RU138070U1

RU138070U1 - FILTER WELL

Info

Publication number: RU138070U1
Application number: RU2013134837/03U
Authority: RU
Inventors: Аркадий Рувимович Эпштейн
Original assignee: Аркадий Рувимович Эпштейн
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2014-02-27

Abstract

Фильтр скважинный, включающий узел крепления, фильтрующие элементы, выполненные из горизонтальных пакетов заменяемых и дополняемых гибких щеточных дисков, материал которых коррозионностойкая, высоколегированная витая сталь, устанавливаемых напротив продуктивного пласта, наружный диаметр которых превышает внутренний диаметр эксплуатационной колонны и закрепляемых на соединительной штанге, отличающийся тем, что соединительная штанга выполнена с внутренним сквозным каналом, а скважинное пространство зоны фильтрации заполнено гравийным наполнителем или искусственной набивкой.Well filter, including attachment unit, filter elements made of horizontal packages of replaceable and supplemented flexible brush disks, the material of which is corrosion-resistant, high-alloy twisted steel, installed opposite the reservoir, the outer diameter of which exceeds the inner diameter of the production string and fixed on the connecting rod, characterized in that the connecting rod is made with an internal through channel, and the borehole space of the filtration zone is filled with gravel filler or artificial packing.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам задержания песка, обломков горной породы, солей, проппанта из призабойной зоны пласта и зумпфа скважины с использованием механических и гравийных фильтров. В этих устройствах наиболее важными конструктивными параметрами являются размеры щелей по отношению к диаметру частиц выносимого из призабойной зоны и зумпфа. Размеры щелей проектируют так, чтобы обеспечить эффект прекращения засорения насосной установки при допускаемой производительности скважины.The utility model relates to the oil industry, in particular to devices for trapping sand, rock fragments, salts, proppant from the bottomhole formation zone and sump of a well using mechanical and gravel filters. In these devices, the most important design parameters are the dimensions of the slots with respect to the diameter of the particles carried out from the bottomhole zone and sump. The dimensions of the slots are designed to provide the effect of stopping the clogging of the pumping unit at an acceptable well productivity.

Известен фильтр (Патент РФ №2153574), который содержит слоистую структуру в виде цилиндрической трубы и имеет не менее двух слоев. Они выполнены из стекложгута, пропитанного отверждающим материалом. Наружный слой уложен с образованием ячеек. Фильтрующий слой расположен между слоями из стекложгута. Устройство имеет перфорированную трубу. На ней расположен внутренний слой слоистой структуры, выполненный в виде однозаходной спирали. Фильтрующий слой выполнен в виде сетки из полимерного материала. Он расположен на внутреннем слое слоистой структуры в виде однозаходной спирали, образующей сплошную поверхность. Расстояние между соседними витками однозаходной спирали внутреннего слоя меньше спирали витка фильтрующего слоя.A known filter (RF Patent No. 2153574), which contains a layered structure in the form of a cylindrical pipe and has at least two layers. They are made of fiberglass impregnated with curing material. The outer layer is laid with the formation of cells. The filter layer is located between the layers of fiberglass. The device has a perforated pipe. On it is located the inner layer of the layered structure, made in the form of a single-helix. The filter layer is made in the form of a mesh of a polymeric material. It is located on the inner layer of the layered structure in the form of a single-helix forming a continuous surface. The distance between adjacent turns of a single-start spiral of the inner layer is less than the spiral of the filter layer.

Недостатком устройства является сложность изготовления и значительное гидравлическое сопротивление лифтируемой жидкости.The disadvantage of this device is the complexity of manufacture and significant hydraulic resistance of the lifted fluid.

Известна конструкция фильтра, (Патент РФ №103842), включающая фильтрующие элементы из упругого материала выполненных из горизонтальных пакетов заменяемых и дополняемых гибких щеточных дисков, материал которого, коррозионностойкая, высоколегированная витая сталь устанавливаемых напротив продуктивного пласта, крепление их на соединительной штанге, с упором на забой, причём наружный диаметр пакета дисков превышает внутренний диаметр обсадной колонны, обеспечивая гарантированный контакт с перфорационными отверстиями эксплуатационной колонны и породой пласта.A known filter design, (RF Patent No. 103842), including filtering elements made of elastic material made of horizontal packets of replaceable and complemented flexible brush disks, the material of which is corrosion-resistant, high-alloy twisted steel installed opposite the productive formation, fastening them to the connecting rod, with emphasis on bottom hole, and the outer diameter of the disk pack exceeds the inner diameter of the casing, providing guaranteed contact with the perforations of the production hole bosom and rock formation.

Недостатками фильтра, принятого за прототип, является сложность установки устройства на большую глубину, в зону перфорации, из-за «эффекта поршневания», сложность конструкции, высокий риск засорения фильтроэлементов, что требует замены фильтра, связанной с остановкой работы насоса.The disadvantages of the filter adopted for the prototype are the difficulty of installing the device at a great depth, in the perforation zone, due to the “piston effect”, design complexity, high risk of clogging of the filter elements, which requires replacing the filter associated with stopping the pump.

Цель полезной модели состоит в улучшении условий установки фильтра путём снижения нагрузок на фильтроэлементы, и повышения эффективности добычи в условиях повышенного содержаний механических абразивных примесей и солеотложений в скважине.The purpose of the utility model is to improve the installation conditions of the filter by reducing the load on the filter elements, and increase production efficiency in conditions of high concentrations of mechanical abrasive impurities and scaling in the well.

Поставленная цель достигается тем, что Фильтр скважинный, включающий узел крепления, фильтрующие элементы, выполненные из горизонтальных пакетов заменяемых и дополняемых гибких щеточных дисков, материал которых, коррозионностойкая, высоколегированная витая сталь, устанавливаемых напротив продуктивного пласта, наружный диаметр которых превышает внутренний диаметр эксплуатационной колонны и закрепляемых на соединительной штанге с внутренним сквозным каналом, а скважинное пространство зоны фильтрации заполнено гравийным наполнителем или искусственной набивкой (стеклянные или пластмассовые шарики).This goal is achieved by the fact that the Well filter, including the mount, filter elements made of horizontal packages of replaceable and complemented flexible brush disks, the material of which is corrosion-resistant, high alloy twisted steel, installed opposite the reservoir, the outer diameter of which exceeds the inner diameter of the production string and fixed on a connecting rod with an internal through channel, and the borehole space of the filtration zone is filled with gravel fill lem or artificial packing (glass or plastic balls).

На фиг. приведена схема установки фильтра в добывающей скважине.In FIG. The installation diagram of the filter in the production well is shown.

Полезная модель содержит: пакеты щеточных дисков, выполненных из гибких элементов (фильтроэлементов) поз. 1 и поз. 2, соединительную штангу с внутренним сквозным каналом поз. 3, узел крепления (муфту соединительную) поз. 4, и регулирующие втулки поз. 5, поз. 6 и поз. 7. Фильтр скважинный устанавливается в эксплуатационной перфорированной колонне 8, с отверстиями поз. 9 напротив продуктивного пласта. Зона фильтрации - поз. 10, при спуске устройства в скважину заполняется гравийным наполнителем или искусственной набивкой, например, стеклянные или пластмассовые шарики - поз. 11.The utility model contains: packages of brush disks made of flexible elements (filter elements) pos. 1 and pos. 2, a connecting rod with an internal through channel pos. 3, the mount (coupling) pos. 4, and control sleeves pos. 5, pos. 6 and pos. 7. The downhole filter is installed in the production perforated string 8, with holes pos. 9 opposite the reservoir. Filtration zone - pos. 10, when the device is lowered into the well, it is filled with gravel filler or artificial packing, for example, glass or plastic balls - pos. eleven.

Работа фильтра скважинного осуществляется следующим образом.The operation of the downhole filter is as follows.

Поступление и накопление твёрдых включений (обломки горной породы, соли, проппант или песок) в скважину будет ограничено плотной упаковкой наполнителя (набивкой) в зону фильтрации поз. 10, и также благодаря улавливанию пакетом фильтроэлементов поз. 1 и поз. 2, одновременно, предотвращая засорение зумпфа.The intake and accumulation of solid inclusions (rock fragments, salt, proppant or sand) into the well will be limited by the tight packing of the filler (stuffing) in the filtration zone pos. 10, and also due to the collection of filter elements pos. 1 and pos. 2, at the same time, preventing clogging of the sump.

Очистка зоны фильтрации поз. 10, перфорационных отверстий поз. 9, и элементов наполнителя (набивки) поз. 11, может осуществляться методом периодической промывки растворителем, например кислотным, с устья скважины через затрубное пространство, без подъёма установки на земную поверхность.Cleaning the filtration zone pos. 10, perforation holes pos. 9, and filler elements (packing) pos. 11 can be carried out by periodic washing with a solvent, for example, acid, from the wellhead through the annulus, without lifting the installation to the earth's surface.

Фильтр скважинный устанавливается с упором на забой или с помощью узла крепления (муфты соединительной) поз. 4 подвешивается с помощью насосно-компрессорных труб на корпус установки электроцентробежного или штангового насоса (на фиг. не показаны).The downhole filter is installed with emphasis on the bottom or with the help of the attachment point (coupling) pos. 4 is suspended by tubing on the installation housing of an electric centrifugal or sucker rod pump (not shown in FIG.).

Эффективность фильтра (тонкость фильтрации) регулируется числом дисков, плотностью их установки и характеристиками применяемых в них элементов (упругими свойствами фильтроэлемента и его геометрией), а также прочностными свойствами материала наполнителя (набивки).The filter efficiency (filtration fineness) is governed by the number of disks, their density and characteristics of the elements used in them (the elastic properties of the filter element and its geometry), as well as the strength properties of the filler material (packing).

Конструкция позволяет увеличить площадь фильтрации, и, соответственно, пропускную способность фильтра, не требует установки пакера и сочетает достоинства гравийного и сеточного фильтров.The design allows you to increase the filtration area, and, accordingly, the filter capacity, does not require the installation of a packer and combines the advantages of gravel and mesh filters.

В ходе эксплуатации фильтры подтвердили свои высокие эксплуатационные характеристики, ремонтопригодность, склонность к самоочистке, химическую стойкость применяемых материалов и специальных покрытий фильтроэлементов и корпусных деталей.During operation, the filters have confirmed their high performance, maintainability, self-cleaning tendency, chemical resistance of the materials used and special coatings of filter elements and housing parts.

Литература: 1. Патент РФ №2153574 (аналог).Literature: 1. RF patent No. 2153574 (analogue).

2. Патент РФ №103842 (прототип).2. RF patent No. 103842 (prototype).

Claims

Well filter, including attachment unit, filter elements made of horizontal packages of replaceable and complemented flexible brush disks, the material of which is corrosion-resistant, high-alloy twisted steel, installed opposite the reservoir, the outer diameter of which exceeds the inner diameter of the production string and fixed on the connecting rod, characterized in that the connecting rod is made with an internal through channel, and the borehole space of the filtration zone is filled with gravel filler or artificial packing.