ПРОВОЛОЧНЫЙ ФИЛЬТР (ВАРИАНТЫ)

Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения, в частности к производству фильтров, предназначенных для подземного фильтрования жидких и газообразных текучих сред при добыче их из буровых скважин.
Уже известней проволочный фильтр, содержащий фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения из переплетенных между собой отрезков проволоки, навитых в виде спиралей, размещенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости, и подвергнутых взаимному обжатию рядов отрезков проволоки по толщине фильтра, при этом проволока может быть выполнена из одного или нескольких видов металлов или из полимеров или из углепластиков или их сочетания, в том числе отрезки проволоки могут быть выполнены разнопрочными, чередующимися по длине и диаметру, многогранными и разногранными с возможностью образования многослойной пористой структуры после их обжатия.
/Патент РФ №8626 на полезную модель «Проволочный фильтр», B01D 39/10, опубл. 1998 г./
Указанный проволочный фильтр является ненадежным при эксплуатации в скважине, так как быстро разрушается его пористая структура еще при установке вовнутрь скважины, хотя этот фильтр достаточно качественно очищает неагрессивные текучие среды при нормальных атмосферных условиях. Однако при эксплуатации в условиях высоких температур и давлений качество очистки текучих сред, как жидких, так и газообразных, недостаточное. Этому способствует чрезмерная деформация пористой структуры фильтрующей части в радиальном направлении.
Кроме того установка фильтра с многослойной пористой структурой фильтрующей части в скважину сложна, так как требует дополнительных фиксирующих элементов. Выше указанное техническое решение наиболее близко к предлагаемому по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату.
Задача предлагаемого технического решения состоит в повышении прочности фильтра и, следовательно, надежности его работы в скважине путем защиты его структуры от механических повреждений и устранения деформации в скважине в радиальном направлении, а также в повышении тонкости очистки жидких и газообразных текучих сред, в том числе и агрессивных в условиях высоких температур и давлений путем оптимизации конфигурации и размеров пор фильтрующей части.
Для решения поставленной задачи с достижением заявленного положительного эффекта в проволочном фильтре, содержащем фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из проволоки, навитой в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, согласно первому варианту исполнения, когда проволока выполнена из металла одного вида, например, из нержавеющей стали, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем проволока выполнена с постоянным диаметром и прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки, образованной П-образным сечением кольца обечайки, с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Диаметр «d» проволоки выполнен, предпочтительно, равным 0,05-1 мм., а диаметр спирали, навитой из этой проволоки, выполнен, предпочтительно, равным 1-50 от диаметра «d» этой проволоки, мм.
Шаг навивки спиралей отрезков проволоки, предпочтительно, выполнен равным диаметру «d» проволоки.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно второму варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра выполнена из нескольких видов металла, например, из цветого металла и нержавеющей стали, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из проволоки, навитой в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем проволока выполнена с постоянным диаметром и прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки, образованной П-образным сечением кольца обечайки, с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Диаметр «d» проволоки выполнен, предпочтительно, равным 0,05-1 мм., а диаметр спирали, навитой из этой проволоки, выполнен, предпочтительно, равным 1-50 от диаметра «d » этой проволоки, мм.
Шаг навивки спиралей отрезков проволоки, предпочтительно, выполнен равным диаметру «d» проволоки.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно третьему варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра выполнена из полимера, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из проволоки, навитой в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем проволока выполнена с постоянным диаметром и прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки, образованной П-образным сечением кольца обечайки, с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Диаметр «d» проволоки выполнен, предпочтительно, равным 0,05-1 мм., а диаметр спирали, навитой из этой проволоки, выполнен, предпочтительно, равным 1-50 от диаметра «d» этой проволоки, мм.
Шаг навивки спиралей отрезков проволоки, предпочтительно, может быть выполнен равным диаметру «d» проволоки.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно четвертому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра выполнена из углепластика, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из проволоки, навитой в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем проволока выполнена с постоянным диаметром и прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов проволоки, а толщина стенки кольца выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки, образованной П-образным сечением кольца обечайки, с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Диаметр «d» проволоки выполнен, предпочтительно, равным 0,05-1 мм., а диаметр спирали, навитой из этой проволоки, выполнен, предпочтительно, равным 1-50 от диаметра «d» этой проволоки, мм.
Шаг навивки спиралей отрезков проволоки, предпочтительно, выполнен равным диаметру «d» проволоки.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно пятому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра выполнена из сочетания по меньшей мере одного металла, полимера и углепластика, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из проволоки, навитой в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, и прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки, образованной П-образным сечением кольца обечайки, с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Диаметр «d» проволоки выполнен, предпочтительно, равным 0,05-1 мм., а диаметр спирали, навитой из этой проволоки, выполнен, предпочтительно, равным 1-50 от диаметра «d» этой проволоки, мм.
Шаг навивки спиралей отрезков проволоки, предпочтительно, выполнен равным диаметру «d» проволоки.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно шестому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из одного вида металла, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из соединенных между собой отрезков проволоки с многогранным поперечным сечением, навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки, образованной П-образным сечением кольца обечайки, с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно седьмому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из нескольких видов металла, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из соединенных между собой отрезков проволоки с многогранным поперечным сечением, навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов проволоки, а толщина стенки кольца обечайки превышает толщину стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки, образованной П-образным сечением кольца обечайки, с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно восьмому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из полимера, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из соединенных между собой отрезков проволоки с многогранным поперечным сечением, навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки, образованной П-образным сечением кольца обечайки, с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно девятому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из углепластика, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из соединенных между собой отрезков проволоки с многогранным поперечным сечением, навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки, образованной П-образным сечением кольца обечайки с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно десятому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из из сочетания по меньшей мере одного металла, полимера и углепластика, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из соединенных между собой отрезков проволоки с многогранным поперечным сечением, навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличии от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием отрезков проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов отрезков проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки, образованной П-образным сечением кольца обечайки, с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно одиннадцатому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из одного вида металла, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из отрезков проволоки, навитой в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей частив отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем отрезки проволоки выполнены с постоянным диаметром и прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием отрезков проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов отрезков проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки, образованной П-образным сечением кольца обечайки, с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Диаметр «d» отрезков проволоки выполнен, предпочтительно, равным 0,05-1 мм., а диаметр спирали, навитой из этой проволоки, выполнен, предпочтительно, равным 1-50 от диаметра «d» отрезков этой проволоки, мм.
Шаг навивки спиралей отрезков проволоки, предпочтительно, выполнен равным диаметру «d» отрезков проволоки.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно двенадцатому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из нескольких видов металла, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из отрезков проволоки, навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем отрезки проволоки выполнены с постоянным диаметром и прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием отрезков проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов отрезков проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки, образованной П-образным сечением кольца обечайки, с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Диаметр «d» отрезков проволоки выполнен, предпочтительно, равным 0,05-1 мм., а диаметр спирали, навитой из этой проволоки, выполнен, предпочтительно, равным 1-50 от диаметра «d» отрезков этой проволоки, мм.
Шаг навивки спиралей отрезков проволоки, предпочтительно, выполнен равным диаметру «d» отрезков проволоки.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно тринадцатому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из полимера, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из отрезков проволоки, навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем отрезки проволоки выполнены с постоянным диаметром и прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием отрезков проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов отрезков проволоки, а толщина стенки кольца обечайки превышает толщину стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки кольца обечайки с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Диаметр «d» отрезков проволоки выполнен, предпочтительно, равным 0,05-1 мм., а диаметр спирали, навитой из этой проволоки, выполнен, предпочтительно, равным 1-50 от диаметра «d» этой проволоки, мм.
Шаг навивки спиралей отрезков проволоки, предпочтительно, выполнен равным диаметру «d» отрезков проволоки.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно четырнадцатому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из углепластика, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из отрезков проволоки, навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем отрезки проволоки выполнены с постоянным диаметром и прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием отрезков проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов отрезков проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки кольца обечайки с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Диаметр «d» отрезков проволоки выполнен, предпочтительно, равным 0,05-1 мм., а диаметр спирали, навитой из этой проволоки, выполнен, предпочтительно, равным 1-50 от диаметра «d» этой проволоки, мм.
Шаг навивки спиралей отрезков проволоки, предпочтительно, выполнен равным диаметру «d» отрезков проволоки.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно пятнадцатому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из сочетания по меньшей мере одного металла полимера и углепластика, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из отрезков проволоки, навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем отрезки проволоки выполнены с постоянным диаметром и прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием отрезков проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов отрезков проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри выемки кольца обечайки с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Диаметр «d» отрезков проволоки выполнен, предпочтительно, равным 0,05-1 мм., а диаметр спирали, навитой из этой проволоки, выполнен, предпочтительно, равным 1-50 от диаметра «d» этой проволоки, мм.
Шаг навивки спиралей отрезков проволоки, предпочтительно, выполнен равным диаметру «d» отрезков проволоки.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно шестнадцатому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из металла одного вида, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из отрезков проволоки с многогранным поперечным сечением, /не соединенных между собой/ навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части проволоки выполнены, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием отрезков проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов отрезков проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри кольца обечайки с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно семнадцатому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из нескольких видов металлов, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из отрезков проволоки с многогранным поперечным сечением, /не соединенных между собой/ навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием отрезков проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов отрезков проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри кольца обечайки с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно восемнадцатому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из полимера, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из отрезков проволоки с многогранным поперечным сечением, /не соединенных между собой/ навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием отрезков проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов отрезков проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри кольца обечайки с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно девятнадцатому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из углепластика, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из отрезков проволоки с многогранным поперечным сечением, /не соединенных между собой/ навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием отрезков проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов отрезков проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри кольца обечайки с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Согласно двадцатому варианту исполнения предлагаемого технического решения, когда проволока фильтра взята в виде отрезков и выполнена из сочетания по меньшей мере одного металла, полимера и углепластика, проволочный фильтр содержит фильтрующую часть, выполненную в виде тела вращения и состоящую из отрезков проволоки с многогранным поперечным сечением, /не соединенных между собой /навитых в виде спиралей, уложенных рядами, смещенными друг относительно друга в плоскости оси фильтра и в перпендикулярной ей плоскости и подвергнутых прессованию с возможностью образования многослойной пористой структуры фильтрующей части, в отличие от прототипа, фильтрующая часть выполнена в виде кольца с цилиндрической образующей, а проволочный фильтр дополнительно снабжен соосными с фильтрующей частью обечайками, охватывающими каждый из обоих торцов фильтрующей части и выполненными в виде колец с цилиндрической образующей, параллельной цилиндрической образующей кольца фильтрующей части, и П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси вращения фильтрующей части, открытым со стороны торцов фильтрующей части с возможностью заглубления последних вовнутрь колец обечаек, и соединение обеих обечаек с заглубленными в них торцами фильтрующей части по цилиндрическим поверхностям примыкания выполнено жестким с образованием единой детали, причем прессование выполнено в направлении оси фильтра с возможностью образования в пористой структуре фильтрующей части серповидных пор перекрещиванием отрезков проволоки в соседних рядах и пересечением осей спиралей при укладке рядов отрезков проволоки, а толщина стенки кольца обечайки выполнена по меньшей мере равной толщине стенки кольца фильтрующей части.
Каждый торец фильтрующей части может быть расположен внутри кольца обечайки с примыканием к стенке обечайки, противолежащей ее открытой части.
Обечайки могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
Сущность предлагаемого технического решения в вариантном исполнении поясняется графически.
На фиг.1 показан продольный разрез предлагаемого проволочного фильтра.
На фиг.2 показан продольный разрез предлагаемого фильтра в процессе его эксплуатации.
На фиг.3 показано расположение серповидной поры внутри многослойной пористой структуры фильтра.
Представленный на фиг.1 проволочный фильтр содержит фильтрующую часть 1 и две соосные с фильтрующей частью 1 обечайки 2 и 3, каждая из которых размещена с охватыванием торцов 4 и 5 фильтрующей части, соответственно. Фильтрующая часть 1 выполнена в виде тела вращения - кольца 6 с цилиндрической образующей 7, причем минимальная толщина кольца фильтрующей части в 10 раз превышает диаметр проволоки 8. Каждая из обечаек 2 и 3 выполнена также в виде кольца с цилиндрической образующей 9 и 10, соответственно, параллельной цилиндрической образующей 7 фильтрующей части 1, причем толщина кольца обечайки выполнена по меньшей мере толщине кольца фильтрующей части, а диаметр кольца обечайки выполнен по меньшей мере равным диаметру фильтрующей части.
Кольцо каждой обечайки 2 и 3 выполнено с П-образным сечением в плоскости, проходящей вдоль оси 11 вращения фильтрующей части 1. Это сечение каждой обечайки выполнено открытым со стороны соответствующего торца фильтрующей части 1, причем размеры открытой части сечения позволяют заглубить торец фильтрующей части вовнутрь кольца обечайки. Соединение обеих обечаек 2 и 3 с заглубленными в них торцами 4 и 5 фильтрующей части, соответственно, по цилиндрическим поверхностям 12 и 13 примыкания /обечаек к торцам фильтрующей части/ выполнено жестким с образованием единой детали и герметизацией торцов 4 и 5 фильтрующей части.
Согласно предлагаемым вариантам исполнения проволока взята с постоянным по ее длине диаметром поперечного сечения, в том числе и проволока взятая в виде отрезков, Также предлагается использование проволоки с многогранным поперечным сечением как в виде соединенных между собой отрезков так и в виде не соединенных между собой отрезков.
Проволока навивалась в виде спирали, предпочтительно, с шагом навивки равным диаметру этой проволоки. Спирали уложены рядами.
Перекрещивание проволоки в соседних рядах и пересечение осей спиралей при укладке рядов проволоки, выполнено с возможностью образования серповидных пор 14.
Прессование, предпочтительно, холодное выполнено в направлении оси 11 фильтра.
Для получения фильтрующей части нужного размера и конфигурации предварительно готовят пресс-форму, в которой рядами с заданным направлением перекрещивания проволоки размещают проволочные спирали или тканый материал.
Толщина «B» стенки кольца обечайки в радиальном направлении выполнена по меньшей мере равной толщине «B1» кольца фильтрующей части и выполнена равной (0,01-0,2) наружного диаметра «D» кольца обечайки, а длина «H» фильтра выполнена равной (0,5-5,0) наружного диаметра «D» кольца обечайки.
Торец 4 фильтрующей части расположен внутри кольца обечайки 2 с примыканием к стенке 15 обечайки, противолежащей открытой части 16 ее П-образного сечения.
Торец 5 фильтрующей части расположен внутри кольца обечайки 3 с примыканием к стенке 17 обечайки, противолежащей открытой части 18 ее П-образного сечения.
Диаметр «d» поперечного сечения проволоки 8 выполнен, предпочтительно, равным 0,05-1 мм. Диаметр спирали, навитой из этой проволоки 8, выполнен, предпочтительно, равным 1-50 от диаметра «d» поперечного сечения этой проволоки 8. /мм./
Шаг навивки спиралей отрезков проволоки, предпочтительно, выполнен равным диаметру «d» поперечного сечения проволоки 8.
Обечайки 2 и 3 могут быть выполнены из металла или полимера или углепластика.
Пористая структура кольца фильтрующей части может быть выполнена с гидрофобным покрытием или с каталитическим покрытием.
На фиг.2 показана деформация предлагаемого проволочного фильтра в процессе его эксплуатации. Очевидно устойчивое расширение фильтрующей части 1 в обеих обечайках 2 и 3. При эксплуатации фильтра, взятого в качестве прототипа, его фильтрующая часть многократно синусоидально неравномерно прогибается, поскольку нет обечаек, устойчиво удерживающих ее в скважине. В результате многократного разнонаправленного прогиба происходит разрушение фильтрующей части фильтра-прототипа. В предлагаемом фильтре отсутствует разнонаправленная деформация фильтрующей части, поэтому фильтрующая часть не подвержена стремительному разрушению.
Тонкость очистки в предлагаемом фильтре повышена по причине тщательного подбора диаметра поперечного сечения проволоки, позволяющего получить оптимальные серповидные поры.
Предлагаемый проволочный фильтр успешно прошел испытания и готовится к внедрению в качестве скважинного при разработке нефти и газа.
Использование предлагаемого проволочного фильтра позволит существенно повысить его прочность и, следовательно, надежность работы в скважине путем защиты его пористой структуры от механических повреждений и устранения деформации в скважине в радиальном направлении, а также позволит повысить тонкость очистки жидких и газообразных текучих сред в условиях высоких температур и давлений путем оптимизации конфигурации и размеров пор фильтрующей части.