УСТРОЙСТВО ФИЛЬТРОВАЛЬНОЕ УСТЬЕВОЕ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к системам очистки при заводнении пластов и поддержании пластового давления во время разработки нефтяных и газовых месторождений.
Известна устьевая фильтровальная установка (патент RU 73386, МПК Е21В 43/08, дата публикации 20.05.2008), включающая фильтр, распределительное устройство, горизонтальный трубопровод, гидравлически соединенный с водоводом и насосно-компрессорными трубами, помещенными в скважину, при этом фильтр размещен в горизонтальном трубопроводе, выполняющем функции корпуса фильтра.
Недостатками известной фильтровальной установки являются большие габариты и малый межремонтный период, связанные с отсутствием емкости для сбора шлама, что приводит к его сбору непосредственно в фильтре, а также к ограничению пропускной способности фильтра.
Известно устройство фильтровальное устьевое (патент RU 191410, МПК Е21В 43/08, дата публикации 05.08.2019), включающее кожух, сообщенный с нагнетательным водоводом и нагнетательной скважиной, сепаратор механических примесей, изготовленный в виде фильтра и продольно размещенный в кожухе, шламосборник, расположенный в нижней части кожуха сепаратора и механизм дополнительной очистки, при этом шламосборник присоединен соосно снизу к кожуху, который верхней частью соединен с нагнетательной скважиной и установлен под углом 30º±5° к горизонту, причем кожух сверху оснащен кольцевым сужением с центральным проходным каналом, ниже которого кожух сообщен с нагнетательным водоводом, а фильтр сепаратора выполнен в виде корпуса с наружными щелями, верхней частью соединенной герметично с сужением кожуха и расположенной внутри витой пружиной с регулируемыми упорами  по концам, изготовленными с возможностью ограниченного перемещения внутри корпуса для получения необходимого шага между витками при сжатии и освобождении пружины, внутрь которой соосно вставлен механизм дополнительной очистки, включающий трубку со шнеком и наружной его гильзой снизу, при этом трубка верхним концом герметично соединена с сужением кожуха и сообщена с его центральным каналом, причем гильза шнека изнутри снизу снабжена патрубком отвода шлама для исключения его захвата восходящим потоком жидкости, а верхним концом соединена с корпусом сепаратора муфтой, герметично вставленной внутрь шламосборника.
Недостатками известного устройства фильтровального устьевого являются  сложность регулировки зазора между витками пружины, так как для проведения перенастройки межвиткового зазора пружины регулируемыми упорами по концам необходимо обеспечить свободный доступ к ним, для этого необходимо  выкрутить фильтр сепаратора из сужения кожуха, при этом предварительно потребуется выкрутить шламосборник с заглушкой, затем выкрутить гильзу с герметичной муфтой и выкрутить трубку со шнеком  из сужения кожуха, после чего двумя регулируемыми упорами по концам, перемещаемыми внутри корпуса фильтра сепаратора посредством резьбовых соединений, произвести регулировку  межвиткового зазора пружины с двух концов пружины, далее  произвести сборку устройства фильтровального  в готовое к монтажу изделие, что усложняет процесс регулировки межвиткового зазора пружины, создавая неудобство эксплуатации устройства фильтровального устьевого, увеличивая время регулировочного процесса.
Задача полезной модели – создание устройства фильтровального устьевого, обладающего повышенным удобством эксплуатации.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, состоит в повышении удобства эксплуатации устройства фильтровального устьевого за счет упрощения регулировки межвиткового зазора пружины и сокращения времени регулировки.
,
Технический результат достигается тем, что в устройстве фильтровальном устьевом, включающем кожух, сообщенный с нагнетательным водоводом и нагнетательной скважиной, сепаратор механических примесей, изготовленный в виде фильтра и продольно размещенный в кожухе, шламосборник, расположенный в нижней части кожуха сепаратора, механизм дополнительной очистки, при этом шламосборник присоединен соосно снизу к кожуху, который верхней частью соединен с нагнетательной скважиной, кожух сверху оснащен кольцевым сужением с центральным проходным каналом, ниже которого кожух сообщен с нагнетательным водоводом, а фильтр сепаратора выполнен в виде корпуса с наружными щелями, верхней частью соединенной герметично с сужением кожуха и расположенной внутри витой пружиной с возможностью регулировки межвиткового зазора пружины внутрь пружины соосно вставлен механизм дополнительной очистки, включающий трубку со шнеком и наружной его гильзой снизу, при этом трубка верхним концом герметично соединена с сужением кожуха и сообщена с его центральным каналом, гильза шнека изнутри снизу снабжена патрубком отвода шлама, а верхним концом соединена с корпусом сепаратора муфтой, герметично вставленной внутрь шламосборника, согласно полезной модели, пружина своими верхними опорными витками установлена в винтовой канавке  статичного верхнего упорного элемента, а нижними опорными витками установлена в винтовой канавке упора - толкателя, который выполнен с возможностью осевого перемещения вдоль оси фильтра посредством установочного элемента, один конец которого жестко соединен с упором - толкателем, а другой конец установочного элемента размещен в сквозном ступенчатом отверстии, выполненном в нижней части корпуса фильтра, с возможностью перемещения установочного элемента вдоль оси фильтра и фиксации в разных положениях.
Технический результат достигается также тем, что установочный элемент выполнен в виде винта, установленного снаружи перфорированного корпуса, позволяя производить перенастройку межвиткового зазора пружины на новое значение путем перемещения головки винта вдоль оси устройства из одного положения в другое, предварительно необходимо лишь открутить от кожуха муфту вместе со шламосборником и заглушкой, что сокращает время регулировочного процесса, повышает удобство эксплуатации устройства.
Соответствие заявленной полезной модели критерию «промышленная применимость» показано на примере конкретного выполнения  устройства.
На фигуре приведен общий вид устройства фильтровального устьевого.
Устройство фильтровальное включает кожух 1, сообщенный с нагнетательным водоводом 2 и нагнетательной скважиной (не показана) трубопроводом 3, сепаратор 4 механических примесей, изготовленный в виде фильтра и продольно размещенный в кожухе 1, шламосборник 5, расположенный в нижней части кожуха 1 сепаратора 4, и механизм дополнительной очистки 6. Шламосборник  5 присоединен муфтой 7 соосно снизу к кожуху 1, который верхней частью сообщен трубопроводом 3 с нагнетательной скважиной и установлен под острым углом к горизонту 8, например, под углом α=30º. Установка шламосборника 5 наклонно под острым углом к горизонту 8 позволяет использовать шламосборник необходимого и достаточного объёма для сбора механических примесей, позволяет  уменьшить потери давления жидкости примерно в два раза, чем у вертикальных фильтровальных устройств. Кожух 1 сверху оснащен кольцевым сужением 9 с центральным проходным каналом 10, ниже которого кожух сообщен с нагнетательным водоводом 2 отверстием 11. Кольцевое сужение 9 и трубопровод 3 соединены друг с другом герметичной сваркой.  Фильтр  сепаратора 4 выполнен в виде корпуса 12 с наружными щелями 13.  Верхней частью корпус 12 соединен резьбой с сужением 9 кожуха 1. Внутри корпуса 12 фильтра расположена пружина 14 растяжения, которая установлена  между верхним  статичным упором 15 и нижним регулируемым упором — толкателем 16 с возможностью осевого перемещения внутри корпуса 12 для получения необходимого зазора между витками пружины 14. На  упорах 15 и 16 выполнены винтовые канавки 17, которые являются опорой крайних витков пружины 14. В нижней части корпуса 12 выполнено сквозное ступенчатое отверстие 18 для размещения в нем головки установочного элемента - винта 19, стержень которого жестко соединен с упором - толкателем 16.  Внутрь пружины 14 соосно вставлен механизм дополнительной очистки 6, включающий  трубку 20 со шнеком 21 и наружной его гильзой 22 снизу.  Трубка 20 верхним концом герметично соединена с сужением 9 кожуха 1 и сообщена с его центральным каналом 10. Гильза 22 шнека 21 изнутри снизу снабжена патрубком 23 для отвода шлама, а верхним концом соединена с корпусом 12 сепаратора 4 муфтой 24, герметично вставленной внутрь шламосборника 5. Шламосборник 5 снизу снабжен съемной заглушкой 25 для проведения периодической очистки шламосборника 5 от скопившегося осадка.
Устройство работает следующим образом.
Внутри кожуха 1 выше отверстия 11 при изготовлении размещают сужение 9 с центральным каналом 10. Внутрь корпуса 12 сепаратора 4 вставляют пружину 14 растяжения, которую размещают в винтовых канавках 17 между верхним статичным упором 15 и упором-толкателем 16, перемещаемым винтом 19, расположенным в сквозном ступенчатом отверстии 18 корпуса 12 сепаратора 4, устанавливая необходимый зазор   между витками пружины 14.   Величину зазора между витками пружины 14 выбирают не более допустимого размера величины пропускаемых механических примесей (определяется эмпирически). Корпус 12 вставляют соосно внутрь кожуха 1 и герметично верхним концом фиксируют в сужении 9. Затем устанавливают механизм дополнительной очистки 6, для этого внутрь корпуса 12 с пружиной 14  соосно вставляют трубку 20 с шнеком 21 вниз до фиксации верхней частью в сужении 9 с сообщением с каналом 10, потом на шнек 21 надевают гильзу 22 с размещением внизу патрубка 23 и фиксацией муфтой 24 на нижнем конце корпуса 12 сепаратора 4. Потом на гильзу 22 надевают шламосборник 5 с заглушкой 25, с герметичным взаимодействием с муфтой 24 и соосным герметичным соединением с нижней частью кожуха 1 и закрепляют шламосборник  5 и кожух 1 с помощью муфты  7.
После сборки устройства производят его соединение посредством сварки с трубопроводами: нагнетательным водоводом 2 и трубопроводом 3 нагнетательной скважины. Далее по напорному водоводу 2 подают жидкость, которая проходит через отверстие 11, щели 13 корпуса 12 и отфильтровывается, проходя через межвитковые зазоры пружины 14. Крупные твердые частицы задерживаются снаружи пружины 14 и, вымываясь потоком жидкости, осаждаются сверху муфты 24. Далее отфильтрованная жидкость проходит между пружиной 14 и трубкой 20 вниз, где закручивается шнеком 21 в гильзе 22, при этом оставшиеся мелкие твердые частицы, находящиеся в жидкости, отжимаются центробежной силой к стенкам гильзы 22 и направляются в патрубок 23 для отвода шлама. Из патрубка 23 эти частицы попадают непосредственно в шламосборник 5, осаждаясь на дно, исключая их захват очищенной жидкостью, идущей из шламосборника 5 внутрь трубки 20, по которой очищенная жидкость поднимается до канала 10 и далее направляется по трубопроводу 3 в нагнетательную скважину.   При большом количестве твердых частиц и шлама в жидкости шламосборник 5 периодически освобождают от осадка, открывая заглушку 25.
Для установки межвиткового зазора пружины 14 на новое значение,  предварительно производят выкручивание шламосборника 5 совместно с заглушкой 25 и соединительной муфтой 7 от кожуха 1, тем самым обеспечивая свободный доступ к регулировочному винту 19. Далее   производят частичное выкручивание винта 19 из упора - толкателя 16 до выхода его головки из соответствующей выемки ступенчатого отверстия 18 корпуса 12 и производят перемещение упора - толкателя 16 до установки необходимого межвиткового зазора пружины 14 растяжения ( например, 01 мм, 0,4 мм, 0,7 мм и др.),  далее производят вкручивание винта 19 до упора, обеспечивая при этом расположение и фиксацию головки винта 19 в другой выемке ступенчатого отверстия 18,  что позволяет зафиксировать новое значение величины межвиткового зазора   пружины 14. Далее с помощью муфты 7 соединяют кожух 1 с шламосборником 5 и заглушкой 25.
Предложенное устройство фильтровальное устьевое позволяет упростить процесс регулировки межвиткового зазора пружины,  повышая  удобство эксплуатации устройства, уменьшая время регулировочного процесса.