ФИЛЬТР СКВАЖИННЫЙ ЩЕЛЕВОЙ "SLIDE"

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована при добыче воды, нефти и газа из недр. Задача создания полезной модели: упрощение конструкции, уменьшение стоимости.
Известен скважинный фильтр, представляющий собой стальную трубу с отверстиями, на которую намотана профилированная проволока (Гаврилко В.М. Фильтры буровых скважин. М., «Недра», 1985, с.7-9).
Недостатком такой конструкции является низкое качество фильтрации из-за изменения межвитковых промежутков и отсутствие защиты фильтрующей сетки от механических воздействий в процессе транспортировки и установки фильтра.
Известен фильтр скважинный щелевой, предназначенный для установки на входе штанговых глубинных насосов для добычи воды и нефти и содержащий корпус с отверстиями для прохода пластовой жидкости, присоединенные к корпусу основание и головку, фильтроэлемент, установленный снаружи от корпуса, кольца наружные для герметичной посадки и центрации фильтроэлемента относительно корпуса (пат. РФ на полезную модель №67630, опуб. 27.10.2007).
Недостатком данного фильтра является низкое качество фильтрации из-за накопления механических примесей в основании фильтра, а также развинчивание деталей в процессе работы насоса при возникновении вибрации.
7
Известен фильтр скважинный щелевой, предназначенный для установки на входе штанговых глубинных насосов для добычи воды и нефти и содержащий корпус с отверстиями для прохода пластовой жидкости, навинченные на корпус основание и головку, фильтрующий щелевой элемент, установленный снаружи от корпуса, герметизирующие наружные кольца верхнее и нижнее, золотниковый клапан, вмонтированный в полость основания с осевыми каналами, содержащий напорные отверстия, приемные отверстия, заглушку (пат. RU №117967, МПК Е21В 43/08, опуб. 10.07.2012).
В этом фильтре, наиболее близком к предлагаемому, хотя и улучшено качество очистки жидкости, поступающей на фильтр, однако фильтр имеет сложную конструкцию и большую стоимость.
Задачей полезной модели является создание фильтра упрощенной конструкции при сохранении качества очистки и снижение его стоимости.
Поставленная задача решается тем, что в фильтре скважинном щелевом, предназначенном для установки на входе штанговых глубинных насосов для добычи воды и нефти и содержащем корпус с отверстиями для прохода пластовой жидкости, фильтрующий щелевой элемент, установленный снаружи от корпуса, герметизирующее верхнее наружное кольцо, золотниковый клапан с осевыми каналами, содержащий напорные отверстия, приемные отверстия и заглушку, заглушка выполнена с проточкой в верхней части для установки фильтрующего элемента, с упором напорными отверстиями в нижней ее части, а в полости заглушки вмонтирован золотниковый клапан и она снабжена контровочным винтом, приемные отверстия расположены в нижней части корпуса, а герметизирующее верхнее наружное кольцо соединено с корпусом с помощью сварки, кроме того упор закреплен в заглушке с помощью сварки.
Отличительными признаками предлагаемого фильтра являются выполнение заглушки с проточкой в верхней части для установки фильтрующего элемента, с упором и напорными отверстиями в нижней ее части, вмонтирование золотникового клапана в полость заглушки, снабжение заглушки контровочным винтом, расположение приемных отверстий в нижней части корпуса, соединение герметизирующего верхнего наружного кольца с корпусом с помощью сварки и закрепление упора в заглушке с помощью сварки, которые позволяют упростить конструкцию фильтра при сохранении качества очистки, уменьшить металлоемкость и снизить стоимость фильтра.
Предлагаемый фильтр скважинный щелевой иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-3.
На фиг. 1 показан продольный разрез общего вида фильтра скважинного щелевого;
на фиг. 2 - продольный разрез заглушки;
на фиг. 3 - вид А фиг. 1.
Фильтр скважинный щелевой (фиг. 1) крепится на входном отверстии штангового глубинного насоса и состоит из корпуса 1, изготовленного из высокопрочной трубы с отверстиями по всей длине для прохода пластовой жидкости, фильтрующего щелевого элемента 2 каркасно-проволочного сварного типа из нержавеющей стальной проволоки клинообразного профиля с жестким допуском на размер щели (не более 10 микрон), установленного снаружи от корпуса 1, герметизирующее верхнее наружное кольцо 3, золотниковый клапан 4 с осевыми каналами 5. Золотниковый клапан 4 содержит напорные отверстия 6, приемные отверстия 7 и заглушку 8. Заглушка 8 выполнена (фиг. 2) с проточкой в верхней части для установки фильтрующего элемента 2, с упором 10 и напорными отверстиями 6 в нижней ее части, а в полости заглушки 8 вмонтирован золотниковый клапан 4 и она снабжена контровочным винтом 11. Приемные отверстия 7 расположены в нижней части корпуса 1, а герметизирующее верхнее наружное кольцо 3 соединено с корпусом 1 с помощью сварки. Упор 10 закреплен в заглушке 8 с помощью сварки.
Фильтр скважинный щелевой работает следующим образом.
Фильтр скважинный щелевой штангового глубинного насоса монтируется в составе установок для штанговых глубинных насосов для добычи нефти. Фильтр крепится на входном отверстии штангового глубинного насоса и опускается в скважину в состыкованном к насосу виде. Фильтр очищает от механических примесей и подает пластовую жидкость на вход насоса. При включении в работу штангового глубинного насоса пластовая жидкость, всасываемая плунжером насоса, проходит через фильтрующий щелевой элемент 2 и через отверстия в корпусе 1 во внутреннюю полость фильтра и далее на вход насоса. Высококачественную очистку обеспечивает конструкция фильтрующего щелевого элемента 2, которая имеет только две острые рабочие кромки в каждой ячейке фильтрующего щелевого элемента 3, сечение канала выполнено плавнорасширяющимся и минимальной глубины, поверхность фильтрующего щелевого элемента подвергнута шлифовке и полировке, что обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление, минимальную склонность к засорению, способность к самоочищению, высокую конструктивную жесткость, обеспечивающую работоспособность фильтра без защитного экрана и большую долговечность.
Торцы фильтрующих щелевых элементов 2 герметизируются для обеспечения работоспособности в скважинах большой кривизны и центрируются относительно корпуса 1 верхним наружным кольцом 3 и заглушкой 8. Механические примеси, взвешенные в пластовой жидкости размером более размера щели фильтрующего щелевого элемента 2, отделяются от пластовой жидкости и оседают в полости скважины. Для обеспечения бесперебойной работы при засорении фильтрующего элемента 2, заявленный фильтр скважинный щелевой имеет приемные отверстия 7 в нижней части корпуса 1. Подача пластовой жидкости через эти приемные отверстия 7 перекрыта, установленным в полости заглушки 8, золотниковым клапаном 4, под нижний торец, которого через напорные отверстия 6 под скважинным давлением подается пластовая жидкость, воздействуя на него снизу, в то время как на верхний торец золотникового клапана 4 воздействует давление жидкости, поступающей через фильтрующий элемент 2 и через отверстия в корпусе 1 во внутреннюю полость фильтра. При нормальном перепаде давлений жидкости в полости скважины и во внутренней полости корпуса 1 фильтра, золотниковый клапан 4 находится в нижнем рабочем положении и перекрывает подачу пластовой жидкости через приемные отверстия 7 во внутреннюю полость корпуса 1 фильтра. При засорении фильтрующего щелевого элемента 2 давление пластовой жидкости, поступающей через фильтрующий щелевой элемент 2 и через отверстия в корпусе 1 во внутреннюю полость корпуса 1 фильтра и воздействующий на верхний торец золотникового клапана 4 ослабевает, позволяя пластовой жидкости, подаваемой под скважинным давлением через напорные отверстия 6 в полость заглушки 8 и воздействующий на нижний торец золотникового клапана 4, переместить золотниковый клапан 4 вверх до уровня совпадения приемных отверстий 7 в корпусе 1 с осевыми каналами 5 в золотниковом клапане 4, по которым пластовая жидкость подается непосредственно во внутреннюю полость корпуса 1 фильтра в обход засоренного фильтрующего щелевого элемента 4 и далее на вход насоса. Частичное самоочищение поверхности фильтрующего щелевого элемента 4 происходит в процессе эксплуатации за счет вибрации фильтра при работе насоса, специального профиля проволоки, острых кромок приемных каналов, шлифовки всех плоскостей профиля проволоки, контактирующих с пластовой жидкостью, проходящей через фильтр.
Таким образом, предлагаемый фильтр скважинный щелевой «SLIDE» позволяет при сохранении качества очистки, упростить конструкцию фильтра, снизить его металлоемкость и уменьшить его стоимость.
Были проведены промысловые испытания предлагаемого фильтра на одной из скважин ОАО «Татнефть», которые показали сохранение качества очистки при упрощенной конструкции фильтра и снижении его металлоемкости. Намечено внедрение его в производство на 3 квартал 2013 г.