RU2432194C1

RU2432194C1 - Method of producing borehole filter

Info

Publication number: RU2432194C1
Application number: RU2010117152/05A
Authority: RU
Inventors: Наиль Габдулбариевич Ибрагимов (RU); Наиль Габдулбариевич Ибрагимов; Равиль Рустамович Ибатуллин (RU); Равиль Рустамович Ибатуллин; Фарит Фоатович Ахмадишин (RU); Фарит Фоатович Ахмадишин; Ильгиз Камаевич Кашапов (RU); Ильгиз Камаевич Кашапов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2011-10-27

Abstract

FIELD: process engineering. ^ SUBSTANCE: invention relates to fabrication and installation of borehole radial-flow filter for water-, has- and oil production wells. Method of borehole filter production comprises fitting tube of required length and diameter with filtration section into lathe and arranging filtration element on filtration section outer surface. Prior to placing filtration element on tube filtration section, spiral grooves are made on rotating tube outer surface that may get widened after local destruction of tube material under said grooves in mandreling after placing in borehole at required interval. Filtration element is placed in said spiral grooves locked on its ends in tube rotation. ^ EFFECT: reduced filter drag, longer life and higher efficiency. ^ 2 dwg

Description

Изобретение относится к способу изготовления и установки скважинного фильтра с радиальным потоком текучей среды для водонефтегазовых добывающих скважин.The invention relates to a method for manufacturing and installing a downhole filter with a radial fluid flow for oil and gas producing wells.

Известен расширяемый скважинный фильтр для предотвращения миграции твердых частиц в скважину добычи углеводородных жидкостей, содержащий выполненную с возможностью расширения и снабженную прорезями несущую трубу, на которой установлены с перехлестом фильтровальные листы с прорезями (патент RU №2197600, Е21B 43/08, опубл. бюл. №3 от 27.01.2003 г.), который изготавливают нанесением на перфорированную трубу фильтрующего элемента в виде листов с продольными щелями, фиксируемых внахлест по периметру труб.Known expandable downhole filter to prevent the migration of solid particles into the well production of hydrocarbon liquids, containing made with the possibility of expansion and equipped with slots bearing pipe, which are installed with overlapping filter sheets with slots (patent RU No. 2197600, E21B 43/08, publ. Bull. No. 3 dated January 27, 2003), which is produced by applying to the perforated pipe a filter element in the form of sheets with longitudinal slots, which are fixed with an overlap around the perimeter of the pipes.

Его недостатками являются сложность изготовления из-за наличия в нем множества фильтровальных листов на выполненной с возможностью расширения, снабженной прорезями несущей трубе в расположенных по ее длине на равных расстояниях друг от друга точках крепления. При изготовлении скважинного фильтра больших трудовых затрат требует обеспечение параллельности продольной оси каждой полосы центральной оси несущей трубы, а также плотное прижатие кромок смежных фильтровальных полос. Во время спуска фильтра в скважину высока вероятность набивания породы в прорези фильтровальных полос, а также под кромку смежных фильтровальных полос, что может привести к ее отгибанию и возникновению аварийной ситуации на скважине.Its disadvantages are the difficulty of manufacturing due to the presence of a plurality of filter sheets in it on an expandable, slotted supporting pipe at the attachment points located along its length at equal distances from each other. In the manufacture of a downhole filter, high labor costs require ensuring the parallelism of the longitudinal axis of each strip of the central axis of the carrier pipe, as well as the tight pressing of the edges of adjacent filter strips. During the descent of the filter into the well, there is a high probability of rock formation in the cut of the filter strips, as well as under the edge of adjacent filter strips, which can lead to its bending and an emergency situation at the well.

Наиболее близким к предлагаемому по большинству совпадающих признаков является фильтр с радиальным потоком текучей среды для скважины и способ его изготовления (патент RU №2159143, МПК 7 B01D 27/06, опубл. 20.11.2000 г. бюл. №32), реализуемый способом изготовления скважинного фильтра, включающим установку трубы необходимой длины и диаметра с фильтрационным участком в токарный станок с возможностью вращения, размещение на наружной поверхности фильтрационного участка фильтровального элемента.Closest to the proposed one by most coinciding features is a filter with a radial fluid flow for a well and a method for its manufacture (patent RU No. 2159143, IPC 7 B01D 27/06, published on November 20, 2000 bull. No. 32), implemented by the manufacturing method downhole filter, including installing a pipe of the required length and diameter with a filtration section in a lathe with the possibility of rotation, placing on the outer surface of the filtration section of the filter element.

Существенным недостатком является незащищенность внешнего слоя фильтра от механического воздействия. Во время спуска фильтра в скважину высока вероятность набивания породы в фильтрующие отверстия, что создает дополнительное сопротивление потоку текучей среды. Внутренний диаметр обсаженной части ствола меньше диаметра ствола скважины, а поскольку фильтр приходится опускать через обсаженную часть ствола скважины, диаметр фильтра меньше диаметра ствола скважины и за счет этого между фильтром и стенкой необсаженной части скважины образуется кольцевое пространство. С течением времени стенка скважины обрушается и засыпает наружную стенку фильтра, так что кольцевое пространство заполняется породой. При добыче углеводородов жидкость будет протекать из водонефтесодержащих пород в кольцевое пространство и через отверстия в фильтре в обсаженный ствол скважины. Длина окружности, через которую жидкость поступает в обсаженный ствол скважины, уменьшается с длины окружности ствола скважины до длины окружности наружной стенки фильтра.A significant drawback is the insecurity of the outer layer of the filter from mechanical stress. During the descent of the filter into the well, there is a high probability of rock formation in the filter holes, which creates additional resistance to the flow of fluid. The inner diameter of the cased part of the bore is smaller than the diameter of the borehole, and since the filter has to be lowered through the cased part of the borehole, the diameter of the filter is smaller than the diameter of the borehole and, as a result, an annular space is formed between the filter and the wall of the uncased part of the borehole. Over time, the wall of the well collapses and falls asleep on the outer wall of the filter, so that the annular space is filled with rock. During hydrocarbon production, the fluid will flow from water-oil-containing rocks into the annular space and through the openings in the filter into the cased wellbore. The circumference through which fluid enters the cased wellbore decreases from the circumference of the wellbore to the circumference of the outer wall of the filter.

Технические задачи - создание фильтра низкого гидравлического сопротивления с увеличенной площадью фильтрации, обеспечение сохранности фильтрующего элемента при спуске фильтра в скважину, исключение вероятности набивания породы в фильтрующие отверстия при спуске фильтра в скважину, уменьшение времени и материалов на изготовление фильтра, повышение количества добываемой жидкости.Technical tasks - creating a filter of low hydraulic resistance with an increased filtration area, ensuring the safety of the filter element when lowering the filter into the well, eliminating the probability of rock formation in the filtering holes when lowering the filter into the well, reducing the time and materials for filter production, increasing the amount of produced fluid.

Техническая задача решается способом изготовления скважинного фильтра, включающим установку трубы необходимой длины и диаметра с фильтрационным участком в токарный станок с возможностью вращения, размещение на наружной поверхности фильтрационного участка фильтровального элемента.The technical problem is solved by a method of manufacturing a downhole filter, including installing a pipe of the required length and diameter with a filtration section in a lathe with the possibility of rotation, placing on the outer surface of the filtration section of the filter element.

Новым является то, что на фильтрационном участке трубы перед размещением фильтровального элемента выполняют нанесением на наружной поверхности трубы при ее вращении спиральных углублений, которые выполнены с возможностью расширения с образованием щелей после локального разрушения под ними материала трубы при ее дорнировании после размещения в скважине в интервале установки, а фильтровальный элемент при вращении трубы располагают в спиральных углублениях с фиксацией по концам.What is new is that in the filtration section of the pipe before placing the filter element, they are applied by applying spiral recesses on the outer surface of the pipe during its rotation, which are expandable with the formation of cracks after local destruction of the pipe material underneath them when they are turned after being placed in the well in the installation interval and the filter element during rotation of the pipe is placed in spiral recesses with fixation at the ends.

На фиг.1 показан фильтр в транспортном положении с частичным продольным разрезом; на фиг.2 - фильтр в скважине с частичным продольным разрезом.Figure 1 shows a filter in a transport position with a partial longitudinal section; figure 2 - filter in the well with a partial longitudinal section.

Фильтр содержит трубу 1 (фиг.1), концы которой снабжены резьбами 2, а на наружной поверхности трубы 1, при ее вращении на токарном станке, выполняют спиральные углубления 3. В спиральных углублениях 3 с помощью токарного станка размещают фильтровальные элементы 4, например, в виде полос металлической сетки, концы которых зафиксированы на трубе 1 сваркой.The filter contains a pipe 1 (Fig. 1), the ends of which are provided with threads 2, and on the outer surface of the pipe 1, when it is rotated on a lathe, spiral recesses 3 are made. Filter elements 4 are placed in the spiral recesses 3 using a lathe, for example, in the form of strips of metal mesh, the ends of which are fixed on the pipe 1 by welding.

Перевод фильтра в рабочее положение производят после спуска в интервал установки расширением внутреннего диаметра трубы 1 (фиг.2) с образованием щелей 5 локальным разрушением материала трубы 1 под спиральными углублениями 3 при ее дорнировании (на фиг.2 не показано) после размещения в скважине 6 из-за концентрации напряжений и малой толщины материала под углублением 3.The filter is put into working position after descent into the installation interval by expanding the inner diameter of the pipe 1 (Fig. 2) with the formation of slots 5 by local destruction of the material of the pipe 1 under the spiral recesses 3 when it is turned off (not shown in Fig. 2) after being placed in the well 6 due to stress concentration and the small thickness of the material under the recess 3.

Сохранность от механического разрушения фильтрующего элемента 4 при спуске фильтра в скважину обеспечивают спиральные углубления 3, в которых расположены фильтрующие элементы 4 и исключается вероятность набивания породы в фильтрующие отверстия 5. Низкое гидравлическое сопротивление фильтра обеспечивается увеличенной площадью фильтрации за счет расширения внутреннего диаметра трубы 1, при этом щель 5, образованная в месте установки, и фильтрующий элемент 4, расположенный над щелью 5, не забиты породой, глинистым раствором и др.The spiral recesses 3, in which the filter elements 4 are located, are prevented from mechanical destruction of the filter element 4 when the filter is lowered into the well, and the probability of rock formation in the filter holes 5 is eliminated. The low hydraulic resistance of the filter is ensured by the increased filtration area due to the expansion of the inner diameter of pipe 1, this slot 5, formed at the installation site, and the filter element 4 located above the slot 5, not clogged with rock, clay mud, etc.

Уменьшение времени и экономия материалов при изготовлении фильтра достигаются выполнением всех технологических операций на токарном станке. Низкое гидравлическое сопротивление фильтра позволяет повысить количество добываемой жидкости из скважины.Reducing time and saving materials in the manufacture of the filter are achieved by performing all technological operations on a lathe. Low hydraulic resistance of the filter allows to increase the amount of produced fluid from the well.

Claims

A method of manufacturing a downhole filter, including installing a pipe of the required length and diameter with a filtration section in a lathe with the possibility of rotation, placing on the outer surface of the filtration section of the filter element, characterized in that on the filtration section of the pipe before placing the filter element is performed by applying on the outer surface of the pipe at its rotation of the spiral recesses, which are made with the possibility of expansion with the formation of cracks after local destruction along the material of the pipe during its turning after placement in the well in the installation interval, and the filter element during rotation of the pipe is placed in spiral recesses with fixation at the ends.