СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к технике добычи продукта из скважин, а именно к скважинным фильтрам для фильтрации продукта, добываемого из нефтяных, водяных, газовых скважин.
Известно техническое решение по патенту RU 2190731 С 26 Е 21 В 43/08, заявл. 04.08.2000 г., опубл. 10.10.2002 г., «Скважинный фильтр».
Известный скважинный фильтр содержит перфорированную трубу и насадки с отверстиями, выполненными в форме трапецеидальных пазов-щелей или усеченных конусов, закрепленные на наружной поверхности трубы и совмещенные с ее отверстиями, причем геометрические центры отверстий трубы и насадок расположены по винтовой линии.
Недостатком известного устройства является то, что с течением времени в результате износа наружной поверхности насадок абразивными частицами, содержащимися в добываемом из скважины продукте, будет увеличиваться площадь проходного сечения фильтрующих отверстий, что приведет к увеличению количества механических примесей в добытом продукте, то есть снизит его качество.
Известно техническое решение по патенту RU 2102110 C1, 6 B 01 D 29/44, Е 03 В 3/18, заявл. 09.04.96 г., опубл. 20.01.98 г., «Скважинный фильтр и способ его изготовления», выбранный заявителем в качестве прототипа.
Отличительные признаки известного устройства: фильтрующие элементы выполнены в стенке цилиндрического корпуса за счет
пересечения спиральных (винтовых) фасонных пазов на наружной поверхности и продольных - на внутренней поверхности корпуса, заглушками служат временные перемычки между пазами, причем фильтрующие щели расширяются в радиальном направлении.
Недостатком известного устройства является то, что с течением времени в результате износа наружной поверхности корпуса абразивными частицами, содержащимися в добываемом из скважины продукте, будет увеличиваться площадь проходного сечения фильтрующих щелей, что приведет к увеличению механических примесей в добытом продукте, то есть снизит его качество.
Следующим недостатком известного устройства является наличие на поверхности выступов технологических впадин больших размеров. В этих впадинах будут скапливаться механические примеси, содержащиеся в добываемом продукте и способствующие закупориванию фильтрующих щелей, что приведет к уменьшению дебета скважины.
Кроме того, большая величина пластической деформации выступов может привести к образованию микротрещин в антикоррозионном покрытии на сопрягающих поверхностях фасонных пазов за счет разности величин относительных деформаций металла корпуса и металла покрытия, что снизит срок службы фильтра.
Техническим результатом заявляемого решения является устранение указанных недостатков прототипа, а именно:
повышение качества добытого продукта, стабилизация производительности скважины, увеличение срока службы скважинного фильтра.
Технический результат достигается следующим решением.
В скважинном фильтре, содержащем полый цилиндрический корпус, фильтрующие элементы с щелевидными пазами, выполненными в стенке корпуса за счет пересечения винтовых пазов на его наружной поверхности с продольными пазами на его внутренней поверхности и деформации выступов на наружной поверхности корпуса, согласно полезной модели, поверхности выступов, образующие щелевидные пазы, параллельны друг другу, выступы снабжены винтовыми угловыми скосами и канавками, выполненными на наружной поверхности.
При этом винтовые угловые скосы выполнены с величиной угла, равной 1-45° по отношению к оси трубы.
Кроме того, винтовые угловые канавки выполнены с величиной угла 90°-170° относительно осей поперечных сечений корпуса через вершины угла.
Параллельность поверхностей, образующих щелевидные пазы, обеспечивает постоянство площади проходного сечения фильтрующих щелей в течение расчетного времени службы скважинного фильтра, что в свою очередь обеспечивает заданное качество очистки добываемого продукта.
Выполнение на наружной поверхности выступов винтовых угловых скосов и канавок производится перед пластическим деформированием выступов.
Выполнение перед пластическим деформированием выступов на них винтовых угловых скосов позволяет управлять процессом получения параллельности поверхностей, образующих щелевидные пазы.
При этом величина угловых скосов варьируется в пределах 1°-45° в зависимости от условий эксплуатации, заданных размеров
фильтрующих щелей, размеров выступов и пластических свойств материала корпуса фильтра.
Выполнение угловых скосов на выступах с величиной угла от 1° до 45° перед пластическим деформированием выступов позволяет контролировать процесс получения параллельности поверхностей, образующих фильтрующие щели.
Выполнение на средних частях выступов винтовых угловых канавок обеспечивает центрирование раскаточного ролика, применяемого для пластического деформирования выступов. Величина угла винтовой канавки варьируется в зависимости от размеров выступов и пластических свойств материала корпуса фильтра для получения на наружной поверхности корпуса технологической впадины минимальной глубины в пределах 90-170°.
Выполнение на средних частях выступов винтовых угловых канавок с величиной угла от 90° до 170° обеспечивает точность центрирования раскаточного ролика и зависит от пластических свойств материала корпуса фильтра. С уменьшением глубины технологической впадины уменьшается возможность скапливания во впадинах механических примесей, содержащихся в добываемом продукте, что позволяет стабилизировать дебет скважины.
Расположение сторон углов винтовых канавок симметрично относительно осей поперечных сечений корпуса через вершины углов позволяет выполнить фильтрующие щелевидные пазы одинаковой ширины, что обеспечивает заданное качество очистки добываемого продукта от механических примесей.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен фрагмент скважинного фильтра перед пластическим деформированием выступов
На фиг.2. изображено поперечное сечение А-А корпуса фильтра.
На фиг.3 изображен местный вырыв В, выполненный на фиг.2.
На фиг.4 изображена схема пластического деформирования выступов при помощи раскаточного ролика.
Скважинный фильтр 1 содержит корпус 2, заготовкой для которого является труба. На внутренней поверхности корпуса 2 выполнены продольные пазы 3, пересекающиеся с винтовыми пазами 4, выполненными на его наружной поверхности. Между двумя соседними пазами 4 образованы выступы 5. Путем пластической деформации наружных частей выступов 5 образованы фильтрующие щелевидные пазы 6. Поверхности, образующие пазы 6, параллельны друг другу, что обеспечивает постоянство площади проходного сечения фильтрующих щелей при износе наружной поверхности корпуса 2 фильтра 1, что в свою очередь обеспечивает заданное качество очистки добываемого из скважины продукта.