Скважинный фильтр
Полезная модель относится к оборудованию для добычи нефти или газа. Задача создания полезной модели: упрощение подготовки скважинного фильтра к эксплуатации и повышение дебита добываемого продукта.
Решение указанной задачи достигнуто в скважинном фильтре, содержащем перфорированную трубу, отверстия которой заглушены удаляемыми пробками, тем, что пробки выполнены в виде удаляемой мембраны. Мембраны выполнены с возможностью среза при перепаде давления снаружи и внутри трубы. Мембраны выполнены с возможностью растворения кислотой или растворителем. Мембраны выполнены например из магния. Отверстия в трубе выполнены ступенчатыми и мембраны закреплены втулками, установленными в отверстиях и прижимающими мембрану к кольцевому выступу. Втулки запрессованы в отверстия. Втулки выполнены в виде резьбовых колец с наружной резьбой. Мембраны и втулки загерметизированы в отверстиях при помощи клея или герметика. Мембраны загерметизированы в отверстиях при помощи резиновых прокладок. Резьбовые кольца со стороны мембраны имеют торец, выполненный под углом к оси отверстия, а с другой стороны содержат элементы, предназначенные для их заворачивания. Элементы, предназначенные для заворачивания резьбовых колец, выполнены в виде шлицов. Элементы, предназначенные для заворачивания резьбовых колец выполнены в виде многоугольного отверстия под ключ. На мембранах выполнены насечки, ослабляющие их прочность и ускоряющие их растворение в кислоте. Насечки выполнены радиальными, или кольцевыми, или выполнены радиальные и кольцевые насечки.
1 с. п-кт ф-лы, 15 зав. п-тов, илл. - 8
Полезная модель относится к оборудованию для добычи нефти или газа, конкретно предназначена для фильтрации добываемого продукта от механических примесей.
Известен скважинный фильтр с пробками по патенту РФ на полезную модель №56946, которая выполнена стальной и пустотелой с донышком и наполнителем внутри. Пробка закреплена на корпусе скважинного фильтра сваркой.
Недостаток: трудности срезания стальной пробки, при срезании пробок, некоторые из них могут не срезаться, поэтому пропускная способность скважинного фильтра будет меньше, чем расчетная.
Известен скважинный фильтр с пробкой по св. РФ на полезную модель №16758, прототип. Этот фильтр содержит трубу, в отверстиях которой установлены срезаемые пробки, выполненные из алюминия, фильтрующую сетку и защитный кожух с отверстиями. Отверстия и в трубе и в кожухе выполнены рядами на боковой поверхности.
Недостаток - высокая стоимость алюминиевых пробок и нетехнологичность и большие затраты времени и материальных ресурсов на срезание пробок при помощи фрезера, установленного в компоновке с забойным двигателем. Кроме того, возможно замятие части пробок из-за эластичности материала, из которого они изготовлены. В этом случае также произойдет снижение пропускной способности фильтра, уменьшится дебит добываемого продукта.
Задача создания полезной модели: упрощение подготовки скважинного фильтра к эксплуатации и повышение дебита добываемого продукта.
Решение указанной задачи достигнуто в скважинном фильтре, содержащем перфорированную трубу, отверстия которой заглушены удаляемыми пробками, тем, что пробки выполнены в виде удаляемой мембраны. Мембраны выполнены с возможностью среза при перепаде давления снаружи и внутри трубы. Мембраны выполнены с возможностью растворения кислотой или растворителем. Мембраны выполнены например из магния. Отверстия в трубе выполнены ступенчатыми и мембраны закреплены втулками, установленными в отверстиях и прижимающими мембрану к кольцевому выступу. Втулки запрессованы в отверстия. Втулки выполнены в виде резьбовых колец с наружной резьбой. Мембраны и втулки загерметизированы в отверстиях при помощи клея или герметика. Мембраны загерметизированы в отверстиях при помощи уплотняющих прокладок. Резьбовые кольца со стороны мембраны имеют торец, выполненный под углом к оси отверстия, а с другой стороны содержат элементы, предназначенные для их заворачивания. Элементы, предназначенные для заворачивания резьбовых колец, выполнены в виде шлицов. Элементы, предназначенные для заворачивания резьбовых колец выполнены в виде многоугольного отверстия под ключ. На мембранах выполнены насечки, ослабляющие их прочность и ускоряющие их растворение в кислоте. Насечки
выполнены радиальными, или кольцевыми, или выполнены радиальные и кольцевые насечки.
Предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями полезной модели.
Новизна подтверждается проведенными патентными исследованиями, а промышленная применимость тем, что для реализации устройства и способа не требуются специальные технологии и материалы, не освоенные промышленностью.
Сущность полезной модели поясняется на чертежах фиг.1...10, где:
на фиг.1 приведен скважинный фильтр после спуска в скважину,
на фиг.2 приведен скважинный фильтр в работе после удаления мембран
на фиг.3 приведен вид А первого варианта, с резьбовым кольцом,
на фиг.4 приведен вид А второго варианта, с запрессовкой втулки,
на фиг.5 приведен вид «А» третьего варианта, с герметизацией клеем,
на фиг.6 приведен вид «А» четвертого варианта, с резьбовым кольцом, у которого торец выполнен под углом «а» к оси отверстия,
на фиг.7 приведен вид «А» пятого варианта, с резьбовым кольцом, выполненным с элементом для заворачивания,
на фиг.8 приведен вид «А» шестого варианта с уплотняющей прокладкой,
на фиг.9 и 10 приведен вид «Б» на мембрану.
Скважинный фильтр (фиг.1...10) содержит перфорированную трубу 1, с отверстиями «В» внутри которых установлены удаляемые мембраны 2, выполненные с возможностью среза при перепаде давления снаружи и внутри трубы, или из растворяющегося в кислоте или растворителе материала, например из магния или его сплава. Снаружи трубы 1 концентрично ей установлен фильтрующий элемент 3. Фильтрующий элемент 3 может быть любой конструкции и выполнен из проволочной сетки, профилированной проволоки, пористых материалов, гравийный и т.д. Отверстия «В» в трубе 1 выполнены ступенчатыми (фиг.2...8) и во всех вариантах мембраны 2 поджаты к торцам отверстий «В» при помощи резьбовых колец 4 (фиг.3) или втулок 5 (фиг.4). Втулки 5 (фиг.4) могут быть запрессованы в отверстия «В», а резьбовые кольца 4 завинчены по резьбе «Г» (фиг.3, 5-8). Обязательным требованием к скважинным фильтрам является обеспечение герметичности по мембранам 2. Мембраны 2 и резьбовые кольца 4 могут быть загерметизированы при помощи клея «Д» (фиг.5), например, на основе эпоксидной смолы. Резьбовые кольца 4 зажимают мембрану 2 со значительным усилием для обеспечения герметичности. Резьбовые кольцо 4 могут быть выполнены специальным образом (фиг.6) и иметь торец со стороны мембраны 2, выполненный под острым узлом к оси отверстия «В». Острая кромка, образованная этим торцом обеспечивает герметичность соединения и ослабляет мембрану 2 и ускоряет процесс ее растворения или разрушения высоким давлением, если она не полностью растворилась.
На другом торце резьбовых колец 4 выполнены элементы «Е», предназначенные для их заворачивания по резьбе «Г» внутрь отверстий «В» (фиг.7-8). Элементы «Е» могут быть выполнены в виде шлицов, многоугольного отверстия под ключ, или в любом другом исполнении, обеспечивающим применение ключа для заворачивания.
Возможно уплотнение мембран 2 при помощи уплотняющих прокладок 6 (фиг.8), которые устанавливают под мембраны 2 и поджимают резьбовыми кольцами 4, имеющими резьбу «Г».
На поверхности мембран 2 могут быть нанесены насечки 7. Насечки 7 могут быть расположены радиально (фиг.9), или по окружности, или одновременно радиально и по окружности (фиг.10). Насечки 7 применяют для ускорения растворения мембраны 2 в кислоте и для разрушения мембран 2 высоким давлением, в случае, если они не полностью растворились, например, из-за снижения концентрации кислоты при ее смешивании с пластовой водой.
В связи с тем, что размеры мембраны и их вес очень незначительный, то, несмотря на то, что магний (и его сплавы) в 1,5 раз дороже алюминия, стоимость пробки уменьшается по сравнению с известными конструкциями.
Один или несколько скважинных фильтров спускают в скважину в составе обсадной колонны до уровня продуктивного пласта. После опрессовки и промывки внутрь колонны заливают раствор кислоты, например, серной, которая растворяет мембраны 2 (на фиг.1...10 не показано), выполненные, из магния или его сплавов, открываются отверстия «В» для прохода добываемого продукта. Если мембраны 2 выполнены из материала, растворимого в других среда, например, из гудрона, то заливают растворитель, например, бензин. Возможно растворение мембран 2 при помощи горячей воды или пара, например, когда они изготовлены из легкоплавкого материала.
Применение полезной модели позволило:
1. Упростить процесс подготовки скважинных фильтров к эксплуатации.
2. Снизить затраты на подготовку скважины к эксплуатации.
3. Повысить пропускную способность фильтра и его дебит за счет того, что части пробок после срезания их донышек загромождали проходное сечение отверстий.
4. Снизить стоимость пробок (мембран по сравнению с пробками).
1. Скважинный фильтр, содержащий перфорированную трубу, отверстия которой заглушены удаляемыми пробками, отличающийся тем, что пробки выполнены в виде удаляемой мембраны.
2. Скважинный фильтр по п.1, отличающийся тем, что мембраны выполнены с возможностью среза при перепаде давления снаружи и внутри трубы.
3. Скважинный фильтр по п.1, отличающийся тем, что мембраны выполнены с возможностью растворения кислотой или растворителем.
4. Скважинный фильтр по п.3, отличающийся тем, что мембраны выполнены например из магния.
5. Скважинного фильтр по п.1, отличающийся тем, что отверстия в трубе выполнены ступенчатыми и мембраны закреплены втулками, установленными в отверстиях и прижимающими мембрану к кольцевому выступу.
6. Скважинный фильтр по п.5, отличающийся тем, что втулки запрессованы в отверстия.
7. Скважинный фильтр по п.5, отличающийся тем, что втулки выполнены в виде резьбовых колец с наружной резьбой.
8. Скважинный фильтр по пп.6 и 7, отличающийся тем, что мембраны и втулки загерметизированы в отверстиях при помощи клея или герметика.
9. Скважинный фильтр по п.6 или 7, отличающийся тем, что мембраны загерметизированы в отверстиях при помощи уплотняющих прокладок.
10. Скважинный фильтр по п.7, отличающийся тем, что резьбовые кольца со стороны мембраны имеют торец, выполненный под углом к оси отверстия, а с другой стороны содержат элементы, предназначенные для их заворачивания.
11. Скважинный фильтр по п.10, отличающийся тем, что элементы, предназначенные для заворачивания резьбовых колец, выполнены в виде шлицов.
12. Скважинный фильтр по п.10, отличающийся тем, что элементы, предназначенные для заворачивания резьбовых колец, выполнены в виде многоугольного отверстия под ключ.
13. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что на мембранах выполнены насечки, ослабляющие их прочность и ускоряющие их растворение в кислоте.
14. Скважинный фильтр по п.13, отличающийся тем, что насечки выполнены радиальными.
15. Скважинный фильтр по п.13, отличающийся тем, что насечки выполнены кольцевыми.
16. Скважинный фильтр по п.13, отличающийся тем, что выполнены радиальные и кольцевые насечки.
