RU2610964C1

RU2610964C1 - Well strainer

Info

Publication number: RU2610964C1
Application number: RU2016100408A
Authority: RU
Inventors: Юрий Валентинович Данченко
Original assignee: Акционерное общество "Новомет-Пермь"
Priority date: 2016-01-11
Filing date: 2016-01-11
Publication date: 2017-02-17

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention refers to the well strainers applied for prevention of rock particle from getting into a submerged pump. The device contains a supporting pipe with holes, a drainage frame, and a filter element, which consists of a polymer film and abrasion particles on its adhesive side, located on it. The polymer film is performed with perforation holes and reeled in the form of a roll.

EFFECT: labour content for production of a well strainer is reduced.

2 dwg

Description

Изобретение относится к скважинным фильтрам, применяемым для предотвращения попадания частиц породы в погружной насос.The invention relates to downhole filters used to prevent rock particles from entering a submersible pump.

Известен скважинный фильтр, который содержит перфорированную трубу и фильтрующий элемент, состоящий из фильтрующих слоев и зернистого наполнителя и покрытый снаружи ворсистым материалом (А.с. №587242 СССР, Е21В 43/08, 1978).Known downhole filter, which contains a perforated pipe and a filter element consisting of filter layers and a granular filler and coated externally with a fluffy material (A.S. No. 5887242 of the USSR, ЕВВ 43/08, 1978).

Недостаток фильтра заключается в высоком гидравлическом сопротивлении, а также трудоемкости изготовления из нескольких разнородных слоев.The disadvantage of the filter is the high hydraulic resistance, as well as the complexity of manufacturing from several heterogeneous layers.

Известен скважинный фильтр, содержащий перфорированную трубу, дренажный каркас и фильтрующий элемент в виде насаженных на каркас вплотную друг к другу полимерных колец с полимерными штырьками на одном из оснований (Пат. №2490431 РФ, Е21В 43/08, 2013).Known downhole filter containing a perforated pipe, a drainage frame and a filter element in the form of polymer rings mounted on the frame close to each other with polymer pins on one of the bases (Pat. No. 2490431 of the Russian Federation, ЕВВ 43/08, 2013).

Недостатком скважинного фильтра является трудоемкость изготовления, предполагающего вырубку большого числа колец из свернутой в рулон полосы со штырьками. Кроме того, из-за ограниченной удельной плотности штырьков на единицу поверхности и небольшой длины лабиринтообразных каналов, по которым движется жидкость, штырьками захватываются и удерживаются преимущественно крупные частицы, а мелкие и средние частицы проходят сквозь фильтр и попадают на прием насоса.The disadvantage of the downhole filter is the complexity of manufacturing, involving the cutting of a large number of rings from a rolled strip with pins. In addition, due to the limited specific density of the pins per surface unit and the small length of the labyrinth-like channels along which the liquid moves, the pins mainly capture and hold large particles, and small and medium particles pass through the filter and get to the pump intake.

Наиболее близким к заявляемому является скважинный фильтр, содержащий перфорированную трубу, дренажный каркас и размещенные на каркасе полимерные кольца из скотча, на клейкой стороне которых закреплен монослой дисперсных частиц (Пат. №2453682 РФ, Е21В 43/08, 2012).Closest to the claimed one is a downhole filter containing a perforated pipe, a drainage frame and polymer rings of adhesive tape placed on the frame, on the adhesive side of which a monolayer of dispersed particles is fixed (Pat. No. 2453682 RF, Е21В 43/08, 2012).

Недостатком принятого за прототип скважинного фильтра является трудоемкость его изготовления, поскольку предварительно из скотча необходимо вырезать множество колец, а затем нанести абразивные частицы на клейкую сторону колец перед их размещением на каркасе.The disadvantage of the well filter adopted for the prototype is the laboriousness of its manufacture, since it is necessary to cut many rings from adhesive tape first and then apply abrasive particles to the sticky side of the rings before placing them on the frame.

Задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости изготовления скважинного фильтра.The present invention is to reduce the complexity of manufacturing a downhole filter.

Указанный технический результат достигается тем, что в скважинном фильтре, содержащем несущую трубу с отверстиями, дренажный каркас и размещенный на нем фильтрующий элемент, состоящий из полимерной пленки и абразивных частиц на ее клейкой стороне, согласно изобретению полимерная пленка выполнена с перфорациями и намотана в виде рулона.The specified technical result is achieved by the fact that in the well filter containing a supporting pipe with holes, a drainage frame and a filter element placed on it, consisting of a polymer film and abrasive particles on its adhesive side, according to the invention, the polymer film is made with perforations and wound in the form of a roll .

Размер абразивных частиц между витками полимерной пленки может увеличиваться снаружи внутрь фильтрующего элемента.The size of the abrasive particles between the turns of the polymer film may increase from the outside to the inside of the filter element.

На фиг. 1 изображен скважинный фильтр, продольное сечение; на фиг. 2 - фрагмент фильтрующего элемента.In FIG. 1 shows a downhole filter, longitudinal section; in FIG. 2 - a fragment of the filter element.

Скважинный фильтр состоит из несущей трубы 1 с отверстиями 2, дренажного каркаса 3, фильтрующего элемента 4 и защитного кожуха 5 с отверстиями 6 (фиг. 1). Фильтрующий элемент 4 выполнен в виде свернутой вокруг дренажного каркаса 3 в рулон полимерной пленки 7, в которой выполнены перфорации 8. На клейкой стороне полимерной пленки 7 нанесены абразивные дисперсные частицы 9 (фиг. 2). В качестве дисперсных частиц 9 могут использоваться частицы кварцевого песка с размером 200-1000 мкм, определяющим тонкость очистки пластовой жидкости. Прочность закрепления частиц песка между витками полимерной пленки 7 обеспечивается за счет адгезивного слоя на пленке и силы ее натяжения. Диаметр и количество перфораций 8 на единице поверхности полимерной пленки 7 определяются на основе гидравлического расчета.The downhole filter consists of a carrier pipe 1 with holes 2, a drainage frame 3, a filter element 4 and a protective casing 5 with holes 6 (Fig. 1). The filter element 4 is made in the form of a polymer film 7 rolled around a drainage frame 3, in which perforations are made 8. Abrasive dispersed particles 9 are applied on the adhesive side of the polymer film 7 (Fig. 2). As dispersed particles 9 can be used particles of silica sand with a size of 200-1000 microns, which determines the fineness of the treatment of formation fluid. The strength of the fastening of sand particles between the turns of the polymer film 7 is provided due to the adhesive layer on the film and the strength of its tension. The diameter and number of perforations 8 per unit surface of the polymer film 7 are determined based on hydraulic calculation.

Технология изготовления скважинного фильтра очень проста и состоит в намотке перфорированной полимерной пленки 7 на дренажный каркас 3 с одновременным распылением на ее клейкую сторону частиц песка 9. Для уменьшения гидравлического сопротивления фильтра целесообразно уменьшать размер частиц песка по мере намотки полимерной пленки на дренажный каркас.The manufacturing technology of a downhole filter is very simple and consists in winding a perforated polymer film 7 onto a drainage cage 3 while simultaneously spraying sand particles on its adhesive side 9. To reduce the hydraulic resistance of the filter, it is advisable to reduce the size of the sand particles as the polymer film is wound on the drainage cage.

Скважинный фильтр работает следующим образом. Пластовая жидкость с частицами примесей поступает через отверстия 6 защитного кожуха 5 к фильтрующему элементу 4. Далее жидкость проникает через перфорации 8 в поровое пространство между частицами песка 9, заключенными между витками полимерной пленки 7. Жидкость течет в окружном и продольном направлении к перфорациям 8 следующего витка полимерной пленки 7, а находящиеся в ней примеси задерживаются между частицами песка. Габариты задерживаемых примесей определяются дисперсностью песка 9. Перфорации 8 обеспечивают равномерное распределение жидкости по площади фильтрующего элемента и ее продвижение в радиальном направлении вглубь последнего. Этим создаются условия для улавливания примесей во всем поровом пространстве фильтрующего элемента, что увеличивает пропускную способность, ресурс работы и грязеемкость скважинного фильтра. Пройдя по сложной траектории через весь фильтрующий элемент 4, свободная от примесей жидкость попадает в дренажный каркас 3, сообщающий перфорации 8 внутреннего витка полимерной пленки 7 с отверстиями 2 на несущей трубе 1. В конечном счете на прием погружного насоса поступает очищенная жидкость.Well filter works as follows. The formation fluid with impurity particles enters through the openings 6 of the protective casing 5 to the filter element 4. Next, the fluid penetrates through the perforations 8 into the pore space between the sand particles 9 enclosed between the turns of the polymer film 7. The fluid flows in the circumferential and longitudinal direction to the perforations 8 of the next turn polymer film 7, and the impurities contained therein are trapped between sand particles. The dimensions of the trapped impurities are determined by the dispersion of sand 9. Perforations 8 provide a uniform distribution of fluid over the area of the filter element and its advance in the radial direction deep into the latter. This creates the conditions for trapping impurities in the entire pore space of the filter element, which increases the throughput, service life and dirt capacity of the downhole filter. Following a complex trajectory through the entire filter element 4, a liquid free of impurities enters the drainage frame 3, which communicates perforations 8 of the inner turn of the polymer film 7 with holes 2 on the support tube 1. Ultimately, the purified liquid enters the submersible pump.

Claims

A downhole filter containing a supporting pipe with holes, a drainage frame and a filter element placed on it, consisting of a polymer film and abrasive particles on its adhesive side, characterized in that the polymer film is made with perforations and wound in the form of a roll.