СКВАЖИННЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к технике добычи нефти, и может быть использована для оборудования эксплуатационных колонн фильтрами в горизонтальных и наклонно направленных скважинах.
Известен скважинный фильтр, включающий перфорированную трубу, наружная поверхность которой закрыта металлической сеткой, проволочную обмотку и ребра [Патент РФ №2097533, кл. Е 21 В 43/08, 1997].
Основным недостатком указанного фильтра является то, что не возможна его промывка как в процессе спуска в скважину, так и после его установки.
Известен скважинный гидравлический фильтр, содержащий трубу с отверстиями и фильтрующий элемент, состоящий из набора автономных секций, размещенных в продольном направлении на наружной поверхности трубы, при этом, отверстия выполнены в одной плоскости и снабжены обратными клапанами и замком, и закрыты с внешней стороны автономной секцией фильтрующего элемента, при этом каждая секция выполнена в виде стакана с внутренними продольными каналами [Патент РФ №2222693, кл. Е 21В 43/08,2004].
Недостатком указанного фильтра является то, что все отверстия на трубе расположены в одной плоскости, а это приводит к ослаблению поперечного сечения, что ведет к снижению прочности трубы. Внутренняя поверхность стаканов выполнена со сквозными продольными каналами, расположенными по всей длине стакана, что не исключает засорения данных каналов.
Задачей предлагаемого устройства является повышение надежности и долговечности работы фильтра.
Поставленная задача достигается тем, что скважинный гидравлический фильтр, содержащий трубу с отверстиями, снабженными обратными клапанами и фильтрующий элемент, состоящий из набора автономных секций, выполненных в виде стаканов, согласно полезной модели каждый стакан фильтра снабжен центрирующими элементами, расположенными по торцам стакана с внутренней стороны, при этом торцы каждого стакана выполнены в виде чередующихся выступов и впадин, а отверстия на трубе выполнены в виде радиально расположенных групп, причем внутри каждой группы отверстия смещены вдоль трубы относительно друг друга на 90°.
Сущность полезной модели заключается в том, что в предлагаемой конструкции нефть меняет свое направление движения от вертикального на горизонтальное до входа в фильтр дважды: первое изменение направления движения происходит по периметру трубы, второе - по оси кольцевого пространства между стаканом и наружной поверхностью трубы. При этом создается естественный набивной фильтр из горной породы пласта на входах в стаканы.
На фиг.1 представлен гидравлический фильтр, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Гидравлический фильтр состоит из трубы 1 и установленного на ней стакана 2. На трубе 1 выполнены отверстия 3, которые снабжены обратными клапанами 4 (клапаны закрыты). Клапаны могут быть выполнены, например, тарельчатого типа. Соосность расположения трубы 1 в стакане 2 обеспечивается центрирующими элементами 5, жестко посаженными на трубу 1 и расположенными по торцам стакана 2 с его внутренней стороны. Торцы каждого стакана 2 выполнены в виде чередующихся выступов 6 и впадин 7. Отверстия 3 на трубе 1 выполнены в виде радиально расположенных групп. При этом внутри каждой группы отверстия 3 смещены вдоль трубы 1 относительно друг друга на 90, что направлено на усиление жесткости трубы 1. Количество групп отверстий 3 зависит от длины трубы 1.
Порядок сборки автономной секции фильтра. В отверстия 3 трубы 1 устанавливают клапаны 4, после чего на трубу 1 надевают стакан 2, в который с обоих его торцов по выступам 6 и впадинам 7 устанавливают центрирующие элементы 5. Затем, центрирующие элементы 5, труба 1 и стакан 2 по выступам 6 и впадинам 7 закрепляются жестко при помощи сварки 8. При этом продольные щели 9, образованные выступами 6 и впадинами 7 торцов стакана 2 остаются открытыми для прохода нефти.
Сборка последующих автономных секций производится аналогично. Собранный таким образом гидравлический фильтр спускается в скважину по принятому регламенту.
Гидравлический фильтр работает следующим образом. После установки гидравлического фильтра в горизонтальном участке скважины производится вызов притока нефти без проведения дополнительных работ. Нефть в горизонтальном участке скважины меняет свое направление движения с вертикального на горизонтальное до входа в гидравлический фильтр дважды. Нефть движется по коллектору пласта радиально к оси ствола, упирается в наружные поверхности стакана 2 и трубы 1 и меняет свое направление движения на 90° (первое изменение направления движения), затем ударяется в выступы 6 и впадины 7 торцов стакана 2 и через продольную щель 9 (второе изменение направления движения) попадает в кольцевое пространство 10, образованное между стаканом 2 и трубой 1 к клапанам 4. При этом создается естественный набивной фильтр из горной породы пласта. Верхние клапаны под действием силы тяжести, а остальные клапаны под действием перепада давления открываются, пропуская тем самым нефть во внутреннюю полость трубы 1.
Таким образом, предлагаемый фильтр позволяет повысить надежность и долговечность его работы за счет расположения отверстий на трубе относительно друг друга на 90° и создания выступов и впадин на торцах.