СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР

Предложение относится к технике добычи продукта из скважин, а именно к скважинным фильтрам для фильтрации продукта, добываемого из нефтяных, водяных и газовых скважин.
Известен самоочищающийся скважинный фильтр (авторское свидетельство №1432199, МПК 7 Е21В 43/08 от 1986 г.), который содержит перфорированный корпус с нормированным размером фильтрующих отверстий и подвижный, подпружиненный относительно корпуса, скребковый очищающий узел, скребущая кромка которого охватывает корпус и при осевых перемещения узла по корпусу счищает с его фильтрующей части налипшие частицы мехпримесей.
Недостатками данного скважинного фильтра являются:
- во-первых, эффект самоочистки недостаточен ввиду возможности "зашпаклевывания" фильтрующих отверстий;
- во вторых, силы трения, возникающие при срезании загрязнений с поверхности снижают чувствительность устройства к динамическим перепадам давления по обе стороны фильтра при работе с насосами.
Наиболее близким по технической сущности является скважинный фильтр (Патент RU №2133820, МПК 7 Е21В 43/08 опубл. 27.07.1999 г.), содержащий перфорированный корпус с разнесенными по высоте уступами и с размещенным между ними в корпусе ограниченно-осеподвижным элементом, размещенную в корпусе вдоль него с зазором рукавную сетку, надетую на опорный каркас, нижний конец которого совместно с нижним концом рукавной сетки закреплены на ограниченно-осеподвижном элементе, а верхний ее конец закреплен в верхней части корпуса, при этом опорный каркас выполнен в виде пружины растяжения-сжатия, верхний конец его закреплен в корпусе совместно с концом рукавной сетки, которая выполнена с косым относительно оси рукава переплетением с расположением сторон ячей сетки не параллельно и не перпендикулярно ее образующей.
Недостатками данного фильтра являются:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством деталей, таких как опорный каркас, ограниченно-осеподвижный элемент;
во-вторых, в процессе эксплуатации скважинного фильтра пружина циклу растяжения-сжатия, что может повредить рукавную сетку изнутри, а это снижает надежность скважинного фильтра в работе;
в-третьих, отсутствие возможности поворота рукавной сетки относительно корпуса снижает ремонтопригодность.
Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции, а также повышение надежности в работе и ремонтопригодности скважинного фильтра.
Поставленная техническая задача решается скважинным фильтром, включающим перфорированный корпус с разнесенными по высоте уступами и с размещенным между ними в корпусе ограниченно-осеподвижным элементом, размещенную в корпусе вдоль него с зазором рукавную сетку, выполненную с косым относительно оси рукава переплетением с расположением сторон ячей сетки не параллельно и не перпендикулярно ее образующей, при этом нижний конец рукавной сетки закреплен на ограниченно-осеподвижном элементе, а верхний ее конец закреплен в верхней части корпуса.
Новым является то, что ограниченно-осеподвижный элемент снабжен сквозными каналами, сообщающими зазор между корпусом и рукавной сеткой с внутренним пространством корпуса ниже ограниченно-осеподвижного элемента, при этом рукавная сетка имеет возможность поворота относительно корпуса, а ее верхний конец закреплен в верхней части корпуса винтами.
На фигуре изображен предлагаемый скважинный фильтр в продольном разрезе.
Скважинный фильтр состоит из перфорированного корпуса 1 с разнесенными по высоте уступами 2 и 3 и с размещенным между ними в корпусе ограниченно-осеподвижным элементом 4, размещенную в корпусе 1 вдоль него с зазором - b рукавную сетку 5.
Рукавная сетка 5 выполнена с косым относительно оси рукава переплетением с расположением сторон ячей сетки не параллельно и не перпендикулярно ее образующей.
Нижний конец рукавной сетки 5 закреплен на ограниченно-осеподвижном элементе 4. Ограниченно-осеподвижный элемент 4 снабжен сквозными каналами 6, сообщающими зазор - b между корпусом 1 и рукавной сеткой 5 с внутренним пространством 7 корпуса 1 ниже ограниченно-осеподвижного элемента 4.
Рукавная сетка 5 имеет возможность поворота относительно корпуса 1, а ее верхний конец закреплен в верхней части корпуса 1 винтами 8.
В зависимости от условий эксплуатации продуктивного пласта, а именно дебита фракционного состава механических частиц, вязкости, обводненности и т.п., осуществляется подбор размеров ячеек рукавной сутки 5.
Скважинный фильтр работает следующим образом
Скважинный фильтр, в сборе, как показано на фигуре 1 посредством переводника 9 жестко закрепленного к корпусу 1 в составе компоновки внутрискважинного оборудования (на фиг. не показано) спускается в скважину и устанавливается в заданном интервале продуктивного пласта. После чего осуществляют монтаж устьевого оборудования и запуск скважины в работу.
Пластовый флюид с механическими примесями различных размеров поступает извне через перфорированные отверстия 10 корпуса 1 на рукавную сетку 5, где и происходит фильтрация. Частицы с размерами менее размера ячеи рукавной сетки 5, то есть технологически допустимые к извлечению совместно с продукцией скважины, проходят сквозь рукавную сетку 5 внутрь корпуса 1, а частицы более крупные, находясь на поверхности рукавной сетки 5 в зазоре - b постепенно под действием сил гравитации сползают вниз, и попадают на ограниченно-осеподвижный элемент 4 и через его сквозные каналы 6 сначала попадают во внутреннее пространство 7 корпуса 1, а затем выпадают из скважинного фильтра и оседают в зумпфе скважины (на фиг. не показано).
Сползание крупных частиц и самоочистка фильтра существенно стимулируются естественными гидравлическими и механическими колебаниями (в том числе и вибрацией), передающимися на фильтр при работе скважинного и устьевого оборудования, кроме того, происходят возвратно-поступательные колебания рукавной сетки 5 за счет осыпания на ограниченно-осеподвижный элемент 4 фильтрата, который раскачивает ячею сетки, в следствии чего она меняет конфигурацию при удлинении/укорачивании.
В процессе работы скважинного фильтра возможно механическое повреждение фильтратом ячеек рукавной сетки 5 вместе фильтрации пластового флюида. Для восстановления работоспособности скважинного фильтра его извлекают из скважины. Ослабляют винты 8 на корпусе 1, после чего поворачивают рукавную сетку 5 посредством ограниченно-осеподвижного элемента 4 относительно корпуса 1 до тех пор, пока поврежденные ячейки рукавной сетки 5 не окажутся между перфорированными отверстиями 10 корпуса 1. Далее до упора вворачивают винты 8 в корпус 1 и скважинный фильтр в составе компоновки внутрискважинного оборудования спускают в скважину и запускают последнюю в работу.
Предлагаемый скважинный фильтр имеет простую конструкцию и надежен в эксплуатации, поскольку в предлагаемой конструкции исключено повреждение рукавной сетки изнутри пружиной растяжения-сжатия, кроме того, он ремонтопригоден, что в целом позволяет сэкономить материальные и финансовые средства.