ФИЛЬТР СКВАЖИННЫЙ

Полезная модель относится к области добычи жидкостей и может быть использована для защиты насосного оборудования от попадания механических примесей.
Известна конструкция фильтра, содержащая переводник, соединенный с кожухом, внутри которого установлена пружина в качестве фильтрующего элемента, опирающаяся на фасонную шайбу с гайкой. (Защита скважинного насоса от газа и песка. А.М.Пирвердян, Недра, 1986 г., стр.77). При работе насосной установки из-за постоянного сокращения и удлинения насосно-компрессорных труб происходит вибрация пружины (фильтрующего элемента), в результате чего изменяются зазоры между витками.
Недостатком известного фильтра является невозможность создания определенного зазора между витками пружины для отделения частиц механических примесей соответствующих размеру зерна. Другим недостатком является то, что при расположении фильтра на наклонном участке скважины, происходит прилегание к стенкам обсадной трубы и перекрытие отверстий для прохода жидкости. Кроме того, при эксплуатации фильтра на внутренней его поверхности осаждаются асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО), которые при обслуживании (ремонте) фильтра на поверхности трудно удалить.
Известен фильтр скважинный регулируемый ФРНП-1УМ (каталог продукции ООО «Русская электротехническая компания», г.Ижевск), взятый в качестве прототипа, содержащий корпус с продольными пазами для прохода жидкости, внутри которого установлен фильтрующий элемент, выполненный в виде пружины. На корпусе выполнена резьба для присоединения муфты и заглушки. Для регулирования межвиткового зазора пружины и для ее поджатия используются гайки. На корпусе выполнены ребра, обеспечивающие ориентацию фильтра в колонне насосно-компрессорных труб (НКТ).
Недостатком прототипа является расположение фильтрующего элемента (пружины) внутри корпуса, что приводит к накапливанию механических отложений между пружиной и внутренней стенкой корпуса при длительной работе насоса. Поэтому произвести промывку отложений сложно или невозможно, а также осуществить замену пружины.
Гайки для регулирования и поджатия пружины установлены также внутри корпуса, в связи с этим происходит забивание резьбы отложениями (АСПО, механическими примесями, солеобразованием), что приводит к невозможности отвинчивания гаек и заглушки при обслуживании фильтра на поверхности.
Ребра на корпусе ориентируют фильтр в колонне обсадных труб, но при спуске и подъеме насосного оборудования происходит утыкание заглушкой в стыки свинченной колонны обсадных труб и на наклонных участках происходит контакт ребер о стенки обсадной трубы (стенка режется).
Таким образом, известный фильтр не обеспечивает тщательную очистку жидкости от механических примесей, что снижает надежность и эффективность работы насоса,. а также не обеспечивается ремонтопригодность и удобство в обслуживании фильтра.
Технической задачей полезной модели является повышение надежности и эффективности работы насоса за счет предотвращения попадания механических примесей и достижение оптимальной площади проходного сечения, повышение ремонтопригодности и достижения удобства в обслуживании.
Техническая задача достигается тем, что в фильтре скважинном содержащем, корпус с продольными пазами для прохода жидкости, фильтрующий элемент, выполненный в виде регулируемой пружины, размещенной между опорно-регулирующими элементами, центратор и заглушку, установленные на корпусе, согласно полезной модели, опорно-регулирующие элементы и фильтрующий элемент установлены снаружи корпуса, центратор выполнен упругим и связан с фильтрующим элементом, заглушка снабжена центрирующими элементами. Опорно-регулирующие элементы выполнены в виде колец и зафиксированы на корпусе стопорными винтами. Заглушка выполнена с боковыми отверстиями и конической фаской. Упругий центратор установлен на верхней части корпуса.
В предлагаемой полезной модели опорно-регулирующие элементы и фильтрующий элемент, установленные снаружи корпуса, обеспечивают свободный доступ при техническом обслуживании на поверхности, что позволяет производить промывку, замену пружин, регулировку межвиткового зазора. Фиксация межвиткового зазора производится кольцами, в резьбу которых завинчивается стопорный винт. Резьба не имеет открытых участков, куда бы могли проникнуть отложения.
Для облегчения проведения спуско-подъемных операций используется заглушка с центрирующими элементами с конической фаской, которая направляет фильтр и не позволяет утыкаться при прохождении стыков обсадной трубы. Заглушка также выполняет функцию центратора.
Связь упругого центратора с пружиной обеспечивает передачу колебательных движений фильтрующему элементу (пружине) при удлинении колонны НКТ в процессе эксплуатации насосного оборудования, этим предотвращается налипание отложений (АСПО). А также позволяет центрировать положение фильтра внутри обсадной трубы и избежать перекрытия проходных каналов для прохода жидкости.
Благодаря конструктивным особенностям фильтра обеспечивается качество очистки жидкости от примесей, увеличение межремонтного ресурса и удобство обслуживания.
На фиг. изображен общий вид фильтра скважинного. Фильтр скважинный содержит переводник 1, жестко закрепленный с ним корпус 2 с продольными пазами «А» по его окружности. Снаружи корпуса 2 установлен фильтрующий элемент 3 выполненный в виде пружины, которая связана с упругим центратором 4, закрепленным на верхней части корпуса 2. Фильтрующий элемент 3 установлен между опорно-регулирующими элементами, выполненными в виде колец 5, которые фиксируются на корпусе 2 стопорными винтами 6. В нижней части корпуса 2 установлена заглушка 7 с центрирующими элементами 8 (заглушка-центратор) с конической фаской и снабжена боковыми отверстиями «В».
Скважинный фильтр работает следующим образом.
Перед установкой фильтра на колонну НКТ (не показано) производится настройка фильтрующего элемента 3 под требуемые параметры фильтрации. При известном размере частиц примесей содержащихся в скважинной жидкости устанавливают зазор между витками фильтрующего элемента 3, соответствующий размеру частиц при помощи колец 5 сдвигая или раздвигая их. После закрепления колец 5 винтами 6, фильтр на колонне НКТ с насосом опускается в скважину, при этом за счет упругого центратора 4 и заглушки-центратора 7 с конической фаской происходит центрирование фильтра внутри обсадной трубы.
После запуска насоса, жидкость, проходя через установленные зазоры в фильтрующем элементе 3 и отверстия «А» в корпусе 2 фильтруется и поступает на прием насоса. При работе насосной установки при ходе плунжера вниз происходит удлинение колонны НКТ, при ходе плунжера вверх колонна НКТ возвращается в исходное состояние, эти сокращения колонны НКТ через упругий центратор 4 передаются фильтрующему элементу 3, частицы механических примесей, налипшие на фильтрующем элементе 3 сбрасываются, не попадая внутрь корпуса 2. Таким образом, происходит очистка фильтра от механических примесей и принудительный периодический сброс примесей осевших на поверхности пружины 3. Частично жидкость поступает через отверстия «В» в заглушке-центраторе 7 и промывает внутреннюю полость корпуса 2, чем предотвращается уплотнение отложений. Упругий центратор 4 и заглушка-центратор 7 ориентируют положение фильтра, не допуская прилегания его к стенкам обсадной трубы и уменьшения площади проходного сечения. После определенного срока эксплуатации насосной установки, насос вместе с фильтром на колонне НКТ поднимается на поверхность и производится его очистка от отложений (промывкой или пропаркой) и фильтр снова настраивается на размеры механических примесей следующей скважины. Поскольку пружина 3 располагается снаружи корпуса 2, то очистка от примесей и регулировка зазора осуществляется легко.
Применение фильтра предлагаемой конструкции повышает эффективность очистки фильтрующего элемента и, как следствие повышает надежность и эффективность работы скважинного насоса. Кроме того, применение фильтра позволяет повысить межремонтный период работы скважинных насосов.