NO831753L - Fremgangsmaate for filtrering av olje- og gassbroenn-behandlingsfluider. - Google Patents

Description

Foreliggende søknad er en CIP-søknad av U.S. sn 305.070

av 24. september 1981.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for filtrering av olje- og brønnbehandlingsfluider slik som kompleterings-

og stimuleringsfluider. Mere spesielt angår oppfinnelsen

en ny fremgangsmåte for å oppnå et klart avløp fra et turbid olje- eller gassbrønnbehandlingsfluid forurenset med faste partikler med en partikkelstørrelse innen området ca. 0,1

til ca. 3 0 um..

Olje- og gassproduserende formasjoner opptrer som mikroporøse stråte og produksjonshastigheten for strømmen av olje eller gass inn i et brønnhull avhenger av tilgjengelige trykk-forskjeller i stratum og av stratums permeabilitet eller porøsitet. Etter at et borehull er boret til eller gjennom et olje- eller gassproduserende lag, må det for å bli en pålitelig produserende brønn underkastes en komplettering. Denne operasjon sikrer at oljen eller gassen under brønnens brukbare liv, er i stand til fritt å kunne strømme inn i brønnhullet og nå overflaten.

Slike operasjoner varierer vesentlig i prinsipiell type og detalj avhengig av et antall faktorer inkludert typen stratum som tømmes, f.eks. ukonsolidert sand, sandsten eller porøs kalksten.

En type kompletteringsoperasjon er den som kalles en åpen-hull komplettering. Ved denne prosedyre blir et jernforet og sementert borehull gravd til toppen av stratum, hvoretter gjennomtrengning inn i stratum oppnås ved rømming, dvs.

boring av et overdimensjonert hull under det utforede borehull inn i og gjennom den produserende stratum. Dette åpne hull med stor diameter stabiliseres deretter ved pakking med grus rundt en spaltskjerm ved sentrum av det åpne hull. Spaltskjermen forbindes med et forede borehull. Olje- eller gasstrøm tillates deretter eller induseres fra stratum inn i gruspakningeh og deretter til og gjennom brønnhullet.

En andre type komplettering involverer boring av borehullet gjennom stratum, hvoretter dette fores og sementeres. Adkomst til den produserende . stratum fra brønnhullet oppnås

deretter ved perforering av foringssementveggen ved hjelp av tilpassede ladninger. Perforeringshullene kan deretter gruspakkes hvis f.eks. formasjonen er ukonsolidert sand.

I disse og de fleste andre oljekompletteringsoperasjoner opprettholdes en hydrostatisk balanse i brønnen for å for-hindre olje- eller gasstrøm fra formasjonen inntil dette er ønsket ved å benytte en fluidkolonne vanligvis bestående av vannbasert saltoppløsning med egnet densitet.i borehullet. Dette fluid tjener også til å fjerne forurensende stoffer

fra tidligere arbeidstrinn, f.eks. boreslam fra brønnhullet, og overføre grus til borehullet. Under disse kompletteringsoperasjoner blir kompletteringsfluidet anriket på et vidt antall suspenderte faststoffpartikler omfattende bore- og formasjonsrester, ■ slik som grus, sand, oppmalt sten fra boringen og leirepartikler, spesielt bentonitt fra boreslammet. Disse partikler har vanligvis størrelser som går fra grus, dvs. småsten, ned til submikrone partikler på

0,1 um og sågar mindre. De på ca. 0,1 til ca. 30 um er en spesiell trussel mot den produserende formasjons permeabilitet, spesielt nær borehullet, slik som ved åpen-hull-overflaten eller' perforeringene som nevnt ovenfor.

Grunnen til dette er at når kompletteringsfluidet trenger

inn i formasjonen slik det gjør under betingelser for brønn-, boringsovertrykk, bærer det med seg de partikler som er små nok til å tre inn i formasjonsporene og disse avsettes deretter i porene og tetter til formasjonen. Spesifikke operasjoner slik som perforeringsvasking der kompletteringsfluid sprøytes gjennom perforeringene inn i en ukonsolidert sandformasjon for å rense denne, er et ekstremt eksempel der sågar et lavt nivå av små partikkelformige forurensninger i et. kompletteringsf luid alvorlig kan .redusere formasjons-permeabiliteten i det.mest kritiske området, dvs. umiddelbart nær brønnhullet.

To strategier benyttes generelt for å unngå slik formasjons-skade. Det ene er å bruke kun eksepsjonelt rene (dvs. partikkelfrie) fluider, der i praksis en øvre størrelses-grense for partiklene som er tilstede i fluidet, f.eks.

er satt til 1 um. Den andre er å ha en godt kontrollert

dispersjon av partikler som, i de første kompletterings-'.trinn, tetter til og danner en ikke-permeabel, men fjernbar . kake på stratumoverflaten ved brønnhullet, noe som forhindrer tilgang til stratum av både fluid og suspenderte partikler under kompletteringsoperasjonen. Denne kake fjernes deretter ved bruk av en syre eller lignende når kompletteringsoperasjonen er fullført og brønnen er ferdig til produksjon.

Begge disse strategier involverer, evnen til helt å fjerne forurensende partikler større enn f. eks. 1 (im. fra et kompletteringsf luid før innsprøyting i brønnen. Dette er vanskelig og gjøres vanskeligheter i de kompletteringsoperasjoner der fluidet resirkuleres ma'nge ganger gjennom brønnen og hver gang kommer ut med en ytterligere forurensningsbelast-ning . '

Ved slike operasjoner kan det være nødvendig å fjerne uren-hetsbelastninger på opptil 10 vekt-% fra kompletterings-\ fluidet, av hvilket meget imidlertid er av en slik størrelse at det fjernes ved konvensjonelle on-line-prosesser slik som siling eller sentrifugering. For partikler mindre enn 30 um er.imidlertid slike innretninger ineffektive og etter-later faste partikler på mellom 0,1 og 30 um i kompletteringsfluidet i nivåer som kan nå 10.000 ppm faststoffer på vektbasis. Innen dette partikkelstørrelsesområdet, dvs. fra 0,1- til 30 um, ligger nettopp de partikler som er mest i. stand til å trenge inn i porene i en typisk olje- eller gassbærende stratum og i betydelig grad redusere dennes permeabilitet.

Reduksjon av stratumpermeabiliteten fører til betydelige

tap i brønnproduktivitet. Således viser mange brønner etter

komplettering liten produksjon. Brønnene må deretter underkastes ny komplettering i håp om et bedre arbeid eller stimuleres ved surgjøring eller frakturering på bekostning av økede omkostninger og ytterligere stillstandstid.. På samme måte vil produktivitetsprofilen for produserende brønner reduseres i løpet av tiden. Når produktiviteten når en viss minimal verdi, må man søke å bøte på skaden (surgjøring, frakturering eller rekomplettering). Brønner som er komplettert med fluider med høy kvalitet (rene),

viser ikke bare høyere umiddelbar produktivitet,men har også en lavere reduksjon av produktivitetsprofilen, noe som. forlenger tiden mellom intervallene de ovenfor, nevnte operasjoner må gjennomføres.

I det vesentlige total fjerning av faste partikler i par-tikkelstørrelsesområdet ca. 1 til ca. 30 um,, har tidligere ikke vært økonomisk brukbart ved bruk av tilgjengelige patron-filtreringsteknikker. Slik filtreringspraksis som gjennom-ført før foreliggende oppfinnelse, primært ved bruk av dypdetypefiltere, typisk sylindre med en hul kjerne med vegger med en tykkelse på ca. 17-18 mm og bestående av viklede

eller tilfeldig avsatte fibere, slik som polypropylen og fiberglass, resulterte kun i en reduksjon av forurensnings-belastningen. For å nå sågar moderate klarhetsnivåer, dvs.

80 ppm i avløpet fra en innløpsbelastning på 2000 ppm, vil

det kreve et antall passasjer gjennom filtersystemet ved bruk av tidlig tilgjengelige dypdef ilterteknol.ogi. I det vesentlige total fjerning av partiklene over 0,1 um kunne

ikke realiseres med den tidligere kjente teknologi<p>g til-lot således ikke den ønskede, kontroll av faststoffer i et tilbakeført kompletteringsfluid slik som krevet ved de to ovenfor angitte strategier.

På grunn av den høye belastning i .innløpende behandlingsfluid, ble konvensjonelle patronfiltere som benyttet foldede filterelementer og som arbeidet .ved vanlige strømningshastig-.heter, f.eks. 1-4 gallons pr. minutt pr. fot<2>filteroverflate, hurtig tilstoppet og ga uakseptable trykkfall, noe som gjorde filtrene økonomisk utilfredsstillende. Omkostningene ved slike filtere sammenlignet med dypdefiltere, og deres korte levetid når de arbeider ved konvensjonelle strømningshastig-heter, førte til for stor stillstandstid for utskifting og dette har i vesentlig grad stanset deres bruk i olje-industrien for filtrering av resirkulerende olje- og gass-brønnbehandlingsf luider.

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot en filtreringsprosess for å oppnå et klart avløpsfiltrat fra et turbid olje- eller gassbrønnbehandlingsfluid som er forurenset med faste partikler bestående av bore- og formasjonsrester med partikkel-størrelser, innen området 0,1 til ca. 30 um og der avløps-filtratet i det vesentlige er fritt for faste partikkelformige stoffer med partikkelstørrelser innen størrelsesområdet 0,1 til 30 um.

Gjenstand for. foreliggende oppfinnelse er rettet mot en filtreringsprosess for å oppnå et klart avløpsfiltrat fra et turbid olje- eller gassbrønnbehandlingsfluid forurenset med fast partikkelformig materiale bestående av bore- og

formasjonsrester med en partikkelstørrelse i området fra ca. 0,1 til ca. 30 um omfattende å føre behandlingsfluidet gjennom et overflatefilter med et absolutt poreforhold på ca. 40 um. eller mindre og en strømningsdensitet fra ca. 0,05 til ca. 0,5 gallons pr. minutt pr. fot<2>filteroverflate hvorved (1) til å begynne med i det minste en del av de faste partikler sammenlignet på oppstrømsoverflaten av over-flatef ilteret og begynner å danne en filterkake med øket evne, i forhold til overflatefilteret, til å fjerne partikler mindre enn det absolutte poreforhold for overflatefiltere, og (2.) det tubide olje- eller gassbrønnbehandlingsf fluid som er forurenset med fast partikkélformig materiale deretter filtreres gjennom filterkomposittelementet av overflatefilter og filterkake, hvorved det oppnås et klart avløp i det vesentlige fritt for partikkelformige faststoffer med en porestørrelse innen området fra ca. 0,1 til ca. 30 um .-eller derover og hvorved brukslevetiden for overflatefilteret utvides.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fører til forlenget filterlevetid, vesentlig renere olje- eller gassbrønnbehandlings-fluider enn det som tidligere var oppnådd ved konvensjonell, teknologi samt samtidig forbedret økonomi når det gjelder behandlingsomkostningene for olje- eller gassbrønnkomplet-teringsoperasjoner, stimulering og vedlikeholdsoperasjoner.

Fortrinnsvis gjennomføres fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved strømningshastigheter innen området ca. 0,05 til ca.

0,3 gallons pr. minutt pr. fot<2>filteroverflate ved bruk

av et antall f il.terpatrone.r bestående av foldede filterark-materialé. i rørform inneholdt i en' konvensjonell stiv patron-bærer omfattende en indre porøs kjerne, en porøs -.ytre hylse og endekapper. Karakteristisk oppnås et synlig klart avløp ved fremgangsmåten ifølge .oppfinnelsen med en utvidet filterlevetid sammenlignet med konvensjonelle partronfiltrerings- . systemer, f.eks. kan man ifølge oppfinnelsen oppnå en filterlevetid på over en time og samtidig oppnå et synlig klart avløp i det vesentlige fritt for faste partikkelformige stoffer med partikkelstørrelser innen området ca. 0,1 til

30 um eller større, sammenlignet med en brukslevetid for konvensjonelle filtreringssystemer ved bruk av dypdefilter-patroner, der levetiden kan være helt ned til 10 minutter eller mindre med avløpsbelastninger på 20-30% av innkommende belastning, under drift ved sammenlignbare innløpsbelas.tninger på f.eks. 1000 ppm. Figur 1 er et flytskjema som på skjematisk måte viser et behandlingssystem som kan brukes for å gjennomføre fremgangsmåten ifølge foreliggende■oppfinnelse og strømningsveien for olje- eller gassbrønnbehandlings-fluidet slik det filtreres ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Behandlingssystemet som vises inkluderer følgende utstyr: en ristesikt og en sentrifugalseparator, dvs. utstyr for fjerning av grove partikler, så vel som et filtersystem bestående av to filtreringstrinn, nemlig et prefiltreringstrinn og et sluttfiltreringstrinn. Figur 2 er et flytskjema som på skjematisk måte viser et alternativt behandlingssystem som kan brukes for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og strømningsveien som følges av olje- eller gass-brønnbehandlingsf luidet når dette filtreres ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Behandlingssystemet som vises inkluderer følgende utstyr: oppstrøms, utstyr for fjerning av grove partikler, nemlig en rystesikt og en sentrifugalseparator, fulgt av. et filtreringssystem bestående av et enkelt filtreringstrinn.

Figur 3 er et diagram for k-verdiene ført opp mot prosent partikler (.av totalt tilstedeværende antall) som er mindre enn 5 um store for et skiveoverflatefilter-element med et absolutt partikkelforhold på 2 um.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes det en filtreringsprosess for å oppnå et klart avløpsfiltrat fra et turbid olje- eller gassbrønnbehandlingsfluid som. er forurenset med fast partikkelformig materiale bestående av bore- og formasjonsrester med en partikkelstørrelse i området fra ca. 0,1 til ca. 30 um.. Det klare avløpsf iltrat som. oppnås ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er i det vesentlige fritt for faste . partikler med partikkelstørrelser i området ca. 0,1 til 30 um, så vel som alle større partikler. Med "i det vesentlige fri" menes at det ikke er mer enn ca. 5 ppm fast partikkelmateriale innen det spesifiserte størrelsesområdet. Fortrinnsvis vil det ikke være mer enn ca. 2 ppm eller sågar mindre enn det, aller helst ikke mer enn ca. 1 ppm og det kan være helt ned til 0,1 ppm eller mindre eller sågar ca. 0,01 ppm eller mindre fast partikkelmateriale med en størrelse fra 0,1 til ca. 3.0 um eller derover i f iltratavløpet.

Ikke bare er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i stand til å tilveiebringe et visuelt klart filtratavløp i det vesentlige fritt for fast partikkelmateriale i størrelses-området ca. 0,1 til ca. 30 um fra et turbid olje- eller gassbrønnbehandlingsfluid som er forurenset med faste partikler bestående av bore- og formasjonsrester med partikkel-, størrelser innen området 0,1 til ca. 30 um,' men fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er også i stand til å gi dette visuelt klare avløp i et filtreringstrinn uten bruk av prefiltere, mens det til.samme tid tilveiebringes en forlenget filterlevetid sammenlignet med konvensjonelle patron-filtreringssystemer. Alternativt kan selvfølgelig to eller flere filtreringstrinn benyttes og dette kan sågar være ønskelige for enkelte anvendelser der et visuelt, klart avløp er. unødvendig fra starten av f iltreringsprosessen.

Det skal bemerkes at uttrykket "olje- eller gassbrønnbehand-lingsfluid" slik det heri benyttes inkluderer kompletteringsfluider, stimuleringsfluider, bearbeidingsfluider, borefluider av saltoppløsningstypen (men ikke inkludert konvensjonelle boreslam med meget høye belastninger av leirepartikler) og ethvert annet behandlingsfluid som benyttes i en olje- eller gassbrønnoperasjon som inneholder fast partikkelf ormig materiale bestående av bore- og formasjonsrester slik som bentonitt med partikkelstørrelser i området fra ca. 0,1 til ca. 30 um. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er mest effektiv med olje- eller gassbrønnbehandlingsfluider med belastninger opptil ca. 2000 ppm. Når partikkelbelast-, ninger for partikler i området ca. 0,1 til ca. 30 um over-skrider ca. 2000 ppm, kan andre behandlingsprosesser slik som.behandl ing med et flokkuleringsmiddel eller avsetning, være nødvendig for å redusere belastningen til området ca. 2000 ppm eller mindre som med størst fordel behandles ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Uttrykket "bore- og formasjonsrester" omfatter fast partikkelformig materiale med partikkelstørrelser i området fra ca. 0,1 til ca. 30 um og kan inkludere sand, oppmalt sten fra boringen, restleirepartikler fra boreslammet, kombi-nasjoner av dette osv. Mens behandlingen kan omfatte faste partikkelformige materialer med størrelse over 30

um, blir disse større partikler mest effektivt fjernet oppstrøms for filtreringssystemet ifølge oppfinnelsen ved konvensjonell teknologi inkludert rystesiler og sentrifuger.

Det skal også være klart at uttrykket "filter" slik det heri benyttes, angår det medium som benyttes for å fjerne fast partikkelmateriale fra olje- eller gassbrønnbehandlings-fluidet i et gitt trinn i filtreringssystemet. Hvis f.eks.. det benyttes et to-trinnsfilreringssystem med et prefilter og et sluttfilter, kan prefilteret.bestå av en eller flere filtreringspatroner hver omfattende et foldet røroverflate-filter anordnet i et filterhus.slik som vist i. den parallelt løpende US-SN 405.938. På samme måte kan sluttfilteret bestå av en eller flere filterpatroner anordnet som en filtreringsanordning.i et hus. I begge tilfelle er uttrykket "filter" slik det heri er benyttet, ment å bety filtermediet i et gitt trinn.

På denne bakgrunn omfatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen å føre det tubide olje- eller gassbrønnbehandlingsfluid gjennom et overflatefilter med et absolutt poreforhold på ca. 40 um eller mindre, dvs. fra ca. 0,1 til ca. 40 um, fortrinnsvis fra ca. 0,5 til ca. 30 um, aller helst fra ca. 5 til ca.. 15 um ved en strømningsdensitet på fra 0,05 til ca. 0,5 gallon pr. minutt pr. fot<2>filteroverflate slik at (1) til å begynne med i det minste en del av faststoff-partiklene samles på oppstrømsoverflaten av overflatefilteret og begynner å danne en filterkake med øket evne til

å fjerne partikkelmateriale mindre,enn det absolutte pore-forholdet for overflatefilteret, og (2) behandlingsfluidet deretter filtreres gjennom det sammensatte filter bestående av (i) overflatefilteret og (ii) filterkaken, hvorved det oppnås et klart avløp, i det vesentlige fritt for partikkel-

materiale méd en partikkelstørrelse i området fra ca. 0,1 til ca. 30 um eller derover, og hvorved brukslevetiden for overflatefilteret utvides. Som angitt ovenfor forlenges filtérlevetiden sammenlignet med konvensjonell patronfil-treringsteknologi og det oppnås også et mye renere filter-avløp. Kombinasjonen av disse to karakteristika ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjør den ekstremt ønskelig i kommersielle olje- og gassbrønnbehandlingsopérasjoner: den forlengede levetid på grunn av den lengre tid i tjeneste, det klarere avløp på grunn av forbedret brønnproduktivitet.

I tillegg medfører den økede evne for filterkaken til å

fjerne partikler mindre enn det absolutte poreforhold for

•overflatefiltere, dvs. der det benyttes et filter med ca.

30 (im absolutt poreforhold, at partikler med størrelse 0,1

um fjernes etter at en filterkake er dannet,, dvs. partikler helt ned til 1|300 av overflatefilterets porestørrelse,

mens man opprettholder en filterkake med den nødvendige porøsitet til å unngå høye trykkfall under driftstiden, f.eks. 3,52 kg/cm<2>eller derover, og dette gjør fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen meget ønskelig for filtrering av olje-eller gasskompletteringsfluider.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene. Behandlingssystemet som vises i skjematisk form i figur.1 er tilpasset bruk med brønnkompletterings-fluider av typen vandig natriumkloridsaltoppløsning. Her benyttes et konvensjonelt forbehandlingsutstyr for fjerning av partikler større enn ca. 30 um inkludert en rystesil som i . tegningen er angitt med bokstavene SS, og to sentri-fugeseparatorer som er angitt med bokstavene CS, hvilke kan arbeide uavhengig med den ene i drift, mens den andre

er stanset for rensing, selv om de også kan arbeide samtidig 'i parallell. Rystesilen SS og den arbeidende sentrifu.ge-separator CS fjerner sammen i det vesentlige alle partikler med størrelse over ca. 30 um og reduserer fortrinnsvis inn-løpsbelastningen i.olje- eller gassbrønnbehandlingsfluidet til et nivå på fra ca. 1000 til ca. 2000 ppm faste partikler

■i det. partikkelstørrelsesområdet som går fra ca. 0,1 til ca.' 30 um. Filtersystemet som generelt er angitt med F benytter to filtere som arbeider i serie, nemlig et for-. filtertrinn og et sluttfiltertrinn, for å fjerne, i det vesentlige alt partikkelformig materiale med partikkelstørrelser innen området ca. 0,1 til ca. 30 um. De to forfiltere som

.er angitt med IA og IB i figur 1 er satt opp i parallell

slik at mens det ene vedlikeholdes, arbeider det andre.

I serie med det spesielle forfilter IA eller IB som er i drift på et gitt tidspunkt, er det et sluttfilter angitt med 2.. Sluttfilteret 2 krever ikke en reserve i-parallell, slik det er foretrukket når det gjelder forfiltrene IA og 1B>fordi behovet, for vedlikehold av sluttfilteret- 2 kun er nødvendig hver 20. til 30. gang forfilteret vedlikeholdes. Forfiltrene IA og IB og sluttfilteret 2 består alle fortrinnsvis av en eller flere langstrakte rørfilterpatroner inneholdende foldede overflatefiltermedier. Der et antall patroner er nødvendig for.å opprettholde strømningsdensitetene innen det ønskede området, er den foretrukne filtertype for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen den

som er beskrevet i den parallelt løpende US-SN

i navnet Miller og Reed.

Den totale strømningshastighet gjennom forfilteret IA eller . IB og sluttfilteret 2 reguleres nedstrøms filteret 2 ved

en strømningskontrollventil 30.. Strømningsdensiteten i gallons pr. minutt pr. fot<2>filteroverflateareal for hvert trinn vil selvfølgelig være en funksjon av den totale strøm-ningshastighet i gallon pr. minutt og den totale filteroverflate i hvert trinn.

Som beskrevet i figur 1 kommer et olje- eller gassbrønnbehand-"lingsfluid slik som et kompletteringsf luid inneholdende et høyt nivå' av suspenderte partikkelformige faststoffer til rystesilen SS der en andel av faststoffene fjernes og strømmer så til sentrifugalsentrifugatoren CS, der ytterligere faststoffer kan fjernes. Behandlingsfluidet med en partikkelbelastning i området 2000 ppm eller mindre og

der partiklene består hovedsakelig av faste partikler med partikkelstørrelse innen området 0,1 til 30 um, beveger

seg deretter til filtersystemet F via innløpsledningen 12,

går så videre enten via rørledning 13 eller 14 til et av forfiltrene IA eller IB. Strømmen gjennom rørledning 13

til forfilteret IA reguleres ved av-på-ventiler 15 og 16 og strømmen gjennom rørledningen 14 til forfilteret IB reguleres ved av-på-ventilene 17 og 18. Fordi kun et forfilter vil være i drift på et gitt tidspunkt, er av-på-ventilene i en av rørledningene 13 eller 14 lukket, mens av-på-ventilene i den andre rørledning er åpne.

Av-på-ventilene 22 og 23 benyttes for å tappe av fluid fra forfiltrene IA og IB under drift, hvis dette er ønskelig. Dette er imidlertid ikke nødvendig hvis filteret er konstruert som beskrevet i den ovenfor beskrevne US søknad i navnet Miller og.Reed.

Filtratet fra enten forfilteret IA eller IB beveger seg videre via rørledning 25 til sluttfilteret 2. Differensial-trykkindikatoren 8A overfor filtrene IA og IB tapper rør-ledningene . 13 og 14 oppstrøms for filteret IA eller IB og nedstrømslinjen 25 og tilveiebringer et mål.for trykkfallet over forfilteret som er i drift. Således viser indikatoren når trykkfallet er så høyt at filtervedlikehold er nødven-dig. ■ Når trykkfallet over forfilteret i drift når en på forhånd bestemt verdi, koples strømmen, av brønnbehandlings-fluid til forfiltrene over til det alternative forfilteret, dvs. forfilteret IB, og forfilteret IA tas ut av drift for vedlikehold eller erstatning av filterpatronen. Karakteristisk vil. en trykkforskjell over filteret på ca.. 3,5 kg/cm<2>benyttes som et signal for driftsstans.

På samme måte tilveiebringer trykkindikatoren 8B et mål

på trykkfallet over sluttfilteret 2 ved tapping av innløps-ledningen 26 og utløpsledningen 27, .noe som derved indikerer

når. trykkfallet, har nådd et nivå der sluttf ilteret 2 krever vedlikehold eller erstatning.

Strmningskontrollventilen 3.0 kontrollerer avløpfiltratstrøm-men i rørledningen 27 fra sluttfilteret 2 og i henhold til

dette strømmer filtratavløp i rørledning 25 enten fra forfilteret IA eller IB. Strømningskontrollventilen 30 opprettholder derved strømdensiteténe over forfilteret og sluttfilteret innen de angitte grenser på fra 0,05 til 0,5 gallon pr., minutt pr. fot<2>overflateareal for hvert av filtrene.

Turbiditetsmåleren 31 antyder avløpsturbiditeten i rørled-ningen 27 og i henhold til dette faststoffbelastningen i avløpet. Strømdensiteten justeres etter hvert som det er. nødvendig for å tilveiebringe den ønskede filterlevetid. Innenfor strømdensitetsområdene på ca. 0,05 til ca. 0,5 gallon pr. minutt pr. fot<2>filteroverflate er avløpskvali-teten i det vesentlige uavhengig av strømdensiteten.. Ved

å redusere strømningshastigheten innenfor det spesifiserte området, kan imidlertid filtrenes levetid forlenges.

Behandlingsfluidreservoarer benyttes fortrinnsvis i begge ender av systemet som er beskrevet i figur 1, så vel som

i begge ender av systemet som er beskrevet i figur 2. Dvs.

at for de behovene for klart behandlingsfluid kan variere og tilbakevendingshastigheten eller tilbakeføringshastigheten til behandlingssystemet som vist i figurene 1 og 2 på samme måte kan variere f.eks. på grunn av fluid som går tapt i hullet, benyttes et reservoar eller en reservetank i front-enden for å kunne tilpasse systemet til variasjoner i til-bakestrømningshas.tighetene. På samme måte kan et reservoar oppstrøms det første filter benyttes for oppfriskningsfluidbg for. å tilveiebringe et reservoar som kan imøtekomme krav utover behandlingssystemets kapasitet.

Det totale avløpsvolum som filtreres pr. arealenhet filter kan settes i forbindelse med strømningshastigheten eller strømdensiteten for innkommende behandlingsfluid ved følgende ligning:

der det totale.avløpsvolum som filtreres pr . , fot'2 filteroverflate måles i gallon pr. fot<2>filteroverflate, innløps-suspensjonsstrømningsdensiteten måles i gallon pr. minutt pr. fot<2>f ilteroverf late og k. er en konstant.

I henhold til denne ligning og for et gitt filtermediet

med et gitt overflateareal vil etter hvert som fluidstrømnings-densiteten for et innløpende eller behandlingsfluid med et konstant faststoffbelastning, reduseres, det totale avløps-strømvolum inntil tilstopping økes. Hvis innløpende strøm-ningsdensitet opprettholdes innen området ca. 0,05 til ca. .0,5 gallon pr. minutt pr. fot<2>overflateareal av filteret, vil det oppnås et akseptabelt totalt avløpsstrømningsvolum med en akseptabel filterlevetid før tilstopping eller blokkering av filteret på grunn av oppbygning av en filterkake som er for tykk og tett til å tillate strømning gjennom kaken ved et akseptabelt trykkfall.

Behandlingssystemet som er vist i figur. 2 tilsvarer det .

i figur 1,.bortsett fra at det benyttes et en-trinnsoverflate-filtersystem, fortrinnsvis et av den type som er beskrevet i den parallelle ovenfor nevnte Miller og Reed US-søknad.

Som i figur 1 er det foran filtersystemet i figur 2 anordnet en .rystesil kalt SS og et par sentrifugalseparatorer kalt CS. I systemet i figur 2 er det imidlertid ikke vist noe forfilter.

'Som vist i figur 2 blir innløpende behandlingsfluid ført gjennom rystesilen og deretter gjennom sentrifugalseparatoren

hvoretter væsken trer til. filtersystemet via innløpsledningen 42. Væsken beveger seg deretter videre via' rørledning 43

til'filteret 40. Strømmen gjennom rørledningen 4 3.. til filteret 40 konstrolleres av-på-ventiler 47 og 48.

Det er anordnet en avtappings.ledning 41, kontrollert av-på-ventilen 44 for å tappe av fluid fra filteret under drift hvis dette er ønskelig. På samme måte som med filtersystemet som er beskrevet i figur 1, er tappeledrtingen 41 ikke nødven-dig hvis den foretrukne anordning som er beskrevet i den

parallelt løpende Miller og Reed US-søknad benyttes.

Innløpende behandlingsfluid strømmer via rørledningen 43 til filteret 40 og deretter ut av filteret 40 via rørled-ningen 49. Trykkdifferanseindikatoren 46 over filteret 40 tapper ledningene 43 og.49 og tilveiebringer et mål på trykk-' fallet over filteret og indikerer således det punkt der erstatning eller vedlikehold av filteret er nødvendig, dvs. det tidspunkt der belastningen på filteret .'når det punkt at trykkfallet over filteret ikke lenger er akseptabelt.

Str.ømningskontrollventilen 45 kontrollerer avløpsstrømmen fra filteret 40 og kontrollerer således strømningsdensiteten for innløpende behandlingsfluid til innen det krevede om-råde på ca. 0,05 til ca. 0,5 gallon pr. minutt pr. fot<2>filteroverflåte.

Turbiditetsmåleren 39 måler turbiditéten i avløpet og i henhold til dette faststoffbelastningen i avløpet. Denne måling benyttes for å styre ytelsesnivået for filteret.

Filtere som kan benyttes ifølge oppfinnelsen er de som karak-teriseres som overflatefiltere. Denne type filtere i motsetning til dypdefiltere virker ved å fange inn partikler primært på overflaten av filteret og ikke inne i filter-legemét. Kapasitet og filtreringsevne for et slikt filter utgjøres av filterkaken. I motsetning til dette omfatter dypdefilteret karakteristisk et viklet legeme av et filament-materiale i sylindrisk form med en hul kjerne og det arbeider ved å tilveiebringe et legeme av filtreringsmateriale som gir tallrike veier for fluidet som skal filtreres og fanger partikkelformig materiale på forskjellige punkter langs disse veier, dvs. i dypden av filtermediet, noe sortier grunnen til det konvensjonelle beskrivende navnet dypdefilter, dvs.-at slike filtere tilveiebringer oppfangingskapasitet ved å holde urenhetene i filtermediet. Når materialer filtreres, slik som de som man må regne med i et olje- eller gassbrønn-behandlingsf luid, vil dypdefilteret karakteristisk fange partikkelf ormige faststoffer i de første 6 til..12 mm i et konvensjonelt sylindrisk dypdefilter med en utvendig diameter på ca. 7,5 cm.''

Overflatefiltere som brukes ifølge foreliggende, oppfinnelse er relativt tynne, ark- eller membranlignende stoffer. De ..er fortrinnsvis tildannet til foldet form og benyttes i form av filterpatroner av den type som er kjent i filtrerings-industrien. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fanger overflatefiltere det faste partikkelmaterialet primært på oppstrømsoverflaten av overflatefilteret og bygger deretter opp en filterkake som utgjør en del av komposittfilteret,

dvs. en kombinasjon av filterkake og overflatefilter, og tilveiebringer et effektivt filtreringssystem for fjerning av partikler helt ned til 0,1 um, selv med overflatefiltere som i seg selv har vesentlig større poreåpninger.

Måten på hvilken filterkaken dannes, er vesentlig for vel-lykket gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Det er oppdaget at det faste partikkelmaterialet som finnes

i brønnbehandlingsfluider, dvs. borings- og.formasjonsrester som angitt ovenfor, danner en filterkake med de nødvendige egenskaper med henblikk på porestørrelse og densitet, og tilveiebringer den nødvendige permeabilitet og levetid,

når systemet kjøres innen de strømningsdensiteter som her er gitt, nemlig fra ca. 0,05 til ca. 0,5 gallon pr. minutt-pr. fot<2>filteroverflate. Overflatefiltere som kan benyttes

ifølge oppfinnelsen behøver slett ikke ha og har fortrinnsvis ikke absolutt poreforhold så fine som de fineste partikler man søker å fjerne ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, nemlig ca. 0,1 um. I henhold til dette vil når . overf latef iltrene ifølge oppfinnelsen først er. bragt i tjeneste, fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ikke umiddel- . bart tilveiebringe et avløp i det vesentlige fritt for. faste partikkelstoffer i området 0,1 til 30 um slik uttrykket "i det vesentlige fri" er definert ovenfor. Relativt hurtig bygges imidlertid filterkaken opp,og det forurensede be-handlingsf luid føres gjennom overflatefilteret og systemet begynner, å gi et. avløpsf iltrat med ønsket kvalitet.

Hvis olje- eller gassbrønnbehandlingsoperasjonen fra begynnelsen av filtreringsprosessen må være i det. vesentlige fri for faste partikkelstoffer, bør foreliggende fremgangsmåte gjennomføres med et nedstrøms sluttfilter med et egnet absolutt poreforhold for å stanse gjennomgang av faste part.ikkel-materialer med en størrelse over det som kan tolereres ved den spesielle behandlingsoperasjon. Generelt vil nedstrøms-eller sluttfiltere ha et finere absolutt poreforhold enn oppstrøms-' eller forfiltere. Sluttfiltere er helst et over-flatef ilter slik det er nødvendig for forfiltere eller et. enkelt-trinnsfilter. Fortrinnsvis arbeides det også her ved en strømningsdensitet fra ca. 0,05. til ca. 0,5 pr. fot<2>f ilteroverf lateareal. På grunn av den-lavere belastning som legges på sluttfilteret kan dette imidlertid kjøres, ved relativt høyere strømdensiteter, mens således en for-filterstrømningsdensitet på 0,3 gallon pr.- minutt pr. fot<2>filteroverflate eller mindre er foretrukket, kan en slutt-filterstrømningsdensitet helt opptil 0,5 gallon pr. minutt pr. fot<2>eller sågar høyere være tilfredsstillende på grunn av den reduserte belastning på sluttfilteret.

Størrelsen på dette nedstrøms-sluttfilter, dvs. det totale antall fot<2>filter som benyttes.og strømningsdensiteten, skreddersys fortrinnsvis til innenfor det området som er angitt for forfiltrene, nemlig innen området 0,05.til 0,5 gallon pr. minutt pr. fot<2>sluttfilteroverflate. Som an-tydet ovenfor har imidlertid fordi belastningen på dette nedstrømsfilter, er relativt lav, spesielt etter at filterkaken er bygget opp på forfilteret, filtre en brukbar levetid på flere ganger, opptil 20 til 30 ganger levetiden for forfiltere. I henhold til dette kan nedstrømssluttfilteret arbeide ved høyere strømningsdensiteter enn forfiltere selv om man fremdeles holder, seg innen det foretrukne området på 0,05 til ca. 0,5 gallon pr. minutt pr. fot<2>filteroverflate.

Filtermedia.som kan benyttes som overflatefiltere, dvs.

for forfilter og sluttfilter der to eller flere trinns-filtersystemer benyttes eller for filter i et enkelt-trinnssystem, omfatter et vidt spektrum av porøse arkmaterialer med porer fra overflate til overflate. Et eller flere ark av det. samme eller av varierende porøsitet kan benyttes.

Ark slik som åpne vevnader, duker eller plaster med riktig poreforhold kan benyttes. Papirark som hvis ønskelig kan harpiksimpregneres er det foretrukket basismateriale fordi disse tilveiebringer et effekt, alsidig og rimelig fluid-permeabelt filtermedium. Harpiksimpregnerte cellulosebaserte papirark er det foretrukne filtermedium for forfiltere. Syntetiske harpiksfibere kan tildannes til fibrøse ark og benyttes og omfatter f.eks. forskjellige polymermaterialer slik som fibere av polyvinylklorid, polyolefiner slik som polyetylen og polypropylen, polyvinylklorid, polyestere og polyamider. I tillegg kan filtermedier som kan benyttes ifølge oppfinnelsen fremstilles fra et vidt spektrum andre materialer inkludert glass, kaliumtitanat, mineralull og lignende. Gummi, kasein, hamp,, jute, lin, bomull, silke,

ull og mohair kan også benyttes. Fibrøse materialer som beskrevet ovenfor kan tildannes til arkmaterialer som vevede eller.ikke-vevede fibrøse sjikt,.slik som belter, matter og lignende. Vevet trådduk kan også benyttes.

Filtere i et enkélt-trinnsfiltersystem og forfiltere i et to-trinnssystem bør ha et absolutt poreforhold innen området

fra ca. 0,1 til ca. 40 um, fortrinnsvis fra ca. 0,5 til ca.

30 um, helst fra ca. 5 til- ca. 12 um' og aller helst ca. 10

um. Nedstrøms- eller sluttfiltere bør. fortrinnsvis ha et absolutt poreforhold innen området fra ca. 0,1 til ca. 20 um, fortrinnsvis fra ca. 0,5 til 10 um og aller helst ca. 2 um eller, mindre.

Fortrinnsvis er overflatefiltrene som benyttes ifølge oppfinnelsen så tynne som praktisk mulig for å tillate bretting og bruk i konvensjonelle filterpatronelementer. Jo tynnere materialet er, jo større er antallet tilgjengelige folder og jo høyere er overflatearealet som kan oppnås for en gitt patronstørrelse. Arkmaterialet som benyttes som filter, ifølge oppfinnelsen.kan i enkelte tilfeller være tilstrekkelig stiv til å være selvbærende når det tildannes i sylindrisk form. Hvis det imidlertid ikke er det, kan det bæres av andre mere porøse materialer sammen med en porøs kjerne og/eller en porøs ytre hylse av stivt materiale slik som

■polypropylen eller lignende som benyttes.som bærer..

I filtere som kan benyttes ifølge oppfinnelsen benyttes filtermediene fortrinnsvis i rørformet foldet form, fortrinnsvis omhyllet i en konvensjonell patron, slik som en konvensjonell polypropylenpatron med en stiv kjerne, en porøs ytre hylse og endekapper for å tilveiebringe den.nød-vendige understøttelse og midler for festing av filterpatronen i et egnet hus eller for festing av en eller flere filterpatroner til hverandre ende mot ende som beskrevet i den tidligere nevnte parallelt løpende US-SN i navnet Miller og Reed. Et foretrukket patronelement for bruk som forfilter ifølge oppfinnelsen fremstilles fra et ha.rpiksimpreg-nert cellulosepapirarkmateriale med egnet absolutt poreforhold, tildannet til rørformet foldet form og båret i et konvensjonelt polypropylen-patronbur som beskrevet ovenfor. Når et forfilter bestående av et antall slike filterpatroner benyttes i et to-trinns-filtersystem for å gjennomføre opp finnelsen, har forfiltere fortrinsnvis et absolutt poreforhold på ca. 10 um og hver patron med konvensjonell størrelse har en tilgjengelig filteroverflate på ca. 5,5 fot2 .På samme måte består sluttfiltere fortrinnsvis av et antall konvensjonelle patronelementer bestående av glassfiberbaserte filterark omdannet til rørformet foldet form og med en tilgjengelig f ilteroverf late på ca. 5,5 fot<2>pr. patron..

Når det benyttes et enkelt-trinnsfiltersystem, er det foretrukne- filtermedium et glassfiberbasert filterark med en absolutt porestørrelse på ca. 10 um.

Filterarkmaterialet hvorfra filterelementene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles kan, hvis ønskelig, impregneres med en syntetisk harpiks eller et cellulosederivat for å øke styrken og motstandsevnen overfor slitasje på grunn av fluidet som filtreres. Imprégneringsmidlet kan velges blant et vidt spektrum av materialer slik som fenol-formaldehydharpikser, urea-formaldehydharpikser, melamin-formaldehydharpikser, polyesterharpikser, polyepoksydharpikser og lignende. Disse materialtyper er velkjente i papir- og tekstilindustrien.

Endekappene for de sylindriske filterark kan være av et

hvilket, som helst ønsket materiale slik som metall eller plast. Fortrinnsvis er de relativt stive og er forbundet

med det sylindriske filterark med en lekkasjetett forsegling.

Et vidt spektrum materialer kan benyttes for å lage endekappene, den porøse kjerne og den porøse ytre hylse. Slike filterpatroner er kjent og konstruksjonen og fremstilling er innenfor det som forventes av fagmannen. Representative brukbare materialer for fremstilling av den porøse kjerne, 'den porøse ytre hylse og. endekappene (heretter kalt "under-støttelseselementer" for filterpatronen) inkluderer rust-fritt stål, aluminium, kopper, magnesium, titan, nikkel,

jern og tallrike legeringer derav. I tillegg kan under-støttelseselementene tildannes av forskjellige syntetiske polymermaterialer. Polypropylen er et foretrukket materiale.

Kjerner laget av polypropylen og andre polymermaterialer

kan fremstilles ved støping fra pulvere eller ved stansing eller forming av arkmaterialer. Et vidt spektrum kjerne-konstr.uksjoner kan benyttes. En egnet kjerne for bruk ifølge foreliggende oppfinnelse er beskrevet i US-PS 3.246.766.

De følgende eksempler illustrerer fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. I eksemplene så vel som i beskrivelsen er alle deler og prosentandeler angitt på vektbasis, hvis ikke annet uttrykkelig er sagt.

EKSEMPEL 1

Det ble gjennomført en serie forsøk ved filtrering av et brønnkompletteringsfluid på en 80 "slot"-boreplattform anordnet til havs på ca. ,65 meters dyp. Gjenstanden for forsøket var å resirkulere kompletteringsfluidet, en 5 %-ig vandig natriumkloridsaltoppløsning, med maksimal partikkelstørrelse for suspendert fast partikkelformig materiale i filtratet

under 1 um og en total faststoffbelastning på mindre enn

■1 ppm. Rensesystemet benyttet i serie en 200 mesh rystesikt fulgt av to sentrifuger. Strømningskapasiteten' gjennom systemet var 4 barrels (168 gallons pr. minutt). Under en typisk kompletteringsoperasjon kan 10.000 til 15.00,0 barrels kompletteringsfluid pumpes inn i brønnen, hoved-mengden under perforeringsvaskingen. En sågar større mengde kompletteringsfluid kan være nødvendig hvis saltoppløsningeh mistes til formasjonen.

Prøvene ble utført ved å benytte en sidestrøm tatt av strøm-men ut av sentrifugen (før det konvensjonelle dypdefiltersystem) ved bruk av filteret vist i figur 2 og med behand-lingsf lu.idreservoarer i begge ender av systemet. En enkelt

25 cm■overflate-filterpatron bestående av glassfiberpapir

som filtermedium i foldet form med korrugeringer med tykkelse 1,27 mm og dypde 1.0,4 mm og med et totalt overf lateareal på 6,5 fot<2>og med et absolutt poreforhold på 3 um ble benyttet. En liten andel av fluidet nedstrøms for sentrifugen ble

passert gjennom den ene prøvefilterpatron, mens hovedandelen av fluidet passerte gjennom den konvensjonelle dypdefiltersystem. En andre prøve på sidestrøm ble også benyttet,

også ved bruk av en enkel 2 5 cm patron av samme type overflate-filtermedium, men med et absolutt poreforhold på 2 um. Begge.disse prøver benyttet det generelle strømnings-skjerna som er vist i figur 2.

Ytelsen ble bedømt ved prøvetaking av avløpet (1) nedstrøms rystesikten, (2) nedstrøms sentrifugene, (3) nedstrøms filterarrangementet i det konvensjonelle dypdefiltersystem

og (4).nedstrøms den ene filterpatron som ble benyttet i sidestrømprøvene ifølge oppfinnelsen. Med prosessen ifølge..

oppfinnelsen var strømningshastigheten'gjennom den enkelte filterpatron som ble benyttet i hver av sidestrømprøvene

0,7 gallon pr. minutt pr. patron, målt med en strømnings-måler nedstrøms . f ilterpatronen som vist i figur 2, dvs.'' en strømningsdensitet på 0,1 gallon pr. minutt pr. fot<2>filteroverflate...

Faststoffinnholdet ble målt ved filtrering av kjente volumer av prøvefluidene på finporede nylonmembranskiver og. den oppsamlede mengde bestemt ved gravimetrisk analyse.

Prosentandelen faststoffer i innløp og avløp ble også målt ved kalibrering av en bærbar turbiditetsmåler, modell "DRT-15". fra Fisher Scientific Company, med gravimetriske analyser. Dette muliggjorde en direkte måling av faststoff-inhholdet under prøven med en nøyaktighet på ca. ±50% ved belastninger på 10.ppm eller høyere. For sammenlignings-formål, dvs. for måling av forandringen i turbiditet fra en prøve til en annen, var turbiditetsmålingene nøyaktig "til innen *±10%.

Partikkelstørrelsesfordelingsskiv.er ble også preparert på prøvestedet ved filtrering av prøveavløpet gjennom dem. Partikkeldensiteten på rystesikten ble bedømt på stedet,

det. blé også gjennomført en virkelig partikkeltelling..

Med systemet ifølge den tidligere kjente teknikk som kontroll, dvs. med en rystesikt, en.sentrifuge og et konvensjonelt filtersystem som besto av ca. 100 standard 25 cm polypropylendypdefilterpatroner, og med et innløp av brønn-kompletteringsfluid med en belastning fra ca.. 1500 til' 2000 ppm faststoff i partikkélform innen området ca. 0,1 til ca. 30 um, var faststoffinnholdet i avløpet fra det konvensjonelle filtersystem (bestemt ved turbiditetsmålinger) 9 00 ppm.

Når inniøpsturbiditeten til det konvensjonelle filtersystem ble redusert til 180 ppm faststoffer (124 nefelos turbiditets-enheter, NTU), ble turbiditeten i avløpet fra det konvensjonelle polypropylen-rystefiltersystem målt til 85 ppm

(80 NTU)

I en serie forsøk nedstrøms rystesikten og oppstrøms sentrifugene, ble kompletteringsfluidet funnet å.inneholde 1683 ppm faststoffer. Nedstrøms sentrifugen inneholdt fluidet

.1681 ppm faststoffer, noe som at. sentrifugen i virkelig-heten var ineffektiv på grunn av den lille partikkelstørrelse for faststoffene og at disse var godt dispergert i fluidet. I. en annen serie forsøk hadde kompletteringsfluidet oppstrøms rystesikten et faststoffinnhold i innløpet på 115.633 ppm. Nedstrøms sentrifugen som var. i drift på det tidspunkt inneholdt fluidet 2040 ppm faststoffer.

Analyse av sentr i f ugeavløpe t for partikkelf ordelingen viste, at for partikler over 1 um i størrelse var ca. 70% av partiklene innen området 1 til 5 um, 20% av. mellom 1 og 15 um og mindre enn 4% var over 25 um.

De gjennomførte prøver med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og méd en strømningsdensitet på .0,1 gallon pr. minutt pr. fot<2>filteroverflate og ved bruk av en.enkel filterpatron (2 um absolutt poreforhold, serie A og 3 um absolutt poreforhold, serie B), ga resultatene som er angitt i tabell 1.

Det er tydelig fra disse resultater at etter en første periode, mens en filterkake dannes, inneholdt.avløpssalt-oppløsningen 5 ppm eller mindre faststoffer ved innløps-belastninger i området fra ca. 40 og helt opp til 1840 ppm ved bruk av en enkelt filterpatron i et enkelt filtreringstrinn utenfor filteret. Ved bruk av enhver patron- representerte tiden til tilstopping den adekvate, patronlevetid i. drift opp til et differensialtrykk på 4,92 kg/cm<2>(serie A).

I serie A var patronen i drift i 69 minutter, méns man i

■løpet av denne tid foretok tre patronbytter i systemet som brukte konvensjonell filtrering. Innløpsfaststoffinnholdet lå fra ca. 300 ppm til ca. 1500 ppm'i denne periode. Avløpet fra fiiterpatronen hadde en partikkelstørrelse på mindre enn 2 um og en faststoffbelastning på under 1 ppm.

I serie B var medgått tid i drift 45 minutter i løpet av hvilket tidsrom innløpsfaststoffinnholdet lå fra ca. 500 ppm til ca. 1800 ppm og avløpet hadde én partikkelstørrelse på opptil .5 um og en faststoffbelastning på 5 ppm eller mindre.. Serie B-prøven ble avsluttet ved en Ap på kun 0,35 kg/cm<2>på grunn av mørket. De oppnådde resultater antyder imidlertid at en forlenget filterlevetid ville kunne oppnås. Således representerte den 45 minutter lange filterlevetid

oppnådd med en AP-oppbygning på kun 0,35 kg/cm<2>to patronbytter i det konvensjonelle filtreringssystem.

'I de ovenfor angitte forsøk var strømningsdensiteten 0,10 gram pr. minutt pr. fot2 . Ved. denne strømningsdensiteten hadde filtersysternene akseptable levetider før blokkering.

: EKSEMPEL 2

Det ble gjennomført en serie laboratorietilreringsprøver

på et brønnkompletteringsfluid i form av en 5 %-ig natrium-kloridsaltoppløsning med en faststoffbelastning av par-..tikler i størrelsesområdet ca. 0,1 til ca. 30 um og 500 ppm, dvs. på brønnkompletteringsfluidet som ble benyttet i offshore-boreplattformen i eksempel 1 og oppsamlet ned-strøms sentrifugene i to-trinnsfiltersystemet som er vist i figur 1. Forfiltertrinnet besto av tre overflatefilter-skive.r av epoksyharpiksimpregnerte cellulosepapirf iltere •med et nominelt fjerningsforhold på 10 um og en absolutt porestørrelse på 30 um, fulgt i serie av et sluttoverflate-filter bestående av.en skive av glassfiltermediet fra éksem-pel 1 med en absolutt porestørrelse på 2 um.

Kompletteringsfluidet ble sirkulert til forfiltreringstrin-net med en strømningsdensitet på 0,13 gallon pr. minutt pr. fot<2>forfilteroverflate og til slutt filteret i en strøm-, ningsdensitet på 0,39 gallon pr. minutt pr. fot<2>filteroverflate. Etter 2 timer var det bygget opp en filterkake ,på forfilteret til en tykkelse på ca. 0,7 mm, ved hvilket

■tidspunkt det var oppnådd en trykkdifferanse på 2,6 kg/cm<2>over forfilteret, hvoretter prøven ble stanset. Det ble ikke bemerket noen vesentlige trykkoppbygning på slutt-' filteret.

Det gjennomsnittlige avløp nedstrøms forfilteret, men før

sluttfilteret ble analysert for mengden faststoffinnhold

og denne ble funent å. være 130 ppm i løpet av de første

10 driftsminutter.■ 10 minutter etter oppstarting ved en inngående faststoffbelastning på 500 ppm til forfilteret, ble det oppnådd et avløp inneholdende mindre enn 1 ppm ned-strøms sluttfilteret. Disse resultater viste at.i dette tilfellet var.et finporet sluttfilter nødvendig under den første periode av driften (inntil oppbygningen av en filterkake på forfilteret hadde skjedd) for å redusere faststoff-'belastningen og å oppnå et klart avløp under den første drift. Det skal bemerkes at det effektive trykkdifferensial over filterpatronen som er den primære determinant for når en f ilterpatron må forandres, forutsatt at tilstrekkelig f.il-' treringsegenskaper opprettholdes, kan være forskjellig for en foldet patron sammenlignet med et filter.av typen flat skive av samme materiale, fordi volumet mellom foldene helt kan fylles før trykkforskjellen over tykkelsen av filterkaken og overflatefilteret har.nådd et nivå der trykkdiffe-rensialet er uakseptabel. En bestemmende faktor i et slikt system blir således det punktet på hvilket volumet mellom foldene i filteret er fylt, noe som derved vesentlig reduserer.overflatearealet som er tilgjengelig for filtrering. I henhold til dette gir k-verdiene i den tidligere diskuerte ligning og som også er gitt i figur 3 for et 2 um-glassfilter, og som ble ■ bestemt på flate filterskiver av arkmateriale, brukbare retningslinjer for å bestemme den totale avløpsstrøm pr: fot<2>filteroverflate som kan forventes gjennom et spesielt filtermateriale før det skjer tilstopping. Imidlertid kan konfigurasjonen av filtermateriale, f.eks. et rørformet

foldet filterark, slik det fortrinnsvis benyttes for å mak-simalisere filteroverflaten for et gitt filterhus," vis å

vis en flat skive av samme filterark, resultere i en mere begrenset, driftslevetid enn ligningen ville foreslå. - Ligningen tilveiebringer effektivt en øvre grense for det totale avløp som.kan oppnås pr. fot<2>filteroverflate. I praksis vil utskiftning av filteret i prinsippet bli bestemt av det akseptable, trykkfall over filteret og selvfølgelig av den akseptable avløpsfaststoffbelastning som bestemmes ved å overvåke faststoffbelastningen i avløpsfluidet fra filteret.

Med henblikk på de forsøk som ble gjennomført i eksempel

2, ble det også fastslått at etter de første 10 minutters oppstarting av forfilteret ville en forstyrrelse av systemet • slik som trykkstøt fra en pumpe som stopper og starter igjen,

avlaste forfilteret i.en 10 minutters periode før avløpet igjen kom i likevekt ved en faststoffbelastning på mindre enn 1 ppm. I løpet av denne 10 minutters periode viste avløpet fra forfilteret 28 ppm.

EKSEMPEL 3

Den følgende serie laboratorieforsøk ble gjennomført på kompletteringsf luid av vandig 5 %-ig natriumk.loridsaltopp-løsning inneholdende 500 ppm fast partikkelformig materiale med en størrelse innen området 0,1 til 30 um fra brønnen beskrevet i eksempel 1. Et enkelt filtertrinn ble benyttet og det gjennomført.tre separate prøver ved bruk av individuelt spesielt preparerte filterpatroner av det epoksy-harpiksimpregnerte papiroverflate-forfilter som ble benyttet i eksempel 2, redusert i total lengde til ca. en kvart av

. ■standardlengden. De tre filterpatroner•■ hadde følgende kon- figurasjoner :. Disse forsøk ble gjennomført ved bruk av systemet som er vist i figur 2 ved en avløpsstrømningsdensitet (k.= 3,2) som angitt i.tabellen nedenfor.

Dette eksempel viser at for et.gitt filtermedium i foldet form er det et optimalt antall folder. Generelt kan man si at jo flere folder jo større er overflatearealet, et ønskelig trekk. Hvis imidlertid antallet folder er for

høyt, blir volumet av rommet mellom foldene som er tilgjengelige for:filterkakeoppbygning redusert, noe som er en uønsket egenskap. For dette system var 98 folder bedre enn både 89 og 108. Ideelt bør filteret nå en AP-verdi ved hvilken

stengning vanligvis inntrer på det punkt der volumet mellom foldene akkurat er fylt.

EKSEMPEL 4

Den følgende laboratorieprøve ble gjennomført på et kompletteringsf luid av en 5 %-ig vandig natriumkloridsaltopp-løsning inneholdende 500 ppm fast partikkelmateriale i størrelsesområdet 0,1 til ca. 30 um fra brønnen beskrevet

i eksempel 1. Filtersysternet besto av en enkel overflate-filterpatron med en kvart standardlengde av den type som

er beskrevet i eksempel 3. Foldene hadde en dypde på .15,9

mm og det var 60 korrugeringer eller folder med et totalt areal på 0,96 fot2 . Et- standardlengdeelement av denne type

hadde ca. 5 fot<2>over f lateareal,- noe som ga to ganger kakevolumet for et 98 korrugeringers element med folder med

en dypde på 10,4 mm. Ved en strømningsdensitet på 0,138 gallon pr. minutt pr. fot<2>filteroverflate (k = 3,2) gikk det med 120 minutter før trykkforskjellen over filteret nådde 2,8 kg/cm2 , en verdi v.éd hvilken filteret vanligvis vil skiftes ut på grunn av den høye trykkforskjell.

Dette eksempel viser at ved å gå over til.dypere folding

kan man oppnå et totalt filterareal med en lavere strømnings-densitet og derved øke kakevolumet.

EKSEMPEL- 5

Den følgende.laboratorieprøve ble også gjennomført på et kompletteringsfluid av 5 %-ig vandig natriumkloridoppløsning med varierende belastninger fra 1500 ppm til 100 ppm fast partikkelformig materiale med størrelse innen området 0,1 til ca. 30 um, tatt fra brønnen i eksempel 1. I dette tilfellet besto et enkelt overflatefiltreringstrinn av en skive av filtermediet i eksempel 1 med en k-verdi lik 2,3 og med et absolutt poreforhold på 2 um og med et overflateareal på 0,015 fot<2>og dette ble benyttet med en strømnings-hastighet på 6 cm'3 ' pr. minutt.

Ved 1500 ppm innløpsbelastning krevet filteret 110 minutter for å nå en trykkforskjell på 2,1 kg/cm2 .

Ved.500 ppm innløpsbelastning var 140 minutter nødvendig for å nå den samme trykkforskjell og ved 100 ppm innløpsbe-lastning var .170 minutter nødvendig for å nå..en trykkforskjell på 2,25 kg/cm2 ..

I alle disse prøver var avløpet tilsynelatende klart. Denne serie prøver viser at man kan redusere innløpsbelastningen fra et nivå på 1500 til 100, mens filterets levetid kun øket .fra 110 til 170 minutter, noe som antyder at levetids-forventningene for et skivetyperfilter ikke er avhengig av.belastningen på skivefilteret.

Analyse av de data som ble oppnådd ved forsøkene av den ovenfor eksemplifiserte type og spesielt studiet av kurvene som ble oppnådd ved å føre opp trykkforskjellen AP mot tiden, noe som representerer filterets brukbare levetid,, viser at for et,gitt filtermedium med et gitt filtermediumoverflate-areal ved en gitt innløpsbelastning kan det totale avløps-strømningsvolum gjennom filteret over den. brukbare levetid for filteret representeres ved ligningen: Verdien av k i denne ligning må bestemmes empirisk, fordi verdien avhenger av typen fluid som filtreres, typen fpr^urensning eller belastning som er tilstede og som fjernes ved filtreringen og andelen av forurensende belastning i innløpende væske. Den empiriske, bestemmelse skjer i henhold til følgende standardiserte prøve.

En prøve av filtermediet som skal benyttes i filtreringssystemet ifølge oppfinnelsen (i form av en skive av kjent overf lateareal, f.eks. 0,015 fot<2>), anbringes i et prøve-fesfe og innløpende behandlingsfluid fra fluidstrømmen'som skal filtreres tas fra sluttrensetrinnet, dvs. nedstrøms, rystesikten eller sentrifugen eller et grovt filter., avhengig av hvilken av disse systemer som befinner seg oppstrøms filteret, og føres gjennom filterskiven. Strømningsdensiteten for innløpende behandlingsfluid opprettholdes i det foreskrevne området fra 0,05 til 0,5 gallon pr. minutt pr. fot2 overflateareal og strømningen fortsettes og totalt avløp måles inntil trykkforskjellen over filterskiven når 2,11. kg/cm2 hvoretter prøven stoppes. Fra avløpsstrømningsdata, strømningsdensite-ten for innløpende behandlingsfluid beregnes, verdien for k ved bruk av den ovenfor angitte ligning. Ved så å benytte denne verdi for k, kan det totale volum av avløp som kan oppnås eller, alternativt den totale mengde behandlingsfluid som kan filtreres ved spesifisert strømningsdensitet for innløpende behandlingsfluid oppnås. Hvis et annet filter-" medium benyttes eller belastningen i innløpende, fluid forandres: eller andre variasjoner inntrer, er det nødvendig å kjøre standardprøven på ny og beregne k omigjen. Fordi verdien for k.bestemmes med en skive av filtermateriale og patronfiltrene som benyttes ved fremgangsmåten ifølge.oppfinnelsen karakteristisk foreligger i foldet form, kan bestem-' meisen om å stenge kjøringen og å forandre filtrene, bestemmes, ved oppbygning av filterkake til et punkt der volumet mellom . foldene er fulgt, på hvilket punkt overflateårealet som er tilgjengelig i den foldede patron i det vesentlige er den ytre sylindriske overflate av den nominelle ytre overflate av det .sylindriske filter, dvs. at overflateårealet

for det sylindriske filter har sunket fra den opprinnelige høye verdi og nå gjengir kun overflateårealet som er tilstede i et vanlig dypdefilter. På dette punkt vil trykkforskjellen over filteret ha øket vesentlig, noe som krever stengning, og utbytting av f ilterpatroner.. Dette kan skje før. verdiene til høyre og til venstre i den ovenfor angitte ligning har samme verdi. I henhold til dette er ligningen brukbar som generelle retninglinjer for den øvre grense for det totale avløpsvolum som kan filtreres,, men med et foldet filter kan det virkelige totale volum være mindre..

I figur 3 er k-verdiene ført opp mot prosentandel partikler (av det totalt tilstedeværende antall) med en størrelse mindre enn 5 um i innløpet.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan benyttes med et stort antall olje- og gassbrønnbehandlingsfluider. Oppfinnelsen finner spesiell, anvendelse, ved komplettering, stimulering og bearbeidingsfluider av alle typer, spesielt vannbaserte natriumkloridsaltoppløsninger inneholdende forskjellige mengder natriumklorid eller lignende i en mengde opptil 25%

av saltoppløsningen. Kompletteringsfluider basert på blan-dinger av vann og salt eller vann og ublandbare oppløsnings-midler slik som alkoholer, polyoksyalkaliglykoler og glykol-et.ere kan også behandles ved fremgangsmåten ifølge, oppfinnelsen. Mens oppfinnelsen har primæranvendelse på olje-brønnkompletteringsfluider, kan den også benyttes med olje-og gassbrønnbehandlingsfluider slik som brønnstimulerings-fluider som benyttes under trykk for frakturering av strata slik som alkalisk og sure vandige fluider. I disse tilfelle må selvfølgelig filtermediet som velges ha evnen til å mot-stå kjemisk angrep fra det angjeldende fluid.

Som bemerket ovenfor, kan nivået for belastning av kompletteringsf luider når de kommer fra olje- eller gassbrønnen. være meget stor.. Filtersystemet ifølge oppfinnelsen er . spesielt konstruert for fjerning av små partikler med en størrelse på mindre enn 30 um, dvs. i diameter langs største dimensjon. Derfor bør større partikler fjernes før væsken tilføres til' filtreringssystemet ved å benytte konvensjonelt utstyr for fjerning av grove partikler slik som rystesikter, sentrifuger og grove filtere, hvis porestørrelse ligger godt over 30 um, f.eks. 50 til 100 um eller høyere. Når slike metoder for fjerning av store partikler eller grove partikler benyttes, vil innløpende behandlingsfluid som mates til f-iltreringssystemet ifølge oppfinnelsen vanligvis ikke inneholde over ca. 2000 ppm faststoffbelastning. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan benyttes for en hvilken som helst faststoffbelastning under 2000 ppm. Tilfeldige partikler på over 30 um vil også fjernes.

I filtreringssystemet ifølge oppfinnelsen utgjør overflate-.filtere og. filterkaken som bygges opp på oppstrømsoverflaten åv overflatefilteret under partikkelfjerningen som et filter-komposittmateriale og fjerner partikler under 30 um i stør-relse. Av denne grunn behøver overflatefilteret som benyttes ifølge oppfinnelsen ikke å ha et absolutt poreforhold

eller en absolutt partikkelfjerningsgrad på under 30 um.

Så lenge den gjennomsnittlige filterporestørrelse eller partikkelfjerningsgrad er av samme størrelsesorden eller

mindre enn ert andel av partiklene som er tilstede i innløp-'■. ende fluid, vil en filterkake bygges opp og etter hvert som kaken bygges opp bidrar den til filtreringsfunksjonen til overflatefilteret. I henhold til dette er filtreringsprosessen ifølge oppfinnelsen resultatet av et filterkompo-sittmateriale som dannes av overflatefiltere og filterkaken.

Overflatefilteret vil selvfølgelig fjerne alle partikler

større enn sin porestørrelse helt fra begynnelsen uten oppbygning av filterkake. Som en konsekvens er finere porede overflatefiltere foretrukket der det absolutt ikke kan tillates gjennomgang av partikler mindre enn porestørrelsen for

filtere, selv i filtreringens første trinn. Imidlertid vil filtrene bli dyrere, jo finere filtrene er.. Der høyere

opprinnelige belastninger- i avløpet kan tolereres, kan overf latef iltere hvis absolutte poregrad er større -enn 3,0

um benyttes, fordi det i løpet av de første få minutter, f.eks. etter 10 minutter, vil. bygges opp en filterkake til et punkt der mindre partikler med en størrelse.' under den absolutte poregrad for filtere også vil fjernes på grunn av filtrering gjennom filterkaken, og det således vil oppnås et relativt rent.avløp nedstrøms filteret. Der innløpende faststoffbelastning ikke er utilbørlig høy, f.eks. over 1000 ppm, kan et enkelt filtreringstrinn være tilstrekkelig til. å. gi et klart avløp.. Det er imidlertid foretrukket der det er krevet et avløp fritt for partikler i størrelses-' området fra ca. 0,1 til ca. 30 um eller derover, å.benytte to eller flere filtreringstrinn i serie. Det første trinn vil karakteristisk inneholde et grovere filter enn slutt-trinnet, .noe som tillater at en del av de finere partikler

kan passere gjennom det første filter og bevege seg nedstrøms til sluttfilteret, og således,bygge opp en filterkake både på forfilteret eller det første filtreringstrinn og slutt-filtreringstrinnet eller -trinnene. Gjennomgang, gjennom flerfilteranordninger på denne måte gir en høyere første,

klarhetsgrad enn en enkel passering gjennom et enklere grovere filter.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen finner spesiell anvendelse

ved behandling av olje- og gassbrønnbehandlingsfluider slik som kompletteringsfluider, stimuleringsfluider og bearbeidingsfluider. Den kan også benyttes med den nye form av borefluider som benytter høye saltoppløshingsnivåer, men ikke med de konvensjonelle boreslam som inneholder store mengder bentonitt og lignende. Den har spesiell anvendelig-het for fjerning av bore- og formasjonsrester som er tilstede 1 mengder opptil 2000 ppm faste partikkelformige materialer

med en partikkelstørrelse i området fra ca. 0,1 til ca.

2 0 um.

Claims (21)

1. Filtreringsprosess for oppnåelse av et klart fil-tratavløp fra et turbid olje- eller gassbrønnbehandlings-fluid forurenset med fast partikkelformig materiale bestående av bore- og formasjonsrester med partikkelstørrelser innen området fra. ca. 0,1 til ca. 30 urrr,karakterisert vedat den omfatter å føre behandlingsfluidet gjennom et overf latef ilter med en abs.olutt poregrad på ca.

40 um.eller mindre ved en strømningsdensitet fra ca. 0,05 til ca. 0,5 gallon pr. minutt pr. fot<2>filteroverflate slik at (1) til å begynne med i det minste en del av det partikkelformige materialet samles på oppstrømsoverflaten av over-flatef ilteret og begynner å danne en filterkake med øket evne til å fjerne partikkelformige,stoffer mindre enn den absolutte poregrad for overf latef ilteret, og (2). at nevnte behandlingsfluid deretter filtreres gjennom et filterkompo-sittmateriale av (i) nevnte overflatefilter, og (ii) nevnte filterkake, hvorved det oppnås et klart filtratavløp i det vesentlige fritt for faste partikkelformige,stoffer med partikkelstørrelser innen området fra ca. 0,1 til ca.'30 um eller derover og hvorved levetiden for filteret utvides.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakter i- •s e r t ved at overflatefilteret.har en absolutt poregrad innen området fra ca. 0,5 til ca. 30 um.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert ved' at nevnte klare filtratavløp er i det vesentlige fritt for faste partikkelformige materialer med porestørrelser innen området .fra ca. 0,1 til ca. 30 um.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert, ved åt nevnte.behandlingsfluid er forurenset med opptil 2000 ppm faste partikkelformige stoffer med par-tikkelstørrelser innen området ca. 0,1 til ca. 30. um.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert vedat nevnte klare filtratavløp ikke inneholder mer enn 2 ppm av faste partikkelformige stoffer med partikkelstørrelser innen området fra ca. 0,1 til ca. 30 um.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakter 1-s e r t ved at overflatefilteret har en absolutt poregrad innen området fra ca. 1 til ca. 15 um.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, ka ra kt e r i-' sert ved at nevnte overflatefilter har en absolutt poregrad på ca. 10 um.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakter i-, sert ved at nevnte strømningsdensitet ligger innen området ca. 0,05 til ca. 0,3 gallon pr. minutt pr. fot<2>filteroverflate.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert vedat nevnte behandlingsfluid er forurenset med opptil 1000 ppm faste partikkelformige stoffer.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte overflatefilter omfatter en eller flere filterpatroner bestående av et foldet filterark- materiale i rørform..

11. • Fremgangsmåte ifølge krav 10,karakterisert vedat arkmaterialet er et harpiks-impregnert papir.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat overflatefilteret er et forfilter og at avløpet derfra føres gjennom et andre filter.med en absolutt.poregrad finere enn forfilteret hvorved fra starten av filtreringsprosessen avløpet fra det andre filter i det vesentlige er fritt for faste partikkelformige stoffer med størrelse over. den absolutte poregrad for nevnte andre filter.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12,karakterisert vedat nevnte andre filter er et andre overflatefilter og at strømningsdensiteten gjennom nevnte andre filter ligger innen området oa. 0,05 til ca. 0,5. gallon pr. minutt pr. fot<2>overflateareal...

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12,karakterisert vedat strømningshastigheten gjennom nevnte forfilter ligger innen området, fra ca. 0,05 til ca. 0,3 . gallon pr. minutt pr. fot2 filteroverflateareal.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat nevnte forfilter består av en eller flere filterpatroner bestående av et harpiksimpregnert papirfilterark i foldet, rørformet form og med en absolutt poregrad på ca. 10 um og at nevnte andre filter består av en eller flere filterpatroner bestående av et harpiks-impregnert glassfilterark i foldet, rørformet form og med en absolutt poregrad på ca. 2 um.

16. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 15,karakterisert vedat behand-lingsf luidet- er et kompletteringsfluid.

17. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 15, k a r a k t e r i s. ■ e r t ved at behandlingsfluidet er et stimuleringsfluid.

18. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 15, k,a r a k t e r i s e r t ved at behandllingsfluidet er et saltoppløshingsbasert borefluid.

19. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1. til 15,karakterisert vedat behand lingsfluid er et bearbeidingsfluid.

20. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 15,karakterisert vedat. de faste partikkelformige forurensninger i behandlingsfluidet omfatter bentonittleire.

21. Filtreringsprosess for oppnåelse av et klart fil-tratavløp fra et innløpende turbid olje- eller gassbrønn- behandlingsf luid forurenset med opptil ca. 2000 ppm faste partikkelformige stoffer omfattende bore- og formasjonsrester med partikkelstørrelser innen området fra ca. 0,1 til ca..30 um og omfattende (a) føring av behandlingsfluidet gjennom et filtersystem bestående av to eller flere filtertrinn, der det første filtertrinn omfatter et overflatefilter med en absolutt poregrad på ca. 40 um eller mindre som arbeider ved en strømningsdensitet på ca. 0,05 til ca. 0,5 gallon pr. minutt pr. fot2 filteroverflate, slik at (1) i det minste en andel av partikkelformige faststoffer samles på oppstrøms-overflaten av nevnte overflatefilter i det første filtertrinn og begynner å danne en filterkake med øket evne til fjerning av partikkelformige faststoffer mindre enn den absolutte poregrad på overflatefilteret og (2) at innløpende behandlingsfluid deretter filtreres gjennom et filter bestå-. ende av (i) nevnte overflatefilter og (ii) nevnte filterkake, og (b) passering av avløpet fra nevnte første filtertrinn gjennom et andre filtertrinn bestående av et filter med en finere absolutt poregrad enn nevnte overflatefilter i nevnte første filtreringstrinn, hvorved fra starten av filtreringen avløpet, fra nevnte andre filtreringstrinn i det vesentlige er fritt for faste partikkelformige stoffer større enn den absolutte poregrad for filteret i nevnte andre trinn, og etter dannelse av nevnte filterkake på nevnte oppstrøms-overflate av.nevnte overflatefiltere i nevnte første filtertrinn det oppnås et klart filtratavløp i det vesentlige fritt for partikkelformige -stoffer med partikkelstørrelser innen området ca. 0,1 til ca. 30 um eller derover og at den brukbare levetid for overflatefilteret forlenges.