ФИЛЬТРУЮЩЕЕ СКВАЖИННОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к погружному оборудованию, а именно к фильтрующим скважинным устройствам, предотвращающим попадание частиц примесей в электроцентробежный насос.
Известно фильтрующее скважинное устройство, содержащее корпус с входными отверстиями, концентрично установленную в корпусе отводящую трубу, шнек в кольцевой полости между корпусом и отводящей трубой и шламосборник (Якимов С.Б., Афанасьев А.В., Шмонин П.А. Применение десендеров для защиты ЭЦН на пластах Покурской свиты // Новатор. 2009. №27. с. 27-31. фиг. 4).
Недостатком фильтрующего скважинного устройства являются ограниченный ресурс работы в скважинах с высоким выносом частиц породы из-за небольшого объема шламосборника, а также неэффективность отделения частиц с широким диапазоном размеров посредством одного шнека.
Известно фильтрующее скважинное устройство, содержащее корпус из верхней и нижней секций, сообщающихся посредством отводящей трубы, которая в пределах верхней секции снабжена фильтром, установленным на ее перфорированном участке, радиальными отверстиями ниже фильтра и предохранительным клапаном выше фильтра, а в нижней секции охвачена шнеком, расположенным ниже входных отверстий в стенке корпуса, и шламосборник (Пат. на ПМ №116571 РФ, Е21В 43/08, 2012).
Недостатком фильтрующего скважинного устройства является вероятность быстрого закупоривания проходных сечений фильтра, а также сложность и трудоемкость изготовления конструкции.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и принятым в качестве прототипа является фильтрующее скважинное устройство, состоящее из отделенных друг от друга кольцевой перегородкой верхнего и нижнего корпуса с верхними входными отверстиями в каждом, проходящей через корпуса и кольцевую перегородку отводящей трубы, снабженной отверстиями в стенке выше перегородки и окруженной в каждом корпусе шнеком, расположенным ниже входных отверстий, и шламосборника внизу каждого корпуса (Пат. на ПМ №116180 РФ, Е21В 43/08, 2012).
Недостатком фильтрующего скважинного устройства является ограниченный объем нижнего шламосборника, в котором осаждается основное количество содержащихся в жидкости частиц породы, вследствие чего в пескующих скважинах возможно его быстрое заполнение и прекращение циркуляции пластовой жидкости через него. Кроме того, устройство имеет невысокую степень очистки, поскольку она осуществляется одновременно в верхнем и нижнем корпусе, а не проходит последовательно в них.
Настоящая полезная модель в виде фильтрующего скважинного устройства направлена на решение перечисленных выше проблем.
Указанный технический результат достигается тем, что в фильтрующем скважинном устройстве, спускаемом в обсадную трубу с перфорациями, включающем отделенные друг от друга кольцевой перегородкой верхний и нижний корпус с входными отверстиями вверху каждого, отводящую трубу, размещенную в каждом корпусе, проходящую через кольцевую перегородку и снабженную радиальными отверстиями выше перегородки, шнек в каждом корпусе вокруг отводящей трубы, расположенный ниже входных отверстий, и шламосборник внизу корпусов, согласно полезной модели в качестве нижнего корпуса использован участок обсадной трубы ниже кольцевой перегородки, которая расположена над перфорациями, служащими входными отверстиями для нижнего корпуса, отводящая труба состоит из двух не сообщающихся частей, нижняя из которых присоединена к верхнему корпусу, а функцию шламосборника для нижнего корпуса выполняет зумпф скважины.
Заявляемое фильтрующее скважинное устройство изображено на фиг.
Фильтрующее скважинное устройство состоит из верхнего корпуса 1, нижнего корпуса 2 в виде участка обсадной трубы, кольцевой перегородки 3 между корпусами, не сообщающихся между собой отводящих труб 4 и 5, охваченных шнеками 6 и 7, шламосборника 8 для верхнего корпуса и шламосборника 9 в виде зумпфа скважины для нижнего корпуса 2. Отводящая труба 5 нижнего корпуса 2 присоединена к основанию верхнего корпуса 1. Вверху верхнего корпуса 1 имеются входные отверстия 10, а для нижнего корпуса 2 входными отверстиями 11 служат перфорации в обсадной трубе, выполненные напротив интервала продуктивного пласта скважины. Шнеки 6 и 7 размещены ниже входных отверстий 10 и 11, а кольцевая перегородка 3 расположена выше отверстий 11. Верхний и нижний корпуса 1 и 2 гидравлически сообщены между собой посредством отверстий 12, располагающихся в стенке отводящей трубы 5 выше кольцевой перегородки 3, выполненной, например, из полимерного материала, способного к разбуханию при контакте с пластовой жидкостью. Геометрические характеристики шнеков 6 и 7 подбираются с учетом размера частиц примесей в пластовой жидкости и требований к степени ее очистки. Шламосборник 8 может быть заполнен концентрированным жидким ингибитором солеотложения для последующего вытеснения его в пластовую жидкость частицами, отсепарированными шнеком 6.
Скважинное фильтрующее устройство работает следующим образом. Собранное устройство снабжают центратором (не показан) в пределах отводящей трубы 5, присоединяют отводящей трубой 4 к основанию погружного электродвигателя (не показан) и спускают в скважину до тех пор, пока перфорации 11 в обсадной трубе не окажутся в промежутке между шнеком 7 и полимерной кольцевой перегородкой 3. Для беспрепятственного спуска исходный диаметр полимерной кольцевой перегородки 3 выбирается меньше внутреннего диаметра обсадной трубы. При контакте с пластовой жидкостью полимерная кольцевая перегородка 3 разбухает и плотно прижимается к стенке обсадной трубы, образуя тем самым нижний корпус 2 фильтрующего скважинного устройства.
После включения погружного насоса жидкость с частицами породы поступает из продуктивного пласта скважины через перфорации 11 в нижний корпус 2 и движется вниз вдоль шнека 7, приобретая вращательное движение. Под действием центробежных сил и сил гравитации наиболее крупные и тяжелые частицы прижимаются к шнеку 7 и стенке нижнего корпуса 2, соскальзывают по ним вниз и оседают в шламосборник 9, то есть в зумпф скважины.
Освобожденная от крупных частиц пластовая жидкость заходит в отводящую трубу 5, течет вверх и выходит через радиальные отверстия 12 в пространство между верхним корпусом 1 и обсадной трубой. Далее жидкость через отверстия 10 попадает в верхний корпус 2 и подвергается очистке по описанному выше механизму от оставшихся частиц, которые осаждаются в шламосборнике 8. Очищенная жидкость втекает в отводящую трубу 4, после чего покидает верхний корпус 1 и оказывается в конечном счете на приеме погружного насоса.
Фильтрующее скважинное устройство обеспечивает высокое качество очистки пластовой жидкости, поскольку центробежная очистка последовательно происходит в нижнем и верхнем корпусе устройства. Кроме того, устройство характеризуется продолжительным ресурсом работы за счет использования в качестве шламосборника для нижнего корпуса зумпфа скважины, имеющего гораздо больший объем по сравнению с ограниченным объемом трубчатого корпуса. И наконец, фильтрующее скважинное устройство имеет простую конструкцию, что повышает надежность его эксплуатации.