.1) состоит из перфорированной трубы 1 с навернутой на нее сверху муфтой 2 и металлической сеткой 3 (см. фиг.2) снаружи.
Металлическая сетка 3 (см фиг.1) охватывает наружную поверхность перфорированной трубы 1. Снизу на перфорированную трубу 1 навернута дополнительная муфта 4.
Снаружи металлической сетки 3 между муфтой 2 и дополнительной муфтой 4 установлен перфорированный патрубок 5.
Перфорационные отверстия 6 и 7 соответственно в перфорированной трубе 1 и перфорированном патрубке 5 выполнены в виде сквозных продольных пазов.
Перфорированная труба 1 по периметру снабжена верхним 8 и нижним 9 рядами отверстий, напротив которых в перфорированном патрубке 5 выполнены верхнее 10 и нижнее 11 отверстия соответственно, в которые ввернуты винты 12, фиксирующие соосно перфорационные отверстия 6 и 7 перфорированной трубы 1 и перфорированного патрубка 5 соответственно в любом из отверстий верхнего 8 и нижнего 9 ряда по периметру перфорированной трубы 1.
Снизу к дополнительной муфте присоединен узел перепуска 13 скважинной жидкости, состоящий из полой втулки 14 с верхним 15 и нижним 16 рядами радиальных каналов и шибера 17.
Снаружи полая втулка 14 снабжена цилиндрической выборкой 18, в которую с возможностью ограниченного осевого перемещения установлен шибер 17, герметично перекрывающий нижний ряд радиальных каналов 16 полой втулки 14 и образующий камеру 19, гидравлически сообщающуюся с помощью верхних радиальных отверстий 15 полой втулки 14 с внутренним пространством 20 перфорированной трубы 1.
Скважинный фильтр работает следующим образом.
В зависимости от условий эксплуатации продуктивного пласта, а именно дебита, фракционного состава механических частиц, вязкости, обводненности и т.д., осуществляется подбор размеров ячеек 21 металлической сетки 3 (см. фиг.2).
Скважинный фильтр в сборе, как показано на фигуре 1, установленный в составе компоновки внутрискважинного оборудования, например, ниже глубинного штангового насоса (на фиг.1 и 2 не показано), спускается в скважину и устанавливается в заданном интервале продуктивного пласта. Осуществляют монтаж устьевого оборудования и запуск скважины в работу. При этом пластовый флюид сквозь перфорированные отверстия 7, выполненные в виде сквозных продольных пазов перфорированного патрубка 5 попадает на ячейки 21 металлической сетки 3, где происходит фильтрация пластового флюида. Далее прошедший сквозь металлическую сетку 3 очищенный пластовый флюид через перфорированные отверстия 6, выполненные в виде сквозных продольных пазов перфорированной трубы 1 поступает во внутреннее пространство перфорированной трубы 20, откуда попадает в осевой канал лифтовой колонны труб (на фиг.1 и 2 не показано).
В процессе работы скважинного фильтра происходит забивание ячеек 21 металлической сетки 3 очищаемым фильтратом (стружкой, шлаком, грязью), при этом снижается
пропускная способность скважинного фильтра и происходит снижение дебита добываемой продукции скважины, при этом глубинный штанговый насос, находящийся выше скважинного фильтра, продолжает работать, в связи с чем давление внутри перфорированной трубы 1 падает (происходит разряжение) и становится ниже, чем давление в скважине (на фиг.1 и 2 не показано) за скважинным фильтром. Это приводит к тому, что в определенный момент шибер 17 перемещается вверх до упора в верхний торец цилиндрической выборки 18, выдавливая скважинную жидкость из камеры 19 сквозь верхний ряд радиальных каналов 15 полой втулки 14 во внутреннее пространство 20 перфорированной трубы 1, при этом открывается нижний ряд радиальных каналов 16 полой втулки 14, через которые скважинная жидкость поступает из скважины внутрь перфорированного патрубка 1, очищая потоком скважинной жидкости ячейки 21 металлической сетки 3.
Как только давление внутри перфорированного патрубка 1 скважинного фильтра и в скважине выравнивается, то шибер 17 под собственным весом опускается вниз и занимает первоначально положение (см. фиг.1), герметично перекрывая нижний ряд радиальных каналов 16 полой втулки 14, а камера 19 посредством верхнего ряда радиальных каналов 15 полой втулки 14 вновь заполняется скважинной жидкостью.
Таким образом, в процессе работы штангового глубинного насоса происходит самоочистка ячеек металлической сетки от осевшего на них фильтрата.
В случае повреждении ячеек 21 металлической сетки 3 в процессе эксплуатации скважинного фильтра необходимо извлечь его из скважины. Отвернуть винты 12 из отверстий верхнего 8 и нижнего 9 рядов перфорированной трубы 1 повернуть перфорированный патрубок 5 с металлической сеткой 3 на определенный угол до тех пор, пока напротив перфорационных отверстий 6 и 7 перфорированной трубы 1 и перфорированного патрубка 5 соответственно не установится металлическая сетка 3 с неповрежденными ячейками 21. Затем ввернуть винты 12 в следующие отверстия верхнего 8 и нижнего 9 рядов перфорированной трубы 1, при этом перфорационные отверстия 6 и 7 перфорированной трубы 1 и перфорированного патрубка 5 соответственно совмещаются. В связи с вышеизложенным повышается ремонтопригодность скважинного фильтра. Далее скважинный фильтр вновь спускается в скважину, которую запускают в эксплуатацию.
Предлагаемый скважинный фильтр прост в изготовлении и легок в сборке, которую можно осуществить в полевых условиях, кроме того, он имеет возможность самоочистки ячеек металлической сетки от осевшего на них фильтрата в процессе работы скважины, что позволяет избежать привлечения бригады подземного ремонта скважины для извлечения, очистки и повторного спуска скважинного фильтра, а значит сэкономить значительные материальные и финансовые средства.
Скважинный фильтр, включающий перфорированную трубу с муфтой, металлическую сетку, охватывающую наружную поверхность перфорированной трубы, отличающийся тем, что снизу на перфорированную трубу навернута дополнительная муфта, при этом снаружи металлической сетки между муфтой и дополнительной муфтой установлен перфорированный патрубок, причем перфорационные отверстия в перфорированной трубе и перфорационном патрубке выполнены в виде сквозных продольных пазов, при этом перфорированная труба по периметру снабжена верхним и нижним рядами отверстий, напротив которых в перфорированном патрубке выполнены верхнее и нижнее отверстия, в которые ввернуты винты, фиксирующие соосно перфорационные отверстия перфорированной трубы и перфорированного патрубка в любом из отверстий верхнего и нижнего ряда по периметру перфорированной трубы, при этом снизу к дополнительной муфте присоединен узел перепуска скважинной жидкости, состоящий из полой втулки с верхним и нижним рядами радиальных каналов и шибера, причем снаружи полая втулка снабжена цилиндрической выборкой, в которую с возможностью ограниченного осевого перемещения установлен вышеупомянутый шибер, герметично перекрывающий нижний ряд радиальных каналов полой втулки и образующий камеру, гидравлически сообщающуюся с помощью верхних радиальных отверстий полой втулки с внутренним пространством перфорированной трубы.
