ФИЛЬТР СКВАЖИННЫЙ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к фильтрующим устройствам и может использоваться при эксплуатации нефтяных и газовых скважин.
Известен скважинный фильтр (а.с. №981593, Е21В 43/08, опубл. 1982.12.15), включающий перфорированный трубчатый корпус и спиральную проволочную обмотку, уложенную в винтовую канавку на корпусе и выполненную в виде пружины со свободными концами. Кроме того, скважинный фильтр снабжен трубчатым кожухом с окнами, жестко связанным с корпусом и установленным с зазором относительно пружины. Известное устройство обеспечивает улучшение регенерации (очистки) фильтра при прямой промывке. Недостатком данного фильтра является неравномерная деформация пружины в радиальном направлении при промывке фильтра, что затрудняет точную установку витков пружины в винтовой канавке корпуса после окончания промывки.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели (прототипом) является скважинный фильтр (патент РФ №96608, Е21В 43/08, опубл. 2010.08.10), содержащий корпус, выполненный из трубы, часть которой перфорирована, и щелевого фильтрующего элемента, установленного на корпусе соосно с ним. Корпус скважинного фильтра снабжен внешней резьбой и ограничительным выступом. Щелевой фильтрующий элемент выполнен в виде пружины, одна из торцевых поверхностей которой зафиксирована на корпусе с помощью ограничительного выступа, а другая - посредством гайки, навинченной на резьбу корпуса с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, и контргайки. Недостатком данной конструкции является отсутствие возможности регенерации фильтрующего элемента путем промывки его без извлечения фильтра из скважины.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание фильтра скважинного, обладающего улучшенными фильтрующими свойствами и обеспечивающего возможность регенерации фильтрующего элемента путем обратной продувки или промывки без извлечения фильтра из скважины.
Техническим результатом, достигаемым при реализации полезной модели, является повышение качества очистки жидкости и газов, поступающих на фильтрацию, продление межремонтного ресурса, повышение надежности устройства, возможность очистки фильтрующего элемента без извлечения фильтра из скважины.
Технический результат достигается за счет того, что в скважинном фильтре, содержащем корпус, выполненный из частично перфорированной трубы, снабженной внешней резьбой, щелевой фильтрующий элемент выполнен в виде пружины, установленной на перфорированной части корпуса, соосно с ним. Одна из торцевых поверхностей пружины зафиксирована на корпусе посредством гайки, навинченной на резьбу корпуса с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, и контргайки. Другая торцевая поверхность пружины зафиксирована на корпусе с помощью наружной кольцевой распорной втулки, которая установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, подпружинена относительно него в осевом направлении упругим элементом и зафиксирована на корпусе посредством донной заглушки. Упругий элемент выполнен в виде пружины из проволоки и обладает более высоким коэффициентом жесткости, чем фильтрующий элемент.
Предлагаемая конструкция скважинного фильтра обеспечивает возможность настройки и регулировки межвиткового зазора щелевого фильтрующего элемента непосредственно на объекте эксплуатации. Выполнение щелевого фильтрующего элемента в виде пружины, а также возможность осевого перемещения одной из торцевых поверхностей пружины относительно корпуса с одновременным ограниченно-осевым перемещением другой торцевой поверхности относительно корпуса позволяет устанавливать зазоры на щелевом фильтрующем элементе в диапазоне 0÷1 мм, что позволяет повысить качество очистки. Кроме того, наличие упругого элемента и наличие подвижной по отношению к корпусу распорной втулки позволяет устранить ослабление затяжки щелевого фильтрующего элемента после воздействия промывочной жидкости и продуваемого газа в процессе обратной продувки и обеспечивает возможность очистки щелевого фильтрующего элемента без извлечения фильтра из скважины. Простота конструкции, возможность разборки фильтра и замены его элементов позволяют производить ремонтные работы непосредственно на объекте эксплуатации, что повышает надежность устройства и продление межремонтного ресурса.
На чертеже показан общий вид устройства (совмещен с разрезом).
Фильтр скважинный состоит из цилиндрического корпуса 1, выполненного из частично перфорированной трубы, снабженной внешней резьбой, и щелевого фильтрующего элемента 2, выполненного в виде пружины. Щелевой фильтрующий элемент 2 установлен на перфорированной части корпуса 1, соосно с ним. Одна из торцевых поверхностей щелевого фильтрующего элемента 2 зафиксирована на корпусе 1 посредством гайки 3, навинченной на резьбу корпуса 1 с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 1, и контргайки 4. Другая торцевая поверхность щелевого фильтрующего элемента 2 зафиксирована на корпусе 1 с помощью наружной кольцевой распорной втулки 5, которая установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 1, подпружинена относительно него в осевом направлении упругим элементом 6 и зафиксирована на корпусе 1 посредством донной заглушки 7, ввинченной в корпус 1. Донная заглушка 7 выполнена с упорным выступом и снабжена резьбой. Упругий элемент 6 выполнен в виде пружины из проволоки и обладает более высоким коэффициентом жесткости, чем щелевой фильтрующий элемент 2. Между одной из торцевых поверхностей щелевого фильтрующего элемента 2 и гайкой 3 установлено торцевое уплотнение 8. Между другой торцевой поверхностью щелевого фильтрующего элемента 2 и наружной кольцевой распорной втулкой 5 установлено торцевое уплотнение 9. Торцевые уплотнения 8 и 9 предотвращают проникновение пластового песка через торцевые поверхности щелевого фильтрующего элемента 2 в корпус 1 фильтра скважинного. Между гайкой 3 и торцевым уплотнением 8 установлена упорная шайба 10, которая предотвращает быстрый износ торцевого уплотнения 8. Между упорным выступом донной заглушки 7 и одной из торцевых поверхностей упругого элемента 6 установлено уплотнение 11, обеспечивающее герметизацию резьбы донной заглушки 7.
Перед установкой фильтра скважинного на лифтовую колонну производится настройка щелевого фильтрующего элемента 2 под требуемые параметры фильтрации. Щелевой фильтрующий элемент 2 затягивается или ослабляется при помощи гайки 3 до достижения необходимого межвиткового зазора и фиксируется контргайкой 4. Межвитковый зазор контролируется щупом. Пластовым флюид из продуктивного пласта попадает внутрь корпуса 1 через зазоры щелевого фильтрующего элемента 2 и перфорационные отверстия корпуса 1. Далее очищенная от примесей жидкая и газовая среда поступают из фильтра скважинного в эксплуатационную колонну. В случае снижения фильтрационной способности фильтра скважинного из-за отложения на фильтрующей поверхности твердых частиц производится регенерация щелевого фильтрующего элемента 2 путем обратной прокачки через эксплуатационную колонну газа или жидкости под высоким давлением. Под воздействием избыточного внутреннего давления на щелевой фильтрующий элемент 2 происходит ослабление затяжки и увеличение межвитковых зазоров щелевого фильтрующего элемента 2, в результате чего он удлиняется и воздействует на распорную втулку 5, которая в свою очередь воздействует на упругий элемент 6 и сжимает его. После регенерации щелевого фильтрующего элемента 2 и устранения воздействия очищающего потока упругий элемент 6 разжимается и возвращает щелевой фильтрующий элемент 2 в исходное состояние.
Реализация предлагаемой полезной модели позволит повысить качество очистки жидкости и газов, поступающих на фильтрацию, обеспечит продление межремонтного ресурса, повышение надежности устройства, а также обеспечит возможность очистки фильтрующего элемента без извлечения фильтра из скважины.