DE102016105267A1

DE102016105267A1 - Bohrlochsiebrohr

Info

Publication number: DE102016105267A1
Application number: DE102016105267.1A
Authority: DE
Inventors: Eduard F. Solovev
Original assignee: Ooo "pk "opo"; Ooo Pk Opo
Current assignee: Ooo "pk "opo"; Ooo Pk Opo
Priority date: 2015-10-06
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2017-04-06
Also published as: RU2597416C1; DE202016008319U1

Abstract

Die Erfindung bezieht auf ein Bohrlochsiebrohr mit einer Muffe, einem Nippel und einem Traggerüst. Dieses ist aus einem gelochten Rohr gefertigt. In jedem seiner Löcher sind abscherbare Kappen und Filtereinsätze angeordnet. Die abscherbaren Kappen sind hohl ausgebildet und mit einem fingerhutartigen Deckel versehen. Die abscherbaren Kappen sind in den Öffnungen des gelochten Rohrs mittels Auswalzens sicher festgehalten, dass das Auswalzen die Abdichtung des Traggerüsts des Bohrlochsiebrohrs sicherstellt. Die Filtereinsätze sind in den Öffnungen des gelochten Rohrs mit Hilfe von Ringen und Schweißung festgehalten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Erdöl-Erdgas-Förderungsindustrie und kann als Bestandteil einer Futterrohr- oder einer Produktionsrohrtour bei der Gewinnung von flüssigen und gasförmigen Bodenschätzen aus dem Erdinneren eingesetzt werden.
Aus dem Stand der Technik ist ein Bohrlochsiebrohr bekannt, das aus einem Stahlrohr mit Löchern besteht. Auf diesem Rohr wird ein Formdraht gewickelt (V. M. Gavrilko. Bohrlochsiebrohre. M., NEDRA, 1985, S. 7–9).
Der Hauptmangel dieser Bauweise ist die Veränderung von Windungsabständen beim Einbau des Siebrohrs im Bohrloch. Das wirkt sich negativ auf die Filterungsqualität aus.
Durch das Gebrauchsmuster RU 57807 ist ein Bohrlochsiebrohr mit einem gelochten Rohr, mit einer Muffe und einem Metallsieb bekannt. Das Metallsieb umfasst die Außenfläche des gelochten Rohrs. Das Bohrlochsiebrohr ist dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Muffe auf das gelochte Rohr unten aufgeschraubt ist und dass dabei ein zusätzlicher gelochter Anschlussstutzen zwischen der Muffe und der zusätzlichen Muffe außerhalb des Metallsiebs angebaut ist. Der Anschlussstutzen ist am gelochten Rohr mittels Schrauben teleskopierbar befestigt, die die Perforationslöcher des gelochten und des zusätzlichen gelochten Anschlussstutzens koaxial festhalten.
Mängel dieser Anordnung sind ihre komplizierte Bauweise aufgrund der Nutzung von Großteilen und die Schadensanfälligkeit des Reinigungssiebs, das durch keine Drainageschicht bzw. Abdeckung geschützt ist, wenn das Sieb zusammengebaut und ins Bohrloch abgesetzt wird.
Der Prototyp der Erfindung ist das Bohrlochsiebrohr gemäß dem Gebrauchsmuster RU 16758 . Dieses Bohrlochsiebrohr enthält eine Muffe, einen Nippel und ein gelochtes Rohr. An der Seitenfläche des gelochten Rohrs sind abscherbare Verschlusskappen angeordnet. Dieses Bohrlochsiebrohr ist dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich mindestens ein Reinigungssieb und eine gelochte Schutzabdeckung, die beide koaxial an das Rohr angebaut sind, sowie mindestens ein Drainagesieb enthält.
Dieser Prototyp weist die Mängel auf, dass alle Montageschritte des Bohrlochsiebrohrs per Hand ausgeführt werden sollen. Nach dem Einbau der abscherbaren Verschlusskappen werden zuerst ein Drainagesieb und dann ein Reinigungssieb auf das gelochte Rohr aufgeschraubt. Danach werden eine Schutzabdeckung angebaut und Bleche, aus denen die Schutzabdeckung besteht, an den Stirnflächen angeordnet und miteinander verschweißt. Beim Absetzen ins Bohrloch sowie beim Durchgang durch die gekrümmten Bohrlochstrecken kann der Filtereinsatz beschädigt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Fertigung des Bohrlochsiebrohrs zu vereinfachen, den Zusammenbauablauf teilweise zu automatisieren, die Selbstkosten durch die Anwendung von möglichst wenigen einfachen Bauteilen in der Konstruktion des Siebrohrs zu vermindern, die Betriebssicherheit des Siebrohrs bei Biegebeanspruchungen sicherzustellen und die Beschädigung des Siebrohrs während dessen Montage im Bohrloch zu vermeiden.
Die genannten Aufgaben werden wie folgt gelöst:
Das Bohrlochsiebrohr enthält eine Muffe, einen Nippel und ein Traggerüst, das aus einem gelochten Rohr gefertigt ist. In jedem Loch des Traggerüsts sind abscherbare Kappen und Filtereinsätze angeordnet. Das erfindungsgemäße Bohrlochsiebrohr ist dadurch gekennzeichnet, dass die abscherbaren Kappen hohl und mit einem fingerhutartigen Deckel ausgebildet sind. Die abscherbaren Kappen sind in den Löchern des gelochten Rohrs mittels Auswalzung sicher festgehalten. Die Auswalzung stellt die Abdichtung des Traggerüsts des Bohrlochsiebrohrs sicher. Die Filtereinsätze sind in den Löchern des gelochten Rohrs mittels Ringen und Schweißung festgehalten. Die abscherbaren Kappen sind aus korrosionsbeständigem Stahl gefertigt, der für Kaltverformung bestimmt ist. Die Löcher des gelochten Rohrs sind mit je einer Ausbohrung versehen, um Filtereinsätze und Ringe einzubauen. Der Durchmesser des Filtereinsatzes ist größer als der Durchmesser der abscherbaren Kappe. Der Ring des Filtereinsatzes ist flächenbündig mit dem gelochten Rohr angeordnet und mindestens an drei Stellen damit verschweißt. Der Filtereinsatz enthält mindestens ein Reinigungssieb und mindestens ein Drainagesieb. Die Siebe der Filtereinsätze sind miteinander mittels Widerstandsschweißung verbunden. Die Ränder der Filtereinsätze sind am Umfang mit einer Metallplatte abgepresst, die die Siebe des Filtereinsatzes zu einem Paket zusammenfügt. Als Reinigungssieb wird ein Drahtsiebgewebe mit quadratischen Maschen verwendet. Dieses Drahtsiebgewebe sorgt für den erforderlichen Filterungsgrad des Siebs. Als Drainagesieb wird ein Filter-Drahtsiebgewebe mit Leinen- bzw. Köperbindung verwendet, das die Zuverlässigkeit des Filtereinsatzes sicherstellt.
Die beanspruchte technische Lösung ist neu, erfinderisch und gewerblich anwendbar und erfüllt somit alle Voraussetzungen für eine Erfindung.
Die Erfindung wird nun anhand von den in den 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Bohrlochsiebrohr, bei dem in jedem Loch abscherbare Kappen und Filtereinsätze eingebaut sind,
2 einen Schnitt A-A der 1,
3 einen Filtereinsatz der 1 und 2, wobei die Siebe miteinander mittels Widerstandsschweißung verbunden sind,
4 eine Ansicht B der 3,
5 einen Filtereinsatz, dessen Ränder am Umfang mit einer Metallplatte abgepresst sind, die die Siebe des Filtereinsatzes zu einem Paket zusammenfügt,
6 eine Ansicht C der 5 und
7 ein Werkzeug zum Einbau und zur Auswalzung der Kappe im Loch des gelochten Rohrs
Das Bohrlochsiebrohr (1) enthält eine Muffe 1 und einen Nippel 2 sowie ein Traggerüst 3. Das Traggerüst 3 ist aus einem gelochten Rohr 4 gefertigt. In jedem Loch ”L” des gelochten Rohrs sind je eine abscherbare Kappe 5 und ein Filtereinsatz 6 angeordnet. Die abscherbaren Kappen 5 sind hohl ausgebildet und mit einem fingerhutartigen Deckel versehen. Dabei sind diese abscherbaren Kappen 5 in die Löcher ”L” des gelochten Rohrs 4 (2) eingebaut und mittels Auswalzung darin festgehalten. Das stellt sicher, dass die Kappen fixiert sind und das Traggerüst 3 des Bohrlochsiebrohrs abgedichtet ist. Die Außenfläche der abscherbaren Kappen 5 kann konisch ausgebildet werden. Dann weisen die Löcher ”L” des gelochten Rohrs 4 die entsprechende Kegelverjüngung auf. Die Menge der Löcher ”L” im gelochten Rohr 4 hängt vom Durchmesser und dem Solldurchfluss des Bohrlochsiebrohrs ab und liegt zwischen 20 und 300 Löchern pro laufendem Meter. Der Durchmesser der Löcher ”L” beträgt 10–25 mm.
Die abscherbaren Kappen 5 sind aus korrosionsbeständigem, kaltverformbarem Stahl gefertigt.
Die Löcher <<L>> des gelochten Rohrs 4 sind mit einer Ausbohrung ”D” (2) ausgebildet, um Filtereinsätze 6 und Ringe 7 einzubauen. Der Durchmesser des Filtereinsatzes 6 ist größer als der Durchmesser der abscherbaren Kappe 5. Der Ring 7 wird flächenbündig mit der Oberfläche des gelochten Rohrs 4 angeordnet und mindestens an drei Punkten zur Befestigung verschweißt.
Der Filtereinsatz 6 enthält mindestens ein Reinigungssieb 8 und mindestens ein Drainagesieb 9 (3, 5). Die Siebe der Filtereinsätze 6 sind miteinander mittels Widerstandsschweißung (4) verbunden. Die Ränder der Filtereinsätze 6 können am Umfang mit einer Metallplatte 10 abgepresst sein, die die Siebe des Filtereinsatzes 6 zu einem Paket zusammenfügt (6). Als Reinigungssieb 8 wird dabei Drahtsiebgewebe mit quadratischen Maschen verwendet, das den benötigten Filterungsgrad des Bohrlochsiebrohrs im Bereich zwischen 0,08 mm und 0,4 mm sicherstellt. Als Drainagesieb 9 wird Filter-Drahtsiebgewebe mit Leinen- oder Köperbindung verwendet, das für die Zuverlässigkeit und die Drainage-Eigenschaften des Filtereinsatzes sorgt. Das Sieb wird aus einem Draht mit einem Drahtdurchmesser von 0,2–1,2 mm gefertigt. Die Kettdrähte des Siebs liegen in einem bestimmten Abstand zueinander und verketten sich mit den Schussdrähten, die dicht aneinander liegen, so dass keine lichten Maschen vorliegen.
Die abscherbare Kappe 5 des Bohrlochsiebrohrs wird im Loch des gelochten Rohrs 4 (7) angeordnet und im Loch mit Hilfe einer Druckluftmaschine (in der Figur nicht abgebildet) ausgewalzt. Die Druckluftmaschine erzeugt eine Kraft, die benötigt wird, um die Löcher durch Walzen 11 auszuwalzen. Das stellt sicher, dass die abscherbaren Kappen 5 zuverlässig fixiert werden und das Traggerüst 3 des Bohrlochsiebrohrs sicher abgedichtet wird. Die Stellung der Kappe zum Loch wird durch einen Anschlag gegen eine Überlastkupplung 12 sichergestellt.
Das Bohrlochsiebrohr wird in eine Futterrohrtour eingebaut. Das Bohrloch wird dann oberhalb des Bohrlochsiebrohrs zementiert. Das Bohrloch wird abgedrückt und gespült. Die abscherbaren Kappen 5 werden mechanisch abgeschert. Das Bohrloch ist betriebsbereit. Öl, Wasser oder Gas fließen durch die Filtereinsätze 6 und zwar zuerst über das Drainagesieb 9 und danach über das Reinigungssieb 8. Das somit gereinigte Produkt (Öl, Wasser oder Gas) kommt über die Löcher in der Kappe in das gelochte Rohr 4 hinein und wird dann aus dem Bohrloch gefördert. Der Filtereinsatz 6 kann mehr als ein Reinigungssieb 8 und ein Drainagesieb 9 enthalten. In diesem Fall sollten die Reinigungssiebe vorteilhaft zwischen den Drainagesieben angeordnet werden.
Die Anwendung der Erfindung hat es ermöglicht, ein Bohrlochsiebrohr mit guten Filterungs- und Betriebseigenschaften über die gesamte Lebensdauer des Bohrlochs herzustellen,

1. die Bauweise des Bohrlochsiebrohrs zu vereinfachen,
2. die Selbstkosten bei der Fertigung des Bohrlochsiebrohrs zu senken,
3. die Montage der Kappen im gelochten Siebrohr zu beschleunigen und eine zuverlässige Abdichtung des Bohrlochsiebrohrs sicherzustellen,
4. zuverlässigen Betrieb des Bohrlochsiebrohrs bei Biegebeanspruchungen sicherzustellen und
5. eine Beschädigung des Bohrlochsiebrohrs während der Montage im Bohrloch zu vermeiden.

Das Bohrlochsiebrohr wurde im Prüfstand sowie in der Produktion erfolgreich getestet und zeigte eine hohe Filtrationsfähigkeit und Zuverlässigkeit im Betrieb.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

RU 57807 [0004]
RU 16758 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

V. M. Gavrilko. Bohrlochsiebrohre. M., NEDRA, 1985, S. 7–9 [0002]

Claims

Bohrlochsiebrohr mit einer Muffe, einem Nippel und einem Traggerüst, das aus einem gelochten Rohr gefertigt ist, wobei in jedem seiner Löcher abscherbare Kappen und Filtereinsätze angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die abscherbaren Kappen hohl ausgebildet und mit einem fingerhutartigen Deckel versehen sind, dass die abscherbaren Kappen in den Öffnungen des gelochten Rohrs mittels Auswalzens sicher festgehalten sind, dass das Auswalzen die Abdichtung des Traggerüsts des Bohrlochsiebrohrs sicherstellt und dass die Filtereinsätze in den Öffnungen des gelochten Rohrs mit Hilfe von Ringen und Schweißung festgehalten sind.
Bohrlochsiebrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche der abscherbaren Kappen kegelförmig ausgebildet ist und dass die Löcher des gelochten Rohrs dann die entsprechende Kegelverjüngung aufweisen.
Bohrlochsiebrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abscherbaren Kappen aus korrosionsbeständigem, kaltverformbarem Stahl gefertigt sind.
Bohrlochsiebrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher des gelochten Rohrs mit einer Ausbohrung ausgebildet sind, um Filtereinsätze und Ringe einzubauen, und dass der Durchmesser des Filtereinsatzes größer als der Durchmesser der abscherbaren Kappe ist.
Bohrlochsiebrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring des Filtereinsatzes flächenbündig mit der Oberfläche des gelochten Rohrs angeordnet und mindestens an drei Punkten zur Befestigung verschweißt ist.
Bohrlochsiebrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz mindestens ein Reinigungssieb und mindestens ein Drainagesieb enthält.
Bohrlochsiebrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebe der Filtereinsätze miteinander mittels Widerstandsschweißung verbunden sind.
Bohrlochsiebrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder der Filtereinsätze am Umfang mit einer Metallplatte abgepresst sind, die die Siebe des Filtereinsatzes zu einem Paket zusammenfügt.
Bohrlochsiebrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Reinigungssieb Drahtsiebgewebe mit quadratischen Maschen angewendet ist, das den benötigten Filterungsgrad des Bohrlochsiebrohrs sicherstellt.
Bohrlochsiebrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Drainagesieb Filter-Drahtsiebgewebe mit Leinen- oder Köperbindung verwendet ist, das die Zuverlässigkeit des Filtereinsatzes sicherstellt.