САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙСЯ СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче жидкости и газов из недр в составе обсадной или эксплуатационной колонны.
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).
Основным недостатком такой конструкции является изменение межвитковых промежутков при установке фильтра в скважину, отсутствие защиты фильтрующей сетки от механических воздействий в процессе транспортировке и установке фильтра, что отрицательно сказывается на качестве фильтрации.
Известен скважинный фильтр, состоящий из несущего трубчатого перфорированного каркаса и волокнистого фильтрующего покрытия, выполненного в виде отдельных пластин из проволочного нетканого материала, жестко закрепленных внахлест при помощи сварки и пайки на трубчатом каркасе фильтра против перфорационных отверстий (авт. Свидетельство СССР №941548, МКИ 3 Е21В 43/08, опубл. 1982 г.).
Основным недостатком данной конструкции является наличие сварных зон, что со временем активизирует процессы коррозии металла. Плотное прилегание фильтрующего элемента к перфорированной трубе существенно уменьшает зону фильтрации, которая ограничена площадью отверстия в трубе. Отсутствует защита фильтрующего элемента от механических воздействий в процессе транспортировки и установки фильтра.
Известно скважинное фильтрующее устройство по св. РФ на полезную модель №16758, прототип. Это скважинное фильтрующее устройство содержит перфорированную трубу, муфту и ниппель, фильтрующее устройство, защищенное защитным кожухом с отверстиями круглой формы и дренажный слой, расположенный между фильтрующим элементом трубой. Защитный кожух предотвращает повреждение фильтрующего элемента при его спуске в скважину.
Недостатками этого фильтра являются низкая пропускная способность фильтра, связанная с тем, что площадь отверстий в защитном кожухе невелика. Увеличение диаметра отверстий и их количества приведет к большей вероятности повреждения фильтрующего элемента или попаданию в породы при его спуске в скважину, а также к ослаблению защитного кожуха.
Скважинное фильтрующее устройство выполнено неразборным, т.е. оно не очищается и не ремонтируется в процессе эксплуатации. Такие фильтры используются
преимущественно в составе обсадной колонны. Если эти фильтры применить в составе НКТ, то при регламентных работах их меняют, т.к. они не подлежат ремонту.
Известен скважинный фильтр по патенту РФ на полезную модель №47048, фильтрующий элемент которого выполнен из проволоки, без защитного кожуха. Недостаток такого фильтра заключается в том, что его внешний вид определен чисто функциональными свойствами. Дизайн внешнего вида фильтра не прорабатывался
Известен скважинный фильтр по А.С. СССР №1754884, содержащий фильтрующий элемент в виде дуговых пластин, с фильтрующими щелями. Кроме недостатков, присущих выше описанному фильтру, этот фильтр сложен в сборке, т.к. содержит большое количество мелких деталей, выполненных с высокой точностью, а его внешний вид неудовлетворительный.
Известен скважинный фильтр по А.С. СССР №1645470, содержащий уложенный на перфорированный каркас проволочный фильтрующий элемент. Этот фильтр плохо работает при изгибающих нагрузках: с одной стороны проходное сечение щелей при изгибе уменьшается, а с другой - увеличивается и фильтр пропускает более крупные фракции примесей. При этом увеличивается износ оборудования, перекачивающего нефть.
Известен скважинный фильтр по патенту РФ №2108447, содержащий цилиндрическую трубу с герметичными срезаемыми пробками. Колонну обсадных труб с фильтром опускают в скважину. Скважину цементируют выше фильтра. После схватывания цементного раствора в скважину спускают колонну насосно-компрессорных труб с воронкой. Скважину промывают. Срезают воронкой концы пробок. Скважину промывают вторично.
Недостатком этого фильтра является полное отсутствие проработки внешнего вида.
Известен скважинный фильтр по патенту РФ на полезную модель №34630, включающий каркас и проволочную спираль. Фильтр выполнен конической формы. Фильтрующий элемент в виде проволоки, щелей или сетки, это ухудшает внешний вид фильтра.
Известен скважинный фильтр по патенту РФ на полезную модель №51664, прототип. Этот фильтр содержит ниппельную, муфтовую части и фильтрующую часть, размещенную между ними. Фильтрующая часть закрыта защитным кожухом.
Задачей создания полезной модели является упрощение конструкции фильтра.
Задача создания полезной модели упрощение конструкции скважинного фильтра при обеспечении надежной центрации скважинного фильтрующего устройства.
Решение указанных задач достигнуто за счет того, что, самоцентрирующийся скважинный фильтр, содержащий трубу с ниппельной, муфтовой и фильтрующей частями,
отличающийся тем, что со стороны ниппельной части на трубе установлены ребра, выполняющие функцию центратора. Ребра приварены к трубе. Фильтрующая часть содержит защитный кожух. В защитном кожухе выполнены отверстия круглой формы. Отверстия могут быть расположены рядами или в шахматном порядке. Защитный кожух может быть выполнен из просечно-вытяжного листа. Отверстия в защитном кожухе могут быть выполнены треугольной ромбовидной формы или щелевидной формы.
Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, что в свою очередь позволяет сделать заключение о соответствии конструкторского решения критериям «новизна» и «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется на рисунках фиг.1...5, где:
на фиг.1 - чертеж скважинного фильтра с круглыми отверстиями, расположенными рядами,
на фиг.2 - чертеж скважинного фильтра с отверстиями, расположенными в шахматном порядке,
на фиг.3 - чертеж скважинного фильтра с отверстиями трапециевидной формы,
на фиг.4 - чертеж скважинного фильтра с треугольными отверстиями,
на фиг.5 - чертеж скважинного фильтра с щелевидными отверстиями.
Скважинный фильтр (фиг.1...5) состоит из трубы 1 цилиндрической формы, муфты 2 с внутренней резьбой, ниппеля 3 с наружной резьбой. На трубе 1 концентрично ей установлен защитный кожух 4 с отверстиями 5. Отверстия 5 могут быть круглой формы 6 (фиг.2) и расположены рядами или в шахматном порядке, трапециевидной формы 7, треугольной формы 8 или щелевидной формы 9. Со стороны ниппеля 3 на трубе закреплены сваркой ребра 10, выполняющие функцию центратора. В некоторых вариантах стыки «А» между листами закрыты кольцами 11.
По сравнению с прототипом упростилась конструкция изделия за счет совмещения функций двух изделий: скважинного фильтра и центратора в одном. Уменьшились затраты времени и средств на буровой, связанные со сборкой обсадной колонны с фильтром, т.к. отпала необходимость монтажа центратора. Кроме того, все приведенные конструктивные мероприятия, в первую очередь использование просечно-вытяжных листов значительно улучшает технические характеристики скважинного фильтра, а именно его скважинность, и как следствие, пропускную способность фильтра и дебит добываемого продукта, преимущественно нефти или газа.