ПРОТИВОПЕСОЧНЫЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована в устройствах, предотвращающих попадание песка в скважинное оборудование.
Известен противопесочный фильтр, состоящий из концентрично расположенных наружной, промежуточной и внутренней труб. Внутренняя труба имеет отверстия, расположенные по винтовой линии, напротив которых внутри трубы установлен шнек, выполненный из фильтрующей сетки (патент на изобретение РФ №2158358, МПК 7 Е 21 В 43/08, опубл. 2000 г.).
Такая конструкция фильтра сложна и трудоемка в изготовлении, т.к. соединение сетчатого шнека с перфорированной трубой представляет достаточно сложную технологическую проблему.
Известен противопесочный фильтр, состоящий из корпуса и установленной внутри него трубы со шнеком. Очищаемый пластовый флюид поступает внутрь фильтра через отверстия в его верхней части и попадает на шнек. При циркуляционном движении по шнеку под действием центробежных сил происходит разделение флюида: механические примеси концентрируются у внешней границы шнека. В нижней части шнека тяжелые частицы под действием гравитационных сил опускаются вниз, а значительно более легкий флюид поступает во внутреннюю трубу и затем к устью скважины (полезная модель №46534, МПК 7 Е 21 В 43/08, опубл. 2005 г.). Это техническое решение принято за прототип.
Известное устройство не обеспечивает достаточно полную очистку пластового флюида. В нижней части шнека под действием сил гравитации не происходит полного отделения песка от флюида. Наиболее легкие частицы песка, подхваченные завихрениями потока, выносятся на поверхность.
Задачей, решаемой при создании предлагаемой полезной модели, является повышение качества очистки пластового флюида.
Поставленная задача реализована в техническом решении, сущность которого заключается в следующем. Противопесочный фильтр содержит корпус, в верхней части которого имеются отверстия для поступления пластового флюида. Внутри корпуса установлена труба со шнеком. На поверхности трубы в нижней ее части в зоне последнего витка шнека выполнены отверстия, сообщающие внутреннее пространство корпуса с внутренним пространством трубы. Последний виток шнека заканчивается перегородкой, установленной по радиусу и ограничивающей возможность движения пластового флюида щелевым отверстием между перегородкой и корпусом. В нижней части корпуса установлен пескосборник.
Техническое решение поясняется чертежом. На фиг.1 представлен противопесочный фильтр.
Противопесочный фильтр содержит корпус 1, внутри которого установлена труба 2 со шнеком 3. В верхней части корпуса имеются входные отверстия 4 для поступления внутрь корпуса пластового флюида. На поверхности трубы 2 в нижней ее части в зоне последнего витка шнека выполнены отверстия 5, сообщающие внутреннее пространство корпуса 1 с внутренним пространством трубы 2. Последний виток шнека 3 заканчивается перегородкой 6, установленной по радиусу. Эта перегородка замыкает пространство между соседними витками шнека и трубой, но оставляет щелевое отверстие 7 около корпуса. В нижней части корпуса установлен пескосборник 8.
Противопесочный фильтр работает следующим образом. Пластовый флюид через входные отверстия 4 проникает внутрь корпуса 1 и попадает на шнек 3. Двигаясь по винтовой поверхности шнека, пластовый флюид испытывает действие центробежных сил, при этом происходит его разделение и механические примеси концентрируются по внешней границе шнека. Чем длиннее шнек, тем значительнее отличается концентрация
механических примесей по радиусу фильтра. Последний виток шнека заканчивается перегородкой 6, ограничивающей возможность движения пластового флюида щелевым отверстием 7 между перегородкой и корпусом. В этой части фильтра происходит первый этап разделения пластового флюида. Чистый флюид, находящийся около поверхности трубы 2, через отверстия 5 попадает внутрь трубы и далее к устью скважины. Флюид с большим содержанием примесей, собирающийся на периферии шнека, проходит через щелевое отверстие 7. Далее начинается второй этап разделения пластового флюида. Под действием гравитационных сил частицы песка, как более тяжелые, падают вниз и собираются в пескосборнике 8, а чистый флюид поступает в трубу и далее к устью скважины. Пескосборник 8 периодически очищают от скопившихся там механических примесей.
Таким образом, отделение механических примесей в фильтре происходит в два этапа: на первом этапе под действием центробежных сил отбирается большая часть чистого флюида, а на втором этапе в результате действия гравитационных сил происходит окончательное отделение песка от оставшейся части пластового флюида. Это обеспечивает высокую степень очистки флюида.