СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к фильтрующим устройствам, и может быть использована при эксплуатации нефтяных и газовых скважин.
Известен скважинный фильтр (патент РФ №2209299, Е21В 43/08, опубл. 2003.07.27), содержащий частично перфорированный трубчатый каркас с продольными опорными стержнями, имеющими по наружной поверхности резьбовую нарезку под витки обмоточной проволоки, жестко закрепленные в месте изгиба. Трубчатый каркас между двумя любыми продольными опорными стержнями, в месте отсутствия перфорации, имеет симметричный продольный паз и дополнительный опорный стержень, жестко закрепленный в нем. Толщина дополнительного стержня меньше толщины продольных стержней на глубину паза резьбовой нарезки, что обеспечивает технологический зазор под изгиб. Данный фильтр обеспечивает надежную фильтрацию откачиваемой из скважины среды. Однако жесткое крепление витков обмоточной проволоки на дополнительном опорном стержне затрудняет техническое обслуживание фильтра и замену фильтрующего элемента.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели (прототипом) является комбинированный скважинный фильтр (патент РФ №2359109, Е21В 43/08, опубл. 2009.06.20), содержащий несущий каркас, выполненный из перфорированной трубы, щелевого фильтрующего элемента, выполненного из проволоки, намотанной на продольные элементы по спирали, и сетчатый фильтрующий элемент, выполненный в виде фильтрующей сетки. Сетчатый фильтрующий элемент установлен под продольными элементами. Фильтрующая сетка закреплена фиксирующей проволокой, намотанной по спирали. Между фильтрующей сеткой и перфорированной трубой установлен дренажный слой, выполненный из проволоки, намотанной по спирали. Навивка проволоки в дренажном слое отличается по направлению от навивки фиксирующей проволоки. Указанное устройство обладает хорошими фильтрующими свойствами за счет применения двух фильтрующих систем, однако не обеспечивает возможность настройки и регулировки межвиткового зазора фильтрующего элемента в процессе эксплуатации.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание универсального скважинного фильтра, обладающего улучшенными фильтрующими свойствами.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение качества очистки жидкости и газов, поступающих на фильтрацию, упрощение конструкции фильтра, снижение себестоимости ремонтных работ, повышение надежности устройства.
Технический результат достигается за счет того, что в скважинном фильтре, содержащем корпус, выполненный из трубы, часть которой перфорирована, и щелевой фильтрующий элемент, установленный на перфорированной части корпуса, соосно с ним, щелевой фильтрующий элемент выполнен в виде пружины. Корпус снабжен внешней резьбой и ограничительным выступом. Одна из торцевых поверхностей щелевого фильтрующего элемента зафиксирована на корпусе с помощью ограничительного выступа, а другая торцевая поверхность щелевого фильтрующего элемента зафиксирована на корпусе посредством гайки, навинченной на резьбу корпуса с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, и контргайки. Щелевой фильтрующий элемент скважинного фильтра выполнен из проволоки.
Предлагаемая конструкция скважинного фильтра обеспечивает возможность настройки и регулировки межвиткового зазора щелевого фильтрующего элемента непосредственно на объекте эксплуатации. Выполнение щелевого фильтрующего элемента в виде пружины, а также возможность осевого перемещения одной из торцевых поверхностей щелевого фильтрующего элемента относительно корпуса, позволяет устанавливать зазоры на щелевом фильтрующем элементе в диапазоне 0÷1 мм, в зависимости от размера фильтруемых частиц, что обеспечивает повышение качества очистки жидкости и газов, поступающих на фильтрацию. Отсутствие в щелевом фильтрующем элементе зон сварки, применяемой в аналогичных фильтрах, которые со временем активизируют процессы коррозии металла, позволяет повысить надежность скважинного фильтра. Кроме того, возможность разборки устройства и замены щелевого фильтрующего элемента, позволяет проводить ремонтные работы непосредственно на объекте эксплуатации, что снижает себестоимость ремонтных работ и повышает надежность устройства.
На чертеже показан общий вид устройства (совмещен с разрезом).
Скважинный фильтр состоит из корпуса 1, выполненного из трубы, часть которой перфорирована, и щелевого фильтрующего элемента 2, выполненного из проволоки. Щелевой фильтрующий элемент 2 установлен на перфорированной части корпуса 1, соосно с ним. Корпус 1 скважинного фильтра снабжен внешней резьбой и ограничительным выступом 3. Ограничительный выступ 3 выполнен в виде единой детали с корпусом 1 или в виде отдельной детали, жестко закрепленной на корпусе 1, например, сваркой. Щелевой фильтрующий элемент 2 выполнен в виде пружины. Одна из торцевых поверхностей щелевого фильтрующего элемента 2 зафиксирована на корпусе 1 с помощью ограничительного выступа 3. Другая торцевая поверхность щелевого фильтрующего элемента 2 зафиксирована на корпусе 1 посредством гайки 4, навинченной на резьбу корпуса 1 с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 1, и контргайки 5. Между торцевой поверхностью щелевого фильтрующего элемента 2 и гайкой 4 установлено уплотнение 6, которое предотвращает проникновение фильтруемых частиц через торцевые поверхности щелевого фильтрующего элемента 2 в корпус 1 скважинного фильтра.
Перед установкой скважинного фильтра на эксплуатационной колонне производится настройка щелевого фильтрующего элемента 2 под требуемые параметры фильтрации. Щелевой фильтрующий элемент 2 затягивается или ослабляется при помощи гайки 4 до достижения необходимого межвиткового зазора и фиксируется контргайкой 5. Межвитковый зазор контролируется щупом. Пластовый флюид из продуктивного пласта попадает внутрь корпуса 1 через зазоры щелевого фильтрующего элемента 2 и перфорационные отверстия корпуса 1. Далее очищенная от примесей жидкая или газовая среда поступает из скважинного фильтра в эксплуатационную колонну скважины.
Применение предлагаемой полезной модели позволит повысить качество очистки жидкости и газов, поступающих на фильтрацию, обеспечит упрощение конструкции фильтра, снижение себестоимости ремонтных работ и повышение надежности устройства.