СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей и может быть использована при освоении нефтяных скважин.
Известен скважинный фильтр по А.Св. СССР №1645470, содержащий перфорированную трубу, на которую уложен проволочный фильтрующий элемент с выступами. Выступы, размещенные достаточно часто на проволоке, обеспечивают постоянный зазор между рядами.
Недостатком фильтра является возможность деформации проволоки при транспортировке фильтра или его установке в скважину. Это может привести к местному увеличению зазора между рядами проволоки и проходу в устье скважины крупных частиц посторонних примесей.
Известен гравийный скважинный фильтр по А.Св. СССР №1460208, прототип, содержащий внутренний фильтрующий элемент и гравийную засыпку, выполненную снаружи, между фильтрующим элементом и стенкой скважины.
Недостатком является усложнение и удорожание процесса подготовки скважины к эксплуатации после ее бурения, а именно наличие операции засыпки гравийной набивки.
Задача создания изобретения: ускорение и упрощение подготовки скважины к эксплуатации и улучшение степени очистки добываемого продукта.
Решение указанной задачи достигнуто в скважинном фильтре с гравийной набивкой, содержащий перфорированную трубу, на которой установлен щелевой фильтрующий элемент, содержащий, в свою очередь продольные опорные элементы, на внешней поверхности которых намотана проволока с образованием зазоров между витками, тем, что концентрично щелевому фильтрующему элементу установлен внешний щелевой фильтрующий элемент, имеющий аналогичную конструкцию, а зазор между ними заполнен гравийной набивкой. Между щелевыми фильтрующими элементами установлены дистанционные кольца. Зазор между витками внешнего щелевого элемента не менее, чем зазор между витками внутреннего щелевого элемента. Внешний щелевой элемент выполнен из проволоки большего поперечного сечения, чем внутренний щелевой элемент. Внешний щелевой элемент выполнен из проволоки большего поперечного сечения, чем внутренний щелевой элемент. Размер частиц гравийной набивки превышает зазор между витками фильтрующего элемента в 1,2...10 раз. Гравийная набивка выполнена из шариков. Шарики выполнены из нержавеющей стали или из стекла.
Предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью, т.е всеми критериями полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1...4, где:
- на фиг.1 - приведен фильтр в сборе,
- на фиг.2 - приведен вид А,
- на фиг.3 - приведен разрез Б-Б,
- на фиг.4 приведен вид А варианта скважинного фильтра с дистанционными кольцами 12 между внутренним 5 и внешним 6 щелевыми фильтрующими элементами.
Предложенная конструкция щелевого скважинного фильтра (фиг.1...4) содержит перфорированную трубу 1 с отверстиями «В». На перфорированной трубе 1 выполнены ниппельная и муфтовая части, соответственно 2 и 3 и ограничительные кольца 4.
2
Концентрично перфорированной трубе 1 размещены внутренний щелевой фильтрующий элемент 5 и внешний фильтрующий элемент 6, а в зазоре между ними засыпан фильтрующий наполнитель 7. В качестве фильтрующего наполнителя может быть применен песок отобранный по фракции, при этом размер частиц песка должен быть не менее 1,2 ширины щели внешнего щелевого фильтрующего элемента δ, т.к. в противном случае возможно высыпание наполнителя при транспортировке фильтра. Максимальный размер фильтрующего наполнителя ограничен тем, что частицы наполнителя, имеющие очень большие размеры не способны отфильтровывать мелкие частица примесей. На практике требуемая степень фильтрации составляет 0,1...0,15 мм. Возможно применение в качестве наполнителя шариков, выполненных из нержавеющей стали, или стекла или из полимерного материала. Требования к диаметру шариков те же самые, что и к песку., т.е.
2
D=(1,2...10)δ, где:
D - диаметр шариков,
δ - ширина щели внешнего фильтрующего элемента.
1
2
Внутренний щелевой фильтрующий элемент 5 содержит продольные элементы 8, на которые с зазором δ намотана проволока 9, а внешний щелевой фильтрующий элемент 6 содержит продольные элементы 10, на которые намотана с зазором δ проволока 11.
Возможен вариант исполнения (фиг.4) при котором между внутренним щелевым фильтрующим элементом 5 и внешним щелевым фильтрующими элементом 6 установлены дистанционные кольца 12 для увеличения объема фильтрующего наполнителя 7.
В конструкции фильтра могут быть применены герметичные срезаемые пробки 13 (фиг.1), которые срезаются после установки, цементирования и опрессовки обсадной колонны с фильтром.
2
При эксплуатации добываемый продукт, содержащий посторонние примеси поступает через щели δ внешнего щелевого фильтрующего элемента 6 в зазор, заполненный фильтрующим наполнителем 7, где качественно отфильтровывается. Дополнительно фильтрация происходит и на внутреннем щелевом элементе 6. Далее отфильтрованный продукт через отверстия «В» поступает внутрь перфорированной трубы 1 и далее на устье скважины.
Применение полезной модели позволит получить ряд преимуществ по сравнению с использовавшимися ранее скважинными фильтрами с гравийной набивкой, а именно:
1. Ускорить процесс подготовки скважины к эксплуатации.
2. Снизить экономические затраты на освоение скважины.
3. Улучшить степень очистки добываемого продукта за счет:
- применения фильтрующего наполнителя, осуществляющего фильтрацию в достаточном объеме, а не по поверхности, значительно улучшает фильтрацию.
- сохранения фильтрующих свойств при частичной деформации или повреждении наружного щелевого фильтрующего элемента при транспортировке или установке скважинного фильтра в составе колонны бурильных труб в забой скважины.