RU2521580C1 - Filter for mud cleaning - Google Patents

Filter for mud cleaning Download PDF

Info

Publication number
RU2521580C1
RU2521580C1 RU2013104601/05A RU2013104601A RU2521580C1 RU 2521580 C1 RU2521580 C1 RU 2521580C1 RU 2013104601/05 A RU2013104601/05 A RU 2013104601/05A RU 2013104601 A RU2013104601 A RU 2013104601A RU 2521580 C1 RU2521580 C1 RU 2521580C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
mud
housing
cleaning
inlet
Prior art date
Application number
RU2013104601/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Фарит Фоатович Ахмадишин
Сергей Леонидович Багнюк
Виталий Евгеньевич Пронин
Евгений Михайлович Михеев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
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 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2013104601/05A priority Critical patent/RU2521580C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2521580C1 publication Critical patent/RU2521580C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: filter for mud cleaning includes a body with mud inlet tubes and cleaned mud outlet tubes, a filtering element for solution treatment. The inlet and outlet tubes with maximum possible diameter are installed coaxially. The body is equipped with a sealed cover for installation of the filtering element made as a cassette with parallel rods, which are used as support for zigzag installation of the filter screen. On the opposite side of the cover in the body there is a sealed chamber with heat medium inlet and outlet tubes.
EFFECT: reliability of design, minimum hydraulic resistance, and year-round operation.
2 dwg

Description

Предложение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для очистки бурового раствора от наполнителя (кордного волокна, улюка) во всасывающей линии буровых насосов при бурении скважин с помощью забойных двигателей.The proposal relates to well drilling, in particular to devices for cleaning the drilling fluid from filler (cord fiber, hive) in the suction line of mud pumps when drilling wells using downhole motors.

Известен фильтр (патент РФ №2254900, МПК В01D 27/06, опубл. в бюл. №18 от 27.06.2005 г.), содержащий фильтрующую часть, выполненную в виде, по крайней мере, одного цилиндра из гофрированной в продольном направлении металлической сетки, охватывающего цилиндрический перфорированный каркас, и соединительные узлы, установленные на торцах цилиндра из металлической сетки и цилиндрического перфорированного каркаса, причем оптимальное по ресурсу количество гофр цилиндра из металлической сетки определяется соотношениемA known filter (RF patent No. 2254900, IPC B01D 27/06, published in Bulletin No. 18 of June 27, 2005) containing a filtering part made in the form of at least one cylinder from a longitudinally corrugated metal mesh covering a cylindrical perforated frame, and connecting nodes mounted on the ends of the cylinder from a metal mesh and a cylindrical perforated frame, and the resource-optimal number of corrugations of a cylinder from a metal mesh is determined by the ratio

nопт=π/4d/δ(1+k1·D/d)·k2,n opt = π / 4d / δ (1 + k 1 · D / d) · k 2 ,

где nопт - оптимальное количество гофр цилиндра из металлической сетки;where n opt is the optimal number of corrugations of the cylinder from a metal mesh;

d, D - диаметры окружностей соответственно охватываемой и охватывающей вершин гофр цилиндра из металлической сетки;d, D are the diameters of the circles of the male and female corrugations of the cylinder made of metal mesh, respectively;

δ - суммарная толщина металлических сеток фильтрующей части;δ is the total thickness of the metal mesh of the filtering part;

k1 - коэффициент плотности укладки гофр, принимаемый равным k1=0,1/0,3;k 1 - density coefficient of laying corrugations, taken equal to k 1 = 0.1 / 0.3;

k2 - коэффициент эффективности регенерации фильтра, принимаемый равным k2=0,5/l.k 2 - filter regeneration efficiency coefficient, taken equal to k 2 = 0.5 / l.

Недостатками данного фильтра являются:The disadvantages of this filter are:

- потери напора из-за изменения направления потока на 90°;- pressure loss due to a change in flow direction by 90 °;

- малая площадь фильтрации из-за применения цилиндрического перфорированного каркаса вдоль центральной оси фильтра и, как следствие, малая пропускная способность и необходимость частой очистки фильтра (например, от кордного волокна);- a small filtration area due to the use of a cylindrical perforated frame along the central axis of the filter and, as a result, low throughput and the need for frequent cleaning of the filter (for example, from cord fiber);

- невозможность работы при минусовых температурах окружающего воздуха, так как не предусмотрен подогрев фильтра.- the inability to work at subzero ambient temperatures, since the filter is not heated.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки растворов (патент РФ №2027472, МПК 6 В01D 33/39, опубл. в бюл. №3 от 27.01.1995 г.), содержащее корпус с патрубком ввода очищаемого раствора, патрубком отвода газа в верхней части корпуса и патрубками отвода очищенного раствора и шлама, размещенными в нижней части корпуса, фильтрующий элемент, шнек с приводом для растекания раствора, выкидной клапан с пружиной, причем устройство снабжено стаканом с размещенным в нем шнеком, дополнительным фильтром грубой очистки в виде щелевого сита из трапециевидной проволоки, жестко соединенной с крыльчаткой для дробления шлама и шнеком, при этом фильтр грубой очистки снабжен ребрами для равномерной подачи раствора на фильтрующий элемент, оснащенный ребрами для дегазации раствора и выполненный из трапециевидной проволоки с меньшими размерами щелей по сравнению с фильтром грубой очистки, а для уплотнения и выгрузки шлама стакан размещен в нижней части корпуса, шнек которого закреплен соосно с фильтром грубой очистки посредством крестовины.The closest in technical essence and the achieved result is a device for cleaning solutions (RF patent No. 2027472, IPC 6 B01D 33/39, publ. In bull. No. 3 from 01/27/1995), containing a housing with a nozzle for the input of the solution to be cleaned, a nozzle gas outlet in the upper part of the casing and pipes for removing the purified solution and sludge located in the lower part of the casing, a filter element, a screw with a drive for spreading the solution, a flap valve with a spring, and the device is equipped with a glass with a screw placed in it, an additional rough filter cleaning in the form of a slotted sieve from a trapezoidal wire rigidly connected to the impeller for crushing sludge and a screw, while the coarse filter is equipped with ribs for uniformly supplying the solution to the filter element equipped with ribs for degassing the solution and made of trapezoidal wire with smaller sizes of gaps in comparison with a coarse filter, and for compaction and discharge of sludge, a glass is placed in the lower part of the housing, the screw of which is fixed coaxially with the coarse filter by means of a cross.

Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:

- сложность конструкции и наличие механического привода и, как следствие, большие затраты на его изготовление и обслуживание;- the complexity of the design and the presence of a mechanical drive and, as a consequence, the high costs of its manufacture and maintenance;

- быстрое засорение при попадании наполнителя, например кордного волокна, на сито фильтра тонкой очистки, так как кордное волокно ввиду малой массы не оседает внизу корпуса;- fast clogging when a filler, such as a cord fiber, enters the fine filter sieve, since the cord fiber, due to its low mass, does not settle at the bottom of the housing;

- несъемный фильтрующий элемент, что затрудняет в случае необходимости его замену и чистку;- non-removable filter element, which makes it difficult, if necessary, to replace and clean it;

- невозможность работы при минусовых температурах окружающего воздуха, так как не предусмотрен подогрев устройства.- the inability to work at sub-zero ambient temperatures, since the device is not heated.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание надежной, работоспособной конструкции фильтра с минимальным гидравлическим сопротивлением, возможностью быстрой замены фильтрующих элементов и круглогодичной эксплуатацией для очистки бурового раствора от наполнителя (кордного волокна, улюка) во всасывающей линии буровых насосов при бурении скважин с помощью забойных двигателей.The technical task of the invention is the creation of a reliable, efficient filter design with minimal hydraulic resistance, the ability to quickly replace the filter elements and year-round operation to clean the drilling fluid from filler (cord fiber, hive) in the suction line of the mud pumps when drilling wells using downhole motors.

Техническая задача решается фильтром для очистки бурового раствора, включающим корпус с патрубками ввода бурового раствора и вывода очищенного раствора, фильтрующий элемент для очистки раствора.The technical problem is solved by a filter for cleaning the drilling fluid, including a housing with nozzles for entering the drilling fluid and the output of the purified fluid, a filter element for cleaning the fluid.

Новым является то, что патрубки ввода и вывода установлены соосно и выполнены максимально возможного диаметра, а корпус снабжен герметичной крышкой для установки фильтрующего элемента, который выполнен в виде кассеты с параллельными стержнями, при помощи которых зигзагообразно установлена фильтрующая сетка, причем с противоположной стороны крышки в корпусе выполнена герметичная камера с патрубками ввода и вывода теплоносителя.What is new is that the input and output nozzles are installed coaxially and made of the largest possible diameter, and the housing is equipped with a sealed cover for installing a filter element, which is made in the form of a cartridge with parallel rods, with which a filter mesh is installed in a zigzag fashion, with the opposite side of the cover in a sealed chamber is made with a body of inlet and outlet coolant.

На фиг.1 изображен фильтр для очистки бурового раствора в разрезе.Figure 1 shows a filter for cleaning drilling fluid in section.

На фиг.2 изображен поперечный разрез фильтра.Figure 2 shows a cross section of a filter.

Фильтр для очистки бурового раствора состоит из корпуса 1 (фиг.1) с патрубками ввода бурового раствора 2 (фиг.2) и вывода очищенного раствора 3, выполненными максимально возможного диаметра с целью снижения сопротивления на входе и выходе с фильтрующего элемента 4 для очистки раствора. При этом патрубки ввода 2 и вывода 3 установлены соосно и выполнены максимально возможного диаметра, а корпус снабжен герметичной благодаря прокладке 5 (фиг.1) крышкой 6, поджимаемой к корпусу 1 (например, винтом 7 при ввинчивании его в гайку 8 или при помощи резьбового соединения крышки 6 с корпусом 1 (на фиг. не показано) или тому подобного). Гайка 8 при этом жестко зафиксирована в проушинах 9 корпуса 1 с помощью штифтов 10.The filter for cleaning the drilling fluid consists of a housing 1 (Fig. 1) with nozzles for introducing the drilling fluid 2 (Fig. 2) and the outlet of the purified mud 3 made of the maximum possible diameter in order to reduce the resistance at the inlet and outlet of the filtering element 4 for cleaning the mud . At the same time, the inlet 2 and outlet 3 nozzles are installed coaxially and made of the largest possible diameter, and the case is equipped with a cover 6, sealed due to the gasket 5 (Fig. 1), pressed against the case 1 (for example, by screw 7 when screwing it into nut 8 or using a threaded connection of the cover 6 with the housing 1 (not shown in FIG.) or the like). The nut 8 is rigidly fixed in the eyes 9 of the housing 1 with the help of pins 10.

Корпус 1 в нижней части оснащен герметичной камерой 11, образованной днищами 12, 13 и сообщаемой со штуцерами 14, 15 для подвода и вывода теплоносителя (например, пара) через отверстия 16, 17 в корпусе 1.The housing 1 in the lower part is equipped with a sealed chamber 11 formed by the bottoms 12, 13 and communicated with the fittings 14, 15 for supplying and leaving the heat carrier (for example, steam) through the openings 16, 17 in the housing 1.

В корпусе 1 размещается фильтрующий элемент 4 (фиг.2) для очистки раствора, который выполнен в виде кассеты 18 (фиг.1) с параллельными стержнями 19, нижняя часть которых закреплена в нижнем основании 20 (например, при помощи резьбы или сварки), а верхняя часть крепится при помощи гаек 21 к верхнему основанию 22. На стержнях 19 зигзагообразно установлена фильтрующая сетка 23 (фиг.2), края которой плотно прижаты к основаниям 20 (фиг.1) и 22.A filter element 4 (FIG. 2) is placed in the housing 1 for cleaning the solution, which is made in the form of a cartridge 18 (FIG. 1) with parallel rods 19, the lower part of which is fixed in the lower base 20 (for example, by threading or welding), and the upper part is fastened with nuts 21 to the upper base 22. On the rods 19 a filter mesh 23 is installed in a zigzag fashion (FIG. 2), the edges of which are tightly pressed against the bases 20 (FIG. 1) and 22.

Зигзагообразное расположение фильтрующей сетки 23 позволяет увеличить площадь фильтрации более чем в 2,5 раза. Для извлечения кассеты 18 из корпуса 1 верхнее основание 22 снабжено ручкой 24.The zigzag arrangement of the filter mesh 23 allows you to increase the filtration area by more than 2.5 times. To remove the cartridge 18 from the housing 1, the upper base 22 is provided with a handle 24.

Фильтр для очистки бурового раствора работает следующим образом.The filter for cleaning drilling mud works as follows.

Корпус 1 монтируют во всасывающую линию буровых насосов (на фиг. не показана) при помощи патрубков ввода бурового раствора 2 (фиг.2) и вывода очищенного раствора 3. Затем собирают кассету 18 (фиг.1). Для этого закрепляют стержни 19 на нижнем основании 20, устанавливают на них сверху зигзагообразно фильтрующую сетку 23 (фиг.2) (размеры ячеек сетки подбирают опытным путем), надевают сверху на стержни 19 (фиг.1) верхнее основание 22 и гайками 21, равномерно навинчивая их на стержни 19, прижимают его к верхнему торцу сетки 23 (фиг.2) до исчезновения зазоров над и под сеткой 23.The housing 1 is mounted in the suction line of the mud pumps (not shown in FIG.) Using the mud inlet 2 nozzles (FIG. 2) and the purified mud outlet 3. Then the cartridge 18 is assembled (FIG. 1). To do this, fix the rods 19 on the lower base 20, install a zigzag filter mesh 23 on top of them (Fig. 2) (the mesh sizes are selected empirically), put on top of the rods 19 (Fig. 1) the upper base 22 and nuts 21, evenly screwing them onto the rods 19, press it to the upper end of the mesh 23 (figure 2) until the gaps above and below the mesh 23 disappear.

В корпус 1 (фиг.1) помещают кассету 18, закрывают крышкой 6 с прокладкой 5, устанавливают в проушины 9 гайку 8 со штифтами 10. В гайку 8 ввинчивают винт 7 до упора его в крышку 6, плотно прижимая крышку 6 через прокладку 5 к корпусу 1.A cassette 18 is placed in the housing 1 (Fig. 1), closed with a cover 6 with a gasket 5, a nut 8 with pins 10 is installed in the eyes 9. A screw 7 is screwed into the nut 8 until it stops in the cover 6, pressing the cover 6 tightly through the gasket 5 to case 1.

При включении буровых насосов (на фиг. не показаны) буровой раствор с наполнителем проходит через патрубок ввода бурового раствора 2 (фиг.2), зигзаги фильтрующей сетки 23 кассеты 18 (фиг.1) и через патрубок вывода очищенного раствора 3 (фиг.2) поступает в буровые насосы, при этом частицы наполнителя оседают на поверхности фильтрующей сетки 23.When you turn on the mud pumps (not shown in Fig.), The drilling fluid with the filler passes through the inlet of the drilling fluid 2 (FIG. 2), zigzags of the filter mesh 23 of the cartridge 18 (FIG. 1) and through the outlet of the purified mud 3 (FIG. 2) ) enters the mud pumps, while the filler particles settle on the surface of the filter mesh 23.

При полном засорении фильтрующей сетки 23 кассету 18 (фиг.1) извлекают из корпуса 1 за ручку 24, разбирают и очищают. Для этого отвинчивают гайки 21 стержней 19, снимают верхнее основание 22 и извлекают сетку 23 (фиг.2). Все детали фильтрующего элемента 4 (фиг.2) промывают под струей воды. На время очистки засорившегося фильтрующего элемента 4 устанавливается запасная кассета 18 (на фиг. не показана), что значительно упрощает обслуживание и уменьшает время простоя.With a complete clogging of the filter mesh 23, the cartridge 18 (Fig. 1) is removed from the housing 1 by the handle 24, disassembled and cleaned. To do this, unscrew the nuts 21 of the rods 19, remove the upper base 22 and remove the mesh 23 (figure 2). All parts of the filter element 4 (figure 2) are washed under running water. At the time of cleaning the clogged filter element 4, a spare cartridge 18 is installed (not shown in FIG.), Which greatly simplifies maintenance and reduces downtime.

Для предотвращения замерзания остатков бурового раствора при отрицательных температурах окружающего воздуха в герметичную камеру 11 (фиг.1) через штуцеры 14, 15 и отверстия 16, 17 в корпусе 1 подается (и отводится) теплоноситель, например пар.In order to prevent freezing of drilling fluid residues at negative ambient temperatures, a coolant, such as steam, is supplied (and discharged) through the fittings 14, 15 and openings 16, 17 in the housing 1 through the fittings 14, 15 and the openings 16, 17.

Преимущество предлагаемого фильтра для очистки бурового раствора заключается в том, что его конструкция благодаря сменным фильтрующим кассетам позволяет быстро перезаряжать фильтр, а зигзагообразное расположение фильтрующей сетки значительно увеличивает площадь фильтрации и соответственно межсервисный интервал замены фильтрующих кассет. Кроме того, благодаря герметичной термокамере под днищем фильтра исключаются несанкционированные простои из-за замерзания бурового раствора.The advantage of the proposed filter for cleaning drilling fluid is that its design, thanks to replaceable filter cartridges, allows you to quickly recharge the filter, and the zigzag arrangement of the filter mesh significantly increases the filtration area and, accordingly, the service interval for replacing the filter cartridges. In addition, thanks to a sealed heat chamber under the filter bottom, unauthorized downtime due to freezing of the drilling fluid is eliminated.

Claims (1)

Фильтр для очистки бурового раствора, включающий корпус с патрубками ввода бурового раствора и вывода очищенного раствора, фильтрующий элемент для очистки раствора, отличающийся тем, что патрубки ввода и вывода установлены соосно и выполнены максимально возможного диаметра, а корпус снабжен герметичной крышкой для установки фильтрующего элемента, который выполнен в виде кассеты с параллельными стержнями, при помощи которых зигзагообразно установлена фильтрующая сетка, причем с противоположной стороны крышки в корпусе выполнена герметичная камера с патрубками ввода и вывода теплоносителя. A filter for cleaning the drilling fluid, comprising a housing with nozzles for introducing the drilling fluid and outlet of the purified fluid, a filter element for cleaning the mud, characterized in that the nozzles of the inlet and outlet are installed coaxially and are made of the largest possible diameter, and the housing is equipped with a sealed cover for installing the filter element, which is made in the form of a cartridge with parallel rods, with the help of which a filter mesh is installed in a zigzag manner, and on the opposite side of the lid in the case there is a hermet ung camera with nozzles coolant input and output.
RU2013104601/05A 2013-02-04 2013-02-04 Filter for mud cleaning RU2521580C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104601/05A RU2521580C1 (en) 2013-02-04 2013-02-04 Filter for mud cleaning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104601/05A RU2521580C1 (en) 2013-02-04 2013-02-04 Filter for mud cleaning

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2521580C1 true RU2521580C1 (en) 2014-06-27

Family

ID=51218341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013104601/05A RU2521580C1 (en) 2013-02-04 2013-02-04 Filter for mud cleaning

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2521580C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU940864A1 (en) * 1980-09-24 1982-07-07 Lyubovitskij Zorij Ya Hydraulic turbocyclone
SU1725981A1 (en) * 1990-03-26 1992-04-15 Государственный научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке газов Folding fibrous filter
RU2018379C1 (en) * 1990-12-17 1994-08-30 Юртаев Виктор Григорьевич Vibrating sieve
RU2027472C1 (en) * 1991-10-31 1995-01-27 Доценко Владимир Антонович Drilling mud cleaning device
RU2157345C1 (en) * 1999-03-24 2000-10-10 Государственное предприятие "Дальневосточный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации" Apparatus for clearing highly colored water
RU20039U1 (en) * 2001-08-01 2001-10-20 Закрытое акционерное общество "Фильтр-серв" AIR FILTER

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU940864A1 (en) * 1980-09-24 1982-07-07 Lyubovitskij Zorij Ya Hydraulic turbocyclone
SU1725981A1 (en) * 1990-03-26 1992-04-15 Государственный научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке газов Folding fibrous filter
RU2018379C1 (en) * 1990-12-17 1994-08-30 Юртаев Виктор Григорьевич Vibrating sieve
RU2027472C1 (en) * 1991-10-31 1995-01-27 Доценко Владимир Антонович Drilling mud cleaning device
RU2157345C1 (en) * 1999-03-24 2000-10-10 Государственное предприятие "Дальневосточный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации" Apparatus for clearing highly colored water
RU20039U1 (en) * 2001-08-01 2001-10-20 Закрытое акционерное общество "Фильтр-серв" AIR FILTER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050145567A1 (en) Crossflow pressure liquid filtration with ultrasonic enhancement
JP4990393B2 (en) Backwashable strainer device
CN1193288A (en) Reusable fluid filter and adapter
RU2408779C1 (en) Well filter
RU154005U1 (en) CONE FILTER
EP2771292A1 (en) Water filter
CN204601822U (en) A kind of have the active sand filter that sand machine carried by spiral
JP5869623B2 (en) Strainer assembly
RU2521580C1 (en) Filter for mud cleaning
WO2014147644A2 (en) Ripbac back washable strainer for separating solids from low-viscosity liquids
RU2503622C1 (en) Effluents industrial effluents treatment plant
JP2008284464A (en) Filtering method and apparatus therefor with excellent intermittent backwashing
CN105817063A (en) System differential-pressure driven back-flush filter
CN215983251U (en) Heat preservation boiler water circulating filtration system of recycling
RU2758042C1 (en) Filtering module, cartridge filter, multi-sectional filter, and multi-chamber filter using a cartridge filter
US3481473A (en) Filter separator assembly
CN107137966A (en) A kind of chemical industry filtering tank
RU157904U1 (en) Borehole self-cleaning filter regenerated
RU2377045C1 (en) Inertial edge mud filter
RU131639U1 (en) SEPARATOR
RU2438757C1 (en) Gas cleaning separator
CN207253862U (en) A kind of Novel filter device
KR100899071B1 (en) Filtering apparatus for water
KR20110001058U (en) Filter for seawater
JP2016064371A (en) Water treatment apparatus