CN111502608B - 预置式井下过滤器及滤水方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种预置式井下过滤器及滤水方法，该过滤器包括工作筒，工作筒的下部设置割缝筛管部，割缝筛管部的底部呈密封设置；工作筒的内腔下部设置第一滤芯总成，第一滤芯总成的内腔能与割缝筛管部连通；工作筒的内腔上部设置第二滤芯总成，第二滤芯总成的下方设置过流接头；第二滤芯总成的内腔设置芯管，芯管的内腔构成注入水流向第一滤芯总成内的流体通道，芯管的外径尺寸小于第一滤芯总成的内径尺寸；预置式井下过滤器还包括能封堵芯管顶部的球。该预置式井下过滤器及滤水方法，能够解决注水管柱内部带来的注水井水质恶化问题，实现了注入水在井下的过滤，防止注入水产生沿程污染，降低注入到地层前注入水的悬浮物浓度，改善了注入水水质。

Description

预置式井下过滤器及滤水方法

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，涉及一种能够在井下实现注入水过滤的预置式井下过滤器及滤水方法，尤其适合应用于低渗透水驱开发油藏水质欠佳的注水井中。

背景技术

目前油田广泛采用注水开发，注入水水质直接影响着油井开发效果，而注水井的注入水只在地面联合站、注水站、注水井口加装了过滤装置，在井下没有部署，无法解决注水管柱内部带来的注水井水质恶化问题,该类问题主要包括“源头处理能力与开发需求不符”、“沿程水质细菌超标”、“井底悬浮物超标严重”。等

目前，尚未有适用井下的过滤器。为改善井底水质，分析井底水质恶化原因，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种预置式井下过滤器及滤水方法，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预置式井下过滤器及滤水方法，能够解决注水管柱内部带来的注水井水质恶化问题，实现了注入水在井下的过滤，防止注入水在注水管柱内产生沿程污染，降低注入到地层前注入水的悬浮物浓度，改善了注入水水质。

本发明的目的是这样实现的，一种预置式井下过滤器，包括工作筒，所述工作筒的下部设置割缝筛管部，所述割缝筛管部的底部呈密封设置；所述工作筒的内腔下部同轴设置能过滤注入水的第一滤芯总成，所述第一滤芯总成的内腔能与所述割缝筛管部连通；所述工作筒的内腔上部同轴设置能过滤注入水的第二滤芯总成，所述第二滤芯总成的下方设置能连通所述第二滤芯总成的内腔和所述割缝筛管部的过流接头；所述第二滤芯总成的内腔设置能固定且能向下滑落至所述第一滤芯总成内的芯管，所述芯管的内腔构成注入水流向所述第一滤芯总成内的流体通道，所述芯管的外径尺寸小于所述第一滤芯总成的内径尺寸；所述预置式井下过滤器还包括能自工作筒的顶部下落封堵所述芯管顶部的球。

在本发明的一较佳实施方式中，所述工作筒的顶部密封连接有上接头，所述上接头的底端向下延伸设置第二滤芯连接部，所述第二滤芯总成的顶部密封套设于所述第二滤芯连接部上，所述芯管穿设于所述第二滤芯连接部和所述第二滤芯总成内；所述第二滤芯连接部的侧壁上贯通设置销钉过孔，所述芯管的侧壁上设置销钉固定凹槽，所述销钉过孔和所述销钉固定凹槽内穿设能将所述芯管固定于所述第二滤芯总成内的剪切销钉。

在本发明的一较佳实施方式中，所述工作筒内位于所述割缝筛管部的上方套设连接所述过流接头，所述第二滤芯总成的底端顶抵于所述过流接头的顶端，所述芯管的底部密封穿设于所述过流接头内；所述过流接头上位于所述第二滤芯总成的径向外侧设置多个轴向贯通的过流孔，所述过流接头的底端向下延伸设置第一滤芯连接部，所述第一滤芯总成的顶部密封套设于所述第一滤芯连接部上。

在本发明的一较佳实施方式中，所述割缝筛管部包括筛管筒，所述筛管筒的侧壁上沿周向间隔设置多个沿轴向设置的割缝。

在本发明的一较佳实施方式中，所述割缝筛管部的底部密封连接丝堵，所述第一滤芯总成的底端顶抵于所述丝堵的顶端。

本发明的目的还可以这样实现，一种使用前述的预置式井下过滤器的滤水方法，包括以下步骤：

步骤a、将预置式井下过滤器连接于注水管柱的底部，注水管柱带着预置式井下过滤器一同下入井内预定位置；

步骤b、注水初期，注入水经芯管的内腔流向第一滤芯总成，注入水经第一滤芯总成过滤，注入水过滤后经割缝筛管部流向地层；

步骤c、当第一滤芯总成失效时，通过地面投入球，球自工作筒的顶部下落封堵芯管顶部，然后通过井口打压，芯管在向下的压力作用下向下滑落至第一滤芯总成内；

步骤d、第二滤芯总成进入工作状态，注入水经第二滤芯总成过滤，注入水过滤后经过过流接头流向割缝筛管部，再经过割缝筛管部流向地层；

步骤e、第一滤芯总成和第二滤芯总成完全失效后，上提管柱更换新的过滤器。

由上所述，本发明提供的预置式井下过滤器及滤水方法具有如下有益效果：

本发明提供的预置式井下过滤器中，第二滤芯总成构成第一滤芯总成的备用过滤结构，芯管位于第二滤芯总成的内腔时，第一滤芯总成呈工作状态，对注入水进行过滤；芯管滑落至第一滤芯总成的内腔时，第二滤芯总成呈工作状态，对注入水进行过滤；本发明提供的预置式井下过滤器及滤水方法能够解决注水管柱内部带来的注水井水质恶化问题，实现了注入水在井下的过滤，防止注入水在注水管柱内产生沿程污染，降低注入到地层前注入水的悬浮物浓度，改善了注入水水质，本发明提供的预置式井下过滤器及滤水方法尤其适合应用于低渗透水驱开发油藏水质欠佳的注水井中。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

其中：

图1：为本发明的预置式井下过滤器中第一滤芯总成处于工作状态的示意图。

图2：为本发明的预置式井下过滤器中第二滤芯总成处于工作状态的示意图。

图中：

100、预置式井下过滤器；

1、上接头；11、第二滤芯连接部；

2、剪切销钉；

3、工作筒；31、割缝筛管部；311、割缝；

4、芯管；

5、过流接头；51、过流孔；52、第一滤芯连接部；

6、第一滤芯总成；

7、丝堵；

8、球；

9、第二滤芯总成。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、图2所示，本发明提供一种预置式井下过滤器100，包括工作筒3，工作筒3的下部设置割缝筛管部31，割缝筛管部31的底部呈密封设置；工作筒3的内腔下部同轴设置能过滤注入水的第一滤芯总成6，第一滤芯总成6的内腔能与割缝筛管部31连通；工作筒3的内腔上部同轴设置能过滤注入水的第二滤芯总成9，第二滤芯总成9的下方设置能连通第二滤芯总成9的内腔和割缝筛管部31的过流接头5；第二滤芯总成9的内腔设置能固定且能向下滑落至第一滤芯总成6内的芯管4，芯管4的内腔构成注入水流向第一滤芯总成6内的流体通道，芯管4的外径尺寸小于第一滤芯总成6的内径尺寸；预置式井下过滤器100还包括能自工作筒3的顶部下落封堵芯管4顶部的球8。

本发明提供的预置式井下过滤器中，第二滤芯总成构成第一滤芯总成的备用过滤结构，芯管位于第二滤芯总成的内腔时，第一滤芯总成呈工作状态，对注入水进行过滤；芯管滑落至第一滤芯总成的内腔时，第二滤芯总成呈工作状态，对注入水进行过滤；本发明提供的预置式井下过滤器能够解决注水管柱内部带来的注水井水质恶化问题，实现了注入水在井下的过滤，防止注入水在注水管柱内产生沿程污染，降低注入到地层前注入水的悬浮物浓度，改善了注入水水质，本发明提供的预置式井下过滤器尤其适合应用于低渗透水驱开发油藏水质欠佳的注水井中。

进一步，如图1、图2所示，工作筒3的顶部密封连接有上接头1，在本实施方式中，上接头1通过螺纹密封连接于工作筒3的顶部；上接头1的内壁顶部设置能与注水管柱(现有技术，图中未示出)连接的内锥螺纹部；上接头1的底端向下延伸设置第二滤芯连接部11，第二滤芯总成9的顶部密封套设于第二滤芯连接部11上，芯管4穿设于第二滤芯连接部11和第二滤芯总成9内；第二滤芯连接部11的侧壁上贯通设置销钉过孔，芯管4的侧壁上设置销钉固定凹槽，销钉过孔和销钉固定凹槽内穿设能将芯管4固定于第二滤芯总成9内的剪切销钉2。当第一滤芯总成6处于工作状态时，剪切销钉2将芯管4固定于第二滤芯总成9内；当需要第二滤芯总成9进行注入水过滤时，芯管4顶部通过球8密封，上部的注入水对芯管4顶部加压，当向下的压力大于剪切销钉2的剪切力时，剪切销钉2被切断，芯管4在向下的压力作用下向下滑落至第一滤芯总成6内，第二滤芯总成9进入工作状态。

进一步，如图1、图2所示，工作筒3内位于割缝筛管部31的上方套设连接过流接头5，第二滤芯总成9的底端顶抵于过流接头5的顶端，芯管4的底部密封穿设于过流接头5内；过流接头5上位于第二滤芯总成9的径向外侧设置多个轴向贯通的过流孔51，过流接头5的底端向下延伸设置第一滤芯连接部52，第一滤芯总成6的顶部密封套设于第一滤芯连接部52上。当第二滤芯总成9处于工作状态时，经第二滤芯总成9过滤的注入水经过过流接头5上的过流孔51流向割缝筛管部31，再经过割缝筛管部31流向地层。

进一步，如图1、图2所示，割缝筛管部31包括筛管筒，筛管筒的侧壁上沿周向间隔设置多个沿轴向设置的割缝311。割缝筛管部31内的注入水经过各割缝311流向地层。

进一步，如图1、图2所示，割缝筛管部31的底部密封连接丝堵7，第一滤芯总成6的底端顶抵于丝堵7的顶端。

使用本发明的预置式井下过滤器100的滤水方法，包括以下步骤：

步骤a、通过上接头1将预置式井下过滤器100连接于注水管柱的底部，注水管柱带着预置式井下过滤器100一同下入井内预定位置；

步骤b、如图1所示，注水初期，注入水经芯管4的内腔流向第一滤芯总成6，注入水经第一滤芯总成6过滤，注入水过滤后经割缝筛管部31上的割缝311流向地层；

步骤c、当第一滤芯总成6失效时，通过地面投入球8，球8自工作筒3的顶部下落封堵芯管4顶部，然后通过井口打压，当向下的压力大于剪切销钉2的剪切力时，剪切销钉2被切断，芯管4在向下的压力作用下向下滑落至第一滤芯总成6内；

步骤d、如图2所示，第二滤芯总成9进入工作状态，注入水经第二滤芯总成9过滤，注入水过滤后经过过流接头5上的过流孔51流向割缝筛管部31，再经过割缝筛管部31流向地层；

步骤e、第一滤芯总成6和第二滤芯总成9完全失效后，上提管柱更换新的过滤器。

由上所述，本发明提供的预置式井下过滤器及滤水方法具有如下有益效果：

本发明提供的预置式井下过滤器中，第二滤芯总成构成第一滤芯总成的备用过滤结构，芯管位于第二滤芯总成的内腔时，第一滤芯总成呈工作状态，对注入水进行过滤；芯管滑落至第一滤芯总成的内腔时，第二滤芯总成呈工作状态，对注入水进行过滤；本发明提供的预置式井下过滤器及滤水方法能够解决注水管柱内部带来的注水井水质恶化问题，实现了注入水在井下的过滤，防止注入水在注水管柱内产生沿程污染，降低注入到地层前注入水的悬浮物浓度，改善了注入水水质，本发明提供的预置式井下过滤器及滤水方法尤其适合应用于低渗透水驱开发油藏水质欠佳的注水井中。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种预置式井下过滤器，其特征在于，包括工作筒，所述工作筒的下部设置割缝筛管部，所述割缝筛管部的底部呈密封设置；所述工作筒的内腔下部同轴设置能过滤注入水的第一滤芯总成，所述第一滤芯总成的内腔能与所述割缝筛管部连通；所述工作筒的内腔上部同轴设置能过滤注入水的第二滤芯总成，所述第二滤芯总成的下方设置能连通所述第二滤芯总成的内腔和所述割缝筛管部的过流接头；所述第二滤芯总成的内腔设置能固定且能向下滑落至所述第一滤芯总成内的芯管，所述芯管的内腔构成注入水流向所述第一滤芯总成内的流体通道，所述芯管的外径尺寸小于所述第一滤芯总成的内径尺寸；所述预置式井下过滤器还包括能自工作筒的顶部下落封堵所述芯管顶部的球。

2.如权利要求1所述的预置式井下过滤器，其特征在于，所述工作筒的顶部密封连接有上接头，所述上接头的底端向下延伸设置第二滤芯连接部，所述第二滤芯总成的顶部密封套设于所述第二滤芯连接部上，所述芯管穿设于所述第二滤芯连接部和所述第二滤芯总成内；所述第二滤芯连接部的侧壁上贯通设置销钉过孔，所述芯管的侧壁上设置销钉固定凹槽，所述销钉过孔和所述销钉固定凹槽内穿设能将所述芯管固定于所述第二滤芯总成内的剪切销钉。

3.如权利要求1所述的预置式井下过滤器，其特征在于，所述工作筒内位于所述割缝筛管部的上方套设连接所述过流接头，所述第二滤芯总成的底端顶抵于所述过流接头的顶端，所述芯管的底部密封穿设于所述过流接头内；所述过流接头上位于所述第二滤芯总成的径向外侧设置多个轴向贯通的过流孔，所述过流接头的底端向下延伸设置第一滤芯连接部，所述第一滤芯总成的顶部密封套设于所述第一滤芯连接部上。

4.如权利要求1所述的预置式井下过滤器，其特征在于，所述割缝筛管部包括筛管筒，所述筛管筒的侧壁上沿周向间隔设置多个沿轴向设置的割缝。

5.如权利要求1所述的预置式井下过滤器，其特征在于，所述割缝筛管部的底部密封连接丝堵，所述第一滤芯总成的底端顶抵于所述丝堵的顶端。

6.一种使用如权利要求1至5任一项所述的预置式井下过滤器的滤水方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a、将预置式井下过滤器连接于注水管柱的底部，注水管柱带着预置式井下过滤器一同下入井内预定位置；

步骤b、注水初期，注入水经芯管的内腔流向第一滤芯总成，注入水经第一滤芯总成过滤，注入水过滤后经割缝筛管部流向地层；

步骤c、当第一滤芯总成失效时，通过地面投入球，球自工作筒的顶部下落封堵芯管顶部，然后通过井口打压，芯管在向下的压力作用下向下滑落至第一滤芯总成内；

步骤d、第二滤芯总成进入工作状态，注入水经第二滤芯总成过滤，注入水过滤后经过过流接头流向割缝筛管部，再经过割缝筛管部流向地层；

步骤e、第一滤芯总成和第二滤芯总成完全失效后，上提管柱更换新的过滤器。

Images