СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, применяется в нефтяных, газовых и водозаборных скважинах любой конструкции и работает в среде минерализованной пластовой воды, нефти, и природного газа, конденсата и других скважинных флюидах. Фильтр предназначен для предотвращения разрушения слабоцементированных коллекторов и попадания в скважину песка и других механических примесей при ее эксплуатации.
Из патентной литературы известен скважинный фильтр, содержащий корпус с циркуляционными отверстиями, фильтрующий элемент, установленный на корпусе и выполненный со стрингерами и размещенной на них проволочной навивкой, кольцевой упорный бандаж, жестко закрепляющий торцевую поверхность фильтрующего элемента на корпусе, переходник и кожух, образующий с корпусом и переводником кольцевую камеру, в которую помещена втулка с радиальными отверстиями и упорными элементами, одна часть которых установлена в радиальных отверстиях втулки, а другая - в циркуляционных отверстиях корпуса, выполненных щелевыми, при этом кожух и втулка соединены срезными элементами (пат. РФ №2102585, МПК Е21В 43/08, опубл. 20.01.1988 г.)
Недостатками аналога являются сложность конструкции, подвижные элементы фильтра не достаточно надежны, особенно в условиях работы с жидкими средами, включающими песок и др. примесями.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является фильтр, содержащий выполненный в виде трубы корпус с циркуляционными отверстиями, фильтрующий элемент, установленный на корпусе и образованный стрингерами, расположенными вдоль корпуса, и закрепленной на них проволочной навивкой, а торцевые поверхности навивки размещены в кольцевых бандажах и концы проволочной навивки закреплены в последних, при этом в циркуляционных отверстиях корпуса установлены цилиндрические герметизирующие колпачки с глухими отверстиями, выступающие внутрь корпуса фильтра донной частью с возможностью среза этой части после монтажа и сообщения внутреннего пространства корпуса с наружным окружающим фильтр пространством. В каждом циркуляционном отверстии герметизирующий колпачок установлен на резьбе, причем длина резьбового участка колпачка и глубина глухого отверстия равны толщине стенки трубы корпуса фильтра в месте выполнения циркуляционного отверстия, а наружный диаметр выступающей внутрь корпуса донной части колпачка больше максимального поперечного размера глухого отверстия, но не больше внутреннего диаметра. Резьбы на наружной боковой поверхности колпачка. (пат. РФ №49104 МПКЕ 43/11, опубл. 10.11.2005 г.)
Недостатками фильтра-прототипа является недостаточная надежность работы, особенно при срезании колпачков возникает частичное перекрывание проходных отверстий; недостаточная герметичность метрической резьбы препятствует промежуточной промывке скважины при спуске колонны. Кроме того, отсутствие центратора ухудшает производительность фильтра, т.к. при неравномерном размещении фильтра (одна сторона фильтра прижата к стене забоя), не дает возможность работы фильтра в полном объеме.
Задачей создания полезной модели является усовершенствование конструкции фильтра и повышение надежности его работы.
Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в 1 - м пункте формулы полезной модели, общих с прототипом, таких как скважинный фильтр, содержащий корпус, выполненный в виде трубы с циркуляционными отверстиями, фильтрующий элемент, выполненный из металла с поперечным сечением канавок треугольной формы, установленный на корпусе, причем в циркуляционных отверстиях корпуса на резьбе установлены герметизирующие колпачки с глухими отверстиями, выступающими во внутрь корпуса фильтра донной частью с возможностью среза этой части после монтажа и сообщения внутреннего пространства корпуса с наружным, окружающим фильтр пространством, и отличительных существенных признаков, таких как, фильтр снабжен пружинным центратором, установленным на корпусе выше фильтрующего элемента, при этом каждый герметизирущий колпачок по резьбе посажен на герметик, например, клей, имеет конструктивную проточку (канавку) на своей выступающей части и глубину глухого отверстия в 2-3 раза больше толщины стенки трубы корпуса фильтра в месте выполнения циркуляционного отверстия.
Согласно пункту 2 формулы полезной модели колпачки выполнены из материала, например, алюминия, позволяющего производить опрессовку фильтра до 50 атмосфер.
Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - улучшение условий и надежности работы фильтра.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез фильтра, на фиг.2 колпачок в разрезе, вид «А» фиг.1.
Скважинный фильтр (фиг.1), содержит корпус, выполненный в виде трубы 1 с циркуляционными отверстиями 2, фильтрующий элемент 3, выполненный из металла с поперечным сечением канавок треугольной формы 4 (фиг.2), установленный на корпусе 1. В циркуляционных отверстиях 2 корпуса на резьбе 5 установлены герметизирующие колпачки 6 с глухими отверстиями (диаметром 10,5 мм), выступающими во внутрь корпуса 1 фильтра донной частью с возможностью среза этой части после монтажа и сообщения внутреннего пространства корпуса с наружным, окружающим фильтр пространством. Фильтр снабжен пружинным центратором 7, установленным на корпусе 1 выше фильтрующего элемента 3. Каждый герметизирущий колпачок 6 по резьбе посажен на герметик, например, клей (LOCTITE) 8, имеет конструктивную проточку (канавку) 9 на своей выступающей части и глубину глухого отверстия в 2-3 раза больше толщины стенки трубы корпуса фильтра в месте выполнения циркуляционного отверстия. Колпачки выполнены из материала, например, алюминия марки АМГ-6, позволяющего производить опрессовку фильтра до 50 атмосфер. Фильтр посредством муфты 10 соединяется с колонной труб. На торцах фильтр имеет заглушки 11 и 12.
Фильтр работает следующим образом.
После сборки фильтра осуществляют его опрессовку на заданное давление. На колонне труб фильтр опускают на заданную глубину напротив продуктивного пласта, проводят операцию среза донной части герметизирующих колпачков за счет спуска специального устройства в колонну труб (на чертеже не показано). Канавка 9 на колпачках 6 и наличие глубины глухого отверстия в 2-3 раза больше толщины стенки трубы корпуса фильтра в месте выполнения циркуляционного отверстия, способствуют беспрепятственному 100% вскрытию циркуляционных отверстий 2. Проводят вскрытие продуктивного пласта скважины. Скважинная пластовая среда (жидкая или газообразная) поступает через фильтрующий элемент 3 (конструктивно может быть выполнен как в прототипе), затем через циркуляционные отверстия 2 в корпус 1 и далее по назначению. При помощи пружиного центратора фильтр равномерно размещен в забое, что дает возможность работать фильтру с максимальной производительностью. Центратор может быть выполнен, как описано в патенте РФ №20923, МПК Е21В 17/10, опубл. 10.12.2001 г., ГПО «Воткинский завод») Проведенные испытания фильтра показали его высокую производительность и надежность в работе.
Хотя настоящая полезная модель описана посредством примеров ее выполнения, объем данной полезной модели не ограничивается этими примерами, но определяется лишь формулой полезной модели с учетом возможных эквивалентов.