ФИЛЬТР СТЕРЖНЕВОЙ КОНУСНЫЙ

Полезная модель относится к области горного дела и может быть использована при бурении водозаборных, нефтяных, газовых скважин и скважин подземного выщелачивания и предназначена для очистки бурового раствора от крупных механических примесей с целью предупреждения выхода из строя бурового инструмента или оборудования, а также для предотвращения попадания в колонну бурильных труб инородных тел: грязи, окалины и т.п. в процессе смены бурового инструмента или оборудования.
Известен фильтр бурильной колонны, содержащий корпус и перфорированный стакан, установленный в полости корпуса, при этом фильтр снабжен фильтрующей сеткой цилиндрической формы, размещенной в кольцевой полости между корпусом и стаканом и связанной одним основанием с корпусом, а другим - с основанием стакана, причем последний имеет возможность осевого ограниченного перемещения относительно корпуса (патент РФ на ИЗ №1122813, Кл. E21B 43/08. опубл. 07.11.1984 г.).
Недостатком известного фильтра бурильной колонны является то, что он не предотвращает попадания в колонну бурильных труб инородных тел в процессе смены бурового инструмента или оборудования.
Известен также скважинный фильтр, включающий выполненные из немагнитного материала перфорированный каркас, фильтровую рубашку в виде автономных секций с обмоткой прокладочными элементами в виде опорных стержней и соединительные элементы, в котором на перфорированный каркас установлены кольцевые постоянные магниты на расстоянии друг от друга и являющиеся центраторами фильтра, обмотка фильтровой рубашки перфорированного каркаса образована внутренним и внешним слоями в виде немагнитного капронового шнура единого профиля, внутренний слой обмотки образован витками, расположенными на расстоянии друг от друга, внешний слой обмотки образован витками плотно расположенными друг к другу 2
или в виде синтетической тканевой сетки, соединительные элементы выполнены в виде верхнего и нижнего переводника, причем верхний переводник выполнен как лево-правый, а также фильтр дополнительно снабжен отстойником, соединенным с нижним переводником и расположенным в нижней части фильтра промывочным клапаном (патент на ИЗ РФ №2478775, Кл. E21B 43/08, E03B 3/18, опубл. 10.04.2013 г.).
Известный фильтр недостаточно неэффективен при очистке бурового раствора от крупных механических примесей, которые могут повреждать элементы фильтра и преждевременно выводить его из строя.
Известен также скважинный фильтр, включающий фильтрующую оболочку с базовым элементом в виде трубы, продольными элементами в виде стержней и опорными кольцами, которые выполнены с наружными пазами под продольные элементы и внутренними пазами, образующими с базовым элементом продольные каналы, при этом продольные элементы выполнены из стержней в виде прямоугольных треугольников, катеты которых образуют наружный диаметр фильтрующей оболочки, а острые углы установлены в продольных каналах с образованием односторонних расширений и обеспечением направленных потоков фильтруемого агента (патент РФ на ИЗ №2284408, Кл. E21B 43/08, E03B 3/18, опубл. 27.09.2006 г.).
Недостатком известного фильтра является то, что он не предназначен для очистки бурового раствора, а также сложность его ревизии и замены в случае выхода из строя.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является фильтр стержневой конусный, содержащий фланец и дно, между которыми установлены продольные элементы в виде стержней и опорные кольца, с наружной стороны стягивающие стержни с образованием между ними щелей для протока бурового раствора, причем стержни с кольцами в сборе образуют конус (патент US №6598685 В1, 2003 г.).
3
Недостатком известного фильтра стержневого конусного является сложность процесса его замены в случае выхода из строя.
Задачей полезной модели является повышение удобства использования фильтра за счет упрощения процесса его замены в случае выхода из строя.
Поставленная задача решается предлагаемым фильтром стержневым конусным, содержащим фланец и дно, между которыми установлены продольные элементы в виде стержней и опорные кольца, с наружной стороны стягивающие стержни с образованием между ними щелей для протока бурового раствора, причем стержни с кольцами в сборе образуют усеченный конус, фланец закреплен на крестовине, например, винтами, а стержни выполнены из нержавеющей стали и расположены с образованием между ними щелей размером от 2 до 8 мм.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен предлагаемый фильтр стержневой конусный, содержащий ось 4, на которой установлена крестовина 7, к которой с помощью винтов 9 прикреплен фланец 1, к которому приварены или приклеены продольные элементы 8 в виде стержней. Стержни 8 стянуты опорными кольцами 2, 3, 4, 5 с наружной стороны для упрочнения конструкции, а сами кольца имеют различные диаметры, которые уменьшаются в направлении сверху вниз. С другой стороны стержни 8 прикреплены к дну 6. В сборе стержни 8 с кольцами имеют форму усеченного конуса, причем между стержнями образованы щели для протока бурового раствора, которые могут быть шириной от 2 до 8 мм. Стержни 8 и кольца выполнены из нержавеющей стали, например, прутка диаметром 3-7 мм. Фильтр устанавливается под ведущей бурильной трубой («квадрат») в муфтовую часть переводника (трубы). Выполнение фильтра в виде конуса позволяет увеличить просвет для прохождения бурового раствора в буровую колонну.
Предлагаемый фильтр стержневой конусный используется следующим образом. При каждом наращивании бурильной колонны (приблизительно от 4
десяти минут до пяти часов циркуляции бурового раствора) фильтр извлекается из переводника (трубы) (на чертеже не показана), очищается от грязи, мусора, крупных механических примесей и бурового раствора, визуально проверяется на предмет промытостей и переставляется в верхний наращенный переводник (трубу). При наличии неисправностей фильтр заменяется на новый. Для этого отвинчиваются винты 9 и фильтр снимается с крестовины 7, которая может быть выполнена в виде креста или трехлучевой звезды для облегчения протекания бурового раствора в фильтр. Такое крепление фильтра к крестовине позволяет повысить удобство использования фильтра за счет упрощения и ускорения процесса его замены в случае выхода из строя. В процессе эксплуатации фильтра буровой раствор поступает сверху и поступает в буровую колонну через щели между стержнями. При этом крупные примеси задерживаются фильтром. Фильтр способен пропускать до 70 л/сек бурового раствора.
Предлагаемый фильтр прост в изготовлении, дешев и легко заменяется на новый, что повышает удобство и надежность в работе.