СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к скважинным фильтрам, предотвращающим попадание механических примесей на прием электроцентробежного насоса, а именно к тем из них, в которых применяется намотка из профилированной проволоки.
Известен скважинный фильтр, включающий перфорированную трубу с муфтовой и ниппельной частями и установленный на трубе фильтрующий элемент, содержащий расположенные вдоль оси ребра, к внешней поверхности которых приварена проволока с образованием зазоров между витками (патент № 2446275 РФ, Е21В 43/08, 2012). Известен также скважинный фильтр, содержащий перфорированную трубу, на которой размещены продольные опорные стержни, по наружной поверхности которых выполнена винтовая нарезка с V-образным поперечным сечением под расположенные в ней вершиной и соединенные сваркой витки проволоки треугольного профиля с образованием фильтрующего элемента (патент ПМ № 50598 РФ, Е21В 43/08, 2006).
Недостатками скважинных фильтров являются большой вес и повышенная стоимость, обусловленные наличием перфорированной трубы.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому и принятым за прототип является скважинный фильтр, содержащий щелевой фильтрующий элемент, состоящий из продольных стержней и приваренных к ним витков проволоки треугольного сечения со скругленными углами, ниппель и муфту, приваренные по торцам щелевого фильтрующего элемента (патент № 2374433 РФ, Е21В 43/08, 2009).
Рассмотренный скважинный фильтр имеет упрощенную конструкцию, поскольку в нем не используется перфорированный корпус, функцию которого выполняет щелевой фильтрующий элемент. Кроме того, отсутствие перфорированного корпуса благоприятно сказывается на гидравлических характеристиках скважинного фильтра. Недостатком данного скважинного фильтра является ограниченная механическая прочность на растяжение, поскольку концевые элементы в виде ниппеля и муфты соединены сваркой с небольшим числом витков проволоки и не прикреплены к продольным стержням щелевого фильтрующего элемента. Это может явиться причиной разрушения скважинного фильтра по сварочному соединению.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение механической прочности скважинного фильтра.
Поставленная цель достигается тем, что в скважинный фильтре, включающем щелевой фильтроэлемент, состоящий из размещенных вкруговую продольных стержней треугольного сечения, образующих основаниями прерывистую поверхность, и навитого треугольного профиля, приваренного к продольным стержням в точках контакта, и концевые элементы, присоединенные к щелевому фильтроэлементу, согласно полезной модели, на прерывистой поверхности сформирована резьба, в которую вкручены концевые элементы, снабженные ответной резьбой.
На фиг. 1 схематично изображен скважинный фильтр, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.
Скважинный фильтр содержит щелевой фильтроэлемент 1 и присоединенные к нему концевые элементы 2 (фиг. 1). Щелевой фильтроэлемент 1 состоит из продольных треугольных стержней 3, дискретно размещенных по окружности внутрь основаниями 4, и навитого на стержни 3 и приваренного к ним в точках контакта 5 витков треугольного профиля 6 (фиг. 2). Ширина щели 7, образованной между витками профиля 6, определяет тонкость очистки пластовой жидкости. Обращенные внутрь основания 4 продольных стержней 3 образуют прерывистую цилиндрическую поверхность 8, на которой сформирована прерывистая резьба 9, состоящая из участков резьбы на продольных стержнях 3, отделенных друг от друга продольными каналами 10. Концевые элементы 2 снабжены наружной резьбой 11, которая вкручена в обращенную внутрь прерывистую резьбу 9, образуя, таким образом, резьбовое соединение с щелевым фильтроэлементом 1. Это резьбовое соединение характеризуется высокой прочностью на разрыв, поскольку каждый из продольных стержней 3 приварен к виткам треугольного профиля 6 по всей длине щелевого фильтроэлемента 1. Дополнительная сварка (не показано) концевых элементов 2 с продольными стержнями 3 может увеличить прочность скважинного фильтра в целом.
Скважинный фильтр работает следующим образом.
Скважинный фильтр подвешивается к электродвигателю погружной насосной установки с помощью узла уплотнения, прикрепленного к одному из концевых элементов 2, при этом другой концевой элемент перекрывается заглушкой или снабжается предохранительным клапаном (не показано). В составе погружной насосной установки скважинный фильтр спускается на заданную глубину в скважину. Благодаря примененному соединению концевых элементов 2 с щелевым фильтроэлементом 1 скважинный фильтр обладает высокой механической прочностью и гибкостью, что допускает его проход через криволинейные участки скважины.
При работе погружной насосной установки пластовый флюид втекает через щели 7 между витками профиля 6 щелевого фильтроэлемента 1 в продольные каналы 10 (фиг. 1), оставляя между профилями 6 частицы с размером, превышающим ширину щели 7. Свободный от частиц пластовый флюид оказывается внутри щелевого фильтроэлемента 1 и через центральное отверстие 12 концевого элемента 2 сразу выводится из скважинного фильтра.