RU2594903C1 - Frameless borehole filter - Google Patents
Frameless borehole filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2594903C1 RU2594903C1 RU2015140205/03A RU2015140205A RU2594903C1 RU 2594903 C1 RU2594903 C1 RU 2594903C1 RU 2015140205/03 A RU2015140205/03 A RU 2015140205/03A RU 2015140205 A RU2015140205 A RU 2015140205A RU 2594903 C1 RU2594903 C1 RU 2594903C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frameless
- wire
- filter
- longitudinal elements
- section
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче газа и нефти.The invention relates to the oil and gas industry and can be used in the extraction of gas and oil.
Известен щелевой фильтр по патенту РФ на изобретение №2445146. Изобретение относится к устройствам фильтрования жидких сред и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где требуется эффективная очистка маловязких жидких сред, например воды, керосина, бензина, ацетона, дизельного топлива и других, от механических примесей. Щелевой фильтр содержит трубу, фильтровальный участок которой имеет перфорацию в виде отверстий, фильтрующий элемент в виде навитой по спирали проволоки, пружину. Фильтрующий элемент установлен концентрично трубе между неподвижно закрепленным нижним опорным элементом в виде стакана и подвижным двусторонним упором в кольцевых зазорах между наружным диаметром трубы и внутренними диаметрами нижнего опорного элемента и подвижного двустороннего упора, с опорой на кольцевую площадку-каждого. Между подвижным двусторонним упором и верхним подвижным упором в кольцевые зазоры между наружным диаметром трубы и внутренними диаметрами упоров с опорой на кольцевую площадку каждого установлена пружина, первоначальное усилие которой превышает упругую деформацию пружины фильтрующего элемента, что обеспечивает плотное прилегание витков проволоки фильтрующего элемента. Недостатком щелевого фильтра является отсутствие нормированного фильтрующего зазора.Known slot filter according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2445146. The invention relates to a device for filtering liquid media and can be used in various industries where effective cleaning of low-viscosity liquid media, such as water, kerosene, gasoline, acetone, diesel fuel and others, from mechanical impurities is required. The slit filter contains a pipe, the filter section of which has perforation in the form of holes, a filter element in the form of a spiral-wound wire, and a spring. The filter element is mounted concentrically to the pipe between the fixedly fixed lower support element in the form of a cup and a movable bilateral stop in the annular gaps between the outer diameter of the pipe and the inner diameters of the lower support element and the movable bilateral stop, with support on each annular platform. A spring is installed between the movable bilateral emphasis and the upper movable emphasis in the annular gaps between the outer diameter of the pipe and the inner diameters of the supports with a support on the annular platform of each, the initial force of which exceeds the elastic deformation of the spring of the filter element, which ensures a snug fit of the coils of the wire of the filter element. The disadvantage of a slotted filter is the lack of a normalized filter gap.
Известен щелевой скважинный фильтр по патенту РФ на полезную модель №68585. Фильтр включает несущий каркас, выполненный из перфорированной трубы и щелевого фильтрующего элемента выполненного из проволоки, намотанной на продольные элементы по спирали, отличающийся тем, что под продольными элементами установлен сетчатый фильтрующий элемент в виде, по меньшей мере, одной фильтрующей сетки. Сетки закреплены фиксирующей проволокой, намотанной по спирали. Между фильтрующей сеткой и перфорированной трубой выполнен дренажный слой. Дренажный слой выполнен из проволоки, намотанной по спирали. Навивка проволоки в дренажном слое отличается по направлению от навивки фиксирующей проволоки. Дренажный слой выполнен из сетки. Диаметр проволоки дренажного слоя выполнен меньше, чем высота поперечного сечения проволоки щелевого фильтрующего элемента. Диаметр проволоки фильтрующей сетки выполнен меньше, чем диаметр проволоки дренажного слоя. Дренажный слой зафиксирован направляющими кольцами. Фильтрующие сетки и фиксирующая проволока закреплены направляющими кольцами. Направляющие кольца выполнены из полосы стального листа. В начале и в конце щелевого фильтрующего элемента установлены ограничительные кольца. Недостатками фильтра являются низкая надежность и быстрый износ фильтрующего элемента.Known slotted well filter according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 68585. The filter includes a supporting frame made of a perforated pipe and a slotted filter element made of wire wound on longitudinal elements in a spiral, characterized in that a mesh filter element is installed under the longitudinal elements in the form of at least one filter mesh. The nets are fixed with a fixing wire wound in a spiral. A drainage layer is made between the filter screen and the perforated pipe. The drainage layer is made of spiral wound wire. The winding of the wire in the drainage layer differs in direction from the winding of the fixing wire. The drainage layer is made of mesh. The diameter of the wire of the drainage layer is made smaller than the height of the cross section of the wire of the slit filter element. The diameter of the wire of the filter mesh is made smaller than the diameter of the wire of the drainage layer. The drainage layer is fixed by guide rings. The filter nets and the fixing wire are fixed by guide rings. Guide rings are made of a strip of steel sheet. Boundary rings are installed at the beginning and at the end of the slit filter element. The disadvantages of the filter are low reliability and rapid wear of the filter element.
Известен скважинный фильтр по патенту РФ на полезную модель №70300. Фильтр содержит перфорированную трубу, на которой установлен щелевой фильтрующий элемент, содержащий, в свою очередь, продольные опорные элементы, на внешней поверхности которых намотана проволока с образованием зазоров между витками, отличающийся тем, что концентрично щелевому фильтрующему элементу установлен внешний щелевой фильтрующий элемент, имеющий аналогичную конструкцию, а зазор между ними заполнен фильтрующим наполнителем. Между щелевыми фильтрующими элементами установлены дистанционные кольца. Зазор между витками внешнего щелевого элемента не менее чем зазор между витками внутреннего щелевого элемента. Внешний щелевой элемент выполнен из проволоки большего поперечного сечения, чем внутренний щелевой элемент. Внешний щелевой элемент выполнен из проволоки большего поперечного сечения, чем внутренний щелевой элемент. Размер частиц гравийной набивки превышает зазор между витками фильтрующего элемента в 1, 2…10 раз. Фильтрующий наполнитель выполнен из шариков. Шарики выполнены из нержавеющей стали. Шарики выполнены из стекла. Шарики выполнены из полимерного материала. Фильтрующий наполнитель выполнен из песка. Недостатком фильтра является низкая надежность и быстрый износ фильтрующего элемента.Known downhole filter according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 70300. The filter contains a perforated pipe on which a slit filter element is installed, which, in turn, contains longitudinal support elements, on the outer surface of which a wire is wound to form gaps between the turns, characterized in that an external slit filter element is installed concentrically to the slit filter element, having a similar design, and the gap between them is filled with filter media. Between the slotted filtering elements, distance rings are installed. The gap between the turns of the external slot element is not less than the gap between the turns of the internal slot element. The external slot element is made of wire of a larger cross section than the internal slot element. The external slot element is made of wire of a larger cross section than the internal slot element. The particle size of the gravel pack exceeds the gap between the turns of the filter element by 1, 2 ... 10 times. The filter media is made of balls. Balls are made of stainless steel. Balls are made of glass. Balls are made of polymer material. The filter media is made of sand. The disadvantage of the filter is the low reliability and rapid wear of the filter element.
Известен щелевой фильтр с проволочным фильтрующим элементом по патенту РФ на изобретение №2378494. Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при освоении нефтяных и газовых скважин. Щелевой фильтр с проволочным фильтрующим элементом содержит перфорированную трубу с ниппельной и муфтовой частями, концентрично которой выполнен фильтрующий элемент из намотанной по спирали проволоки, соединенной с проволочными продольными стрингерами. При этом проволока в спирали уложена виток к витку, как минимум, на одной из соприкасающихся сторон проволоки выполнена обеспечивающая фильтрующий зазор тангенциальная или пересекающаяся насечка. Техническим результатом является упрощение технологии изготовления и уменьшение кольматации фильтра при добыче нефти или газа. Недостатком фильтра является высокое гидравлическое сопротивление и низкая пропускная способность.Known slot filter with a wire filter element according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2378494. The invention relates to the mining industry, namely to oil and gas, and can be used in the development of oil and gas wells. The slotted filter with a wire filter element contains a perforated pipe with a nipple and coupling parts, concentric to which the filter element is made of a spiral wound wire connected to a longitudinal wire stringers. At the same time, the coil is laid in a spiral to the coil, at least on one of the contacting sides of the wire there is a tangential or intersecting notch providing a filtering gap. The technical result is to simplify manufacturing techniques and reduce filter clogging during oil or gas production. The disadvantage of the filter is its high hydraulic resistance and low throughput.
Известен щелевой скважинный фильтр по патенту РФ на полезную модель №71694. Фильтр содержит перфорированную трубу, на которой установлены продольные опорные элементы, на внешней поверхности которых намотана проволока с образованием зазоров между витками, отличающийся тем, что проволока приварена или припаяна к продольным элементам, а соотношение шага установки продольных элементов к их высоте выполнено в диапазоне от 1,0 до 10. Между трубой и продольными опорными элементами установлена фильтрующая сетка. Между опорными продольными элементами и фильтрующей сеткой намотана проволока, выполняющая роль дренажного слоя. Между трубой и фильтрующей сеткой установлена дренажная сетка. Между продольными опорными элементами и фильтрующей сеткой установлена дренажная сетка.Known slotted well filter according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 71694. The filter contains a perforated pipe on which longitudinal support elements are installed, on the outer surface of which a wire is wound to form gaps between the turns, characterized in that the wire is welded or soldered to the longitudinal elements, and the ratio of the pitch of installation of the longitudinal elements to their height is made in the range from 1 , 0 to 10. A filter screen is installed between the pipe and the longitudinal support elements. A wire is wound between the supporting longitudinal elements and the filter mesh, which acts as a drainage layer. A drainage mesh is installed between the pipe and the filter screen. Between the longitudinal support elements and the filter screen, a drainage screen is installed.
Недостатком фильтра является низкая надежность и быстрый абразивный износ фильтрующего элемента.The disadvantage of the filter is the low reliability and fast abrasive wear of the filter element.
Известен скважинный фильтр по патенту РФ на изобретение №2507384, МПК Е21В 43/08, опубл. 20.02.2014, прототип.Known well filter according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2507384, IPC ЕВВ 43/08, publ. 02/20/2014, prototype.
Этот щелевой скважинный фильтр содержит перфорированную несущую трубу и щелевой фильтрующий элемент, выполненный из проволоки, намотанной на продольные элементы по спирали, причем поперечное сечение проволоки, намотанной по спирали, выполнено пятиграненным, одна из граней проволоки выполнена параллельно продольной оси фильтра и образует его наружную поверхность, а каждая боковая сторона выполнена с двумя гранями, верхние образуют фильтрующий зазор, а нижние сходятся образуя острый угол.This slotted well filter contains a perforated carrier pipe and a slotted filter element made of a wire wound on longitudinal elements in a spiral, the cross section of a wire wound in a spiral made five-sided, one of the faces of the wire is parallel to the longitudinal axis of the filter and forms its outer surface and each side is made with two faces, the upper ones form a filter gap, and the lower ones converge forming an acute angle.
Недостатки: низкая прочность проволоки фильтрующего элемента, что приводит к изменению зазоров при спуске скважинного фильтра, и быстрый абразивный износ «самого узкого места» фильтрующего элемента.Disadvantages: low wire strength of the filter element, which leads to a change in the gaps when lowering the downhole filter, and fast abrasive wear of the "narrowest point" of the filter element.
Решение указанных задач достигнуто в бескаркасном скважинном фильтре, включающем два ниппеля и, по меньшей мере, один щелевой фильтрующий элемент, выполненный между ограничительными кольцами из проволоки, намотанной на продольные элементы по спирали, отличающийся тем, что оба ниппеля приварены к ограничительным кольцам, при этом поперечное сечение проволоки, намотанной по спирали, выполнено треугольным, причем одна из граней проволоки выполнена параллельно продольной оси фильтра и соединена с продольными элементами, а два боковых угла образуют калиброванный зазор.The solution of these problems was achieved in a frameless well filter, including two nipples and at least one slotted filter element made between the restrictive rings from a wire wound on the longitudinal elements in a spiral, characterized in that both nipples are welded to the restrictive rings, while the cross section of the wire wound in a spiral is made triangular, with one of the faces of the wire parallel to the longitudinal axis of the filter and connected to the longitudinal elements, and two side angles form a calibrated gap.
Поперечное сечение продольных элементов может быть выполнено треугольным. Поперечное сечение продольных элементов может быть выполнено круглым. Поперечное сечение продольных элементов может быть выполнено прямоугольным.The cross section of the longitudinal elements can be made triangular. The cross section of the longitudinal elements can be made round. The cross section of the longitudinal elements can be made rectangular.
Продольные элементы могут быть уложены меньшей стороной прямоугольника их сечения по радиусу перпендикулярного сечения фильтра. Продольные элементы могут быть уложены большей стороной прямоугольника их сечения по радиусу перпендикулярного сечения фильтра. Продольные элементы могут быть уложены большей стороной прямоугольника их сечения под углом к радиусу перпендикулярного сечения фильтра.Longitudinal elements can be laid with the smaller side of the rectangle of their section along the radius of the perpendicular section of the filter. Longitudinal elements can be laid by the larger side of the rectangle of their section along the radius of the perpendicular section of the filter. Longitudinal elements can be laid with the larger side of the rectangle of their section at an angle to the radius of the perpendicular section of the filter.
Зазоры между витками проволоки могут быть выполнены уменьшающимися по радиусу. Зазоры между витками проволоки могут быть выполнены постоянными по радиусу. Зазоры между витками продольных элементов могут быть выполнены увеличивающимися по радиусу.The gaps between the turns of wire can be made decreasing in radius. The gaps between the turns of wire can be made constant along the radius. The gaps between the turns of the longitudinal elements can be made increasing along the radius.
На боковых гранях продольных элементов с обеих сторон могут быть выполнены дистанционные выступы. На боковых гранях продольных элементов с одной стороны могут быть выполнены дистанционные выступы.On the lateral faces of the longitudinal elements, remote projections can be made on both sides. On the side faces of the longitudinal elements, remote projections can be made on one side.
Продольные элементы могут быть уложены на промежуточные кольца.Longitudinal elements can be laid on intermediate rings.
На проволоку может быть нанесено покрытие.The wire may be coated.
Покрытие может быть выполнено коррозионностойким.The coating can be corrosion resistant.
Покрытие может быть выполнено гидрофобным.The coating may be hydrophobic.
Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения. Новизна технического решения и изобретательский уровень подтверждаются проведенными патентными исследованиями. Промышленная применимость обусловлена тем, что при изготовлении щелевого скважинного фильтра применяются недефицитные материалы и известные технологии.The proposed technical solution has novelty, inventive step and industrial applicability, i.e. all the criteria of the invention. The novelty of the technical solution and inventive step are confirmed by patent research. Industrial applicability is due to the fact that non-deficient materials and well-known technologies are used in the manufacture of a downhole well filter.
Сущность изобретения поясняется на фиг. 1…28, где:The invention is illustrated in FIG. 1 ... 28, where:
на фиг. 1 приведен скважинный фильтр,in FIG. 1 shows a downhole filter,
на фиг 2 приведен вид А,Fig. 2 shows a view A,
на фиг. 3 приведено поперечное сечение проволоки, имеющей шестигранное поперечное сечение,in FIG. 3 shows a cross section of a wire having a hexagonal cross section,
на фиг. 4 приведено поперечное сечение проволоки, имеющей шестигранное поперечное сечение с радиусными скруглениями углов,in FIG. 4 shows a cross section of a wire having a hexagonal cross section with radius fillets,
на фиг. 5 приведена проволока трапециевидного поперечного сечения, зазор между витками уменьшается по радиусу,in FIG. 5 shows a trapezoidal cross-section wire, the gap between the turns decreases in radius,
на фиг. 6 приведена проволока трапециевидного поперечного сечения, зазор между витками имеет постоянную величину,in FIG. 6 shows a trapezoidal cross-section wire, the gap between the turns has a constant value,
на фиг. 7 приведена проволока трапециевидного поперечного сечения, зазор между витками увеличивается по радиусу, меньшая сторона трапеции выполнена снаружи,in FIG. 7 shows a trapezoidal cross-section wire, the gap between the turns increases in radius, the smaller side of the trapezoid is made outside,
на фиг. 8 приведена проволока трапециевидного поперечного сечения, оптимальный вариант,in FIG. 8 shows a trapezoidal cross-section wire, the best option,
на фиг. 9 приведена проволока треугольного поперечного сечения, первый вариант,in FIG. 9 shows a wire of triangular cross section, the first option,
на фиг. 10 приведена проволока треугольного поперечного сечения, второй вариант,in FIG. 10 shows a wire of triangular cross section, the second option,
на фиг. 11 приведена проволока прямоугольного поперечного сечения, первый вариант,in FIG. 11 shows a wire of rectangular cross section, the first option,
на фиг. 12 приведена проволока прямоугольного поперечного сечения, второй вариант,in FIG. 12 shows a wire of rectangular cross section, the second option,
на фиг. 13 приведена проволока трапециевидного поперечного сечения с уступами на обеих боковых гранях,in FIG. 13 shows a trapezoidal cross-sectional wire with ledges on both side faces,
на фиг. 14 приведена проволока трапециевидного поперечного сечения с уступами на одной боковой грани,in FIG. 14 shows a trapezoidal cross-section wire with ledges on one side face,
на фиг. 15 приведен фильтрующий элемент с промежуточными силовыми кольцами,in FIG. 15 shows a filter element with intermediate power rings,
на фиг. 16 показан разрез В-В, первый вариант,in FIG. 16 shows a section bb, the first option,
на фиг. 17 показан разрез В-В, второй вариант,in FIG. 17 shows a section bb, the second option,
на фиг. 18 показан разрез В-В, третий вариант,in FIG. 18 shows a section bb, the third option,
на фиг. 19 показан разрез В-В, четвертый вариант,in FIG. 19 shows a section bb, the fourth option,
на фиг. 20 показан разрез В-В, пятый вариант,in FIG. 20 shows a section bb, fifth embodiment,
на фиг. 21 показан разрез В-В, шестой вариант,in FIG. 21 shows a section bb, a sixth embodiment,
на фиг. 22 представлен скважинный фильтр с двумя фильтрующими элементами,in FIG. 22 shows a downhole filter with two filter elements,
на фиг. 23 приведен разрез С-С,in FIG. 23 shows a section CC
на фиг. 24 приведено ограничительное кольцо,in FIG. 24 shows the restriction ring,
на фиг. 25 приведен вид C,in FIG. 25 shows view C,
на фиг. 26 приварка продольного элемента к ограничительному кольцу, 1 вариант,in FIG. 26 welding of the longitudinal element to the restrictive ring, 1 option,
на фиг. 27 приварка продольного элемента к ограничительному кольцу, 2 вариант,in FIG. 27 welding of the longitudinal element to the restrictive ring,
на фиг. 28 приведен процесс приварки проволоки к продольным элементам.in FIG. 28 shows the process of welding the wire to the longitudinal elements.
Бескаркасный скважинный фильтр (фиг. 1…28) включает два ниппеля 1 и 2 и муфту 3 для установки в состав обсадной колонны или колонны НКТ и по меньшей мере один фильтрующий элемент 4, установленный между ограничительными кольцами 5 и приваренный к ниппелям 1 и 2 сварочным швом 6.Frameless downhole filter (Fig. 1 ... 28) includes two
Труба для изготовления ниппелей 1 и 2 поставляется по ГОСТ 633-80 Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним. Технические условия.The pipe for the manufacture of
Фильтрующий элемент 4 выполнен из намотанной на продольные элементы 7 по спирали проволоки 8 (фиг. 2) с зазором между рядами δ1 и соединенной с продольными элементами 7 точечной сваркой 9.The
На проволоку 8 может быть нанесено покрытие. Покрытие может быть выполнено коррозионностойким, например хром или никель. Покрытие может быть выполнено гидрофобным, например фторопласт.
Рекомендуемая величина зазора δ1Recommended clearance value δ1
δ1=0,1 мм …2 мм.δ1 = 0.1 mm ... 2 mm.
Поперечное сечение проволоки 8, намотанной по спирали, может быть выполнено круглым (фиг. 2) или шестигранным (фиг. 3), при этом углы шестигранника могут быть скруглены радиусом r (фиг. 4).The cross section of the
Возможно выполнение продольных элементов 7 трапециевидными (фиг. 5…7).It is possible to perform
Зазор δ2 между рядами должен быть выполнен больше чем δ1 для того, чтобы повысить проницаемость фильтрующего элемента 4.The gap δ2 between the rows should be made larger than δ1 in order to increase the permeability of the
δ2=(2…10)δ1δ2 = (2 ... 10) δ1
При этом зазор δ2 между рядами может уменьшаться по радиусу (фиг. 5) или иметь постоянную величину (фиг. 6) или увеличиваться (фиг. 7).In this case, the gap δ2 between the rows can decrease in radius (Fig. 5) or have a constant value (Fig. 6) or increase (Fig. 7).
Большее основание трапеции может быть выполнено по радиусу и обращено наружу (фиг. 5 и 6) или внутрь (фиг. 7).The larger base of the trapezoid can be made in radius and facing outward (Fig. 5 and 6) or inward (Fig. 7).
На фиг. 8 приведен оптимальный вариант приварки продольного элемента. При этом необходимо соблюсти следующие соотношения:In FIG. 8 shows the best option for welding a longitudinal element. In this case, the following relationships must be observed:
Радиус большей стороны трапеции сечения должен быть равен внешнему радиусу фильтраThe radius of the larger side of the trapezoid should be equal to the outer radius of the filter
R1=RфR1 = Rf
Радиус меньшей стороны трапеции сечения должен быть равен радиусу канавки ограничительного кольцаThe radius of the smaller side of the sectional trapezoid should be equal to the radius of the groove of the restrictive ring
R2=R кол.R2 = R count
В этом случае можно провести более качественную приварку продольных элементов 7 к ограничительным кольцам 5 и проволоки 8 фильтрующего элемента к продольным элементам 7.In this case, it is possible to conduct better welding of the
Возможно выполнение проволоки 8 треугольного сечения, при этом одна из сторон треугольника 10 может быть выполнена параллельно оси фильтра и образует его внешнюю поверхность (фиг. 9), или одна из сторон треугольника 10 выполнена параллельно продольной оси фильтра ОО и прилегает к продольным элементам 7 (фиг. 10).It is possible to make a
Возможно выполнение проволоки 8 прямоугольного поперечного сечения (фиг. 11 и 12). При этом возможны два варианта; большая сторона 11 поперечного сечения проволоки 8 расположена параллельно продольной оси фильтра ОО (фиг. 11) или перпендикулярно (фиг. 12).Perhaps the implementation of the
Проволока 8 может быть выполнена из углеродистой стали из проволоки круглого сечения методом холодной прокатки. Диаметр исходной проволоки от 2 до 4 мм. Зазор 51 от 0,1 мм до 2 мм.The
Возможные различные варианты исполнения продольных элементов 7 приведены на фиг. 13…18.Possible various embodiments of the
Продольные элементы 7 могут иметь контактирующие выступы 12 и 13 с обеих сторон (фиг. 19) или только 12 с одной стороны (фиг. 20). Они увеличивают жесткость фильтрующего элемента 4 на изгиб и кручение. Это важно, так как фильтрующий элемент 4 заменяет каркас.The
Наиболее радикально жесткость фильтрующего элемента может быть увеличена применением промежуточных колец 14, на которые установлены продольные элементы 7 (фиг. 21).The most radical rigidity of the filter element can be increased by the use of
Скважинный фильтр может иметь несколько фильтрующих элементов 4 (фиг. 22), при этом они ограничены с обеих сторон ограничительными кольцами 5, присоединенными к ним при помощи сварочных швов 6, и соединены между собой сварочным швом 15. Продольные элементы 7 крепятся к ограничительным кольцам 4 сварочным швом 16 (фиг. 23).The downhole filter may have several filter elements 4 (Fig. 22), while they are bounded on both sides by
На фиг. 24 и 25 приведено дистанционное кольцо 5, которое содержит с обеих сторон канавки 17 и 18 и прорези 19 под канавкой 18, в которые укладываются продольные элементы 7 и сваривают сварочным швом 16 (фиг. 26 и 27). Вариант, приведенный на фиг. 27 наиболее оптимальный с точки зрения прочности фильтра и его технологичности, так как D3=D4, то при контактной сварке не будет наблюдаться прогиба продольных элементов 7.In FIG. 24 and 25, a
Дистанционное кольцо 4 выполнено в виде цилиндрической втулки, на которой, как уже упоминалось с обеих сторон снаружи выполнены канавки 17 и 18, ниже канавки 18 выполнены прорези 19 для укладки продольных элементов 7 (фиг. 26). С одной стороны ограничительного кольца 5 выполнена внутренняя канавка 20 с центрирующим поясом 21, а с этого же торца - фаска 22 для сварки (фиг. 27).The
При этом диаметр расположения продольных элементов равен внутреннему диаметру ограничительного кольца 5The diameter of the longitudinal elements is equal to the inner diameter of the
D4=D3D4 = D3
На фиг. 28 приведена сборка фильтрующего элемента 4 при помощи станка, который содержит керамическую трубу 23, установленную в патроне 24 на центрах 24.In FIG. 28 shows the assembly of the
Станок содержит суппорт 25, и контактный ролик 26, и скользящий контакт 27. Кроме того в оборудование входит сварочный трансформатор 28, который проводами 29 соединен с контактным роликом 26 и скользящим контактом 27. Вне станка установлена катушка 30 с проволокой 8.The machine includes a
РАБОТА СКВАЖИННОГО ФИЛЬТРАBorehole Filter Operation
Бескаркасный скважинный фильтр работает следующим образом (фиг. 1…28).Frameless downhole filter works as follows (Fig. 1 ... 28).
Отдельные скважинные фильтры собирают в колонну на обсадных трубах или в составе подвески хвостовика, спускают в продуктивный горизонт. Газ или нефть проходят сначала через зазоры между продольными элементами δ2 (фиг. 16…18), потом через фильтрующий зазор δ1 (фиг. 2) фильтрующего элемента 4. Механические частицы больше фильтрующего зазора δ1 остаются снаружи фильтрующего элемента 4, а более мелкие или равные проходят внутрь него и с газом или с нефтью поднимаются на поверхность.Separate downhole filters are collected in a casing string or as part of a liner suspension, and lowered into a productive horizon. Gas or oil passes first through the gaps between the longitudinal elements δ2 (Fig. 16 ... 18), then through the filter gap δ 1 (Fig. 2) of the
Бескаркасный фильтр имеет меньший вес по сравнению с другими фильтрами.The frameless filter has a lower weight compared to other filters.
По сравнению с каркасным фильтром, имеющим перфорированный каркас, проницаемость через щели δ2 на порядок выше. Это позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление скважинного фильтра и увеличить дебит нефти или газа.Compared to a frame filter having a perforated frame, the permeability through slits δ2 is an order of magnitude higher. This allows you to reduce the hydraulic resistance of the downhole filter and increase the flow rate of oil or gas.
Отсутствие застойных полостей в фильтрующих элементах 4 приводит к тому, что фильтр засоряется медленнее и легко промывается.The absence of stagnant cavities in the
В случае применения скважинного фильтра с продольными элементами 7, установленными под углом к радиальной плоскости (фиг. 18), происходит закрутка добываемого продукта и сепарация посторонних примесей.In the case of using a downhole filter with
Для обратной промывки наиболее оптимален вариант с увеличением зазора δ1 (фиг. 9) и δ2 (фиг. 6) по радиусу. Это способствует выносу посторонних частиц в отличие от традиционно применяющихся вариантов скважинных фильтров, например каркасных щелевых или сетчатых.For backwashing, the best option is with an increase in the gap δ1 (Fig. 9) and δ2 (Fig. 6) along the radius. This contributes to the removal of foreign particles, in contrast to the traditionally used options for well filters, for example frame slotted or mesh.
При промывке щелевого скважинного фильтра посторонние частицы выходят через зазор δ1 и δ2 наружу.When washing the slotted well filter, foreign particles exit through the gap δ1 and δ2.
Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:
1. Повысить пропускную способность фильтра на порядок.1. Increase the filter capacity by an order of magnitude.
2. Снизить вес фильтра в 2…3 раза.2. Reduce the weight of the filter by 2 ... 3 times.
3. Повысить надежность и долговечность скважинного фильтра по сравнению с прототипом.3. To increase the reliability and durability of the downhole filter compared to the prototype.
4. Обеспечить в течение длительного времени необходимый уровень фильтрации за счет стабильно зазора.4. To provide for a long time the necessary level of filtration due to a stable gap.
5. Обеспечить фильтрацию газа и нефти от механических примесей.5. Provide filtration of gas and oil from mechanical impurities.
6. Повысить устойчивость фильтрующего элемента к абразивному износу.6. To increase the resistance of the filter element to abrasive wear.
7. Уменьшить деформацию щелевого фильтрующего элемента при спуске фильтра в скважину.7. Reduce the deformation of the slit filter element when lowering the filter into the well.
8. Улучшить очистку фильтра.8. Improve filter cleaning.
9. Сделать конструкцию фильтра более технологичной.9. To make the design of the filter more technological.
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015140205/03A RU2594903C1 (en) | 2015-09-21 | 2015-09-21 | Frameless borehole filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015140205/03A RU2594903C1 (en) | 2015-09-21 | 2015-09-21 | Frameless borehole filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2594903C1 true RU2594903C1 (en) | 2016-08-20 |
Family
ID=56697468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015140205/03A RU2594903C1 (en) | 2015-09-21 | 2015-09-21 | Frameless borehole filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2594903C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724731C1 (en) * | 2020-02-04 | 2020-06-25 | Николай Борисович Болотин | Downhole filter |
RU2729670C1 (en) * | 2020-02-04 | 2020-08-11 | Николай Борисович Болотин | Downhole filter |
RU2730728C1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-08-25 | Николай Борисович Болотин | Downhole filter |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU76677U1 (en) * | 2008-05-06 | 2008-09-27 | Эдуард Федорович Соловьев | WIRE WELL FILTER |
RU2433251C1 (en) * | 2010-04-13 | 2011-11-10 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Well screen |
RU2446275C1 (en) * | 2010-07-13 | 2012-03-27 | Эдуард Федорович Соловьев | Slot-type well strainer |
US8430158B2 (en) * | 2010-08-30 | 2013-04-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Sand control screen assembly having integral connector rings and method for making same |
RU146192U1 (en) * | 2014-05-13 | 2014-10-10 | Открытое акционерное общество "Буровая компания "Дельта" | Borehole Filter |
-
2015
- 2015-09-21 RU RU2015140205/03A patent/RU2594903C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU76677U1 (en) * | 2008-05-06 | 2008-09-27 | Эдуард Федорович Соловьев | WIRE WELL FILTER |
RU2433251C1 (en) * | 2010-04-13 | 2011-11-10 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Well screen |
RU2446275C1 (en) * | 2010-07-13 | 2012-03-27 | Эдуард Федорович Соловьев | Slot-type well strainer |
US8430158B2 (en) * | 2010-08-30 | 2013-04-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Sand control screen assembly having integral connector rings and method for making same |
RU146192U1 (en) * | 2014-05-13 | 2014-10-10 | Открытое акционерное общество "Буровая компания "Дельта" | Borehole Filter |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГАВРИЛКО В.М. "Фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин", Москва, издательство литературы по строительству, 1968, стр. 92. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724731C1 (en) * | 2020-02-04 | 2020-06-25 | Николай Борисович Болотин | Downhole filter |
RU2729670C1 (en) * | 2020-02-04 | 2020-08-11 | Николай Борисович Болотин | Downhole filter |
RU2730728C1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-08-25 | Николай Борисович Болотин | Downhole filter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2606470C1 (en) | Frameless borehole filter | |
RU2603309C1 (en) | Slit-type well filter | |
RU164013U1 (en) | FRAMELESS WELL FILTER | |
RU2594903C1 (en) | Frameless borehole filter | |
RU2445146C1 (en) | Edge filter | |
US9267360B2 (en) | Premium mesh screen | |
RU2600224C1 (en) | Self-cleaning well filter | |
RU160272U1 (en) | LOW HYDRAULIC RESISTANCE FILTER | |
RU2610738C1 (en) | Slotted borehole filter | |
RU2347890C2 (en) | Well filter | |
RU2507384C2 (en) | Borehole aperture filter | |
RU2378494C1 (en) | Slotted filter with wired filtrating element | |
RU2374433C2 (en) | Well filter with low hydraulic friction | |
RU2388904C2 (en) | Arrangement of well strainers for decreasing flooding of oil wells | |
RU2725984C1 (en) | Downhole filter | |
RU67630U1 (en) | Borehole Filter | |
CN103628845A (en) | Novel stereo sand control screen | |
RU121858U1 (en) | WIRE WELL FILTER | |
RU2729299C1 (en) | Downhole filter | |
RU2724731C1 (en) | Downhole filter | |
RU99819U1 (en) | Borehole Slit Filter | |
RU2347891C2 (en) | Well filter and its manufacturing method | |
RU76677U1 (en) | WIRE WELL FILTER | |
RU68585U1 (en) | SLOT FILTER FILTER | |
RU2446275C1 (en) | Slot-type well strainer |