RU181685U1

RU181685U1 - FLUID FLOW CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU181685U1
Application number: RU2018100840U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Чигряй; Владимир Прокофьевич Родак; Анатолий Михайлович Пашков; Алексей Георгиевич Ишутин
Original assignee: Владимир Александрович Чигряй
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2018-07-26

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для регулирования добычи флюида при эксплуатации нефтяных пластов с зонами различной проницаемости.Устройство регулирования притока флюида, установленное на базовой трубе в зоне расположения перфорационных отверстий, с расположенным на базовой трубе фильтрующим элементом, включает тонкостенный цилиндрический корпус с внутренней и внешней ступенчатыми поверхностями, установленный с возможностью скольжения вдоль базовой трубы, один конец которого установлен в кольце с коаксиально расположенными пазами для прохода флюида, при этом фильтрующий элемент закреплен с другой стороны кольца, а перфорационные отверстия в базовой трубе выполнены резьбовыми.4 з.п. ф-лы, 6 ил.The utility model relates to the oil industry and can be used to control fluid production during the operation of oil reservoirs with zones of different permeability. The fluid flow control device installed on the base pipe in the area of perforation holes with a filter element located on the base pipe includes a thin-walled cylindrical body with internal and external stepped surfaces, mounted with the possibility of sliding along the base pipe, one end of which is anovlen ring coaxially arranged with slots for the passage of fluid, wherein the filter element is mounted on the other side of the ring, and the perforations in the base pipe made rezbovymi.4 ZP f-ly, 6 ill.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для регулирования добычи флюида при эксплуатации нефтяных пластов с зонами различной проницаемости.The utility model relates to the oil industry and can be used to control fluid production during the operation of oil reservoirs with zones of different permeability.

Данное устройство относится к пассивным узлам регулирования притока флюида и в зависимости от условий эксплуатации (геологии пласта, пластового давления, жидкого или газообразного состояния добываемого продукта и его дебита) может применяться как самостоятельное звено в конструкции добывающих скважин, так и в качестве дополнительного средства для оптимизации потоков рабочей среды в стволе скважины.This device refers to passive fluid flow control units and, depending on the operating conditions (reservoir geology, reservoir pressure, liquid or gaseous state of the produced product and its flow rate), it can be used as an independent link in the design of production wells, or as an additional means for optimization fluid flows in the wellbore.

Известно устройство регулирования притока пластовой жидкости при эксплуатации горизонтальной скважины, включающее фланец с отверстиями определенного диаметра, прикрепленный к нему сетчатый фильтр, расположенный соосно с эксплуатационной колонной, вдоль которой проложена линия управления, соединенная с соответствующим отверстием во фланце, в корпусе установлены возвратная пружина требуемой жесткости и взаимодействующий с ней гидравлически управляемый поршень, который боковой поверхностью примыкает к корпусу и эксплуатационной колонне, а противоположный пружине конец поршня сообщается с линией управления.A device for controlling the flow of formation fluid during operation of a horizontal well is known, including a flange with holes of a certain diameter, a strainer attached to it, located coaxially with the production string, along which a control line is connected, connected to a corresponding hole in the flange, and a return spring of the required rigidity is installed in the housing and a hydraulically controlled piston interacting with it, which laterally adjoins the housing and operating the cylinder, and the end of the piston opposite the spring communicates with the control line.

Патент РФ на полезную модель №166287, МПК Е21В 43/12, Е21В 34/10, опубл. 20.11.2016.RF patent for utility model No. 166287, IPC Е21В 43/12, ЕВВ 34/10, publ. 11/20/2016.

Известна система регулирования притока в скважину, обеспечивающая регулирование притока в обсадную трубу жидкости, поступающей снаружи обсадной трубы, например из продуктивного пласта или промежуточной обсадной трубы, содержащая обсадную трубу с осевым направлением и стенку, имеющую толщину, клапан-регулятор притока, имеющий корпус, содержащий упор, с длиной, заданной продольной осью корпуса, и пружинный элемент, подвижный относительно корпуса и тем самым регулирующий приток жидкости, проходящей через клапан от входного отверстия корпуса к выходному отверстию корпуса, в которой клапан расположен таким образом, что осевое направление клапана перпендикулярно осевому направлению обсадной трубы, причем пружинный элемент выполнен с возможностью проявления своих упругих свойств в направлении указанной оси клапана и перпендикулярно осевому направлению обсадной трубы, с созданием упругой силы, обеспечивающей возможность регулирования потока жидкости через клапан от входного отверстия к выходному отверстию корпуса, при этом пружинный элемент выполнен с возможностью работы как диафрагма в направлении указанного упора с обеспечением закрывания отверстия.A well-known system for regulating the inflow into the well, providing control of the inflow into the casing of the fluid coming from the outside of the casing, for example from a reservoir or an intermediate casing, containing the casing with an axial direction and a wall having a thickness, an inflow control valve having a body containing emphasis, with a length specified by the longitudinal axis of the housing, and a spring element movable relative to the housing and thereby regulating the flow of fluid passing through the valve from the inlet a mustache to the outlet of the casing, in which the valve is positioned so that the axial direction of the valve is perpendicular to the axial direction of the casing, and the spring element is configured to manifest its elastic properties in the direction of the specified axis of the valve and perpendicular to the axial direction of the casing, with the creation of elastic force, providing the ability to control the fluid flow through the valve from the inlet to the outlet of the housing, while the spring element is configured to Ota the diaphragm towards said abutment aperture secured closing.

Патент РФ №2551599, МПК Е21В 43/12, Е21В 34/08, опубл. 27.05.2015.RF patent №2551599, IPC Е21В 43/12, ЕВВ 34/08, publ. 05/27/2015.

Недостатком регулятора притока является низкая долговечность его фильтрующего элемента, размер которого меньше размера клапана, что приведет к его быстрой кольматации.The disadvantage of the inflow regulator is the low durability of its filter element, the size of which is smaller than the size of the valve, which will lead to its rapid maturation.

Известно устройство пассивного управления текучей средой в скважине регулирования потока для регулирования потока текучей среды из пласта, содержащее элемент регулирования потока, сформированный из материала с приспосабливающейся формой с открытоячеистой структурой и гидрофильного полимера, нагнетаемого в проемы открытоячеистой структуры материала с приспосабливающейся формой в количестве, достаточном, чтобы элемент регулирования потока ограничивал поток протекающей через него воды, причем гидрофильный полимер сцеплен со стенками ячеек материала с приспосабливающейся формой и размещается в проемах открытоячеистой структуры для ограничения потока воды через них.A device for passive control of a fluid in a flow control well for regulating a fluid flow from a formation, comprising a flow control element formed from a material with an adjustable shape with an open-cell structure and a hydrophilic polymer injected into the openings of an open-cell structure of a material with an adjustable shape in an amount sufficient so that the flow control element limits the flow of water flowing through it, and the hydrophilic polymer is adhered to the wall by cells of material with an adaptable shape and placed in openings of an open-cell structure to limit the flow of water through them.

Патент РФ №2540764, МПК Е21В 43/12, Е21В 21/08, опубл. 10.02.2015.RF patent №2540764, IPC Е21В 43/12, ЕВВ 21/08, publ. 02/10/2015.

Известно устройство для регулирования расхода флюида, включающее трубчатую диодную втулку, имеющую диодное отверстие; трубчатую внутриканальную втулку, установленную концентрически внутри диодной втулки, причем внутриканальная втулка содержит внутренний канал, находящийся в гидравлическом сообщении с диодным отверстием; и трубчатую наружно канальную втулку, внутри которой концентрически установлена диодная втулка, причем наружно канальная втулка содержит наружный канал, находящийся в гидравлическом сообщении с диодным отверстием; в котором форма диодного отверстия, положение внутреннего канала относительно диодного отверстия и положение наружного канала относительно диодного отверстия определяют сопротивление потоку флюида, перемещающегося во внутренний канал из наружного канала, и другое сопротивление потоку флюида, перемещающегося в наружный канал из внутреннего канала.A device for controlling fluid flow, comprising a tubular diode sleeve having a diode hole; a tubular intra-channel sleeve mounted concentrically inside the diode sleeve, the intra-channel sleeve comprising an internal channel in fluid communication with the diode hole; and a tubular outer channel sleeve, inside which a diode sleeve is concentrically mounted, and the external channel sleeve contains an external channel in fluid communication with the diode hole; in which the shape of the diode hole, the position of the inner channel relative to the diode hole and the position of the outer channel relative to the diode hole determine the resistance to the flow of fluid moving into the inner channel from the outer channel, and another resistance to the flow of fluid moving to the outer channel from the inner channel.

Патент РФ №2529316, МПК Е21В 43/12, Е21В 21/08, опубл. 27.09.2014.RF patent No. 2529316, IPC Е21В 43/12, ЕВВ 21/08, publ. 09/27/2014.

Известно устройство для выравнивания притока нефтяной скважины, содержащее несущую трубу, на которой между фиксирующими кольцами установлен фильтрующий элемент, соединенный сетью каналов с отверстием в трубе, сеть каналов для обеспечения высокого гидравлического сопротивления выполнена с многократным изменением направления движения потока жидкости и/или с многократным сужением и расширением потока, на внутренней поверхности удерживающего фильтрующий элемент фиксирующего кольца со стороны сети каналов выполнены пазы для прохождения добываемого продукта, сеть каналов выполнена на кольцах, установленных на несущей трубе в количестве необходимом для создания нужного гидравлического сопротивления, причем на торцах колец выполнены выступы и впадины, обеспечивающие радиальную ориентацию колец относительно друг друга, а перед и после колец с сетью каналов на трубе установлены переходные кольца с отверстиями для прохождения добываемого продукта. Кольца с сетью каналов закрыты кожухом зафиксированным ступенчатым кольцом, на внутренней поверхности которого выполнены пазы для прохождения добываемого продукта. За ступенчатым кольцом в отверстии для прохождения добываемого продукта в несущую трубу на резьбе установлен регулятор притока, выполненный с проходным отверстием, диаметр которого подбирается в зависимости от интенсивности притока в месте установки устройства. Регулятор притока закрыт крышкой, которая зафиксирована на трубе винтами. Крышка, кожух и регулятор притока уплотнены резиновыми кольцами.A device for leveling the flow of an oil well is known, comprising a carrier pipe, on which a filter element is mounted between the retaining rings, connected by a channel network to an opening in the pipe, a channel network for providing high hydraulic resistance is made with a multiple change in the direction of fluid flow and / or with multiple narrowing and expansion of the flow, on the inner surface of the retaining ring holding the filter element on the side of the channel network, grooves for passage are made As a result of the product being produced, the channel network is made on rings installed on the support pipe in the amount necessary to create the necessary hydraulic resistance, moreover, protrusions and depressions are made on the ends of the rings, providing radial orientation of the rings relative to each other, and before and after the rings with the channel network on the pipe adapter rings with holes for passing the extracted product are installed. Rings with a network of channels are closed by a casing with a fixed stepped ring, on the inner surface of which grooves are made for the passage of the produced product. Behind the stepped ring in the hole for passing the extracted product into the supporting pipe, an inflow regulator is installed on the thread, made with a through hole, the diameter of which is selected depending on the intensity of the inflow at the installation site of the device. The inflow regulator is closed by a cap, which is fixed on the pipe with screws. The cover, casing and flow regulator are sealed with rubber rings.

Патент РФ на полезную модель №173196, МПК Е21В 43/12, опубликовано 16.08.2017.RF patent for utility model No. 173196, IPC Е21В 43/12, published August 16, 2017.

В данном решении рассмотрена лабиринтная схема притока, в которой негативным фактором является возможное забивание каналов, связанное с резким изменением потока и появлением застойных зон в которых собираются мелкие частицы прошедшие через фильтрующий элемент.In this solution, a labyrinth flow pattern is considered, in which a possible clogging of channels is associated with a sharp change in flow and the appearance of stagnant zones in which small particles passing through the filter element are collected.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного устройства, состоит в создании оптимальных условий добычи флюида, а также снижение трудоемкости изготовления и сборки устройства.The technical problem solved by the developed device is to create optimal conditions for fluid production, as well as reducing the complexity of manufacturing and assembling the device.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство регулирования притока флюида установленное на базовой трубе в зоне расположения перфорационных отверстий, с расположенным на базовой трубе фильтрующим элементом, включает тонкостенный цилиндрический корпус с внутренней и внешней ступенчатыми поверхностями, установленный с возможностью скольжения вдоль базовой трубы, один конец которого установлен в кольце с коаксиально расположенными пазами для прохода флюида, при этом фильтрующий элемент закреплен с другой стороны кольца, а перфорационные отверстия в базовой трубе выполнены резьбовыми.The solution to this problem is achieved by the fact that the fluid flow control device installed on the base pipe in the area of the perforation holes, with the filter element located on the base pipe, includes a thin-walled cylindrical body with internal and external stepped surfaces, mounted for sliding along the base pipe, one end which is installed in a ring with coaxially arranged grooves for the passage of fluid, while the filter element is fixed on the other side of the ring a, and the perforations in the base pipe are threaded.

Кроме того фильтрующие элементы выполнены в виде цилиндрической спирали из высокоточного профиля V-образной формы, создающие жесткий экран с кольцевыми щелями размером от 50 до 1000 мкм и с допуском на ширину щели до 15 мкм.In addition, the filtering elements are made in the form of a cylindrical spiral from a high-precision profile of a V-shape, creating a rigid screen with annular slits in size from 50 to 1000 microns and with a tolerance for a slit width of up to 15 microns.

Кроме того в одной части резьбовых перфорационных отверстиях базовой трубы установлены винты, другая часть отверстий открыта для прохода флюида.In addition, screws are installed in one part of the threaded perforation holes of the base pipe, the other part of the holes is open for the passage of fluid.

Кроме того все резьбовые перфорационные отверстия открыты для прохода флюида.In addition, all threaded perforations are open for fluid passage.

Кроме того диаметр перфорационных отверстий предварительно рассчитывается по разработанной математической программе.In addition, the diameter of the perforations is previously calculated according to the developed mathematical program.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.

Фиг. 1 - общий вид расположения устройства регулирования притока флюида на базовой трубе;FIG. 1 is a general view of the location of the fluid flow control device on the base pipe;

Фиг. 2 - общий вид устройства регулирования притока флюида;FIG. 2 is a general view of a fluid flow control device;

Фиг. 3 - сечение А-А, расположение коаксиально расположенных пазов для прохода флюида в кольце;FIG. 3 - section AA, the location of the coaxially located grooves for the passage of fluid in the ring;

Фиг. 4 - сечение Б-Б, перфорационные отверстия открыты;FIG. 4 - section BB, perforations open;

Фиг. 5 - сечение В-В, перфорационные отверстия закрыты;FIG. 5 - section BB, perforations are closed;

Фиг. 6 - сечение Г-Г фиксация сплошной ступенчатой втулки на базовой трубе стопорными винтамиFIG. 6 - section GG fixing a continuous stepped sleeve on the base pipe with locking screws

Устройство регулирования притока флюида 1 установлено в зоне расположения перфорационных отверстий 2, выполненных резьбовыми на базовой трубе 3 хвостовика скважины, диаметр которых предварительно рассчитывается по разработанной математической программе. В одной части резьбовых перфорационных отверстиях базовой трубы 3 установлены винты 4, другая часть открыта для прохода флюида. Возможен вариант, при котором открыты все резьбовые перфорационные отверстия для прохода флюида.The fluid inflow control device 1 is installed in the area of perforation holes 2 made threaded on the base pipe 3 of the well shank, the diameter of which is previously calculated according to the developed mathematical program. In one part of the threaded perforation holes of the base pipe 3, screws 4 are installed, the other part is open for the passage of fluid. A variant is possible in which all threaded perforation openings for the passage of fluid are open.

Устройство регулирования притока флюида 1 включает тонкостенный цилиндрический корпус 5 с внутренней и внешней ступенчатыми поверхностями, установленный с возможностью скольжения вдоль базовой трубы 3. Один конец корпуса 5, установлен в кольце 6, в котором выполнены коаксиально расположенные пазы 7 для прохода флюида. С другой стороны в кольце 6 закреплен фильтрующий элемент 8. Между корпусом 5 и базовой трубой 3 образована полость Д.The fluid inflow control device 1 includes a thin-walled cylindrical body 5 with internal and external stepped surfaces that is slidably mounted along the base pipe 3. One end of the body 5 is mounted in a ring 6 in which grooves 7 for coaxial fluid passage are arranged coaxially. On the other hand, a filter element 8 is fixed in the ring 6. A cavity D. is formed between the housing 5 and the base pipe 3.

Фильтрующий элемент 8 выполнен, например, в виде цилиндрической спирали из высокоточного профиля V-образной формы, создающие жесткий экран с кольцевыми щелями размером от 50 до 1000 мкм и с допуском на ширину щели до 15 мкм.The filter element 8 is made, for example, in the form of a cylindrical spiral from a high-precision profile of a V-shape, creating a rigid screen with annular slots in size from 50 to 1000 microns and with a tolerance for a slit width of up to 15 microns.

Цилиндрический корпус 5 зафиксирован на базовой трубе 3 стопорными винтами 9.The cylindrical body 5 is fixed to the base pipe 3 with locking screws 9.

Устройство регулирования притока флюида работает следующим образом.A device for regulating fluid flow works as follows.

Корпус 5 устанавливается на базовой трубе 3 вне зоны расположения перфорационных резьбовых отверстий 2The housing 5 is mounted on the base pipe 3 outside the location of the perforated threaded holes 2

После определения требуемого количества перфорационных резьбовых отверстий 2 для прохода флюида, в другой части отверстий 2 устанавливаются винты 4. Возможен вариант, при котором открыты все резьбовые перфорационные отверстия для прохода флюида.After determining the required number of perforated threaded holes 2 for the passage of fluid, screws 4 are installed in the other part of the holes 2. A variant is possible in which all threaded perforated holes for the passage of fluid are open.

Затем корпус 5 сдвигается вдоль базовой трубы 3 и фиксируется на базовой трубе 3 стопорными винтами 9.Then, the housing 5 is moved along the base pipe 3 and is fixed to the base pipe 3 with locking screws 9.

Поток жидкости пройдя через щелевую решетку фильтрующих элементов 8 движется вдоль внешней поверхности базовой трубы 3 и через пазы 7 в кольце 6 попадает в полость Д и через открытые перфорационные отверстия 2 поступает внутрь базовой трубы 3, где сливается с общим потоком.The fluid flow passing through the slotted lattice of the filtering elements 8 moves along the outer surface of the base pipe 3 and through the grooves 7 in the ring 6 enters the cavity D and through the open perforation holes 2 enters the base pipe 3, where it merges with the general flow.

Claims

1. A fluid flow control device installed on the base pipe in the area of the perforation holes with a filter element located on the base pipe, characterized in that it includes a thin-walled cylindrical body with internal and external stepped surfaces, mounted for sliding along the base pipe, one end which is installed in a ring with coaxially arranged grooves for the passage of fluid, while the filter element is fixed on the other side of the ring, and the perforation holes ment in the base pipe made threaded.

2. The fluid flow control device according to claim 1, characterized in that the filter elements are made in the form of a cylindrical spiral of a V-shaped high-precision profile, creating a rigid screen with annular slots of size from 50 to 1000 microns and with a tolerance of a gap width of up to 15 microns.

3. The fluid flow control device according to claim 1, characterized in that screws are installed in one part of the threaded perforation holes of the base pipe, the other part of the holes is open for the passage of fluid.

4. The fluid flow control device according to claim 1, characterized in that all threaded perforations are open for the passage of fluid.

5. The fluid flow control device according to claim 1, characterized in that the diameter of the perforations is preliminarily calculated according to the developed mathematical program.