RU134576U1

RU134576U1 - FILTER WELL DRILLING SLOT "SLIDE"

Info

Publication number: RU134576U1
Application number: RU2013118520/03U
Authority: RU
Inventors: Ренат Ардинатович Нугайбеков; Эдуард Владимирович Валиков; Сергей Николаевич Белоусов; Альфред Фаритович Халиков; Фарида Зявдатовна Хайруллина; Азат Гумерович Хабибрахманов; Денис Валентинович Ксенофонтов
Original assignee: Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп"; Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2013-11-20

Abstract

1. Фильтр скважинный щелевой, предназначенный для установки на входе штанговых глубинных насосов для добычи воды и нефти и содержащий корпус с отверстиями для прохода пластовой жидкости, фильтрующий щелевой элемент, установленный снаружи от корпуса, герметизирующее верхнее наружное кольцо, золотниковый клапан с осевыми каналами, содержащий напорные отверстия, приемные отверстия и заглушку, отличающийся тем, что заглушка выполнена с проточкой в верхней части для установки фильтрующего элемента, с упором и напорными отверстиями в нижней ее части, а в полости заглушки вмонтирован золотниковый клапан и она снабжена контровочным винтом, при этом приемные отверстия расположены в нижней части корпуса, а герметизирующее верхнее наружное кольцо соединено с корпусом с помощью сварки.2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что упор закреплен в заглушке с помощью сварки.1. Borehole slotted filter designed for installation at the inlet of sucker rod pumps for oil and water production and comprising a housing with holes for the passage of formation fluid, a filtering slotted element installed outside the housing, a sealing upper outer ring, a spool valve with axial channels, pressure openings, inlet openings and plug, characterized in that the plug is made with a groove in the upper part for installing the filter element, with a stop and pressure openings in the lower its parts, and a spool valve is mounted in the cavity of the plug and it is equipped with a lock screw, while the receiving holes are located in the lower part of the housing, and the sealing upper outer ring is connected to the housing by welding. 2. The filter according to claim 1, characterized in that the emphasis is fixed in the cap by welding.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована при добыче воды, нефти и газа из недр. Задача создания полезной модели: упрощение конструкции, уменьшение стоимости.The utility model relates to the oil industry and can be used in the extraction of water, oil and gas from the bowels. The task of creating a utility model: simplifying the design, reducing cost.

Известен скважинный фильтр, представляющий собой стальную трубу с отверстиями, на которую намотана профилированная проволока (Гаврилко В.М. Фильтры буровых скважин. М., «Недра», 1985, с.7-9).Known downhole filter, which is a steel pipe with holes on which a profiled wire is wound (Gavrilko V.M. Filters for boreholes. M., "Nedra", 1985, p.7-9).

Недостатком такой конструкции является низкое качество фильтрации из-за изменения межвитковых промежутков и отсутствие защиты фильтрующей сетки от механических воздействий в процессе транспортировки и установки фильтра.The disadvantage of this design is the low quality of the filter due to changes in the inter-turn gaps and the lack of protection of the filter mesh from mechanical stress during transportation and installation of the filter.

Известен фильтр скважинный щелевой, предназначенный для установки на входе штанговых глубинных насосов для добычи воды и нефти и содержащий корпус с отверстиями для прохода пластовой жидкости, присоединенные к корпусу основание и головку, фильтроэлемент, установленный снаружи от корпуса, кольца наружные для герметичной посадки и центрации фильтроэлемента относительно корпуса (пат. РФ на полезную модель №67630, опуб. 27.10.2007).A well-known slotted filter designed for installation at the inlet of sucker-rod deep pumps for oil and water production and comprising a housing with holes for the passage of formation fluid, a base and a head attached to the housing, a filter element mounted outside the housing, outer rings for a tight fit and centering of the filter element relative to the body (US Pat. RF utility model No. 67630, publ. 10/27/2007).

Недостатком данного фильтра является низкое качество фильтрации из-за накопления механических примесей в основании фильтра, а также развинчивание деталей в процессе работы насоса при возникновении вибрации.The disadvantage of this filter is the low quality of filtration due to the accumulation of mechanical impurities in the base of the filter, as well as the unscrewing of parts during operation of the pump when vibration occurs.

Известен фильтр скважинный щелевой, предназначенный для установки на входе штанговых глубинных насосов для добычи воды и нефти и содержащий корпус с отверстиями для прохода пластовой жидкости, навинченные на корпус основание и головку, фильтрующий щелевой элемент, установленный снаружи от корпуса, герметизирующие наружные кольца верхнее и нижнее, золотниковый клапан, вмонтированный в полость основания с осевыми каналами, содержащий напорные отверстия, приемные отверстия, заглушку (пат. RU №117967, МПК⁷ Е21В 43/08, опуб. 10.07.2012).A well-known slotted filter designed for installation at the inlet of sucker rod pumps for oil and water production and comprising a housing with holes for the passage of formation fluid, a base and a head screwed onto the housing, a filtering slot element installed outside of the housing, sealing upper and lower outer rings , a spool valve mounted in the cavity of the base with axial channels, containing pressure openings, inlet openings, plug (Pat. RU No. 117967, IPC ⁷ ЕВВ 43/08, publ. 10.07.2012).

В этом фильтре, наиболее близком к предлагаемому, хотя и улучшено качество очистки жидкости, поступающей на фильтр, однако фильтр имеет сложную конструкцию и большую стоимость.In this filter, which is closest to the proposed one, although the quality of cleaning the liquid entering the filter is improved, the filter has a complex structure and high cost.

Задачей полезной модели является создание фильтра упрощенной конструкции при сохранении качества очистки и снижение его стоимости.The objective of the utility model is to create a filter of simplified design while maintaining cleaning quality and reducing its cost.

Поставленная задача решается тем, что в фильтре скважинном щелевом, предназначенном для установки на входе штанговых глубинных насосов для добычи воды и нефти и содержащем корпус с отверстиями для прохода пластовой жидкости, фильтрующий щелевой элемент, установленный снаружи от корпуса, герметизирующее верхнее наружное кольцо, золотниковый клапан с осевыми каналами, содержащий напорные отверстия, приемные отверстия и заглушку, заглушка выполнена с проточкой в верхней части для установки фильтрующего элемента, с упором напорными отверстиями в нижней ее части, а в полости заглушки вмонтирован золотниковый клапан и она снабжена контровочным винтом, приемные отверстия расположены в нижней части корпуса, а герметизирующее верхнее наружное кольцо соединено с корпусом с помощью сварки, кроме того упор закреплен в заглушке с помощью сварки.The problem is solved in that in the well borehole filter, designed for installation at the inlet of sucker rod pumps for oil and water production and containing a housing with holes for the passage of formation fluid, a filtering slot element installed outside the housing, a sealing upper outer ring, a spool valve with axial channels, containing pressure holes, receiving holes and a plug, the plug is made with a groove in the upper part for installing the filter element, with a stop pressure head In the lower part, while the spool valve is mounted in the cavity of the plug and it is equipped with a locking screw, the receiving holes are located in the lower part of the housing, and the sealing upper outer ring is connected to the housing by welding, in addition, the stop is fixed to the plug by welding.

Отличительными признаками предлагаемого фильтра являются выполнение заглушки с проточкой в верхней части для установки фильтрующего элемента, с упором и напорными отверстиями в нижней ее части, вмонтирование золотникового клапана в полость заглушки, снабжение заглушки контровочным винтом, расположение приемных отверстий в нижней части корпуса, соединение герметизирующего верхнего наружного кольца с корпусом с помощью сварки и закрепление упора в заглушке с помощью сварки, которые позволяют упростить конструкцию фильтра при сохранении качества очистки, уменьшить металлоемкость и снизить стоимость фильтра.Distinctive features of the proposed filter are the execution of the plug with a groove in the upper part for installing the filter element, with the stop and pressure holes in its lower part, mounting the slide valve in the cavity of the plug, supplying the plug with a locking screw, the location of the receiving holes in the lower part of the housing, the connection of the sealing upper the outer ring with the housing by welding and fixing the stop in the cap by welding, which simplify the design of the filter while maintaining With the help of cleaning quality, reduce the metal consumption and reduce the cost of the filter.

Предлагаемый фильтр скважинный щелевой иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-3.The proposed downhole slit filter is illustrated by the drawings shown in FIG. 1-3.

На фиг. 1 показан продольный разрез общего вида фильтра скважинного щелевого;In FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a general view of a downhole slit filter;

на фиг. 2 - продольный разрез заглушки;in FIG. 2 is a longitudinal section through a plug;

на фиг. 3 - вид А фиг. 1.in FIG. 3 is a view A of FIG. one.

Фильтр скважинный щелевой (фиг. 1) крепится на входном отверстии штангового глубинного насоса и состоит из корпуса 1, изготовленного из высокопрочной трубы с отверстиями по всей длине для прохода пластовой жидкости, фильтрующего щелевого элемента 2 каркасно-проволочного сварного типа из нержавеющей стальной проволоки клинообразного профиля с жестким допуском на размер щели (не более 10 микрон), установленного снаружи от корпуса 1, герметизирующее верхнее наружное кольцо 3, золотниковый клапан 4 с осевыми каналами 5. Золотниковый клапан 4 содержит напорные отверстия 6, приемные отверстия 7 и заглушку 8. Заглушка 8 выполнена (фиг. 2) с проточкой в верхней части для установки фильтрующего элемента 2, с упором 10 и напорными отверстиями 6 в нижней ее части, а в полости заглушки 8 вмонтирован золотниковый клапан 4 и она снабжена контровочным винтом 11. Приемные отверстия 7 расположены в нижней части корпуса 1, а герметизирующее верхнее наружное кольцо 3 соединено с корпусом 1 с помощью сварки. Упор 10 закреплен в заглушке 8 с помощью сварки.The downhole slotted filter (Fig. 1) is mounted on the inlet of the sucker rod pump and consists of a housing 1 made of a high-strength pipe with openings along the entire length for the passage of formation fluid, a filtering slotted element 2 of a wire-frame welded type of wedge-shaped stainless steel wire with a tight tolerance on the size of the slit (not more than 10 microns) installed outside of the housing 1, the sealing upper outer ring 3, the spool valve 4 with axial channels 5. Spool valve 4 soda neighs pressure holes 6, receiving holes 7 and plug 8. The plug 8 is made (Fig. 2) with a groove in the upper part for installing the filter element 2, with a stop 10 and pressure holes 6 in its lower part, and a spool is mounted in the cavity of the plug 8 the valve 4 and it is equipped with a locking screw 11. The receiving holes 7 are located in the lower part of the housing 1, and the sealing upper outer ring 3 is connected to the housing 1 by welding. The emphasis 10 is fixed in the cap 8 by welding.

Фильтр скважинный щелевой работает следующим образом.The downhole slit filter operates as follows.

Фильтр скважинный щелевой штангового глубинного насоса монтируется в составе установок для штанговых глубинных насосов для добычи нефти. Фильтр крепится на входном отверстии штангового глубинного насоса и опускается в скважину в состыкованном к насосу виде. Фильтр очищает от механических примесей и подает пластовую жидкость на вход насоса. При включении в работу штангового глубинного насоса пластовая жидкость, всасываемая плунжером насоса, проходит через фильтрующий щелевой элемент 2 и через отверстия в корпусе 1 во внутреннюю полость фильтра и далее на вход насоса. Высококачественную очистку обеспечивает конструкция фильтрующего щелевого элемента 2, которая имеет только две острые рабочие кромки в каждой ячейке фильтрующего щелевого элемента 3, сечение канала выполнено плавнорасширяющимся и минимальной глубины, поверхность фильтрующего щелевого элемента подвергнута шлифовке и полировке, что обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление, минимальную склонность к засорению, способность к самоочищению, высокую конструктивную жесткость, обеспечивающую работоспособность фильтра без защитного экрана и большую долговечность.The well borehole slotted sucker rod pump filter is mounted as a part of installations for sucker rod sucker pumps for oil production. The filter is mounted on the inlet of the sucker rod pump and lowered into the well in the form docked to the pump. The filter cleans of mechanical impurities and supplies the reservoir fluid to the pump inlet. When the sucker rod pump is turned on, the formation fluid sucked in by the pump plunger passes through the filtering slot element 2 and through the holes in the housing 1 into the internal cavity of the filter and then to the pump inlet. The high-quality cleaning is ensured by the design of the filtering slit element 2, which has only two sharp working edges in each cell of the filtering slit element 3, the channel cross section is smoothly expanding and of the minimum depth, the surface of the filtering slit element is subjected to grinding and polishing, which ensures minimal hydraulic resistance and minimal tendency to clogging, self-cleaning ability, high structural rigidity, ensuring filter operability without protection total screen and great durability.

Торцы фильтрующих щелевых элементов 2 герметизируются для обеспечения работоспособности в скважинах большой кривизны и центрируются относительно корпуса 1 верхним наружным кольцом 3 и заглушкой 8. Механические примеси, взвешенные в пластовой жидкости размером более размера щели фильтрующего щелевого элемента 2, отделяются от пластовой жидкости и оседают в полости скважины. Для обеспечения бесперебойной работы при засорении фильтрующего элемента 2, заявленный фильтр скважинный щелевой имеет приемные отверстия 7 в нижней части корпуса 1. Подача пластовой жидкости через эти приемные отверстия 7 перекрыта, установленным в полости заглушки 8, золотниковым клапаном 4, под нижний торец, которого через напорные отверстия 6 под скважинным давлением подается пластовая жидкость, воздействуя на него снизу, в то время как на верхний торец золотникового клапана 4 воздействует давление жидкости, поступающей через фильтрующий элемент 2 и через отверстия в корпусе 1 во внутреннюю полость фильтра. При нормальном перепаде давлений жидкости в полости скважины и во внутренней полости корпуса 1 фильтра, золотниковый клапан 4 находится в нижнем рабочем положении и перекрывает подачу пластовой жидкости через приемные отверстия 7 во внутреннюю полость корпуса 1 фильтра. При засорении фильтрующего щелевого элемента 2 давление пластовой жидкости, поступающей через фильтрующий щелевой элемент 2 и через отверстия в корпусе 1 во внутреннюю полость корпуса 1 фильтра и воздействующий на верхний торец золотникового клапана 4 ослабевает, позволяя пластовой жидкости, подаваемой под скважинным давлением через напорные отверстия 6 в полость заглушки 8 и воздействующий на нижний торец золотникового клапана 4, переместить золотниковый клапан 4 вверх до уровня совпадения приемных отверстий 7 в корпусе 1 с осевыми каналами 5 в золотниковом клапане 4, по которым пластовая жидкость подается непосредственно во внутреннюю полость корпуса 1 фильтра в обход засоренного фильтрующего щелевого элемента 4 и далее на вход насоса. Частичное самоочищение поверхности фильтрующего щелевого элемента 4 происходит в процессе эксплуатации за счет вибрации фильтра при работе насоса, специального профиля проволоки, острых кромок приемных каналов, шлифовки всех плоскостей профиля проволоки, контактирующих с пластовой жидкостью, проходящей через фильтр.The ends of the filtering slotted elements 2 are sealed to ensure operability in wells of large curvature and are centered relative to the housing 1 by the upper outer ring 3 and the plug 8. Mechanical impurities suspended in the reservoir fluid larger than the slit size of the filtering slotted element 2 are separated from the reservoir fluid and settle in the cavity wells. To ensure trouble-free operation with clogging of the filter element 2, the inventive downhole slotted filter has receiving holes 7 in the lower part of the housing 1. The supply of formation fluid through these receiving holes 7 is blocked, installed in the cavity of the plug 8, with a slide valve 4, under the lower end of which pressure holes 6 under the borehole pressure reservoir fluid is supplied, acting on it from below, while the upper end of the spool valve 4 is affected by the pressure of the fluid entering through the filter rd member 2 and through openings in the housing 1 to the interior of the filter cavity. With a normal differential pressure of the fluid in the well cavity and in the inner cavity of the filter housing 1, the spool valve 4 is in the lower operating position and shuts off the flow of formation fluid through the inlet openings 7 into the inner cavity of the filter housing 1. With clogging of the filter slit element 2, the pressure of the formation fluid entering through the filter slit element 2 and through the holes in the housing 1 into the internal cavity of the filter housing 1 and acts on the upper end of the spool valve 4 weakens, allowing the formation fluid supplied under the borehole pressure through the pressure holes 6 into the cavity of the plug 8 and acting on the lower end of the spool valve 4, move the spool valve 4 up to the level of coincidence of the receiving holes 7 in the housing 1 with the axial channel 5 in the spool valve 4, through which the reservoir fluid is supplied directly to the internal cavity of the filter housing 1 bypassing the clogged filtering slot element 4 and then to the pump inlet. Partial self-cleaning of the surface of the filtering slot element 4 occurs during operation due to vibration of the filter during operation of the pump, a special wire profile, sharp edges of the receiving channels, grinding of all planes of the wire profile in contact with the formation fluid passing through the filter.

Таким образом, предлагаемый фильтр скважинный щелевой «SLIDE» позволяет при сохранении качества очистки, упростить конструкцию фильтра, снизить его металлоемкость и уменьшить его стоимость.Thus, the proposed downhole slit filter “SLIDE” allows, while maintaining cleaning quality, to simplify the design of the filter, reduce its metal consumption and reduce its cost.

Были проведены промысловые испытания предлагаемого фильтра на одной из скважин ОАО «Татнефть», которые показали сохранение качества очистки при упрощенной конструкции фильтра и снижении его металлоемкости. Намечено внедрение его в производство на 3 квартал 2013 г.Field tests of the proposed filter were carried out at one of the wells of OAO TATNEFT, which showed the preservation of the quality of cleaning with a simplified design of the filter and a decrease in its metal consumption. Its introduction into production is planned for the 3rd quarter of 2013.

Claims

1. Borehole slotted filter designed for installation at the inlet of sucker rod pumps for oil and water production and comprising a housing with holes for the passage of formation fluid, a filtering slotted element installed outside the housing, a sealing upper outer ring, a spool valve with axial channels, pressure openings, inlet openings and plug, characterized in that the plug is made with a groove in the upper part for installing the filter element, with a stop and pressure openings in the lower its parts, and a spool valve is mounted in the cavity of the plug and it is equipped with a locking screw, while the receiving holes are located in the lower part of the housing, and the sealing upper outer ring is connected to the housing by welding.

2. The filter according to claim 1, characterized in that the emphasis is fixed in the cap by welding.