RU2585612C1 - Модуль фильтрации самоочищающийся - Google Patents
Модуль фильтрации самоочищающийся Download PDFInfo
- Publication number
- RU2585612C1 RU2585612C1 RU2015115066/03A RU2015115066A RU2585612C1 RU 2585612 C1 RU2585612 C1 RU 2585612C1 RU 2015115066/03 A RU2015115066/03 A RU 2015115066/03A RU 2015115066 A RU2015115066 A RU 2015115066A RU 2585612 C1 RU2585612 C1 RU 2585612C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- area
- cover
- filter element
- casing
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 21
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 19
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/08—Screens or liners
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
- E03B3/06—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from underground
- E03B3/08—Obtaining and confining water by means of wells
- E03B3/16—Component parts of wells
- E03B3/18—Well filters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для эксплуатации в составе установки электроцентробежного насоса с целью предотвращения попадания механических примесей, содержащихся в пластовой жидкости. Устройство содержит фильтроэлемент в виде усеченного конуса, закрепленный с возможностью перекрытия кольцевого зазора между полым корпусом и концентрично расположенным кожухом, имеющим входные и выходные отверстия на боковой поверхности. Полый корпус содержит верхний и нижний фланцы, шлицевой вал в полости корпуса. Кожух со стороны входных отверстий прикреплен к корпусу в зоне нижнего фланца. На боковой поверхности полого корпуса в зоне верхнего фланца выполнены окна. Кожух герметично соединен с полым корпусом в зоне верхнего фланца. Фильтроэлемент вершиной усеченного конуса прикреплен к полому корпусу в зоне входных отверстий на кожухе, а основанием - к кожуху в интервале между выходными отверстиями и герметичным соединением кожуха с корпусом. Повышается пропускная способность, уменьшается гидравлическое сопротивление движению потока очищаемой среды и нагрузка на электродвигатель насоса. 3 ил.
Description
Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для эксплуатации в составе установки электроцентробежного насоса с целью предотвращения попадания в него механических примесей, содержащихся в пластовой жидкости.
Известен входной модуль ЖНШ-1, содержащий дискутирующие аппараты, основание входного модуля снабжено самоочищающим многосекционным фильтром, представляющим собой щелевой экран, который крепится на основании модуля опорными кольцами, при этом по всей длине основания расположены отверстия, количество и периодичность расположения которых расчетная. (1).
Недостатком входного модуля ЖНШ-1 является быстрая закупорка щелевого экрана твердыми частицами, содержащимися в очищаемой среде, при этом самоочистке экрана препятствует сила давления на частицы, оказываемая потоком очищаемой среды, поступающей во внутреннюю полость модуля, так как силы потока и давления на твердые частицы постоянно направлены перпендикулярно в сторону плоскости экрана, недостатками входного модуля являются исполнение фильтра многосекционным и снабжение его дистругирующими аппаратами, увеличивающими нагрузку на вал, в результате происходит перегрев электродвигателя и повышение температуры очищаемой среды, что влечет интенсификацию процесса кристаллизации солей и отложению их на щелевом экране, недостатком входного модуля является утверждение о прямой зависимости количества секций фильтра от производительности УЭЦН, в действительности зависимость многосекционного исполнения фильтра не прямо пропорциональна увеличению пропускной способности модуля, так как пропускная способность модуля - неизменная величина и равняется площади живого сечения внутренней полости модуля, при этом производительность - это функция, зависящая от скорости протекания жидкости через выходное отверстие модуля, откуда следует, что исполнение фильтра многосекционным направлено на создание запаса площади щелевого экрана с целью продления срока закупорки щелей, что также является недостатком, потому что скорость прохождения очищаемой среды через щелевой экран обратно пропорциональна и зависит от расстояния щелей до выхода из модуля, снижение скорости прохождения очищаемой среды через щели экрана способствует осаждению солей и накоплению твердых частиц на щелевом экране, недостатком входного модуля является отсутствие защитного кожуха фильтра, что снижает технологичность транспортировки и спуска модуля в скважину.
Наиболее близким решением, взятым за прототип, является насосная компоновка скважинная самоочищающаяся, включающая фильтр в составе установки электроцентробежного насоса и установленный над ним струйный насос, концентрично расположенный кожух, снабженный отверстиями в нижней части, фильтр включает полый корпус с фланцами, шлицевой вал, фильтроэлемент, выполненный в виде усеченного конуса, закрепленного с возможностью перекрытия кольцевого зазора между полым корпусом и концентрично расположенным кожухом, при этом на боковой поверхности концентрично расположенного кожуха выполнены отверстия перед верхними кромками фильтроэлемента. (2).
Преимуществом прототипа по сравнению с аналогом является очистка рабочей поверхности фильтроэлемента потоком очищаемой среды, проходящей вдоль кольцевого зазора, в котором размещен данный фильтроэлемент, далее очищенная среда поступает через входной модуль на прием насоса, а отфильтрованный шлам выносится из фильтра наружу через отверстия на боковой поверхности концентрично расположенного кожуха, который обеспечивает защиту фильтроэлемента при монтаже и транспортировке.
Недостатками прототипа являются сложность монтажа к приемному модулю УЭЦН, наличие фланцевого соединения фильтра с приемным модулем в полости верхней части концентрично расположенного кожуха создает гидравлическое сопротивление движению потока очищенной среды из фильтра в приемный модуль насоса и далее в насосную секцию.
Задачей изобретения является создание технологичного и компактного модуля фильтрации самоочищающегося обеспечивающего стабильную проектную пропускную способность фильтроэлемента без создания гидравлического сопротивления движению потока очищаемой среды из модуля фильтрации самоочищающегося в нижнюю секцию насоса, а также исключение дополнительной нагрузки на подземный электродвигатель насосной установки.
Технический результат достигается тем, что модуль фильтрации самоочищающийся, содержащий фильтроэлемент, выполненный в виде усеченного конуса, закрепленного с возможностью перекрытия кольцевого зазора между полым корпусом и концентрично расположенным кожухом, имеющим входные и выходные отверстия на боковой поверхности, полый корпус, содержащий верхний и нижний фланцы, шлицевой вал, размещенный в полости корпуса, при этом кожух со стороны входных отверстий прикреплен к корпусу в зоне нижнего фланца, на боковой поверхности полого корпуса в зоне верхнего фланца выполнены окна, концентрично расположенный кожух герметично соединен с полым корпусом в зоне верхнего фланца, фильтроэлемент вершиной усеченного конуса прикреплен к полому корпусу в зоне входных отверстий на кожухе, далее фильтроэлемент, раскрываясь в сторону верхнего фланца, прикреплен основанием к кожуху в интервале между выходными отверстиями и герметичным соединением кожуха с корпусом.
Сущность изобретения заключается в том, что выполнение на боковой поверхности корпуса окон, герметичное соединение концентрично расположенного кожуха с полым корпусом в зоне верхнего фланца обеспечивают стабильный отвод потока очищенной скважинной жидкости из зоны фильтрации в нижнюю секцию электроцентробежного насоса, размещение фильтроэлемента в интервале входных и выходных отверстий на кожухе и выполнение окон на полом корпусе в зоне выхода очищенной пластовой жидкости из зоны фильтрации обеспечивают создание компактной и технологичной конструкции модуля фильтрации, эффект удаления твердых частиц с поверхности фильтроэлемента за счет воздействия на частицы силы потока очищаемой среды, проходящей сквозь фильтроэлемент, обусловлен совпадением направления движения потока и равнодействующей сил векторов давления и смещения твердых частиц с фронтальной поверхности фильтроэлемента.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен продольный частичный разрез модуля фильтрации самоочищающегося; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 2 представлена схема функционирования модуля фильтрации самоочищающегося в составе электроцентробежного насоса.
Модуль фильтрации самоочищающийся (фиг. 1 и фиг. 3) включает полый корпус 1, концентрично расположенный кожух 2, фильтроэлемент 3, выполненный в виде усеченного конуса и закрепленный с возможностью перекрытия кольцевого зазора между полым корпусом 1 и кожухом 2, полый корпус 1 содержит верхний 4 и нижний 5 фланцы, шлицевой вал 6, подшипники скольжения 7, полый корпус 1 снабжен окнами 8, кожух 2 герметично соединен с полым корпусом 1 в зоне верхнего фланца 4, кожух 2 снабжен на боковой поверхности входными 9 и выходными 10 отверстиями, в зоне входных 9 отверстий кожух 2 соединен с полым корпусом 1.
Модуль фильтрации самоочищающийся (фиг. 2) эксплуатируется в составе установки электроцентробежного насоса (УЭЦН) и размещается между протектором 11 и насосной секцией 12 (либо газосепаратором в случае включения его в состав УЭЦН). Пластовая жидкость 13, приводимая в движение работой УЭЦН и за счет пластового давления, через входные 9 отверстия поступает в кольцевой зазор между полым корпусом 1 и кожухом 2, перемещаясь по кольцевому зазору, пластовая жидкость 13 проходит сквозь фильтроэлемент 3, при этом твердые частицы 14 отфильтровываются из пластовой жидкости 13 и, перемещаясь под действием силы потока пластовой жидкости 13 вдоль поверхности фильтроэлемента 3, через выходные 10 отверстия выносятся из кольцевого пространства модуля наружу и опускаются в низ скважины, очищенная от твердых частиц 14 пластовая жидкость 15, перемещаясь в сторону герметичного соединения корпуса 1 и кожуха 2 в зоне верхнего фланца 4, через окна 8 поступает в насосную секцию 12 (или в газосепаратор). Модуль фильтрации самоочищающийся устанавливается в УЭЦН вместо входного модуля, габариты модуля фильтрации аналогичны габаритам газосепаратора, при этом вал модуля не испытывает радиальную нагрузку, таким образом дополнительная нагрузка на подземный электродвигатель исключается. Модуль фильтрации самоочищающийся не требует ремонта и дополнительного обслуживания. Ресурс модуля фильтрации самоочищающегося превышает проектный ресурс УЭЦН износостойкого исполнения.
На январь 2015 года средняя наработка на отказ установок электроцентробежных насосов на промыслах Западной Сибири составляет в среднем 250-350 суток при потенциальном ресурсе наработки на отказ не менее 1200 суток, таким образом, за период, равный проектному ресурсу одного электроцентробежного насоса, на одной скважине используются еще два электроцентробежных насоса по причине выхода из строя первых двух из-за отрицательного влияния механических примесей на работу насоса.
Ресурс известных фильтров не более 250-300 суток.
Использование модуля фильтрации самоочищающегося позволит повысить наработку на отказ скважинных установок до их потенциального ресурса - 1200-1500 суток, при этом экономический эффект составит не менее 5 млн. руб. на одну скважину за счет увеличения в два и более раза наработки на отказ установки электроцентробежного насоса и исключения не менее трех остановок скважины на очистку и ремонт, а также за счет исключения потерь при простоях добывающих скважин.
В настоящее время ведутся работы по изготовлению опытного образца модуля фильтрации самоочищающегося и проведения стендовых и опытно-промышленных испытаний на скважинах.
Модуль фильтрации самоочищающийся разрабатывается по просьбе и по техническим требованиям нефтяных компаний (ОАО «Самаранефтегаз», ОАО «Сургутнефтегаз» и др.) (3).
Источники информации
1. Патент на полезную модель RU №42081, МПК: F04D 21.06. 2004 г.
2. Патент на изобретение RU №2463441 С1, М. Кл. E21B 43/08, 09.03.2011 г. - прототип.
3. Письмо ОАО «Самаранефтегаз» № СИГ 36/3-4497 от 09.12.2011 г. за подписью начальника Управления добычи нефти и газа.
Claims (1)
- Модуль фильтрации самоочищающийся, содержащий фильтроэлемент, выполненный в виде усеченного конуса, закрепленного с возможностью перекрытия кольцевого зазора между полым корпусом и концентрично расположенным кожухом, имеющим входные и выходные отверстия на боковой поверхности, полый корпус, содержащий верхний и нижний фланцы, шлицевой вал, размещенный в полости корпуса, при этом кожух со стороны входных отверстий прикреплен к корпусу в зоне нижнего фланца, отличающийся тем, что на боковой поверхности полого корпуса в зоне верхнего фланца выполнены окна, концентрично расположенный кожух герметично соединен с полым корпусом в зоне верхнего фланца, фильтроэлемент вершиной усеченного конуса прикреплен к полому корпусу в зоне входных отверстий на кожухе, далее фильтроэлемент, раскрываясь в сторону верхнего фланца, прикреплен основанием к кожуху в интервале между выходными отверстиями и герметичным соединением кожуха с корпусом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015115066/03A RU2585612C1 (ru) | 2015-04-21 | 2015-04-21 | Модуль фильтрации самоочищающийся |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015115066/03A RU2585612C1 (ru) | 2015-04-21 | 2015-04-21 | Модуль фильтрации самоочищающийся |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2585612C1 true RU2585612C1 (ru) | 2016-05-27 |
Family
ID=56096227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015115066/03A RU2585612C1 (ru) | 2015-04-21 | 2015-04-21 | Модуль фильтрации самоочищающийся |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2585612C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2664095C1 (ru) * | 2017-08-29 | 2018-08-15 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНЖЕНИ" | Модуль фильтрации самоочищающийся с функцией газоотделения |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU27171U1 (ru) * | 2002-06-13 | 2003-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, защите инженерных сооружений от обводнения, специальным горным работам, геомеханике, геофизике, гидротехнике, геологии и маркшейдерскому делу | Насосный агрегат для прокачки скважины |
RU2305756C1 (ru) * | 2006-01-10 | 2007-09-10 | Рашит Салимович Юмачиков | Фильтр скважинный самоочищающийся юмачикова |
RU2463441C1 (ru) * | 2011-03-09 | 2012-10-10 | Рашит Салимович Юмачиков | Насосная компоновка скважинная самоочищающаяся |
RU2492314C1 (ru) * | 2012-05-10 | 2013-09-10 | Олег Савельевич Кочетов | Фильтр противопесочный |
WO2014021740A1 (en) * | 2012-08-01 | 2014-02-06 | Yazykov Andrey Yurievich | Water intake filter |
-
2015
- 2015-04-21 RU RU2015115066/03A patent/RU2585612C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU27171U1 (ru) * | 2002-06-13 | 2003-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, защите инженерных сооружений от обводнения, специальным горным работам, геомеханике, геофизике, гидротехнике, геологии и маркшейдерскому делу | Насосный агрегат для прокачки скважины |
RU2305756C1 (ru) * | 2006-01-10 | 2007-09-10 | Рашит Салимович Юмачиков | Фильтр скважинный самоочищающийся юмачикова |
RU2463441C1 (ru) * | 2011-03-09 | 2012-10-10 | Рашит Салимович Юмачиков | Насосная компоновка скважинная самоочищающаяся |
RU2492314C1 (ru) * | 2012-05-10 | 2013-09-10 | Олег Савельевич Кочетов | Фильтр противопесочный |
WO2014021740A1 (en) * | 2012-08-01 | 2014-02-06 | Yazykov Andrey Yurievich | Water intake filter |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2664095C1 (ru) * | 2017-08-29 | 2018-08-15 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНЖЕНИ" | Модуль фильтрации самоочищающийся с функцией газоотделения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8397811B2 (en) | Gas boost pump and crossover in inverted shroud | |
US10385672B2 (en) | Inverted Y-tool for downhole gas separation | |
RU2554387C1 (ru) | Погружной центробежный насос для перекачивания текучей среды, содержащей твердые частицы | |
CA2504088C (en) | Motor cooler for submersible pump | |
US20100175869A1 (en) | Downhole Separator | |
US10370946B2 (en) | Intake screen assembly for submersible well pump | |
US4441861A (en) | Well production apparatus and method | |
US7798211B2 (en) | Passive gas separator for progressing cavity pumps | |
RU2585612C1 (ru) | Модуль фильтрации самоочищающийся | |
RU2463441C1 (ru) | Насосная компоновка скважинная самоочищающаяся | |
CA2509868C (en) | Labyrinth seal for pumping system | |
US10260518B2 (en) | Downhole electrical submersible pump with upthrust balance | |
RU2664095C1 (ru) | Модуль фильтрации самоочищающийся с функцией газоотделения | |
RU2587204C1 (ru) | Погружной сепаратор механических примесей | |
EP3277921A1 (en) | Wellbore fluid driven commingling system for oil and gas applications | |
RU2715774C1 (ru) | Щелевой фильтр | |
RU2629725C1 (ru) | Саморегенерирующийся нефтяной скважинный фильтр-якорь газопесочный непрерывного действия | |
RU184048U1 (ru) | Устройство для сепарации газа погружного электроцентробежного насоса в кожухе | |
WO2016025259A1 (en) | Centrifugal pump with integral filter system | |
RU174076U1 (ru) | Сепаратор механических примесей инерционно-гравитационного действия | |
RU2447324C1 (ru) | Входной модуль погружного электроцентробежного насоса | |
RU200081U1 (ru) | Входное устройство погружного насоса | |
RU2792939C1 (ru) | Самоочищающийся фильтр для защиты уэцн | |
RU158565U1 (ru) | Входной модуль погружного электроцентробежного насоса | |
RU2725202C1 (ru) | Погружная насосная установка для закачки жидкости |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170321 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20211118 |