RU2559973C1 - Well expandable screen - Google Patents
Well expandable screen Download PDFInfo
- Publication number
- RU2559973C1 RU2559973C1 RU2014124149/03A RU2014124149A RU2559973C1 RU 2559973 C1 RU2559973 C1 RU 2559973C1 RU 2014124149/03 A RU2014124149/03 A RU 2014124149/03A RU 2014124149 A RU2014124149 A RU 2014124149A RU 2559973 C1 RU2559973 C1 RU 2559973C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brushes
- bristles
- srf
- filter
- rack
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для заканчивания скважин, а именно к скважинным расширяющимся фильтрам (СРФ), устанавливаемым в интервале перфораций эксплуатационной колонны (ЭК) для уменьшения выноса частиц породы из призабойной зоны пласта вместе с добываемой жидкостью.The invention relates to equipment for well completion, namely to expanding well filters (SRF) installed in the perforation interval of the production string (EC) to reduce the removal of rock particles from the bottomhole formation zone together with the produced fluid.
Известен СРФ, состоящий из перфорированного корпуса, пружины кручения и многослойного фильтрующего элемента из гофрированной сетки, выполненного с возможностью увеличения размера в радиальном направлении при раскрутке пружины (патент РФ №2244103, Е21В 43/08, 2005).Known SRF, consisting of a perforated body, a torsion spring and a multilayer filter element made of corrugated mesh, made with the possibility of increasing the size in the radial direction when unwinding the spring (RF patent No. 224103, ЕВВ 43/08, 2005).
Недостатком данного СРФ является ограниченная жесткость пружины и, как следствие, возможность неплотного прижатия гофров сетки к ЭК. В оставшиеся между ними зазоры перемещаются частицы породы из призабойной зоны пласта и происходит его разрушение.The disadvantage of this SRF is the limited spring stiffness and, as a consequence, the possibility of loosely pressing the corrugations of the mesh to the EC. In the gaps remaining between them, rock particles move from the bottomhole formation zone and its destruction occurs.
Известен СРФ, содержащий опорную трубу с множеством продольных прорезей, выполненную с возможностью расширения, и прямоугольные фильтровальные листы в форме ирисовой диаграммы, закрепленные на несущей трубе с перекрытием друг друга в осевом и окружном направлениях (патент РФ №2197600, Е21В 43/08, 1998). Известен СРФ, включающий опорную трубу с множеством перфораций, дренажную и фильтрующую оболочки из металлической сетки, проволоки основы и утка которых расположены под углом к продольной оси (патент США №6607032, Е21В 43/08, 2003).Known SRF containing a support pipe with many longitudinal slots, made with the possibility of expansion, and rectangular filter sheets in the form of an iris diagram, mounted on a supporting pipe with overlapping each other in axial and circumferential directions (RF patent No. 2197600, ЕВВ 43/08, 1998 ) SRF is known, including a support pipe with many perforations, a drainage and filter sheath made of metal mesh, the warp and weft wires of which are located at an angle to the longitudinal axis (US patent No. 6607032, ЕВВ 43/08, 2003).
Общим недостатком этих СРФ является необходимость применения расширяющего конуса для увеличения диаметра опорной трубы с фильтровальными листами или оболочками на ней и возможность нарушения при этом у последних цельности и способности к задержанию частиц.A common drawback of these SRFs is the need to use an expanding cone to increase the diameter of the support pipe with filter sheets or shells on it and the possibility of breaking the integrity and ability to retain particles in the latter.
Известен СРФ, включающий перфорированный корпус, цилиндрический кожух с вертикальными прорезями и фильтровальные лопасти криволинейной формы, прямолинейный край которых закреплен на корпусе, а противоположный край выдвигается сквозь вертикальные прорези (Патент №2289680 РФ, Е21В 43/08, 2006).SRF is known, including a perforated case, a cylindrical casing with vertical slots and filter blades of a curved shape, the straight edge of which is fixed to the body, and the opposite edge is pushed through the vertical slots (Patent No. 2289680 of the Russian Federation, ЕВВ 43/08, 2006).
Недостаток такого СРФ состоит в ограниченной изгибной жесткости фильтровальных лопастей, допускающей их отталкивание пластовым давлением от стенки ЭК и миграцию частиц породы из пласта в скважину через образовавшиеся зазоры.The disadvantage of such a SLF is the limited bending stiffness of the filter blades, which allows them to be repelled by reservoir pressure from the EC wall and the migration of rock particles from the formation into the well through the gaps formed.
Известен СРФ, содержащий выполненную с возможностью расширения несущую трубу с рядами поперечных щелей вдоль ее оси, снабженную сверху якорем, выполненным в виде продольно гофрированной трубы с расширяющим конусом вверху (патент РФ №2421603, Е21В 43/08, 2011).Known SRF containing expandable supporting pipe with rows of transverse slots along its axis, equipped with an anchor on top, made in the form of a longitudinally corrugated pipe with an expanding cone at the top (RF patent No. 2421603, ЕВВ 43/08, 2011).
Недостатком СРФ являются ограниченные функциональные возможности, в частности, непригодность для скважин с обсаженным стволом из-за большой вероятности перекрытия перфораций в ЭК сплошными участками несущей трубы, а не рядами поперечных щелей.The disadvantage of SRF is limited functionality, in particular, unsuitability for cased hole wells due to the high probability of overlapping perforations in the EC with continuous sections of the carrier pipe, and not with rows of transverse slots.
Известен СРФ, включающий штангу и установленные на ней гибкие щеточные диски, наружный диаметр которых превышает внутренний диаметр эксплуатационной колонны (Патент РФ №103842, Е21В 43/08, 2011).SRF is known, including a rod and flexible brush disks mounted on it, the outer diameter of which exceeds the inner diameter of the production casing (RF Patent No. 103842, ЕВВ 43/08, 2011).
Недостатком СРФ является истирание щетинок щеточных дисков при спуске в скважину с образованием кольцевого зазора со стенкой ЭК, в результате чего щетинки не перекрывают перфорации в ЭК и не предотвращают вынос частиц породы в скважину.The disadvantage of SRF is the abrasion of the bristles of the brush discs during descent into the well with the formation of an annular gap with the wall of the EC, as a result of which the bristles do not overlap the perforations in the EC and do not prevent the removal of rock particles into the well.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является СРФ, который включает опорную трубу с отверстиями и закрепленные на ней фильтрующие круглые щетки в виде перфорированного корпуса с радиально ориентированными пучками щетинок, диаметр которых превышает внутренний диаметр эксплуатационной колонны скважины. Щетки помещают в чехол для предотвращения истирания о колонну при спуске, а после расширения щеток межтрубное пространство перекрывают разобщителем (пат. РФ №2504643, Е21В 43/08, 2014).Closest to the claimed technical essence is SRF, which includes a support pipe with holes and filter round brushes fixed to it in the form of a perforated body with radially oriented tufts of bristles whose diameter exceeds the inner diameter of the production casing of the well. The brushes are placed in a cover to prevent abrasion on the column during descent, and after expanding the brushes, the annulus is blocked by a disconnector (Pat. RF No. 2504643, ЕВВ 43/08, 2014).
Недостатком принятого за прототип СРФ является сложность конструкции и потребность в дополнительной технологической оснастке для монтажа, вероятность срабатывания которой снижается с увеличением длины СРФ и глубины скважины.The disadvantage of the adopted SRF as a prototype is the design complexity and the need for additional technological equipment for installation, the probability of which decreases with increasing length of the SRF and the depth of the well.
Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции СРФ и технологии обустройства им скважины.The objective of the present invention is to simplify the construction of the SRF and the technology for equipping it with a well.
Указанный технический результат достигается тем, что в скважинном расширяющемся фильтре, содержащем опорную трубу и фильтрующие щетки с радиально ориентированными пучками щетинок, согласно изобретению, опорная труба окружена разбухающей эластомерной оболочкой с равномерно распределенными по окружности открытыми продольными пазами, в качестве фильтрующих щеток применены реечные щетки, корпуса которых заглублены в продольные пазы и снабжены по всей длине продольными отбортовками, перекрывающими цилиндрическую поверхность эластомерной оболочки.The specified technical result is achieved by the fact that in a borehole expanding filter containing a support pipe and filter brushes with radially oriented tufts of bristles, according to the invention, the support pipe is surrounded by a swelling elastomeric sheath with open longitudinal grooves uniformly distributed around the circumference, rack brushes are used as filter brushes, whose bodies are buried in longitudinal grooves and provided with longitudinal flanges along the entire length, overlapping the cylindrical surface of the elastome hydrochloric shell.
В скважинном расширяющемся фильтре отбортовки соседних реечных щеток могут быть выполнены внахлест.In the borehole expanding filter, the flanging of adjacent rack brushes can be overlapped.
На фиг. 1, 2 показан СРФ в исходном состоянии при спуске в скважину и в рабочем состоянии после разбухания эластомерной оболочки, продольное сечение; на фиг. 3, 4 - то же, фрагменты поперечного сечения, на фиг. 5 - реечная щетка, на фиг. 6 - опорная труба с разбухающей эластомерной оболочкой.In FIG. 1, 2 shows the SRF in the initial state during descent into the well and in working condition after swelling of the elastomeric sheath, longitudinal section; in FIG. 3, 4 - the same, fragments of a cross section, in FIG. 5 - rack brush, in FIG. 6 - support pipe with a swelling elastomeric sheath.
СРФ содержит опорную металлическую трубу 1 с ограничительными кольцами 2 по концам, размещенную вокруг нее разбухающую эластомерную оболочку 3 с равномерно распределенными по окружности открытыми продольными пазами 4, в которые заглублены корпуса 6 фильтрующих реечных щеток 5 с радиально направленными пучками щетинок 8 (фиг. 1-4, 6). Корпус 6 и пучки щетинок 8 изготавливаются из металлических или полимерных материалов, устойчивых к пластовой жидкости и химическим реагентам, применяемым для обработки скважин. Форма продольного паза 4 в эластомерной оболочке 3 совпадает с формой охватываемого ею корпуса 6 реечной щетки 5. Продольный паз 4 может иметь, например, трапецеидальную форму (фиг. 6). Пучки щетинок 8 вмонтированы в корпус 6 реечной щетки 5 на таком расстоянии друг от друга, что их свободные концы образуют непрерывное щеточное поле. Корпуса 6 имеют отбортовки 7, которые полностью перекрывают цилиндрическую поверхность эластомерной оболочки 3 за счет выполнения их внахлест у соседних реечных щеток 5 (фиг. 3-5). В окружном направлении между пучками щетинок 8 вблизи корпуса 6 остаются продольные каналы 9 (фиг. 3-4). В исходном состоянии наружный диаметр СРФ по пучкам щетинок 8 меньше внутреннего диаметра ЭК 10 на величину кольцевого зазора 11, а в рабочем состоянии после разбухания эластомерной оболочки 3 пучки щетинок 8 плотно примыкают к ЭК 10 (фиг. 2, 4).SRF contains a supporting
СРФ работает следующим образом.SRF works as follows.
СРФ подвешивают посредством опорной трубы 1 к основанию погружного электродвигателя и спускают в составе ЭЦН в интервал перфораций 12 ЭК 10; при спуске между СРФ и ЭК остается кольцевой зазор 11 (фиг. 1, 3). В скважине пластовая жидкость, содержащая углеводородные соединения и воду, проникает под отбортовки 7 корпуса 6 реечных щеток 5 и взаимодействует с эластомерной оболочкой 3, вызывая ее разбухание. Будучи размещенной на прочной металлической опорной трубе 1 и зажатой между ограничительными кольцами 2, эластомерная оболочка 3 разбухает в радиальном направлении в сторону ЭК 10. Отбортовки 7 не препятствуют увеличению ее диаметра, а лишь предотвращают проникновение эластомера в пучки щетинок 8. Величина нахлеста отбортовок 7 уменьшается вплоть до их примыкания друг к другу после разбухания эластомерной оболочки 3 (фиг. 4). Реечные щетки 5, вставленные в эластомерную оболочку 3, движутся вместе с ней к стенке ЭК 10, и кольцевой зазор 11 между пучками щетинок 8 и стенкой ЭК 10 исчезает. Далее пучки щетинок 8 проникают в перфорации 12 ЭК 10, частично перегораживая их сечение, и достигают перфорационных каналов 13 в призабойной зоне пласта (фиг. 2, 4).SRF is suspended by means of a
При включении погружного насоса (не показан) жидкость с частицами породы движется по перфорационным каналам 13 к скважине. В перфорационных каналах 13 вблизи ЭК 10 и в перфорациях 12 частицы породы сталкиваются с пучками щетинок 8 реечных щеток 5, теряют при этом скорость и застревают в пространстве между щетинками (фиг. 2, 4). Учитывая существенные по величине промежутки между щетинками, в их пучках задерживаются преимущественно крупнодисперсные частицы, из которых формируются проницаемые структуры, приобретающие функцию искусственного фильтра. За счет незначительной деформации пучков щетинок 8 при продольном обтекании пластовой жидкостью поддерживается устойчивость проницаемых структур и стабильность фильтрационных свойств СРФ. Со временем область образующегося искусственного фильтра расширяется за пределы пучков щетинок 8 вглубь перфорационных каналов 13, благодаря чему уменьшается количество выносимых из призабойной зоны пласта частиц породы и сохраняется производительность скважины. После фильтрации сквозь пучки щетинок 8 очищенная жидкость продолжает движение в радиальном направлении, попадает в продольные каналы 9 между пучками щетинок 8, изменяет направление на 90° и движется на прием погружного насоса. Откачка очищенной жидкости уменьшает износ и увеличивает наработку погружного насоса. СРФ характеризуется невысоким гидравлическим сопротивлением и соответственно незначительной потерей напора жидкости.When you turn on the submersible pump (not shown), the fluid with particles of rock moves along the
Заявляемый СРФ без затруднений спускается в скважину, не требуя дополнительных устройств, например защитного чехла, при этом полностью исключается истирание пучков щетинок о стенку ЭК и гарантируется последующее выполнение СРФ возложенных на него функций. Поскольку внутрь ЭК поступает уже очищенная пластовая жидкость, то отсутствует необходимость в разобщителе межтрубного пространства выше СРФ, что упрощает заканчивание обсаженной скважины и сокращает время и расходы на его выполнение.The inventive SRF without difficulty descends into the well, without requiring additional devices, for example, a protective cover, while the abrasion of the tufts of bristles against the EC wall is completely eliminated and the subsequent fulfillment of the SRF assigned to it is guaranteed. Since the already cleaned reservoir fluid enters the EC, there is no need for an annulus disconnector above the SRF, which simplifies the completion of the cased well and reduces the time and cost of its implementation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014124149/03A RU2559973C1 (en) | 2014-06-11 | 2014-06-11 | Well expandable screen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014124149/03A RU2559973C1 (en) | 2014-06-11 | 2014-06-11 | Well expandable screen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2559973C1 true RU2559973C1 (en) | 2015-08-20 |
Family
ID=53880470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014124149/03A RU2559973C1 (en) | 2014-06-11 | 2014-06-11 | Well expandable screen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2559973C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748832C1 (en) * | 2020-09-02 | 2021-05-31 | Олег Сергеевич Николаев | Depth self-cleaning filter for cleaning well fluid (versions) |
RU2803583C2 (en) * | 2019-02-20 | 2023-09-18 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Well completion method (versions) and sand control filter device for method implementation |
US11927082B2 (en) | 2019-02-20 | 2024-03-12 | Schlumberger Technology Corporation | Non-metallic compliant sand control screen |
US12078035B2 (en) | 2020-10-13 | 2024-09-03 | Schlumberger Technology Corporation | Elastomer alloy for intelligent sand management |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2215096C2 (en) * | 2001-11-28 | 2003-10-27 | Курский государственный технический университет | Filter of water-supply well |
RU2456054C1 (en) * | 2011-02-01 | 2012-07-20 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Recoverable aperture filter |
WO2014003756A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-03 | Halliburton Energy Services, Inc. | Swellable screen assembly with inflow control |
RU139250U1 (en) * | 2013-02-12 | 2014-04-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Borehole Expanding Filter |
-
2014
- 2014-06-11 RU RU2014124149/03A patent/RU2559973C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2215096C2 (en) * | 2001-11-28 | 2003-10-27 | Курский государственный технический университет | Filter of water-supply well |
RU2456054C1 (en) * | 2011-02-01 | 2012-07-20 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Recoverable aperture filter |
WO2014003756A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-03 | Halliburton Energy Services, Inc. | Swellable screen assembly with inflow control |
RU139250U1 (en) * | 2013-02-12 | 2014-04-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Borehole Expanding Filter |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2803583C2 (en) * | 2019-02-20 | 2023-09-18 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Well completion method (versions) and sand control filter device for method implementation |
US11927082B2 (en) | 2019-02-20 | 2024-03-12 | Schlumberger Technology Corporation | Non-metallic compliant sand control screen |
RU2748832C1 (en) * | 2020-09-02 | 2021-05-31 | Олег Сергеевич Николаев | Depth self-cleaning filter for cleaning well fluid (versions) |
US12078035B2 (en) | 2020-10-13 | 2024-09-03 | Schlumberger Technology Corporation | Elastomer alloy for intelligent sand management |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2329103B1 (en) | Sand control screen assembly and method for use of same | |
US5355956A (en) | Plugged base pipe for sand control | |
US8579025B2 (en) | Control screen assembly | |
US7814973B2 (en) | Sand control screen assembly and method for use of same | |
EP2295716A2 (en) | Downhole swellable screen assembly | |
RU2559973C1 (en) | Well expandable screen | |
AU2010234441A1 (en) | Well screen with drainage assembly | |
RU2557273C1 (en) | Well expandable screen | |
NO20191259A1 (en) | Apparatus and method for installing tracer material in downhole screens | |
RU2603309C1 (en) | Slit-type well filter | |
RU2504643C1 (en) | Downhole split filter | |
RU142120U1 (en) | EXPANDABLE FILTER | |
RU2554610C2 (en) | Method to seal borehole and device to this end | |
RU139250U1 (en) | Borehole Expanding Filter | |
US9163478B2 (en) | Inwardly swelling seal | |
RU2564703C1 (en) | Expandable well strainer | |
GB2626287A (en) | Compliant screen shroud to limit expansion | |
RU2798911C1 (en) | Compatible filter housing to limit expansion | |
DK181202B1 (en) | Well screen assembly and method of using a well screen assembly | |
RU138784U1 (en) | DRILL FILTER FILTER | |
RU2378496C1 (en) | Well filters string and method of well filters string assembly | |
RU77343U1 (en) | WELL FILTER COLUMN | |
RU2190758C2 (en) | Well strainer | |
RU68585U1 (en) | SLOT FILTER FILTER | |
RU2421603C1 (en) | Expandable well filter |