RU147791U1 - FILTER FOR WELLS - Google Patents

FILTER FOR WELLS Download PDF

Info

Publication number
RU147791U1
RU147791U1 RU2014103390/05U RU2014103390U RU147791U1 RU 147791 U1 RU147791 U1 RU 147791U1 RU 2014103390/05 U RU2014103390/05 U RU 2014103390/05U RU 2014103390 U RU2014103390 U RU 2014103390U RU 147791 U1 RU147791 U1 RU 147791U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
section
filter
spring
support
supports
Prior art date
Application number
RU2014103390/05U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Изольд Давидович Эскин
Александр Иванович Ермаков
Федор Васильевич Паровай
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ)
Priority to RU2014103390/05U priority Critical patent/RU147791U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU147791U1 publication Critical patent/RU147791U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для фильтрации пластовой жидкости при добыче ее из скважины.The utility model relates to devices for filtering formation fluid during production from a well.

Предлагаются следующие конструкции фильтров для скважин:The following well filter designs are offered:

Фильтр для скважин, содержащий жестко и герметично соединенные друг с другом секции, набранные из состыкованных по торцам с осевым натягом цилиндрических тонкостенных фильтрующих элементов, изготовленных холодным прессованием из проволочного материала, и двух опор, на которые также с осевым натягом опираются первый и последний фильтрующие элементы секции. На первой опоре первой секции и последней опоре последней секции жестко и герметично закреплены промежуточные проставки. Проставка первой секции жестко и герметично соединена с погружным насосом, а прставка последней секции герметично закрыта крышкой. Фильтрующие элементы каждой секции изготовлены из материала MP («Металлорезины») осевым прессованием или объемным прессованием с применением полиуретана в трех модификациях: фильтрующие элементы с одним плоским торцом, которым они опираются на опору, и другим коническим с углом конуса α от 60 до 90°, у одного элемента с внешним конусом, а другого - с внутренним, и промежуточные фильтрующие элементы секции выполнены с коническими торцами, с одним внешним и другим внутренним с конусом с углом α. Фильтрующие элементы секции стыкуются друг с другом таким образом, что внешний конус одного элемента с осевым натягом входит во внутренний конус другого элемента, образуя жесткий герметичный стык. Внутрь секции фильтрующих элементов без радиального зазора или с возможно меньшим радиальным зазором вставлена спиральная пружина сжатия с нешлифованными торцами, свитая таким образом, что первые три или четыре витка пружины у каждого из двух ее торцов свиты вплотную друг с другом с минимально возможным углом подъема, а на длине каждого фильтрующего элемента секции пружина свита с таким шагом, что на его длине равномерно располагаются два, три или четыре витка пружины, а следующие два витка пружины свиты вплотную друг с другом с минимально возможным углом подъема и располагаются в собранной секции, у стыка фильтрующих элементов так, что один виток располагается на конце одного элемента, а другой - на конце другого. Длина пружины каждой секции фильтра, подобрана так, чтобы у каждой собранной секции при навинчивании на пружину опор секции и создании заданной величины натяга в стыках фильтрующих элементов витки пружины не выступали за торцы опор. Обе опоры каждой секции выполнены с внутренней круглой резьбой, по которой они навинчены на пружину с созданием заданного осевого натяга в стыках фильтрующих элементов секции друг с другом и с опорами секции. Секция фильтрующих элементов сцентрирована в опорах, как по центрирующему буртику опоры, так и по последнему витку пружины в каждой группе свитых вплотную витков, расположенной на концах пружины. На одной из опор секции выполнен хвостовик с наружной круглой резьбой, по которой одна секция ввинчена в пружину другой секции до упора с натягом в уплотнительную прокладку, установленную в стык между торцами опор соседних секций. В каждую опору до упора с натягом в витки пружины и упора головки винта в уплотнительную прокладку под ней ввинчены три или четыре стопорных винта, равнорасположенных по окружности. Высота головки этих винтов подобрана таким образом, что зазор между стенкой скважины или обсадной трубой и торцом головки винта не превышал 0.2÷0.3 мм.A well filter comprising sections rigidly and hermetically connected to each other, assembled from cylindrical thin-walled filter elements stacked at the ends with axial interference, made by cold pressing from wire material, and two supports, on which the first and last filter elements are also supported with axial interference sections. On the first support of the first section and the last support of the last section, intermediate spacers are rigidly and hermetically fixed. The spacer of the first section is rigidly and hermetically connected to the submersible pump, and the spacer of the last section is hermetically closed by a cover. The filtering elements of each section are made of MP material ("Metal Rubber") by axial pressing or volume pressing using polyurethane in three versions: filtering elements with one flat end face on which they rest on a support and another conical with a cone angle α from 60 to 90 ° , one element has an external cone and the other with an internal one, and the intermediate filtering elements of the section are made with conical ends, with one external and the other internal with a cone with an angle α. The filtering elements of the section are joined to each other so that the outer cone of one element with axial interference enters the inner cone of the other element, forming a tight tight joint. A spiral compression spring with unpolished ends is inserted inside the section of filter elements without a radial clearance or with the smallest possible radial clearance, twisted in such a way that the first three or four turns of the spring at each of its two ends are entwined closely with each other with the minimum possible angle of elevation, and along the length of each filter element of the section, the spring is entangled in such a way that two, three or four turns of the spring are evenly spaced along its length, and the next two turns of the spring are closely adjacent to each other with a minimum of possible lifting angle and disposed in the assembled sections, at the junction of the filter elements so that one coil is located at the end of one member and the other - on the other end. The spring length of each section of the filter is selected so that each assembled section does not protrude beyond the ends of the supports when screwing onto the spring of the section supports and creating a predetermined interference fit at the joints of the filter elements. Both supports of each section are made with internal round thread, on which they are screwed onto the spring with the creation of a given axial interference in the joints of the filtering elements of the section with each other and with the supports of the section. The section of filter elements is centered in the supports, both along the centering collar of the support and along the last coil of the spring in each group of tightly twisted coils located at the ends of the spring. A shank with an external round thread is made on one of the section supports, along which one section is screwed into the spring of the other section against the stop with an interference fit in the gasket installed in the joint between the ends of the supports of adjacent sections. Three or four locking screws, equally spaced around the circumference, are screwed into each support until it stops with an interference fit in the spring coils and the screw head stops. The height of the head of these screws is selected so that the gap between the wall of the well or casing and the end of the screw head does not exceed 0.2–0.3 mm.

Предложены еще три варианта конструкции фильтра для скважин.Three more filter design options for wells are proposed.

Ожидаемый технический результат:Expected technical result:

увеличение прочности фильтрующих элементов;increasing the strength of the filter elements;

снижение себестоимости изготовления комплекта фильтрующих элементов для секции фильтра;reduction in the cost of manufacturing a set of filter elements for the filter section;

увеличение на 5÷10% производительности фильтра для скважин;5 ÷ 10% increase in filter productivity for wells;

снижение металлоемкости фильтра для скважин до 7000 н при длине фильтра 20 м соответственно.a decrease in the metal consumption of the filter for wells to 7000 n with a filter length of 20 m, respectively.

4 пункта формулы полезной модели, 6 илл. 4 points of the utility model formula, 6 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для фильтрации пластовой жидкости при добыче ее из скважины.The utility model relates to devices for filtering formation fluid during production from a well.

Известны секции фильтров ФВПР (фильтров входных, проволочных) (см. Интернет, http://ream-rti.ru/netcat files/117/66/ Katalog ООО REAM RTI 2013 na russkom yazyke.pdf, «Каталог изделий из эластомерных, полимерных, проволочных, проницаемых материалов и объектов инжиниринговой деятельности». Группа компаний «РЕАМ», Москва, 2013 г., с. 35) размещаемые в скважинах, для фильтрации нефти при ее добыче. Секции фильтров ФВПР выпускаются с наружным расположением фильтрующих элементов, выполненных по технологии патента RU 2470695 С1 из материала ППМ (проволочного прессуемого материала), с тонкостью фильтрации 100 и 200 мкм.Known sections of FVPR filters (input filters, wire filters) (see Internet, http://ream-rti.ru/netcat files / 117/66 / Katalog LLC REAM RTI 2013 na russkom yazyke.pdf, “Catalog of products from elastomeric, polymeric , wire, permeable materials and objects of engineering activity. ”REAM Group of Companies, Moscow, 2013, p. 35) placed in wells for oil filtration during its production. FVPR filter sections are produced with an external arrangement of filtering elements made according to the technology of patent RU 2470695 C1 from PPM material (pressed wire material), with a filter fineness of 100 and 200 microns.

Каждая секция фильтров ФВПР в свою очередь набрана из последовательно соединенных секций, жестко и герметично скрепленных друг с другом, состоящих из n поджатых друг к другу обечайками до образования герметичного соединения цилиндрическими тонкостенными фильтрующими элементами, изготовленными из материала ППМ (патент RU 2470695 С1), двух опор, выполненных в виде втулки с опорным фланцем и перегородкой в середине ее длины с центральным отверстием для прохода центрального стержня и сквозными пазами для пропуска отфильтрованной жидкости, выполненными в окружном направлении, и равнорасположенными по окружности, расположенного с концентричным зазором внутри фильтрующих элементов пустотелого цилиндра со сквозными отверстиями, равномерно расположенными по образующим и в окружном направлении цилиндра, соединенного по резьбе с обеими опорами секции таким образом, что обеспечивается герметичность стыков между фильтрующими элементами и стыков между торцами цилиндров и опорами, в которых расположены уплотняющие прокладки.Each section of the FVPR filters, in turn, is composed of series-connected sections rigidly and hermetically fastened to each other, consisting of n shells pressed against each other to form an airtight connection with cylindrical thin-walled filter elements made of PPM material (patent RU 2470695 C1), two supports made in the form of a sleeve with a supporting flange and a partition in the middle of its length with a central hole for the passage of the central rod and through grooves for passing the filtered liquid, rounded in the circumferential direction, and equally spaced around a circumference located with a concentric gap inside the filtering elements of the hollow cylinder with through holes uniformly located along the generatrices and in the circumferential direction of the cylinder, threaded to both supports of the section in such a way that the joints between the filtering elements are sealed and joints between the ends of the cylinders and the supports in which the gaskets are located.

На длине секции фильтра ФВПР центральный стержень выполнен цельным и центральные стержни отдельных секций фильтра жестко соединяются втулкой, свинченной с обоими стержнями.On the length of the FVPR filter section, the central rod is made integral and the central rods of the individual filter sections are rigidly connected by a sleeve screwed to both rods.

В центральном отверстии каждой опоры закреплена втулка и ответная втулка закреплена на центральном стержне. Этими втулками центральные стержни каждой секции фильтра ФВПР опираются на втулки всех опор секции фильтра таким образом, что допускается проскальзывание центрального стержня относительно опор секции фильтра (втулок, закрепленных на стержне, по втулкам, закрепленным в опорах) вдоль оси стержня.A sleeve is fixed in the central hole of each support and a mating sleeve is fixed to the central shaft. With these bushings, the central rods of each section of the FVPR filter are supported on the bushes of all the supports of the filter section so that the central rod can slip relative to the supports of the filter section (bushes mounted on the rod along bushes fixed in the supports) along the axis of the rod.

У первой опоры первой секции фильтра ФВПР выполнен фланец, которым фильтр шпильками, закрепленными во фланце, и гайками крепится к погружному насосу. Торец последней опоры последней секции фильтра ФВПР герметично закрыт крышкой, закрепленной на опоре болтами и гайками.At the first support of the first section of the FVPR filter, a flange is made, by which the filter is attached to the submersible pump with pins fixed in the flange and nuts. The end face of the last support of the last section of the FVPR filter is hermetically closed by a cover fixed to the support with bolts and nuts.

Центральный стержень фильтра, собранный из жестко соединенных друг с другом центральных стержней секций фильтра, жестко закреплен в первой опоре первой секции фильтра ФВПР. В последней опоре последней секции фильтра ФВПР центральный стержень также закреплен с возможностью его смещения в опоре вдоль оси стержня. Величина этого смещения ограничена зазором между торцами втулки, закрепленной в опоре и соединительной втулки, навернутой на конец центрального стержня.The central filter rod, assembled from the central rods of the filter sections rigidly connected to each other, is rigidly fixed in the first support of the first section of the FVPR filter. In the last support of the last section of the FVPR filter, the central rod is also fixed with the possibility of its displacement in the support along the axis of the rod. The magnitude of this displacement is limited by the gap between the ends of the sleeve fixed in the support and the connecting sleeve screwed onto the end of the central rod.

Такой способ закрепления центрального стержня в опорах секций фильтра обеспечивает свободное удлинение стержня за счет его тепловой деформации, но при этом центральный стержень не работает на осевое сжатие или растяжение, что можно отнести к недостаткам этой конструкции. Он только увеличивает жесткость каждой секции фильтра ФВПР и фильтра в целом в радиальных направлениях.This method of fixing the central rod in the supports of the filter sections provides free extension of the rod due to its thermal deformation, but the central rod does not work for axial compression or tension, which can be attributed to the disadvantages of this design. It only increases the stiffness of each section of the FVPR filter and the filter as a whole in radial directions.

Основными недостатками этой конструкции секции фильтра ФВПР и, следовательно, конструкции самого фильтра, во многом обуславливающие и другие ее недостатки, являются недостаточная жесткость и прочность фильтрующих элементов, изготовленных из материала ППМ (патент RU 2470695 С1), в радиальных направлениях, что приводит к необходимости установки обечаек на торцы фильтрующих элементов, изготовления этих элементов с небольшой высотой, установки в каждой секции фильтрующих элементов стержней (по 7 стержней в каждой секции) в концентрическом зазоре между фильтрующими элементами и цилиндром и установки самого цилиндра.The main disadvantages of this design of the FVPR filter section and, therefore, the design of the filter itself, which largely determines its other disadvantages, are the insufficient rigidity and strength of the filter elements made of PPM material (patent RU 2470695 C1) in radial directions, which leads to the need installing shells on the ends of the filter elements, manufacturing these elements with a small height, installing rods in each section of the filter elements (7 rods in each section) in a concentric gap e between the filter elements and the cylinder and the installation of the cylinder itself.

Невысокие жесткость и прочность фильтрующих элементов, изготовленных из материала ППМ по технологии патента RU 2470695 С1, объясняется тем, что материал ППМ изготовляется прессованием заготовки, сформированной из проволочных спиралей, растянутых до шага, равного диаметру проволоки спиралей. В результате в материале фильтрующего элемента появляется большое количество регулярно расположенных в теле элемента слоев (примерно около трети от общего числа слоев материала элемента), сцепленных с соседними слоями только на глубине взаимного проникновения слоев, равной диаметру проволоки. Диаметр проволоки, из которой изготавливают фильтрующие элементы, мал и сцепление этих слоев с соседними слабое, что и является причиной небольших жесткости и прочности этих фильтрующих элементов.The low stiffness and strength of the filter elements made of PPM material according to the technology of patent RU 2470695 C1 is explained by the fact that the PPM material is made by pressing a blank formed from wire spirals stretched to a step equal to the diameter of the wire of the spirals. As a result, a large number of layers regularly located in the body of the element appears in the material of the filter element (about a third of the total number of layers of the element material), coupled with neighboring layers only at a depth of mutual penetration of the layers equal to the diameter of the wire. The diameter of the wire from which the filter elements are made is small and the adhesion of these layers to neighboring ones is weak, which is the reason for the small stiffness and strength of these filter elements.

Необходимость установки в каждой секции фильтрующих элементов большого числа фильтрующих элементов (12 фильтрующих элементов в секции) за счет наличия у них обечаек снижает полезную суммарную фильтрующую поверхность этих элементов и, следовательно, пропускную способность (производительность) каждой секции фильтрующих элементов, каждой секции фильтра ФВПР и фильтра в целом, повышает опасность разгерметизации стыков между элементами, усложняет конструкцию фильтра и повышает стоимость секции фильтра ФВПР.The need to install a large number of filter elements in each section of the filter elements (12 filter elements in the section) due to their shells reduces the useful total filtering surface of these elements and, therefore, the throughput (performance) of each section of the filter elements, each section of the FVPR filter and filter as a whole, increases the risk of depressurization of joints between elements, complicates the design of the filter and increases the cost of the filter section FVPR.

Наличие в каждой секции фильтрующих элементов 7-ми стержней и цилиндра с сквозными отверстиями увеличивает гидравлическое сопротивление внутренней полости секции и, следовательно, снижает ее производительность, существенно увеличивает вес секции фильтра ФВПР.The presence in each section of the filtering elements of 7 rods and a cylinder with through holes increases the hydraulic resistance of the internal cavity of the section and, therefore, reduces its performance, significantly increases the weight of the section of the filter FVPR.

Фильтр для скважин, собранный из секций фильтра ФВПР, по технической сущности наиболее близок к предлагаемому и принят за прототип.The filter for wells, assembled from sections of the FVPR filter, is by its technical essence closest to the proposed one and adopted as a prototype.

Ставится задача повышения производительности фильтра при таких же, как у прототипа, габаритных размерах, т.е. обеспечения большего, чем у прототипа суточного дебита скважины, снижения веса фильтра, упрощения его конструкции, повышения жесткости и прочности фильтрующих элементов в радиальных и осевом направлениях.The task is to increase the filter performance with the same overall dimensions as the prototype, i.e. providing more than the prototype daily well production rate, reducing the filter weight, simplifying its design, increasing the stiffness and strength of the filter elements in radial and axial directions.

Поставленная задача решается тем, что предлагается фильтр для скважин, содержащий жестко и герметично соединенные друг с другом секции, набранные из состыкованных по торцам с осевым натягом цилиндрических тонкостенных фильтрующих элементов, изготовленных холодным прессованием из проволочного материала, и двух опор, на которые также с осевым натягом опираются первый и последний фильтрующие элементы секции, и последняя опора последней секции герметично закрыта крышкой, а первая опора первой секции герметично и жестко соединена с погружным насосом, отличающийся тем, что фильтрующие элементы каждой секции изготовлены из материала MP («Металлорезина») осевым прессованием или объемным прессованием с применением полиуретана, высотой в 1,5-2 раза большей, чем у прототипа, выполнены в трех модификациях: фильтрующие элементы с одним плоским торцом, которым они опираются на опору, и другим коническим с углом конуса α от 60 до 90°, у одного элемента с внешним конусом, а другого - с внутренним, и промежуточные фильтрующие элементы секции выполнены с коническими торцами, с одним внешним и другим внутренним с конусом с углом α, причем фильтрующие элементы секции стыкуются друг с другом таким образом, что внешний конус одного элемента с осевым натягом входит во внутренний конус другого элемента, образуя жесткий герметичный стык, внутрь секции фильтрующих элементов без радиального зазора или с возможно меньшим радиальным зазором вставлена спиральная пружина сжатия с нешлифованными торцами, свитая таким образом, что первые три или четыре витка пружины у каждого из двух ее торцов свиты вплотную друг с другом с минимально возможным углом подъема, а на длине каждого фильтрующего элемента секции пружина свита с таким шагом, что на его длине равномерно располагаются два, три или четыре витка пружины, а следующие два витка пружины свиты вплотную друг с другом с минимально возможным углом подъема и располагаются в собранной секции, у стыка фильтрующих элементов так, что один виток располагается на конце одного элемента, а другой - на конце другого, длина пружины каждой секции фильтра, подобрана так, чтобы у каждой собранной секции при навинчивании на пружину опор секции и создании заданной величины натяга в стыках фильтрующих элементов витки пружины не выступали за торцы опор, обе опоры каждой секции выполнены с внутренней круглой резьбой, по которой они навинчены на пружину с созданием заданного осевого натяга в стыках фильтрующих элементов секции друг с другом и с опорами секции, причем секция фильтрующих элементов сцентрирована в опорах, как по центрирующему буртику опоры, так и по последнему витку пружины в каждой группе свитых вплотную витков, расположенной на концах пружины, и на одной из них выполнен хвостовик с наружной круглой резьбой, по которой одна секция ввинчена в пружину другой секции до упора с натягом в уплотнительную прокладку, установленную в стык между торцами опор соседних секций, в каждую опору до упора с натягом в витки пружины и упора головки винта в уплотнительную прокладку под ней ввинчены три или четыре стопорных винта, равнорасположенных по окружности, причем высота головки винта подобрана таким образом, что зазор между стенкой скважины или обсадной трубой и торцом головки винта не превышал 0.2÷0.3 мм, и первая опора первой секции фильтра выполнена с хвостовиком с метрической резьбой, на которую до упора в уплотнительную прокладку навернута промежуточная проставка с ввернутыми в нее шпильками для крепления к погружному насосу, а в последнюю опору последней секции фильтра, в ее пружину, хвостовиком с круглой резьбой до упора в уплотнительную прокладку, установленную в стык между проставкой и опорой, ввернута промежуточная проставка, на которой герметично закреплена крышка.The problem is solved by the fact that a filter for wells is proposed, comprising sections rigidly and hermetically connected to each other, assembled from cylindrical thin-walled filter elements joined at the ends with axial interference, made by cold pressing from wire material, and two supports, which are also axially supported the first and last filtering elements of the section are supported by an interference fit, and the last support of the last section is hermetically closed by a cover, and the first support of the first section is hermetically and rigidly connected to the immersion pump, characterized in that the filtering elements of each section are made of MP material (Metallorezina) by axial pressing or volume pressing using polyurethane, 1.5-2 times higher than the prototype, made in three versions: filtering elements with one flat end, on which they rest on a support, and another conical with a cone angle α from 60 to 90 °, one element has an external cone and the other has an internal one, and the intermediate filtering elements of the section are made with conical ends, with one external and another inner cone with an angle α, and the filtering elements of the section are joined to each other so that the outer cone of one element with an axial interference enters the inner cone of the other element, forming a tight tight joint, inside the section of the filtering elements without a radial clearance or with as little as possible with a radial clearance, a spiral compression spring with unpolished ends is inserted, twisted in such a way that the first three or four turns of the spring at each of its two ends are closely adjacent to each other with a minimum the lifting angle, and along the length of each filter element of the section, the spring is entangled in such a way that two, three or four turns of the spring are evenly spaced along its length, and the next two turns of the spring are closely adjacent to each other with the minimum possible lifting angle and are located in the assembled section, at the junction of the filter elements so that one coil is located at the end of one element and the other at the end of the other, the spring length of each filter section is selected so that each assembled section, when the section supports are screwed onto the spring and creating a predetermined interference value at the joints of the filtering elements, the spring turns did not protrude beyond the ends of the supports, both supports of each section are made with an internal round thread, along which they are screwed onto the spring to create a predetermined axial interference at the joints of the filtering elements of the section with each other and with supports sections, and the section of filter elements is centered in the supports, both along the centering collar of the support, and along the last coil of the spring in each group of closely twisted coils located at the ends of the spring, and on one of them you A shank with an external round thread is filled, along which one section is screwed into the spring of the other section against the stop with an interference fit in the gasket installed in the joint between the ends of the supports of the neighboring sections, into each support against the stop with an interference fit in the spring coils and the screw head in the seal three or four locking screws are screwed under it, equally spaced around the circumference, and the height of the screw head is selected so that the gap between the well wall or casing and the end of the screw head does not exceed 0.2 ÷ 0.3 mm, and the first the support of the first filter section is made with a shank with a metric thread, onto which an intermediate spacer with studs screwed into it for screwing it to the submersible pump is screwed into the gasket until it stops, and the round thread with a shank with a round thread to the end in the last support of the last filter section an intermediate spacer is screwed into the sealing gasket installed in the joint between the spacer and the support, on which the cover is sealed.

Фильтрующие элементы, изготовленные из проволочного нетканого материала MP («Металлорезины»), при тех же габаритных размерах обладают существенно большими жесткостью и прочностью на сжатие и изгиб, чем фильтрующие элементы прототипа, изготовленные из проволочного материала ППМ (по патенту RU 2470695 С1) за счет того, что изделия из материала MP изготавливают из проволочных спиралей, растянутых до шага, равного диаметру спирали, что обеспечивает хорошее сцепление слоев материала во всем теле изделия.Filter elements made of MP non-woven wire material ("Metal Rubber"), with the same overall dimensions, have significantly greater rigidity and compressive and bending strength than filter elements of the prototype made of PPM wire material (according to patent RU 2470695 C1) due to the fact that products from the MP material are made of wire spirals stretched to a step equal to the diameter of the spiral, which ensures good adhesion of the layers of material throughout the body of the product.

Это позволяет изготавливать фильтрующие элементы без обечаек, что при тех же габаритных размерах секции фильтрующих элементов увеличивает ее суммарную полезную фильтрующую поверхность и, следовательно, увеличивает ее пропускную способность и фильтра для скважин в целом.This allows us to produce filter elements without shells, which with the same overall dimensions of the filter element section increases its total useful filter surface and, therefore, increases its throughput and filter for wells in general.

Применение фильтрующих элементов с большей в 1,5÷2 раза высотой, чем у прототипа, при той же высоте секции, уменьшает в такое же количество раз число фильтров в секции и, следовательно, в еще большее количество раз - число стыков фильтрующих элементов. Это существенно повышает надежность работы фильтра, так как существенно снижается вероятность разгерметизации фильтра, которая, прежде всего, происходит в стыках фильтрующих элементов секций.The use of filter elements with a height of 1.5 ÷ 2 times higher than that of the prototype, at the same section height, reduces the number of filters in the section by the same number of times and, therefore, even more times - the number of joints of the filter elements. This significantly increases the reliability of the filter, since the probability of depressurization of the filter, which primarily occurs at the joints of the filtering elements of the sections, is significantly reduced.

Гидравлическое сопротивление внутренней полости предлагаемого фильтра для скважин меньше, чем у прототипа, так как в ней отсутствуют стержни, цилиндры и центральный стержень, примененные в прототипе для обеспечения требуемой жесткости и прочности его фильтрующих элементов. Это также увеличивает пропускную способность предлагаемого фильтра по сравнению с прототипом.The hydraulic resistance of the inner cavity of the proposed filter for wells is less than that of the prototype, since it does not have rods, cylinders and a central rod used in the prototype to provide the required stiffness and strength of its filter elements. It also increases the throughput of the proposed filter compared to the prototype.

За счет отсутствия этих деталей конструкция предлагаемого фильтра для скважин существенно упрощается, упрощается технология его сборки и существенно снижается вес каждой секции фильтра и, в целом, вес предлагаемого фильтра для скважин.Due to the absence of these details, the design of the proposed filter for wells is greatly simplified, the technology of its assembly is simplified, and the weight of each section of the filter and, in general, the weight of the proposed filter for wells are significantly reduced.

Выполнение головок стопорных винтов, с такой высотой, что между головкой и стенкой скважины или обсадной трубой остается зазор в 0,2÷0,3 мм исключает даже при большой длине фильтра (например, при длине большей 5 м) возможность разгерметизации стыков между фильтрующими элементами и стыков между секциями при поперечном изгибе фильтра и потерю продольной устойчивости фильтром при воздействии на него осевой сжимающей силы, в том числе и ее наибольшего значения, воздействующего на фильтр при засорении фильтрующих элементов.The execution of the heads of the locking screws with such a height that a gap of 0.2–0.3 mm remains between the head and the wall of the borehole or casing eliminates the possibility of depressurization of joints between filter elements even with a long filter length (for example, with a length of more than 5 m) and joints between sections during transverse bending of the filter and the loss of longitudinal stability of the filter when exposed to axial compressive force, including its greatest value, acting on the filter when clogged filter elements.

К недостаткам предложенной конструкции следует отнести то обстоятельство, что при больших перепадах давления пластовой жидкости на фильтрующих элементах могут потребоваться конструктивно нецелесообразные параметры пружин каждой секции фильтра.The disadvantages of the proposed design include the fact that for large pressure drops of the reservoir fluid on the filter elements, structurally inappropriate parameters of the springs of each filter section may be required.

Поэтому для работы в этих условиях предлагается конструкция фильтра для скважин, отличающаяся тем, что опоры секций с хвостовиками выполнены с перегородкой, в которой выполнены сквозные центральное отверстие и три или четыре выкрушки, равнорасположенные по окружности, а в промежуточной проставке первой секции жестко закреплен пустотелый цилиндрический стержень с сквозными отверстиями, равно распределенными, как вдоль образующей стержня, так и в окружном направлении, причем внутренняя полость стержня через центральное отверстие в проставке сообщается с всасывающей полостью погружного насоса, и стержень с возможно меньшим зазором проходит через центральные отверстия перегородок опор секций, другим концом центральный стержень закреплен в крышке с возможностью смещения вдоль оси стержня, а между торцом стержня и крышкой имеется зазор, который в рабочем режиме фильтра полностью выбирается, и центральный стержень может быть выполнен составным из отдельных частей, соединенных втулками, навинченными на обе соединяемые части стержня.Therefore, to work in these conditions, a filter design for wells is proposed, characterized in that the section supports with shanks are made with a partition in which through-hole is made in the center hole and three or four tucks are equally spaced around the circumference, and a hollow cylindrical one is rigidly fixed in the intermediate spacer of the first section the rod with through holes equally distributed both along the generatrix of the rod and in the circumferential direction, the inner cavity of the rod through the central hole in the casing is in communication with the suction cavity of the submersible pump, and the rod with the smallest possible gap passes through the central holes of the partitions of the section supports, the other end is fixed to the lid with the possibility of displacement along the axis of the rod, and there is a gap between the end of the rod and the lid, which in the filter operating mode completely selectable, and the central rod can be made integral from separate parts connected by bushings screwed onto both connected parts of the rod.

В предлагаемой конструкции фильтра для скважин центральный стержень работает на осевое сжатие и поперечный изгиб и частично разгружает фильтрующие элементы и пружины от осевых сжимающих сил, создаваемых перепадом давления на фильтрующих элементах, увеличивает поперечную жесткость фильтра. Все это позволяет и при больших перепадах давления на фильтрующих элементах использовать в конструкции предлагаемого фильтра пружины с вполне приемлемыми конструктивными параметрами.In the proposed filter design for wells, the central rod works for axial compression and lateral bending and partially unloads the filter elements and springs from the axial compressive forces created by the pressure drop across the filter elements, increases the transverse stiffness of the filter. All this makes it possible to use springs with quite acceptable structural parameters in the design of the proposed filter, even with large pressure drops across the filter elements.

Выполнение центрального стержня пустотелым с сквозными отверстиями обеспечивает небольшое повышение гидравлического сопротивления внутренней полости фильтра, и, следовательно, установка центрального стержня ненамного снизит производительность предлагаемого фильтра.The implementation of the Central rod hollow with through holes provides a slight increase in hydraulic resistance of the inner cavity of the filter, and, therefore, the installation of the Central rod will slightly reduce the performance of the proposed filter.

С целью снижения вероятности смятия фильтрующих элементов внешним давлением при их засорении предлагается фильтр для скважин, отличающийся тем, что в его конструкцию включен перепускной клапан, состоящий из седла клапана, выполненного в крышке в виде центрального сквозного конического отверстия с меньшим диаметром конуса со стороны внешнего давления, клапана в виде усеченного конуса с цилиндрическим хвостовиком, спиральной пружины сжатия и пустотелой опоры клапана, ввернутой до упора в ее фланец в пустотелый центральный стержень фильтра, в стенке опоры сделаны сквозные отверстия, пружина одета на цилиндрические хвостовики клапана и опоры с упором во фланец опоры и торец клапана, клапан без зазора прижат к стенке седла клапана усилием предварительно сжатой пружины, таким образом, что между торцом промежуточной проставки и фланцем опоры клапана остается зазор, полностью выбираемый при действии на фильтр рабочего перепада давления в скважине, жесткость пружины клапана больше суммарной жесткости на осевое сжатие последовательно соединенных пружин секций фильтра и усилие предварительного поджатия пружины определяется из условия открытия перепускного клапана при полном засорении фильтрующих элементов или при достижении заданной стадии их засорения.In order to reduce the likelihood of the filter elements being squeezed by external pressure when they become clogged, a well filter is proposed, characterized in that its design includes a bypass valve consisting of a valve seat made in the cover in the form of a central through conical hole with a smaller cone diameter on the side of the external pressure , a valve in the form of a truncated cone with a cylindrical shank, a spiral compression spring and a hollow valve support, screwed completely into its flange into the hollow central core of the filter tra, through holes are made in the wall of the support, the spring is dressed on the cylindrical shanks of the valve and supports with an emphasis on the support flange and valve end, the valve is pressed against the valve seat wall by the force of a pre-compressed spring, so that between the end of the intermediate spacer and the support flange the valve remains a gap that is completely selectable when the filter has a working differential pressure in the well, the stiffness of the valve spring is greater than the total stiffness for axial compression of the series-connected springs of the filter and s preload spring is determined from the condition of opening of the bypass valve when fully clogged filter elements or upon reaching a predetermined stage of clogging.

Выбор пружины клапана с жесткостью, большей суммарной осевой жесткости пружин секций, обеспечивает герметичную посадку клапана на седло на всех рабочих режимах фильтра, а надлежащий выбор усилия предварительного поджатия пружины клапана обеспечивает открытие клапана при достижении заданной стадии загрязнения фильтрующих элементов.The choice of a valve spring with a stiffness greater than the total axial stiffness of the section springs ensures a tight fit of the valve on the saddle at all filter operating conditions, and a proper selection of the valve spring preload force ensures that the valve opens when a specified stage of contamination of the filter elements is reached.

При открытии клапана внутренняя полость фильтра через внутреннюю полость центрального стержня заполнится нефильтрованной пластовой жидкостью и перепад давления на фильтрующих элементах станет равным нулю и смятия фильтрующих элементов при их засорении не произойдет. Погружной насос будет качать нефильтрованную жидкость и это послужит сигналом для замены засоренных фильтрующих элементов.When the valve is opened, the inner filter cavity through the inner cavity of the central rod will be filled with unfiltered formation fluid and the pressure drop across the filter elements will become zero and the filter elements will not be wrinkled when they become clogged. The submersible pump will pump unfiltered liquid and this will serve as a signal to replace clogged filter elements.

Кроме того, предлагается фильтр для скважин, отличающийся тем, что крышка фильтра закреплена на последней опоре последней секции фильтра ввинчиванием по круглой резьбе в пружину секции, а между крышкой и опорой установлена уплотнительная прокладка.In addition, a filter for wells is proposed, characterized in that the filter cover is fixed to the last support of the last filter section by screwing it around the section spring, and a sealing gasket is installed between the cover and the support.

При этом упрощается конструкция фильтра, так как отпадает надобность в промежуточной проставке, шпильках и гайках, крепящих к ней крышку. Технология сборки фильтра при этом, по крайней мере, не усложняется, так как вворачивание крышки осуществляется всего тремя оборотами.This simplifies the design of the filter, since there is no need for an intermediate spacer, studs and nuts that attach the cover to it. The filter assembly technology at the same time, at least, is not complicated, since screwing the lid is carried out in only three turns.

Конструкции предлагаемых фильтров для скважин поясняются фигурами:The designs of the proposed filters for wells are illustrated by the figures:

на фиг. 1 изображен продольный разрез фильтра для скважин, собранного из отдельных секций;in FIG. 1 shows a longitudinal section through a filter for wells assembled from separate sections;

на фиг. 2 изображен продольный разрез фильтра для скважин с центральным пустотелым стержнем;in FIG. 2 shows a longitudinal section through a filter for wells with a central hollow core;

на фиг. 3 изображен разрез по А-А на фиг. 2;in FIG. 3 shows a section along AA in FIG. 2;

на фиг. 4 изображен разрез по Б-Б на фиг. 2;in FIG. 4 shows a section along BB in FIG. 2;

на фиг. 5 изображен продольный разрез фильтра для скважин с перепускным клапаном, у которого крышка фильтра с седлом клапана крепится шпильками и гайками к промежуточной проставке;in FIG. 5 shows a longitudinal section through a filter for wells with an overflow valve, in which the filter cover with valve seat is fastened with studs and nuts to an intermediate spacer;

на фиг. 6 изображен продольный разрез фильтра для скважин с перепускным клапаном, у которого крышка фильтра с седлом клапана крепится к последней опоре последней секции фильтра ввинчиванием по круглой резьбе в пружину секции;in FIG. 6 shows a longitudinal section through a filter for wells with a bypass valve, in which a filter cover with a valve seat is attached to the last support of the last filter section by screwing it around the thread into the spring of the section;

Предлагаемый фильтр для скважин (см. фиг 1), содержит жестко и герметично последовательно соединенные друг с другом секции 1, набранные из состыкованных по торцам с осевым натягом цилиндрических тонкостенных фильтрующих элементов 2, 3 и 4, двух опор 5 и 6, на которые также с осевым натягом опираются первый 2 и последний 4 фильтрующие элементы секции, и спиральной пружины сжатия 7 с нешлифованными торцами 8, вставленной внутрь секции фильтрующих элементов без радиального зазора или с возможно меньшим радиальным зазором.The proposed filter for wells (see Fig. 1) contains rigidly and hermetically sequentially connected to each other sections 1, assembled from cylindrical thin-walled filter elements 2, 3 and 4, joined at the ends with axial interference, and two supports 5 and 6, on which also with axial interference, the first 2 and last 4 filtering elements of the section are supported, and the spiral compression spring 7 with unpolished ends 8 inserted inside the filtering element section without a radial clearance or with a possibly smaller radial clearance.

Опоры 5 и 6 каждой секции 1 выполнены с внутренней круглой резьбой, по которой они навинчены на пружину 7 с созданием заданного осевого натяга в стыках фильтрующих элементов секции друг с другом и с опорами секции. На опоре 5 выполнен хвостовик 9 с наружной круглой резьбой, по которой одна секция 1 ввинчена в пружину 7 другой секции 1 до упора с натягом в уплотнительную прокладку 10, установленную встык между торцами опор 5 и 6 соседних секций 1. В каждую опору до упора с натягом в витки пружины 7 и упора головки 11 винта 12 в уплотнительную прокладку 13 ввинчены три или четыре стопорных винта 12, равнорасположенных по окружности, причем высота головки винта подобрана таким образом, что зазор между стенкой скважины или обсадной трубой и торцом головки винта не превышал 0.2÷0.3 мм.The supports 5 and 6 of each section 1 are made with an internal round thread, on which they are screwed onto the spring 7 with the creation of a given axial interference in the joints of the filtering elements of the section with each other and with the supports of the section. On the support 5, a shank 9 is made with an external round thread, along which one section 1 is screwed into the spring 7 of the other section 1 with an interference fit into the gasket 10, which is installed end-to-end between the ends of the supports 5 and 6 of the adjacent sections 1. In each support against the stop with tightness in the coils of the spring 7 and the stop of the head 11 of the screw 12 into the sealing gasket 13 screwed three or four locking screws 12, equally spaced around the circumference, and the height of the screw head is selected so that the gap between the borehole wall or casing and the end face of the screw head is not pr Witzlaus 0.2 ÷ 0.3 mm.

Первая опора 5 первой секции 1 фильтра выполнена с хвостовиком 14 с метрической резьбой, на которую до упора в уплотнительную прокладку 15 навернута промежуточная проставка 16 с ввернутыми в нее с натягом шпильками 17 для крепления к погружному насосу (на фиг. не показан). В последнюю опору 6 последней секции 1 фильтра, в ее пружину 7, хвостовиком 18 с круглой резьбой до упора в уплотнительную прокладку 19, установленную в стык между проставкой и опорой, ввернута промежуточная проставка 20 с закрепленными в ней с натягом шпильками 21, с помощью которых и гаек 22 к ней прикреплена крышка 23. Между проставкой 20 и крышкой 23 установлена уплотнительная прокладка 24.The first support 5 of the first filter section 1 is made with a shank 14 with a metric thread, onto which an intermediate spacer 16 is screwed onto the gasket 15 until it stops, with studs 17 screwed into it with an interference fit for fastening to a submersible pump (not shown in Fig.). In the last support 6 of the last section 1 of the filter, in its spring 7, with a round shank 18 with a round thread, all the way into the sealing gasket 19 installed in the joint between the spacer and the support, an intermediate spacer 20 is screwed with studs 21 fixed therein with an interference fit, with which and nuts 22, a cover 23 is attached to it. Between the spacer 20 and the cover 23, a gasket 24 is installed.

Фильтрующие элементы 2, 3, и 4 каждой секции 1 изготовлены из материала MP осевым прессованием или объемным прессованием с применением полиуретана, высотой в 1,5-2 раза большей, чем у прототипа. Фильтрующие элементы 2 и 4 выполнены с одним плоским торцом, которым они опираются на опору, и другим коническим с углом конуса α от 60 до 90°, у элемента 2 с внешним конусом, а у элемента 4 - с внутренним. Промежуточные фильтрующие элементы 3 секции 1 выполнены с коническими торцами, с одним внешним и другим внутренним с конусом с углом α. Фильтрующие элементы секции стыкуются друг с другом таким образом, что внешний конус одного элемента с осевым натягом входит во внутренний конус другого элемента, образуя жесткий герметичный стык.The filtering elements 2, 3, and 4 of each section 1 are made of MP material by axial pressing or volume pressing using polyurethane, a height of 1.5-2 times greater than that of the prototype. The filtering elements 2 and 4 are made with one flat end, on which they rest on a support, and another conical with a cone angle α from 60 to 90 °, element 2 has an external cone, and element 4 has an internal cone. The intermediate filtering elements 3 of section 1 are made with conical ends, with one outer and the other inner with a cone with an angle α. The filtering elements of the section are joined to each other so that the outer cone of one element with axial interference enters the inner cone of the other element, forming a tight tight joint.

Спиральная пружина сжатия 7 свита таким образом, что первые три или четыре витка 25 пружины 7 у каждого из двух ее торцов свиты вплотную друг с другом с минимально возможным углом подъема, и на длине каждого фильтрующего элемента секции 1 пружина 7 свита с таким шагом, что на его длине равномерно располагаются два, три или четыре витка 26 пружины 7, а следующие два витка 27 и 28 пружины свиты вплотную друг с другом с минимально возможным углом подъема и располагаются в собранной секции, у стыка фильтрующих элементов так, что виток 27 располагается на конце одного элемента, а виток 28 - на конце другого.The spiral compression spring 7 is entangled in such a way that the first three or four turns 25 of the spring 7 at each of its two ends are entwined closely to each other with the minimum possible angle of elevation, and along the length of each filter element of section 1, the spring 7 is entangled with such a step that two, three or four turns 26 of the spring 7 are evenly distributed along its length, and the next two turns 27 and 28 of the spring are twisted closely together with the minimum possible angle of elevation and are located in the assembled section, at the junction of the filter elements so that the coil 27 is located onOnze one element, and round 28 - at the end of another.

Длина пружины 7 каждой секции 1 фильтра, подобрана так, чтобы у каждой собранной секции при навинчивании на пружину опор 5 и 6 секции и создании требуемой величины натяга в стыках фильтрующих элементов витки пружины 7 не выступали за торцы опор.The length of the spring 7 of each section 1 of the filter is selected so that for each assembled section, when the bearings of sections 5 and 6 are screwed onto the spring and the required interference value is created at the joints of the filter elements, the turns of spring 7 do not protrude beyond the ends of the supports.

Секция фильтрующих элементов сцентрирована в опорах 5 и 6, как по центрирующему буртику 29 каждой опоры, так и по последнему витку 25 пружины 7 в каждой группе свитых вплотную витков 25, расположенной на концах пружины 7. Между торцами фильтрующих элементов 2 и 4 и опорами 5 и 6 могут быть установлены уплотнительные прокладки и фильтрующие элементы могут быть выполнены как у прототипа с плоскими торцами и с установленными на них обечайками (на фиг. не показано).The section of filter elements is centered in supports 5 and 6, both along the centering collar 29 of each support, and along the last turn 25 of the spring 7 in each group of closely twisted turns 25 located at the ends of the spring 7. Between the ends of the filter elements 2 and 4 and supports 5 and 6, sealing gaskets can be installed and filter elements can be made as in the prototype with flat ends and with shells mounted on them (not shown in Fig.).

Предлагается конструкция фильтра для скважин (см. фиг. 2), отличающаяся тем, что опоры секций с хвостовиками 30 выполнены с перегородкой 31, в которой выполнены сквозные центральное отверстие 32 (см. фиг. 3) и три или четыре выкрушки 33 (см. фиг. 2 и 3), равнорасположенные по окружности. В промежуточной проставке 34 первой секции 35 (см. фиг. 2) жестко закреплен пустотелый цилиндрический стержень 36 с сквозными отверстиями 37, равно распределенными, как вдоль образующей стержня, так и в окружном направлении, причем внутренняя полость 38 стержня 36 через центральное отверстие 39 в проставке 34 (см. фиг. 2 и 4) сообщается с всасывающей полостью погружного насоса. Наружный диаметр стержня 36 больше диаметра центрального стержня прототипа и стержень 36 с минимально возможным зазором проходит через центральные отверстия 32 перегородок опор секций. Другим концом центральный стержень 36 (см. фиг. 2) закреплен в крышке 40 с возможностью смещения вдоль оси стержня. Между торцом стержня и крышкой 40 имеется зазор 41, который в рабочем режиме фильтра полностью выбирается. Центральный стержень 36 может быть выполнен составным из отдельных частей 42, соединенных втулками 43, навинченными на обе соединяемые части стержня.A filter design for wells is proposed (see Fig. 2), characterized in that the section supports with shanks 30 are made with a baffle 31 in which there are through-through central holes 32 (see Fig. 3) and three or four taps 33 (see Fig. 2 and 3), equally spaced around the circumference. In the intermediate spacer 34 of the first section 35 (see Fig. 2), a hollow cylindrical rod 36 with through holes 37 equally distributed along the generatrix of the rod and in the circumferential direction is rigidly fixed, the inner cavity 38 of the rod 36 through the central hole 39 in spacer 34 (see FIGS. 2 and 4) communicates with the suction cavity of the submersible pump. The outer diameter of the rod 36 is larger than the diameter of the central rod of the prototype and the rod 36 passes through the central holes 32 of the partition support walls with the smallest possible clearance. The other end of the Central rod 36 (see Fig. 2) is fixed in the cover 40 with the possibility of displacement along the axis of the rod. Between the end face of the rod and the cover 40 there is a gap 41, which in the operating mode of the filter is completely selected. The central rod 36 can be made integral from separate parts 42 connected by bushings 43 screwed onto both connected parts of the rod.

Предлагается также фильтр для скважин (см. фиг. 5), отличающийся тем, что в его конструкцию включен перепускной клапан 44, состоящий из седла клапана 45, выполненного в крышке 46 в виде центрального сквозного конического отверстия с меньшим диаметром конуса со стороны внешнего давления, клапана 47 в виде усеченного конуса с цилиндрическим хвостовиком 48, спиральной пружины сжатия 49 со шлифованными торцами и пустотелой опоры клапана 50, ввернутой до упора в ее фланец 51 в пустотелый центральный стержень 52 фильтра.A filter for wells is also proposed (see FIG. 5), characterized in that its design includes a bypass valve 44, consisting of a valve seat 45 made in the cover 46 in the form of a central through conical hole with a smaller cone diameter from the external pressure side, valve 47 in the form of a truncated cone with a cylindrical shank 48, a spiral compression spring 49 with polished ends and a hollow support of the valve 50, screwed completely into its flange 51 into the hollow central filter rod 52.

В стенке опоры 50 сделаны сквозные отверстия 53. Пружина 49 одета на цилиндрические хвостовики 48 клапана 47 и 54 опоры 50 с упором во фланец 51 опоры 50 и торец 55 клапана. Клапан 47 без зазора прижат к стенке седла клапана 45 усилием предварительно сжатой пружины 49, таким образом, что между торцом промежуточной проставки 56 и фланцем 51 опоры клапана остается небольшой зазор 57, полностью выбираемый при действии на фильтр рабочего перепада давления в скважине.Through holes 53 are made in the wall of the support 50. The spring 49 is mounted on the cylindrical shanks 48 of the valve 47 and 54 of the support 50 with an emphasis on the flange 51 of the support 50 and the end face 55 of the valve. The valve 47 is pressed against the wall of the valve seat 45 without a gap by the force of a pre-compressed spring 49, so that between the end of the intermediate spacer 56 and the flange 51 of the valve support there remains a small gap 57, which is fully selected when the filter is operated with a differential pressure in the well.

Жесткость пружины 49 клапана 47 больше суммарной жесткости на осевое сжатие последовательно соединенных пружин 7 секций 35 фильтра и усилие предварительного поджатия пружины 49 определяется из условия открытия перепускного клапана при полном засорении фильтрующих элементов или при достижении заданной стадии их засорения.The stiffness of the spring 49 of the valve 47 is greater than the total axial compression stiffness of the series-connected springs 7 of the filter sections 35 and the preload force of the spring 49 is determined from the opening of the bypass valve when the filter elements are completely clogged or when the specified clogging stage is reached.

Кроме того, предлагается фильтр для скважин (см. фиг. 6), отличающийся тем, что крышка 58 фильтра закреплена на последней опоре 6 последней секции 35 фильтра ввинчиванием по круглой резьбе в пружину 7 секции, а между крышкой 58 и опорой установлена уплотнительная прокладка 59.In addition, a filter for wells is proposed (see Fig. 6), characterized in that the filter cover 58 is fixed to the last support 6 of the last filter section 35 by screwing it into a spring 7 of the section and a sealing gasket 59 is installed between the cover 58 and the support .

Сборка предлагаемых фильтров для скважин проста и подробно не описывается.The assembly of the proposed filters for wells is simple and not described in detail.

При сборке всех предлагаемых фильтров сначала собирают все секции 1 или 35. Затем устанавливают на опору 5 или опору 30 первой секций 1 или 35 уплотнительную прокладку 15 и закрепляют на этих опорах промежуточную проставку 16 с шпильками 17 или проставку 34 с этими же шпильками. Устанавливают на опору 6 последней секций 1 или 35 уплотнительную прокладку 19 и закрепляют на этих опорах промежуточную проставку 20 с шпильками 21 или проставку 56 с этими же шпильками.When assembling all the proposed filters, all sections 1 or 35 are first assembled. Then, a sealing gasket 15 is mounted on the support 5 or support 30 of the first sections 1 or 35 and an intermediate spacer 16 with studs 17 or a spacer 34 with the same studs is fixed on these supports. A sealing gasket 19 is mounted on a support 6 of the last sections 1 or 35 and an intermediate spacer 20 with studs 21 or a spacer 56 with the same studs is fixed on these supports.

Дальнейшие операции сборки предлагаемых фильтров для скважин разные для разных конструкций.Further assembly operations of the proposed filters for wells are different for different designs.

При сборке фильтра (см. фиг. 1) на промежуточную проставку 20 устанавливают употнительную прокладку 24 и крышку 23 и закрепляют ее гайками 22. На последние опоры 6 секций 1 устанавливают уплотнительные прокладки 19 и заканчивают сборку фильтра, свинтив все его секции 1 друг с другом.When assembling the filter (see Fig. 1), an intermediate gasket 24 and a cover 23 are installed on the intermediate spacer 20 and fixed with nuts 22. On the last supports 6 of the sections 1, the gaskets 19 are installed and the assembly of the filter is completed by screwing all its sections 1 together .

При сборке фильтра (см. фиг. 2) закрепляют первую часть 42 центрального пустотелого стержня 36 в промежуточной проставке 34 и собирают друг с другом секции 35, расположенные на длине этой части стержня. Соединительной втулкой 43 соединяют первую и вторую части 42 стержня 36 и в уже собранные секции 35 последовательно ввинчивают следующие секции 35 на длину второй части 42 стержня 36 и эти операции повторяют пока не соберут все секции фильтра друг с другом. Затем на промежуточной проставке 56 закрепляют крышку 40 гайками 22.When assembling the filter (see Fig. 2), the first part 42 of the central hollow core 36 is fixed in the intermediate spacer 34 and sections 35 located along the length of this core part are assembled with each other. The connecting sleeve 43 connects the first and second parts 42 of the rod 36 and into the already assembled sections 35 successively screw the following sections 35 to the length of the second part 42 of the rod 36 and repeat these operations until all filter sections are assembled together. Then on the intermediate spacer 56 fasten the cover 40 with nuts 22.

Сборка фильтров (см. фиг. 5 и 6) отличается от сборки фильтра (см. фиг. 2) только тем, что включает операции сборки перепускного клапана. Порядок выполнения этих операций ясен из фиг. 5 и 6 и не описывается.The assembly of the filters (see FIGS. 5 and 6) differs from the assembly of the filter (see FIG. 2) only in that it includes the operations of assembling the bypass valve. The order of these operations is clear from FIG. 5 and 6 and is not described.

Фильтрующие элементы предлагаемых фильтров для скважин нагружаются в рабочем процессе сжимающими осевыми и радиальными нагрузками. Для фильтров погружных насосов УЭЦН наиболее востребована величина тонкости фильтрации 100÷300 мкм. Фильтрующие элементы с такой тонкостью фильтрации могут быть изготовлены из проволоки с достаточно большим диаметром, например, с d=0,2 и даже 0,3 мм. Фильтрующие элементы из материала MP с плотностью материала, обеспечивающей такую тонкость фильтрации, изготовленные из проволоки такого диаметра обладают высокими жесткостью и прочностью на все виды действующей сжимающей нагрузки, причем применение проволоки с таким диаметром существенно снижает себестоимость изготовления фильтрующих элементов.The filter elements of the proposed filters for wells are loaded in the working process with compressive axial and radial loads. For ESP submersible pump filters, the fineness of filtration is 100–300 microns. Filter elements with such a fineness of filtration can be made of wire with a sufficiently large diameter, for example, with d = 0.2 and even 0.3 mm. Filtering elements made of MP material with a density of the material providing such a filtering fineness made of a wire of this diameter have high rigidity and strength for all types of effective compressive load, and the use of a wire with such a diameter significantly reduces the cost of manufacturing filter elements.

Как уже указывалось, выбор пружины перепускного клапана с жесткостью большей суммарной осевой жесткости пружин секций обеспечивает герметичную посадку клапана на седло на всех рабочих режимах фильтра, а надлежащий выбор усилия предварительного поджатия пружины клапана обеспечивает открытие клапана при достижении заданной стадии загрязнения фильтрующих элементов, что позволяет избежать смятия фильтрующих элементов даже при полном их загрязнении, и несмятые загрязненные фильтрующие элементы могут быть регенерированы.As already mentioned, the choice of a bypass valve spring with a stiffness greater than the total axial stiffness of the section springs ensures a tight fit of the valve on the seat in all operating modes of the filter, and a proper choice of the pre-spring force of the valve spring ensures that the valve opens when a specified stage of pollution of the filter elements is reached, which avoids wrinkling of the filter elements even when they are completely contaminated, and uncrumpled contaminated filter elements can be regenerated.

Другие преимущества предлагаемых фильтров для скважин по сравнению с прототипом рассмотрены выше.Other advantages of the proposed filters for wells compared with the prototype discussed above.

Claims (4)

1. Фильтр для скважин, содержащий жестко и герметично соединенные друг с другом секции, набранные из состыкованных по торцам с осевым натягом цилиндрических тонкостенных фильтрующих элементов, изготовленных холодным прессованием из проволочного материала, и двух опор, на которые также с осевым натягом опираются первый и последний фильтрующие элементы секции, и последняя опора последней секции герметично закрыта крышкой, а первая опора первой секции герметично и жестко соединена с погружным насосом, отличающийся тем, что фильтрующие элементы каждой секции изготовлены из материала «Металлорезина» осевым прессованием или объемным прессованием с применением полиуретана, выполнены в трех модификациях: фильтрующие элементы с одним плоским торцом, которым они опираются на опору, и другим коническим с углом конуса α от 60 до 90°, у одного элемента с внешним конусом, а другого - с внутренним, и промежуточные фильтрующие элементы секции выполнены с коническими торцами, с одним внешним и другим внутренним с конусом с углом α, причем фильтрующие элементы секции стыкуются друг с другом таким образом, что внешний конус одного элемента с осевым натягом входит во внутренний конус другого элемента, образуя жесткий герметичный стык, внутрь секции фильтрующих элементов без радиального зазора или с возможно меньшим радиальным зазором вставлена спиральная пружина сжатия с нешлифованными торцами, свитая таким образом, что первые три или четыре витка пружины у каждого из двух ее торцов свиты вплотную друг с другом с минимально возможным углом подъема, а на длине каждого фильтрующего элемента секции пружина свита с таким шагом, что на его длине равномерно располагаются два, три или четыре витка пружины, а следующие два витка пружины свиты вплотную друг с другом с минимально возможным углом подъема и располагаются в собранной секции у стыка фильтрующих элементов так, что один виток располагается на конце одного элемента, а другой - на конце другого, длина пружины каждой секции фильтра подобрана так, чтобы у каждой собранной секции при навинчивании на пружину опор секции и создании заданной величины натяга в стыках фильтрующих элементов витки пружины не выступали за торцы опор, обе опоры каждой секции выполнены с внутренней круглой резьбой, по которой они навинчены на пружину с созданием заданного осевого натяга в стыках фильтрующих элементов секции друг с другом и с опорами секции, причем секция фильтрующих элементов сцентрирована в опорах, как по центрирующему буртику опоры, так и по последнему витку пружины в каждой группе свитых вплотную витков, расположенной на концах пружины, и на одной из них выполнен хвостовик с наружной круглой резьбой, по которой одна секция ввинчена в пружину другой секции до упора с натягом в уплотнительную прокладку, установленную встык между торцами опор соседних секций, в каждую опору до упора с натягом в витки пружины и упора головки винта в уплотнительную прокладку под ней ввинчены три или четыре стопорных винта, равнорасположенных по окружности, причем высота головки винта подобрана таким образом, что зазор между стенкой скважины или обсадной трубой и торцом головки винта не превышал 0.2÷0.3 мм, и первая опора первой секции фильтра выполнена с хвостовиком с метрической резьбой, на которую до упора в уплотнительную прокладку навернута промежуточная проставка с ввернутыми в нее шпильками для крепления к погружному насосу, а в последнюю опору последней секции фильтра, в ее пружину, хвостовиком с круглой резьбой до упора в уплотнительную прокладку, установленную встык между проставкой и опорой, ввернута промежуточная проставка, на которой закреплена крышка.  1. A filter for wells, comprising sections rigidly and tightly connected to each other, assembled from cylindrical thin-walled filter elements stacked at the ends with axial interference, made by cold pressing from wire material, and two supports, on which the first and last are also supported with axial interference the filtering elements of the section, and the last support of the last section is hermetically closed by a cover, and the first support of the first section is hermetically and rigidly connected to the submersible pump, characterized in that the filtering ele the copings of each section are made of the material “Metallorezina” by axial pressing or volume pressing using polyurethane, made in three versions: filter elements with one flat end, on which they rest on a support, and another conical with a cone angle α from 60 to 90 °, one element with an external cone and the other with an internal one, and the intermediate filtering elements of the section are made with conical ends, with one external and the other internal with a cone with an angle α, and the filtering elements of the section are joined to each other so that the outer cone of one element with axial interference enters the inner cone of the other element, forming a tight tight joint, a spiral compression spring with unpolished ends is inserted inside the filter element section without a radial clearance or with the smallest possible radial clearance, twisted so that the first three or four turns of the spring at each of its two ends are entwined closely with each other with the minimum possible angle of elevation, and along the length of each filter element of the section the spring is entwined with such a step so that two, three or four turns of the spring are evenly spaced along its length, and the next two turns of the spring are closely adjacent to each other with the minimum possible angle of elevation and are located in the assembled section at the junction of the filter elements so that one coil is located at the end of one element, and the other - at the end of the other, the spring length of each filter section is selected so that each coil section does not protrude at the joints of the filter elements when screwing on the section supports and creating a predetermined interference value at the joints of the filter elements for the ends of the supports, both supports of each section are made with an internal round thread, on which they are screwed onto the spring to create a predetermined axial interference in the joints of the filtering elements of the section with each other and with the support of the section, and the section of filtering elements is centered in the supports, as in a centering shoulder supports, and according to the last coil of the spring in each group of closely twisted coils located at the ends of the spring, and on one of them a shank with an external round thread is made, along which one section is screwed into the spring for another sec all the way to the stop with an interference fit in the sealing gasket installed end-to-end between the ends of the supports of adjacent sections, each support against the interference with an interference fit in the spring coils and the stop of the screw head, three or four locking screws are screwed into the gasket under it, equally spaced around the circumference, with the head height the screw is selected in such a way that the gap between the borehole wall or the casing and the end of the screw head does not exceed 0.2–0.3 mm, and the first support of the first filter section is made with a shank with a metric thread, against which it the intermediate gasket is screwed on with an intermediate spacer with studs screwed into it for fastening to the submersible pump, and in the last support of the last filter section, in its spring, with a round thread with a shank with a round thread, the intermediate spacer is screwed end-to-end between the spacer and the support, which fixed the lid. 2. Фильтр для скважин по п.1, отличающийся тем, что опоры секций с хвостовиками выполнены с перегородкой, в которой выполнены сквозные центральное отверстие и три или четыре выкрушки, равнорасположенные по окружности, а в промежуточной проставке первой секции жестко закреплен пустотелый цилиндрический стержень со сквозными отверстиями, равнораспределенными как вдоль образующей стержня, так и в окружном направлении, причем внутренняя полость стержня через центральное отверстие в проставке сообщается с всасывающей полостью погружного насоса, и стержень с возможно меньшим зазором проходит через центральные отверстия перегородок опор секций, другим концом центральный стержень закреплен в крышке с возможностью смещения вдоль оси стержня, а между торцом стержня и крышкой имеется зазор, который в рабочем режиме фильтра полностью выбирается, и центральный стержень может быть выполнен составным из отдельных частей, соединенных втулками, навинченными на обе соединяемые части стержня.  2. The filter for wells according to claim 1, characterized in that the supports of the sections with shanks are made with a partition in which there is a through central hole and three or four tucks equally spaced around the circumference, and a hollow cylindrical rod is rigidly fixed in the intermediate spacer of the first section with through holes equally distributed along the generatrix of the rod and in the circumferential direction, and the inner cavity of the rod through the Central hole in the spacer communicates with the suction cavity of the submersible the nipple, and the rod with the smallest possible gap passes through the central holes of the partitions of the section supports, the other end is fixed to the lid with the possibility of displacement along the axis of the rod, and there is a gap between the end of the rod and the lid, which is completely selected in the filter operating mode, and the central rod can be made integral from separate parts connected by bushings screwed onto both connected parts of the rod. 3. Фильтр для скважин по п. 2, отличающийся тем, что в его конструкцию включен перепускной клапан, состоящий из седла клапана, выполненного в крышке в виде центрального сквозного конического отверстия с меньшим диаметром конуса со стороны внешнего давления, клапана в виде усеченного конуса с цилиндрическим хвостовиком, спиральной пружины сжатия и пустотелой опоры клапана, ввернутой до упора в ее фланец в пустотелый центральный стержень фильтра, в стенке опоры сделаны сквозные отверстия, пружина одета на цилиндрические хвостовики клапана и опоры с упором во фланец опоры и торец клапана, клапан без зазора прижат к стенке седла клапана усилием предварительно сжатой пружины, таким образом, что между торцом промежуточной проставки и фланцем опоры клапана остается зазор, полностью выбираемый при действии на фильтр рабочего перепада давления в скважине, жесткость пружины клапана больше суммарной жесткости на осевое сжатие последовательно соединенных пружин секций фильтра, и усилие предварительного поджатия пружины определяется из условия открытия перепускного клапана при полном засорении фильтрующих элементов или при достижении заданной стадии их засорения.  3. A well filter according to claim 2, characterized in that a bypass valve is included in its design, consisting of a valve seat made in the cover in the form of a central through conical hole with a smaller cone diameter from the side of the external pressure, a valve in the form of a truncated cone with a cylindrical shank, a spiral compression spring and a hollow valve support, screwed completely into its flange into the hollow central filter rod, through holes are made in the wall of the support, the spring is dressed on cylindrical valve shafts and bearings with a stop in the support flange and valve end, the valve without a gap is pressed against the wall of the valve seat by the force of a pre-compressed spring, so that between the end of the intermediate spacer and the valve support flange there is a gap that is completely selected when the working differential pressure in the well acts on the filter, the stiffness of the valve spring is greater than the total stiffness by axial compression of the series-connected springs of the filter sections, and the force of the pre-compression of the spring is determined from the condition for opening the bypass valve when complete clogging of the filter elements or when the specified stage of their clogging is reached. 4. Фильтр для скважин по п. 3, отличающийся тем, что крышка фильтра закреплена на последней опоре последней секции фильтра ввинчиванием по круглой резьбе в пружину секции, а между крышкой и опорой установлена уплотнительная прокладка.
Figure 00000001
4. The filter for wells according to claim 3, characterized in that the filter cover is fixed to the last support of the last filter section by screwing in a round thread into the section spring, and a sealing gasket is installed between the cover and the support.
Figure 00000001
RU2014103390/05U 2014-01-31 2014-01-31 FILTER FOR WELLS RU147791U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103390/05U RU147791U1 (en) 2014-01-31 2014-01-31 FILTER FOR WELLS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103390/05U RU147791U1 (en) 2014-01-31 2014-01-31 FILTER FOR WELLS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU147791U1 true RU147791U1 (en) 2014-11-20

Family

ID=53384905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014103390/05U RU147791U1 (en) 2014-01-31 2014-01-31 FILTER FOR WELLS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU147791U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2748554C1 (en) * 2020-05-21 2021-05-26 Общество с ограниченной ответственностью "ВОРМХОЛС Внедрение" Method for manufacture of filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2748554C1 (en) * 2020-05-21 2021-05-26 Общество с ограниченной ответственностью "ВОРМХОЛС Внедрение" Method for manufacture of filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105848750B (en) Filter with filter bypass valve and the filter core for the filter
US3305095A (en) Filter having a flat resilient disc serving as both a relief and check valve
EP3452203B1 (en) Annular filter element, in particular for gas filtration
US9657554B2 (en) Downhole filtration tool
WO2011012695A1 (en) Filter
JP2014507278A (en) Filtration device
RU147791U1 (en) FILTER FOR WELLS
DE112018000345T5 (en) Easy-change filter that uses a snap closure
RU2567307C1 (en) Filter for water injection into wells
RU2553874C1 (en) Filter for wells
CN102451581A (en) Filter housing for a filter and filter with such a filter housing
US3007238A (en) Method of making a filter assembly
EP2910290A1 (en) Liquid filter
DE102015223328A1 (en) Filter element, method of manufacturing the filter element, and filter with the filter element
US20170204709A1 (en) Downhole tubing filter
CN211448607U (en) Quick-setting expanding hydraulic packer for petroleum machinery
CN213965700U (en) High-efficient filter core
CN209457914U (en) A kind of back-washable self-test sealing packer of oilfield exploitation
US3145170A (en) Oil filter cartridges
CN207393272U (en) It is integrated in the by-passing valve of central tube
WO2015135667A1 (en) Strainer element for a fuel filter element featuring multistage water separation, and fuel filter element
CN105888621B (en) A kind of pumping, sand washing one sand-proof pipe
CN206738036U (en) A kind of high pressure co-rail diesel fine filter
WO2014090447A1 (en) Filter for filtering liquids and filter element of such a filter
CN206587789U (en) A kind of screen pack test fixture

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170201