RU133870U1

RU133870U1 - Borehole Slit Filter

Info

Publication number: RU133870U1
Application number: RU2013120336/03U
Authority: RU
Inventors: Борис Семенович Захаров; Владимир Петрович Будин; Александр Сергеевич Смаркалов
Original assignee: Борис Семенович Захаров
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2013-10-27

Abstract

1. Скважинный щелевой фильтр, содержащий цилиндрический корпус, выполненный в виде отрезка насосно-компрессорной трубы, в стенке которой выполнены сквозные щелевые отверстия, а на ее концах нарезана резьба для соединения с расположенным в скважине выше и ниже фильтра оборудованием, отличающийся тем, что в стенке цилиндрического корпуса выполнены равномерно по окружности корпуса продольные пазы, а щелевые отверстия образованы путем нарезки со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса напротив продольных пазов, по меньшей мере, одной сужающейся по направлению от оси цилиндрического корпуса канавки, прорезанной на глубину, превышающую толщину стенки цилиндрического корпуса в области выполненных в его стенке продольных пазов.2. Скважинный щелевой фильтр по п.1, отличающийся тем, что канавка или канавки нарезаны со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса по винтовой линии.3. Скважинный щелевой фильтр по п.1, отличающийся тем, что со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса нарезана или нарезаны одна или несколько кольцевых канавок.1. A downhole slit filter containing a cylindrical body made in the form of a segment of a tubing, in the wall of which there are through slit openings, and a thread is cut at its ends for connecting to equipment located in the well above and below the filter, characterized in that longitudinal grooves are made uniformly around the circumference of the housing wall, and slotted holes are formed by cutting from the side of the inner surface of the cylindrical housing opposite to the longitudinal grooves Leray one tapered in the direction from the axis of the cylindrical housing groove, slotted to a depth greater than the wall thickness of the cylindrical body in the area formed in its wall longitudinal pazov.2. The downhole slit filter according to claim 1, characterized in that the groove or grooves are cut from the side of the inner surface of the cylindrical body along a helical line. The downhole slit filter according to claim 1, characterized in that one or more annular grooves are cut or cut from the side of the inner surface of the cylindrical body.

Description

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована в строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.The utility model relates to the oil industry and can be used in the construction and operation of oil and gas wells.

Известен скважинный фильтр, содержащий трубчатый перфорированный каркас, продольные опорные стержни с выполненной по их наружной поверхности резьбовой нарезкой (канавками) под витки обмоточной проволоки, причем витки обмоточной проволоки жестко закреплены в резьбовой нарезке с образованием технологической щели (зазора) между ними (см. Гаврилко В.М. Фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин, Москва, 1968 г., с.77).A well-known filter containing a perforated tubular frame, longitudinal support rods with threaded threads (grooves) made on their outer surface for winding wire windings, and winding wire turns are rigidly fixed in threaded thread to form a technological gap (gap) between them (see Gavrilko V.M. Filters of water intake, water-reducing and hydrogeological wells, Moscow, 1968, p.77).

Однако конструкция фильтра недостаточно надежна, что связано с непрочным креплением витков обмоточной проволоки на продольных опорных стержнях. В случае обрыва витков обмоточной проволоки в нескольких местах по периметру происходит разматывание всего фильтра и, как следствие, возникновение аварийной ситуации в скважине.However, the design of the filter is not reliable enough, which is associated with weak mounting of the turns of the winding wire on the longitudinal support rods. In the event of a break in the turns of the winding wire in several places around the perimeter, the entire filter is unwound and, as a result, an emergency occurs in the well.

Известен фильтр спирально-щелевой скважинного глубинного насоса, содержащий цилиндрический корпус, выполненный в виде отрезка насосно-компрессорной трубы в стенке которой выполнены сквозные отверстия и соединенный с входом скважинного насоса посредством резьбового соединения, при этом на цилиндрическом корпусе размещен с возможностью замены спирально щелевой фильтрующий элемент, выполненный в виде спирально навитой и приваренной к продольным пруткам проволоки с треугольным профилем, причем фильтрующий элемент зафиксирован на цилиндрическом корпусе между верхней, промежуточной и нижней упорными втулками, (см. патент на полезную модель RU №50598, кл. E21B 43/08, 20.01.2006).A known filter of a spiral-slotted borehole downhole pump, comprising a cylindrical body, made in the form of a segment of a tubing in the wall of which has through holes and is connected to the inlet of the borehole pump by means of a threaded connection, while a spiral-slotted filter element is disposed on the cylindrical body to replace made in the form of a spiral-wound and welded to the longitudinal rods of a wire with a triangular profile, and the filter element is fixed to the cylinder ndricheskom housing between the upper, intermediate and lower thrust bushings (see. the utility model patent RU №50598, cl. E21B 43/08, 20.01.2006).

Данный скважинный фильтр обеспечивает надежную фильтрацию откачиваемой из скважины среды. Однако жесткое крепление сборки на колонне труб затрудняет техническое обслуживание фильтра.This downhole filter provides reliable filtration of the medium pumped out of the well. However, rigidly securing the assembly to the pipe string makes filter maintenance difficult.

Наиболее близким к полезной модели по техническому результату и решаемой задаче является скважинный щелевой фильтр, содержащий цилиндрический корпус, выполненный в виде отрезка насосно-компрессорной трубы, в стенке которой выполнены сквозные щелевые отверстия, при этом на цилиндрическом корпусе размещены с возможностью замены, по крайней мере два спирально-щелевых фильтрующих элемента, каждый из которых выполнен в виде спирально навитой и приваренной к продольным пруткам проволоки с треугольным профилем, а на концах цилиндрического корпуса нарезана резьба для соединения с расположенным в скважине выше и ниже фильтра оборудованием (см. патент на полезную модель RU №56947, кл. Е21В 43/08, 27.09.2006).The closest to the utility model in terms of the technical result and the problem to be solved is a downhole slit filter containing a cylindrical body made in the form of a segment of a tubing, in the wall of which there are through slotted openings, while at least at least one replacement is placed on the cylindrical body two spiral-slotted filter elements, each of which is made in the form of a spiral-wound and welded to the longitudinal rods wire with a triangular profile, and at the ends of a cylindrical orpusa threaded for connection located downhole equipment above and below the filter (see. the utility model patent RU №56947, Cl. E 21 B 43/08, 27.09.2006).

Данный скважинный фильтр также обеспечивает надежную фильтрацию откачиваемой из скважины среды. Однако сложная конструкция фильтра, включающая трудоемкий технологический процесс изготовления спирально-щелевых фильтрующих элементов, приводят к снижению надежности работы данного скважинного фильтра и усложнению его эксплуатации.This well filter also provides reliable filtration of the medium pumped out of the well. However, the complex design of the filter, including the laborious technological process of manufacturing spiral-slotted filter elements, leads to a decrease in the reliability of this downhole filter and complicate its operation.

Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является снижение трудозатрат и упрощение эксплуатации скважинного фильтра при проведении регламентных работ по замене скважинного фильтра с повышением удобства и простоты смены и регенерации фильтрующего элемента.The objective of the present utility model is to reduce labor costs and simplify the operation of the downhole filter during routine work on replacing the downhole filter with increasing the convenience and ease of changing and regenerating the filter element.

Техническим результатом, достигаемым при использовании данной полезной модели является упрощение конструкции с повышением надежности работы скважинного щелевого фильтра.The technical result achieved when using this utility model is to simplify the design with increased reliability of the downhole slotted filter.

Указанные задача и технический результат достигаются за счет того, что скважинный щелевой фильтр содержит цилиндрический корпус, выполненный в виде отрезка насосно-компрессорной трубы, в стенке которой выполнены сквозные щелевые отверстия, а на ее концах нарезана резьба для соединения с расположенным в скважине выше и ниже фильтра оборудованием, в стенке цилиндрического корпуса выполнены равномерно по окружности корпуса продольные пазы, а щелевые отверстия образованы путем нарезки со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса напротив продольных пазов, по меньшей мере, одной сужающейся по направлению от оси цилиндрического корпуса канавки, прорезанной на глубину, превышающую толщину стенки цилиндрического корпуса в области выполненных в его стенке продольных пазов.The specified task and technical result is achieved due to the fact that the downhole slit filter contains a cylindrical body made in the form of a segment of a tubing, in the wall of which there are through slotted openings, and at its ends a thread is cut for connection with the hole located above and below filter equipment, in the wall of the cylindrical body longitudinal grooves are made uniformly around the circumference of the body, and slotted holes are formed by cutting from the side of the inner surface of the cylindrical rpusa opposite longitudinal grooves, at least one tapering in the direction away from the axis of the cylindrical housing groove, slotted to a depth greater than the wall thickness of the cylindrical body in the area formed in its wall longitudinal grooves.

Канавка или канавки нарезаны со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса по винтовой линии или со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса нарезана или нарезаны одна или несколько кольцевых канавок.A groove or grooves are cut from the side of the inner surface of the cylindrical body along a helical line or from the side of the inner surface of the cylindrical body, one or more annular grooves are cut or cut.

В ходе анализа работы различных конструкций скважинных фильтров было выявлено, что наиболее рациональным является выполнение фильтра с фильтрующей поверхностью аналогичной той, которую получают намоткой по спирали проволоки с профилем, образованным треугольным поперечным сечением проволоки. В этом случае нет необходимости в продольных опорных стержнях с выполненной на них винтовой нарезкой для укладки проволоки с треугольным поперечным сечением на строго определенном расстоянии витков друг относительно друга. Фильтрующую поверхность аналогичную описанной выше представляется возможным получить путем нарезки канавок со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса на глубину, превышающую толщину стенки корпуса в области продольных пазов, выполненных в стенке цилиндрического корпуса и сужающихся в направлении от оси цилиндрического корпуса. При этом достигается возможность получать щелевое отверстие со строго определенными заранее параметрами. Как результат, в одном цилиндрическом корпусе объединены функциональные возможности, для достижения которых требовалось специальное оборудование по изготовлению проволоки, ее укладке и фиксации ее положения относительно корпуса и по изготовлению и фиксации на корпусе опорных стержней.During the analysis of the operation of various designs of well filters, it was found that the most rational is the implementation of a filter with a filter surface similar to that obtained by winding in a spiral wire with a profile formed by a triangular cross section of wire. In this case, there is no need for longitudinal support rods with a screw thread made on them for laying wires with a triangular cross section at a strictly defined distance of the turns relative to each other. It is possible to obtain a filtering surface similar to that described above by cutting grooves from the side of the inner surface of the cylindrical body to a depth exceeding the wall thickness of the body in the region of longitudinal grooves made in the wall of the cylindrical body and tapering in the direction from the axis of the cylindrical body. In this case, it is possible to obtain a slotted hole with strictly defined parameters in advance. As a result, functionality was integrated in one cylindrical housing, which required special equipment for the manufacture of wire, its laying and fixing of its position relative to the housing and for the manufacture and fixing of support rods on the housing.

В то же время удалось получить более простую конструкцию состоящую из одной детали по сравнению с описанной в ближайшем аналоге конструкцией фильтра, что позволяет повысить производительность изготовления фильтра. Выполнение фильтра из отрезка насосно-компрессорной трубы позволяет легко согласовать размеры фильтра по диаметру с диаметром колонны насосно-компрессорных труб, что позволяет использовать для закрепления фильтра на колонне стандартное оборудование, в частности муфты для соединения между собой насосно-компрессорных труб.At the same time, it was possible to obtain a simpler design consisting of one part in comparison with the filter design described in the closest analogue, which allows to increase the filter manufacturing productivity. The implementation of the filter from a segment of the tubing allows you to easily match the diameter of the filter with the diameter of the tubing string, which allows you to use standard equipment to fix the filter on the string, in particular couplings for connecting tubing to each other.

Простота конструкции фильтра позволяет, при необходимости, изготовить его практически в любой мастерской, что исключает необходимость накапливания на складе запасных элементов скважинного фильтра.The simplicity of the filter design allows, if necessary, to produce it in almost any workshop, which eliminates the need for accumulation of spare elements of the downhole filter in the warehouse.

На фиг.1 представлен скважинный щелевой фильтр. На фиг.2 представлен увеличено вид I на фиг.1. На фиг.3 представлен поперечный разрез А-А на фиг.1.Figure 1 presents the downhole slit filter. Figure 2 presents an enlarged view of I in figure 1. Figure 3 presents a cross section aa in figure 1.

Скважинный щелевой фильтр содержит цилиндрический корпус 1, выполненный в виде отрезка насосно-компрессорной трубы, в стенке которой выполнены сквозные щелевые отверстия 2, а на ее концах нарезана резьба 3 для соединения с расположенным в скважине выше и ниже фильтра оборудованием. В стенке цилиндрического корпуса 1 выполнены равномерно по окружности корпуса 1 продольные пазы 4.The downhole slit filter contains a cylindrical body 1 made in the form of a segment of a tubing, in the wall of which there are through slit openings 2, and a thread 3 is cut at its ends for connection with equipment located in the well above and below the filter. In the wall of the cylindrical housing 1, longitudinal grooves 4 are made uniformly around the circumference of the housing 1.

Щелевые отверстия 2 образованы путем нарезки со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 напротив продольных пазов 4, по меньшей мере, одной сужающейся по направлению от оси цилиндрического корпуса 1 канавки 5, прорезанной на глубину, превышающую толщину стенки 6 цилиндрического корпуса 1 в области выполненных в его стенке 6 продольных пазов 4.Slotted holes 2 are formed by cutting from the side of the inner surface of the cylindrical body 1 opposite the longitudinal grooves 4 of at least one groove 5 tapering in the direction from the axis of the cylindrical body 1, cut to a depth greater than the wall thickness 6 of the cylindrical body 1 in the area made in it wall 6 longitudinal grooves 4.

Канавка 5 или канавки 5 нарезаны со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 по винтовой линии или со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 нарезана или нарезаны одна или несколько кольцевых канавок 5.The groove 5 or grooves 5 are cut from the side of the inner surface of the cylindrical body 1 along a helical line or from the side of the inner surface of the cylindrical body 1, one or more annular grooves 5 are cut or cut.

Скважинный фильтр работает следующим образом.Well filter works as follows.

Жидкость с механическими примесями различных размеров поступает извне через щелевые отверстия 2, при этом от откачиваемой скважинным, например штанговым или центробежным, насосом (не показан) жидкой среды отделяются крупные примеси, размер которых превышает размер щелевых отверстий 2. Частицы с размерами менее ширины щелевых отверстий 2 проходят совместно с продукцией скважины. Далее очищенная от примесей жидкая среда из фильтра поступает, например на вход скважинного насоса, если скважинный фильтр установлен на его входе.The fluid with mechanical impurities of various sizes comes from the outside through the slit openings 2, while large impurities are separated from the liquid pumped out by a borehole, for example sucker rod or centrifugal pump (not shown), the size of which exceeds the size of the slit openings 2. Particles with sizes smaller than the width of the slit openings 2 pass together with the production of the well. Further, the liquid medium purified from impurities from the filter is supplied, for example, to the inlet of the well pump, if the well filter is installed at its inlet.

Данная полезная модель может быть использована в нефтегазовой, горной промышленности и других отраслях промышленности при откачке из скважин различного рода жидких сред с механическими примесями.This utility model can be used in the oil and gas, mining and other industries when pumping various types of liquid media with mechanical impurities from wells.

Claims

1. A downhole slit filter containing a cylindrical body made in the form of a segment of a tubing, in the wall of which there are through slit openings, and a thread is cut at its ends for connecting to equipment located in the well above and below the filter, characterized in that longitudinal grooves are made uniformly around the circumference of the housing wall, and slotted holes are formed by cutting from the side of the inner surface of the cylindrical housing opposite to the longitudinal grooves Leray one tapered in the direction from the axis of the cylindrical housing groove, slotted to a depth greater than the wall thickness of the cylindrical body in the area formed in its wall longitudinal grooves.

2. The downhole slit filter according to claim 1, characterized in that the groove or grooves are cut from the side of the inner surface of the cylindrical body along a helical line.

3. The downhole slit filter according to claim 1, characterized in that one or more annular grooves are cut or cut from the side of the inner surface of the cylindrical body.