RU2347891C2 - Well filter and its manufacturing method - Google Patents

Well filter and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
RU2347891C2
RU2347891C2 RU2007115940/03A RU2007115940A RU2347891C2 RU 2347891 C2 RU2347891 C2 RU 2347891C2 RU 2007115940/03 A RU2007115940/03 A RU 2007115940/03A RU 2007115940 A RU2007115940 A RU 2007115940A RU 2347891 C2 RU2347891 C2 RU 2347891C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
expanded metal
metal sheets
plates
welded
Prior art date
Application number
RU2007115940/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007115940A (en
Inventor
Эдуард Федорович Соловьев (RU)
Эдуард Федорович Соловьев
Сергей Евгеньевич Варламов (RU)
Сергей Евгеньевич Варламов
Original Assignee
Эдуард Федорович Соловьев
Сергей Евгеньевич Варламов
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 Эдуард Федорович Соловьев, Сергей Евгеньевич Варламов filed Critical Эдуард Федорович Соловьев
Priority to RU2007115940/03A priority Critical patent/RU2347891C2/en
Publication of RU2007115940A publication Critical patent/RU2007115940A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2347891C2 publication Critical patent/RU2347891C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention is applicable to the oil and gas industry and can be used in oil and gas production. The well filter includes a support frame made from a perforated pipe and a filtering element installed on the support frame and covered with a protective housing. The housing is made from expanded metal sheets. When manufacturing the filter, the pipe is perforated and the filtering element and protective housing are installed concentrically therewith. Longitudinal plates are welded to the lateral sides of each expanded metal sheet to be welded to each other at the time of filter assembly. Circular plates are then installed onto the circular butt welds of the expanded metal sheets.
EFFECT: no burn-through of filtering elements during welding, an improved filtration capacity and liquid and gas filtration quality, and an increased filter life.
6 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче жидкости и газов из недр.The invention relates to the oil and gas industry and can be used in the extraction of liquids and gases from the bowels.

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

Основным недостатком такой конструкции является изменение межвитковых промежутков при установке фильтра в скважину, отсутствие защиты фильтрующей сетки от механических воздействий в процессе транспортировки и установки фильтра, что отрицательно сказывается на качестве фильтрации.The main disadvantage of this design is the change in the inter-turn gaps when installing the filter in the well, the lack of protection of the filter mesh from mechanical influences during transportation and installation of the filter, which negatively affects the quality of filtration.

Известен скважинный фильтр, состоящий из несущего трубчатого перфорированного каркаса и волокнистого фильтрующего покрытия, выполненного в виде отдельных пластин из проволочного нетканого материала, жестко закрепленных внахлест при помощи сварки и пайки на трубчатом каркасе фильтра против перфорационных отверстий (авт. свидетельство СССР №941548, МКИ 3 Е21В 43/08, опубл. 1982 г.).Known downhole filter, consisting of a supporting tubular perforated frame and a fibrous filter coating made in the form of individual plates of wire non-woven material, rigidly lapped by welding and soldering on a tubular frame of the filter against perforation holes (USSR author's certificate No. 941548, MKI 3 ЕВВ 43/08, publ. 1982).

Основным недостатком данной конструкции является наличие сварных зон, что со временем активизирует процессы коррозии металла. Плотное прилегание фильтрующего элемента к перфорированной трубе существенно уменьшает зону фильтрации, которая ограничена площадью отверстия в трубе. Отсутствует защита фильтрующего элемента от механических воздействий в процессе транспортировки и установки фильтра.The main disadvantage of this design is the presence of welded zones, which over time activates the processes of metal corrosion. The snug fit of the filter element to the perforated pipe significantly reduces the filtration zone, which is limited by the area of the hole in the pipe. There is no protection of the filter element from mechanical influences during transportation and installation of the filter.

Известна конструкция фильтра по патенту РФ на полезную модель №51664, состоящего из несущего каркаса, выполненного из перфорированной трубы, и фильтрующее покрытие из проволочного нетканого материала, фильтрующее покрытие выполнено в виде трубчатого элемента и установлено на несущем каркасе в пазах опорных колец, зафиксированных переводниками. Между фильтрующим покрытием и несущим каркасом установлен дренажный слой, выполненный в виде спирали из проволоки, намотанной на несущий каркас. Эта спираль, образующая дренажный слой, может быть выполнена из пружинной проволоки. Трубчатый фильтрующий элемент изготовлен из проволочного нетканого материала, полученного путем прессования проволоки (металлорезины). Металлорезина разработана в Самарском государственном аэрокосмическом университете (ранее Куйбышевский авиационный институт, Приложение 1) и применялась преимущественно для демпферов опор двигателей. Скважинный фильтр защищен кожухом с отверстиями.A known filter design according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 51644, consisting of a supporting frame made of perforated pipe, and a filter coating of wire nonwoven material, the filter coating is made in the form of a tubular element and is mounted on the supporting frame in the grooves of the support rings fixed by the sub. Between the filter coating and the supporting frame there is a drainage layer made in the form of a spiral of wire wound on a supporting frame. This spiral forming the drainage layer may be made of spring wire. The tubular filter element is made of wire non-woven material obtained by pressing wire (metal rubber). The metal rubber was developed at the Samara State Aerospace University (formerly Kuibyshev Aviation Institute, Appendix 1) and was used primarily for engine mount dampers. The downhole filter is protected by a casing with holes.

Известен скважинный фильтр и способ его изготовления по патенту РФ на полезную модель №38833, прототип способа и устройства. Фильтр содержит перфорированную трубу, на которой установлен концентрично фильтрующий элемент и снаружи - защитный кожух, выполненный их просечно-вытяжных листов.Known downhole filter and method of its manufacture according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 38833, a prototype of the method and device. The filter contains a perforated pipe on which a concentric filter element is mounted and, on the outside, a protective casing made of expanded metal sheets.

При изготовлении фильтра перфорируют трубу, устанавливают фильтрующий элемент, потом устанавливают защитный кожух и свариавают продольными швами. Кольцевые стыки остаются открытыми.In the manufacture of the filter, the pipe is perforated, a filter element is installed, then a protective casing is installed and welded with longitudinal seams. Ring joints remain open.

Недостатком этих способа и фильтра является возможность прожига фильтрующего элемента при сварке защитного кожуха. Толщина защитного кожуха 0,6…0,8 мм.The disadvantage of this method and filter is the possibility of burning the filter element when welding the protective casing. The thickness of the protective casing is 0.6 ... 0.8 mm.

Недостатком известной конструкции фильтра является быстрое засорение фильтрующего элемента механическими примесями. Защитный кожух с отверстиями (радиальными зазорами) не выполняет функцию защиты фильтрующего элемента от засорения крупными частицами механических примесей, выполняя функцию защиты фильтра от механических повреждений в процессе транспортировки и установки. Кроме этого защитный кожух с радиальными зазорами создает повышенное сопротивление при прохождении жидкости через защитный кожух, что снижает скорость поступления жидкости к фильтрующему элементу и соответственно уменьшает пропускную способность скважинного фильтра.A disadvantage of the known filter design is the rapid clogging of the filter element with mechanical impurities. The protective casing with holes (radial gaps) does not fulfill the function of protecting the filter element from clogging of mechanical particles by large particles, performing the function of protecting the filter from mechanical damage during transportation and installation. In addition, the protective casing with radial clearances creates increased resistance when the fluid passes through the protective casing, which reduces the rate of fluid flow to the filter element and, accordingly, reduces the throughput of the downhole filter.

Задача создания изобретения: предотвращение прожига фильтрующего элемента при сварке, повышение пропускной способности и качества очистки жидкостей и газов, поступающих на фильтрацию, и увеличение срока службы скважинного фильтра.The objective of the invention: to prevent burning of the filter element during welding, to increase the throughput and quality of cleaning liquids and gases entering the filtration, and to increase the service life of the downhole filter.

Решение указанной задачи достигнуто в скважинном фильтре, включающем несущий каркас, выполненный из перфорированной трубы, и фильтрующий элемент, установленный на несущем каркасе и закрытый защитным кожухом, выполненным из просечно-вытяжных листов, отличающийся тем, с двух сторон каждого просечно-вытяжного листа приварены продольные пластины, которые при сборке привариваются друг к другу, а кольцевые стыки просечно-вытяжных листов закрыты кольцевыми пластинами. Продольные пластины заходят одна под другую на величину меньше длины выступа края продольных пластин за край просечно-вытяжного листа. В отверстиях перфорированной трубы установлены срезаемые пробки. Фильтрующий элемент содержит, по меньшей мере, одну фильтрующую и, по меньшей мере, одну дренажную сетку.The solution to this problem was achieved in a downhole filter, including a supporting frame made of a perforated pipe, and a filter element mounted on a supporting frame and covered with a protective casing made of expanded metal sheets, characterized in that longitudinal welded sheets are welded on both sides of each expanded metal sheet plates that are welded to each other during assembly, and the annular joints of expanded metal sheets are closed by annular plates. The longitudinal plates extend one below the other by an amount less than the length of the protrusion of the edge of the longitudinal plates beyond the edge of the expanded metal sheet. Cut-off plugs are installed in the holes of the perforated pipe. The filter element contains at least one filter and at least one drainage mesh.

Решение указанной задачи достигнуто в способе изготовления скважинного фильтра, включающем перфорацию трубы, установку концентрично ей фильтрующего элемента и защитного кожуха из просечно-вытяжных листов с их последующей сваркой по продольным стыкам, отличающийся тем, что к продольным сторонам просечно-вытяжных листов перед сборкой приваривают продольные пластины, после установки просечно-вытяжных листов и их сварки, на поперечные стыки устанавливают кольцевые пластины. Защитный кожух перед сваркой стягивают хомутами.The solution to this problem was achieved in a method of manufacturing a downhole filter, including perforating the pipe, installing a concentric filter element and a protective casing from expanded metal sheets with their subsequent welding along the longitudinal joints, characterized in that longitudinal ones are welded to the longitudinal sides of the expanded metal sheets before assembly plates, after the installation of expanded metal sheets and their welding, ring plates are installed on the transverse joints. The protective cover is tightened with clamps before welding.

Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е всеми критериями полезной модели.The proposed technical solution has novelty, inventive step and industrial applicability, that is, all the criteria of a utility model.

Новизна и изобретательский уровень подтверждается проведенными патентными исследованиями, а промышленная применимость не вызывает сомнения, т.к. экспериментальная партия фильтров по подобной технологии была изготовлена и успешно испытана.The novelty and inventive step is confirmed by patent research, and industrial applicability is not in doubt, because An experimental batch of filters using similar technology was manufactured and successfully tested.

Сущность полезной модели поясняется на фиг.1…6, где:The essence of the utility model is illustrated in figure 1 ... 6, where:

на фиг.1 приведен фильтр,figure 1 shows the filter

на фиг.2 приведен вид А,figure 2 shows a view,

на фиг.3…5 приведен разрез по Б-Б,figure 3 ... 5 shows a section along BB,

на фиг.6 приведен внешний вид просечно-вытяжного листа.figure 6 shows the appearance of expanded metal sheet.

Скважинный фильтр (фиг.1) содержит каркас, выполненный из перфорированной трубы 1, с отверстиями «В» на боковой поверхности, ниппельную часть 2, муфтовую часть 3, фильтрующий элемент 4, установленный концентрично перфорированной трубе 1, и защитный кожух 5, выполненный из просечно-вытяжных листов, с пластинами 6 и 7, приваренными заранее с обеих сторон просечно-вытяжных листов 5.The downhole filter (figure 1) contains a frame made of perforated pipe 1, with holes "B" on the side surface, the nipple part 2, the coupling part 3, the filter element 4 mounted concentrically perforated pipe 1, and a protective casing 5 made of expanded metal sheets, with plates 6 and 7, welded in advance on both sides of expanded metal sheets 5.

Фильтрующий элемент 4 содержит, по меньшей мере, один фильтрующий слой 8 и, по меньшей мере, один дренажный слой 9. На фиг.2 приведен вариант с одним фильтрующим слоем 8 и двумя дренажными слоями 9. Фильтрующий слой 4 может быть выполнен, например, из металлорезины.The filter element 4 contains at least one filter layer 8 and at least one drainage layer 9. Figure 2 shows a variant with one filter layer 8 and two drainage layers 9. The filter layer 4 can be performed, for example, from metal rubber.

Кольцевые стыки закрыты кольцевой пластиной 10. В отверстиях «В» могут быть установлены срезаемы пробки 11 (фиг.1).The annular joints are closed by an annular plate 10. In the openings “B”, cut-off plugs 11 can be installed (Fig. 1).

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРАFILTER MANUFACTURING OPERATIONS

При сборке скважинного фильтра в первую очередь изготавливают перфорированную трубу 1, для этого в ней сверлят отверстия «В» диаметром 10…20 мм.When assembling the downhole filter, the perforated pipe 1 is made first of all; for this, holes “B” are drilled in it with a diameter of 10 ... 20 mm.

Если необходимо установить срезаемые пробки 11, то в отверстиях «В» нарезают сквозную резьбу и вворачивают срезаемые пробки 11 по резьбе, предварительно смазанной эпоксидной смолой. Если срезаемые пробки 11 не применяются, например, для нагнетательных скважин, то резьба не нарезается.If it is necessary to install shear plugs 11, then through holes are cut through holes “B” and screw shear plugs 11 are screwed into threads pre-lubricated with epoxy resin. If the shear plugs 11 are not used, for example, for injection wells, then the thread is not cut.

На поверхность трубы 1 устанавливают фильтрующий элемент 4 (фильтрующие элементы), концентрично ей, практически на длине 90…95% от общей длины фильтра. Фильтрующий элемент 4 может быть любой конструкции: проволочный, сетчатый, из металлорезины, из пористой керамики. Оставшуюся длину фильтра используют для резьбы ниппельной части 2 монтажа муфтовой части 3 и для захвата фильтра буровым ключом при свинчивании фильтра с обсадной колонной. Подготавливают просечно-вытяжные листы 5, приварив к двум сторонам продольные пластины 6 и 7.A filter element 4 (filter elements) is installed on the surface of the pipe 1, concentrically to it, practically over a length of 90 ... 95% of the total length of the filter. The filter element 4 can be of any design: wire, mesh, made of metal rubber, made of porous ceramic. The remaining filter length is used for threading the nipple part 2 of the mounting of the coupling part 3 and for gripping the filter with a drill bit when screwing the filter with the casing. Expanded metal sheets 5 are prepared by welding longitudinal plates 6 and 7 to two sides.

Просечно-вытяжные листы 5 с продольными пластинами 6 и 7 изгибают концентрично фильтра. Перед сваркой защитный кожух стягивают хомутами, которые после сварки убирают (хомуты на фиг.1…6 не показаны). Продольные пластины 6 и 7 устанавливают внахлест и сваривают между собой (фиг.3 и 4). На кольцевые стыки просечно-вытяжных листов 5 приваривают внахлест кольцевые пластины 10 (фиг.2).Expanded metal sheets 5 with longitudinal plates 6 and 7 bend the filter concentrically. Before welding, the protective casing is pulled together with clamps, which are removed after welding (clamps are not shown in FIGS. 1 ... 6). The longitudinal plates 6 and 7 are overlapped and welded together (FIGS. 3 and 4). On the annular joints of expanded metal sheets 5, the lamellar plates 10 are welded overlap (FIG. 2).

Кольцевые пластины 10 защищают кольцевые стыки «Г» просечно-вытяжных листов 5 от деформации при транспортировке и спуске фильтра в скважину.The annular plates 10 protect the annular joints “G” of expanded metal sheets 5 from deformation during transportation and descent of the filter into the well.

Применение полезной модели позволило:Application of the utility model allowed:

1. Предотвратить прожиг фильтрующего элемента при сварке защитного кожуха.1. To prevent burning of the filter element when welding the protective casing.

2. Создать фильтр, имеющий очень высокую пропускную способность и обладающий хорошими фильтрующими свойствами.2. Create a filter that has a very high throughput and has good filtering properties.

3. Обеспечить длительную эксплуатацию фильтра без засорения.3. Ensure continuous operation of the filter without clogging.

4. Предотвратить засорение фильтра при его опускании в скважину.4. To prevent clogging of the filter when it is lowered into the well.

5. Упростить конструкцию фильтра.5. Simplify the design of the filter.

6. Снизить себестоимость фильтра.6. Reduce the cost of the filter.

7. Автоматизировать и механизировать производство фильтра.7. Automate and mechanize filter production.

Скважинный фильтр прошел стендовые и промышленные испытания и показал высокую фильтрующую способность и надежность в эксплуатации.The well filter passed bench and industrial tests and showed high filtering ability and operational reliability.

Claims (6)

1. Скважинный фильтр, включающий несущий каркас, выполненный из перфорированной трубы, и фильтрующий элемент, установленный на несущем каркасе и закрытый защитным кожухом, выполненным из просечно-вытяжных листов, отличающийся тем, что с двух сторон каждого просечно-вытяжного листа приварены продольные пластины, которые при сборке привариваются друг к другу, а кольцевые стыки просечно-вытяжных листов закрыты кольцевыми пластинами.1. A downhole filter, comprising a supporting frame made of a perforated pipe, and a filter element mounted on a supporting frame and closed with a protective casing made of expanded metal sheets, characterized in that longitudinal plates are welded on both sides of each expanded metal sheet, which during assembly are welded to each other, and the annular joints of expanded metal sheets are closed by annular plates. 2. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что продольные пластины заходят одна под другую на величину меньше длины выступа края продольных пластин за край просечно-вытяжного листа.2. The downhole filter according to claim 1 or 2, characterized in that the longitudinal plates extend one below the other by an amount shorter than the protrusion length of the edge of the longitudinal plates beyond the edge of the expanded metal sheet. 3. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, в отверстиях перфорированной трубы установлены срезаемые пробки.3. The downhole filter according to claim 1 or 2, characterized in that shear plugs are installed in the holes of the perforated pipe. 4. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что фильтрующий элемент содержит, по меньшей мере, одну фильтрующую и, по меньшей мере, одну дренажную сетки.4. The downhole filter according to claim 1 or 2, characterized in that the filter element contains at least one filter and at least one drainage mesh. 5. Способ изготовления скважинного фильтра, включающий перфорацию трубы, установку концентрично ей фильтрующего элемента и защитного кожуха из просечно-вытяжных листов с их последующей сваркой по продольным стыкам, отличающийся тем, что к продольным сторонам просечно-вытяжных листов перед сборкой приваривают продольные пластины, после установки просечно-вытяжных листов и их сварки, на кольцевые стыки устанавливают кольцевые пластины.5. A method of manufacturing a downhole filter, including perforating the pipe, installing a concentric filter element and a protective casing from expanded metal sheets with their subsequent welding along the longitudinal joints, characterized in that longitudinal plates are welded to the longitudinal sides of the expanded metal sheets before assembly, after installation of expanded metal sheets and their welding, ring plates are installed on the ring joints. 6. Способ изготовления скважинного фильтра по п.5, отличающийся тем, что защитный кожух перед сваркой стягивают хомутами. 6. A method of manufacturing a downhole filter according to claim 5, characterized in that the protective casing before welding is pulled together with clamps.
RU2007115940/03A 2007-04-26 2007-04-26 Well filter and its manufacturing method RU2347891C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007115940/03A RU2347891C2 (en) 2007-04-26 2007-04-26 Well filter and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007115940/03A RU2347891C2 (en) 2007-04-26 2007-04-26 Well filter and its manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007115940A RU2007115940A (en) 2008-11-10
RU2347891C2 true RU2347891C2 (en) 2009-02-27

Family

ID=40530024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007115940/03A RU2347891C2 (en) 2007-04-26 2007-04-26 Well filter and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2347891C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2606470C1 (en) * 2016-01-25 2017-01-10 Дмитрий Валентинович Моисеев Frameless borehole filter
RU2703038C1 (en) * 2018-05-22 2019-10-15 Иван Соломонович Пятов Filter and filtering element
RU2705682C1 (en) * 2019-03-11 2019-11-11 Иван Соломонович Пятов Filtering module (versions)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГАВРИЛКО В.М. и др. Фильтры буровых скважин. - М.: Недра, 1985, с.17-27. ОРЛОВ П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие, т.2. - М.: Машиностроение, 1988, с.13. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2606470C1 (en) * 2016-01-25 2017-01-10 Дмитрий Валентинович Моисеев Frameless borehole filter
RU2703038C1 (en) * 2018-05-22 2019-10-15 Иван Соломонович Пятов Filter and filtering element
WO2019226068A1 (en) * 2018-05-22 2019-11-28 Pyatov Ivan Solomonovich Filter and filtration element
RU2705682C1 (en) * 2019-03-11 2019-11-11 Иван Соломонович Пятов Filtering module (versions)
WO2020185120A1 (en) * 2019-03-11 2020-09-17 Иван Соломонович ПЯТОВ Filtration module (variants)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007115940A (en) 2008-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7497257B2 (en) Particle control screen with depth filtration
NO20191204A1 (en) Temporary barrier for inflow control device
US20080217002A1 (en) Sand control screen having a micro-perforated filtration layer
RU2347891C2 (en) Well filter and its manufacturing method
RU2625423C2 (en) Downhole filter
RU51664U1 (en) Borehole Filter
RU2610738C1 (en) Slotted borehole filter
RU92464U1 (en) Borehole Filter
WO2012135587A2 (en) Premium mesh screen
RU2388904C2 (en) Arrangement of well strainers for decreasing flooding of oil wells
RU2348795C1 (en) Demountable well screen
RU66415U1 (en) Borehole Filter
RU68585U1 (en) SLOT FILTER FILTER
RU2600224C1 (en) Self-cleaning well filter
RU95357U1 (en) Borehole Filter
RU2378496C1 (en) Well filters string and method of well filters string assembly
RU77343U1 (en) WELL FILTER COLUMN
RU2359109C2 (en) Combined well screen
RU2302514C2 (en) Well pumping screen
RU66416U1 (en) Borehole FILTERING DEVICE
RU76966U1 (en) FILTER SLOT DIAL
RU103379U1 (en) FILTER FOR OIL AND GAS
RU76677U1 (en) WIRE WELL FILTER
RU2378500C1 (en) Device to reduce oil well drowning
RU78858U1 (en) WELL FILTER LAYOUT FOR REDUCING OIL WELL WATERFLOW

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20100209

QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20101108

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180427