Фильтр скважинный

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и используется при добыче нефти скважинными насосами для фильтрации скважинной жидкости от механических примесей (песка, шлама) и газа. Устройство содержит перфорированную трубу с муфтой и металлическую сетку, которая охватывает наружную поверхность трубы. Перфорированная труба на наружной ее поверхности имеет проволочный каркас, представляющий пружину с определенным шагом навивки. На этот каркас закрепляется фильтрующий элемент, по длине перфорированной трубы таких элементов установлено несколько, которые фиксируются в центраторах. Внутри перфорированной трубы установлена приемная труба, нижний торец которой выполнен со скосом и находится ниже фильтрующих элементов, а верхний конец выходит в муфту. В случае забивания фильтрующих элементов предусмотрен клапан представляющий разрезное кольцо, которое закрывает отверстия в перфорированной трубе.

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, используется при добыче нефти скважинными насосами для фильтрации скважинной жидкости от механических примесей (песка, шлама) и газа. Известны конструкции фильтров, содержащие перфорированную трубу и закрепленную на ней проволочную сетку (фильтрующий элемент) [1]. Недостатками известной конструкции являются:

- неудовлетворительная эффективность работы фильтрующего элемента, вследствие забивания сетки механическими примесями (песок, шлам) при работе скважинной насосной установки.

- металлическая сетка при спуске в скважину из-за трения о стенки обсадной трубы может разрушиться;

- при расположении фильтра на наклонном участке уменьшается его пропускная способность из-за прилегания металлической сетки к стенкам скважины.

Наиболее близким прототипом является скважинный фильтр для фильтрации продукта, добываемого из нефтяных, водных и газовых скважин. [2] Устройство включает перфорированную трубу с муфтой и металлическую сетку, которая охватывает наружную поверхность перфорированной трубы. Перфорированная труба на наружной ее поверхности выполнена с ребрами, расположенными по спирали с шагом.

Недостатками прототипа являются:

- неудовлетворительная эффективность работы фильтра;

- уменьшение пропускной способности фильтра на наклонном участке скважины из-за прилегания фильтра к стенке обсадной трубы;

- невозможность отделения газа;

- невозможность работы фильтра в случае забивания фильтрующего элемента.

Технической задачей полезной модели является повышение эффективности работы фильтра скважинного и как следствие повышения надежности работы скважинной насосной установки.

Технический результат достигается тем, что в фильтре скважинном содержащем перфорированную трубу с муфтой и фильтрующую металлическую сетку, охватывающую наружную поверхность перфорированной трубы в котором согласно полезной модели по длине перфорированной трубы установлено несколько фильтрующих элементов, которые представляют металлическую сетку закрепленную в каркасе и установленные в центраторах, внутри перфорированной трубы установлена приемная труба нижний торец которой выполнен со скосом и находится ниже фильтрующих элементов, а верхний конец выходит в муфту. На уровне нижнего конца приемной трубы на перфорированной трубе выполнены отверстия, которые закрыты разрезным кольцом. На фигуре 1., (изображен общий вид фильтра скважинного, который состоит из перфорированной трубы 1, муфты 2, фильтрующих элементов(металлическая сетка) 3, центраторов 4, пружинного каркаса 5, приемной трубы 6, разрезного кольца 7, заглушки 8.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Фильтр скважинный присоединяется через резьбовое соединение с насосной установкой и на колонне насосно-компрессорных труб спускается в скважину.

Центраторы 4, в которых установлен фильтрующий элемент(металлическая сетка), имеют наружный диаметр, который позволяет центрировать фильтр скважинный в колонне обсадной трубы.

Добываемая жидкость проходит через фильтрующий элемент (сетка) 3, через отверстия перфорированной трубы, далее жидкость меняет направление устремляясь к открытому концу приемной трубы 6. Примеси имеющиеся в составе жидкости за счет большей плотности и изменения

направления потока оседают на заглушку 7, а очищенная жидкость поступает на прием насосной установки.

При забивании фильтрующего элемента, из-за работы насосной установки в перфорированной трубе создается разрежение, и разрезное кольцо отжимается от стенки перфорированной трубы, открывая доступ для прохода жидкости на прием насосной установки без фильтрации. Таким образом, скважинный насос может какое-то время работать с нефильтрованной жидкостью, исключена работа насоса без доступа жидкости, что может привести к поломке насоса.

При установке фильтра скважинного на наклонном участке скважины, центраторы, наружный диаметр которых больше наружного диаметра фильтрующего элемента, не позволяют соприкоснуться фильтрующему элементу (сетка) со стенкой обсадной трубы, таким образом, не происходит уменьшения пропускной способности фильтра.

К технико-экономическим преимуществам относятся:

1. Фильтр скважинный позволяет повысить надежность работы в целом насосной установки.

2. При наличии большого количества примесей в добываемой жидкости, возможна установка последовательно нескольких фильтров скважинных.

3. Наличие центратора с наружным диаметром больше диаметра фильтрующего элемента, позволяет установку фильтра скважинного на наклонном или горизонтальном участке скважины, без уменьшения его пропускной способности.

Источники информации:

1 Гаврилко В.М. и др. Фильтры буровых скважин. - М.: Недра, 1976, с.8, 9.

2 Патент РФ 2133820, МКИ Е21В 43/08, 1997

1. Фильтр скважинный насосный, содержащий перфорированную трубу с муфтой и фильтрующую металлическую сетку, охватывающую наружную поверхность перфорированной трубы, отличающийся тем, что по длине перфорированной трубы размещено несколько фильтрующих элементов, представляющих металлическую сетку, закрепленную в каркасе, и установленных в центраторах.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что внутри перфорированной трубы установлена приемная труба, нижний торец которой выполнен со скосом и находится ниже фильтрующих элементов, а верхний конец выходит в муфту.

3. Фильтр по пп.1 и 2, отличающийся тем, что выше нижнего конца приемной трубы на внутренней поверхности перфорированной трубы установлено разрезное кольцо, перекрывающее отверстия в перфорированной трубе.