RU2685514C1 - Self-cleaning well filter - Google Patents
Self-cleaning well filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685514C1 RU2685514C1 RU2018113630A RU2018113630A RU2685514C1 RU 2685514 C1 RU2685514 C1 RU 2685514C1 RU 2018113630 A RU2018113630 A RU 2018113630A RU 2018113630 A RU2018113630 A RU 2018113630A RU 2685514 C1 RU2685514 C1 RU 2685514C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter
- winding
- permanent magnets
- nonmagnetic
- distance
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
- E21B43/084—Screens comprising woven materials, e.g. mesh or cloth
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для оборудования нефтяных, газовых и водозаборных скважин в интервале продуктивного пласта.The invention relates to the mining industry and can be used for the equipment of oil, gas and water wells in the interval of the productive formation.
Известен также скважинный фильтр, включающий перфорированный каркас с опорными стержнями и витками профилированной проволоки (А.с. СССР №1712591, опубликован 15.02.1992 МПК Е21В 43/08).Also known downhole filter, including a perforated frame with support rods and coils of profiled wire (AS USSR №1712591, published 02/15/1992 IPC EV 43/08).
Недостатком этого фильтра является низкая коррозийная стойкость, преждевременная кольматация, сложность и неэффективность ремонта скважин при необходимости.The disadvantage of this filter is low corrosion resistance, premature clogging, complexity and inefficiency of well repair if necessary.
Известен скважинный фильтр, выполненный из полиэтилена или пропилена (Патент РФ №2258786, опубликован 20.08.2005. МПК Е04В З/18) с промывочной фильтрующей обмоткой, корпус фильтра выполнен немагнитным, перфорированный каркас с опорными стержнями и витками проволоки.Known downhole filter made of polyethylene or propylene (RF Patent No. 2258786, published 08/20/2005. IPC Е04В З / 18) with flushing filter winding, filter housing is non-magnetic, perforated frame with supporting rods and turns of wire.
Недостатком этого фильтра является то, что при эксплуатации его фильтрующие отверстия зарастают бикарбонатами кальция или магния (гидрогеологические скважины), тяжелыми фракциями нефти (нефтяные скважины), что приводит к преждевременной кольматации и выходу из строя фильтра.The disadvantage of this filter is that during operation, its filter holes overgrow calcium or magnesium bicarbonates (hydrogeological wells), heavy oil fractions (oil wells), which leads to premature clogging and filter failure.
Известен скважинный фильтр, принятый за прототип, выполненный из немагнитного перфорированного каркаса (Патент РФ №2478775, опубликован 10.11.2012 г. МПК Е21В 43/08) фильтрующей обмотки из немагнитного шнура и кольцевых постоянных магнитов, расположенных на внешней поверхности фильтра.Known downhole filter adopted for the prototype, made of non-magnetic perforated frame (Patent RF №2478775, published 10.11.2012, IPC Е21В 43/08) filter winding of non-magnetic cord and ring permanent magnets located on the outer surface of the filter.
Недостатком известного фильтра является то, что после установки фильтра на забой, пространство между магнитами - центраторами -заполняется частицами продуктивного пласта. Фильтр становится не извлекаемым, кроме того, диаметральные размеры (внутренний и наружный) диаметры кольцевого магнита приводят к необходимости уменьшить диаметр трубы скважинного фильтра по отношению к диаметру пробуренной скважины, что приводит к уменьшению поверхности фильтрации и в конечном итоге, приводит к уменьшению его производительности. Также расчеты показывают, что в зависимости от коэрцитивной силы, напряженности магнитного поля, размеров (ширины) и расстояния между кольцевыми магнитами, они (магниты) могут перекрывать до 30% полезной площади фильтра что, дополнительно приводит к уменьшению его производительности.The disadvantage of the known filter is that after installing the filter on the face, the space between the magnets - centralizers - is filled with particles of the reservoir. The filter becomes non-removable; in addition, the diametrical dimensions (inner and outer) of the diameter of the ring magnet make it necessary to reduce the diameter of the pipe of the borehole filter in relation to the diameter of the drilled well, which leads to a decrease in the filtration surface and ultimately to a decrease in its performance. Calculations also show that, depending on the coercive force, magnetic field strength, size (width) and distance between the ring magnets, they (magnets) can cover up to 30% of the useful filter area, which additionally leads to a decrease in its performance.
Задачей изобретения является создание скважинного фильтра с самоочисткой, простого в эксплуатации, не связанного с источником электропитания и имеющего максимальный удельный дебит.The objective of the invention is to create a downhole filter with self-cleaning, easy to operate, not associated with a power source and having a maximum specific flow rate.
Технический результат - повышение качества фильтрации механических примесей, а также предотвращение закупорки фильтрующих элементов при исключении кольматации в процессе эксплуатации.The technical result is to improve the quality of filtration of mechanical impurities, as well as to prevent blocking of filter elements with the exclusion of mudding during operation.
Достигается поставленная задача за счет того, что самоочищающийся скважинный фильтр, включающий выполненные из немагнитного материала каркас с отверстиями и кольцевыми постоянными магнитами, установленными на расстоянии друг от друга, фильтровую рубашку в виде автономных секций с обмоткой, прокладочными элементами в виде опорных стержней и соединительных элементов, обмотка фильтровой рубашки каркаса образована внутренним и внешним слоями в виде немагнитного капронового шнура трапецеидального или волнового профиля, внутренний слой обмотки образован витками, расположенными на расстоянии друг от друга, внешний слой обмотки образован витками плотно расположенными друг к другу или в виде синтетической тканевой сетки, соединительные элементы выполнены в виде верхнего и нижнего переводника, причем верхний переводник выполнен как лево-правый, в нижней части фильтра расположен отстойник, соединенный с нижним переводником и промывочным клапаном, расстояние между кольцевыми постоянными магнитами определяют в зависимости от коэрцитивной силы и напряженности магнитного поля, а витки немагнитного капронового шнура внутреннего слоя обмотки уложенного на каркас меньшим основанием трапециевидного профиля, фильтр дополнительно снабжен несущим немагнитным стержнем, расположенным внутри и соосно с перфорированным каркасом, на несущем немагнитном стержне размещены кольцевые постоянные магниты, между которыми расположены проставки из немагнитного материала.The task is achieved due to the fact that the self-cleaning downhole filter, including a frame made of non-magnetic material with holes and ring permanent magnets installed at a distance from each other, a filter jacket in the form of autonomous sections with a winding, gasket elements in the form of supporting rods and connecting elements , the winding of the filter jacket of the frame is formed by the inner and outer layers in the form of a non-magnetic nylon cord of a trapezoidal or wave profile, the inner layer windings are formed by coils located at a distance from each other, the outer winding layer is formed by coils tightly arranged to each other or in the form of a synthetic fabric mesh, connecting elements are made in the form of an upper and lower sub, and the upper sub is made as left-right, in the lower part the filter is a sump connected to the lower sub and flush valve, the distance between the annular permanent magnets is determined depending on the coercive force and magnetic strength Proportion and turns nonmagnetic nylon cord inner winding layer stacked on the carcass smaller base trapezoidal filter is further provided with bearing nonmagnetic rod located inside and coaxially with the perforated framework, on the carrier nonmagnetic rod has annular permanent magnets between which spacers of non-magnetic material.
На фиг. 1 представлен общий вид скважинного фильтра.FIG. 1 shows a general view of the downhole filter.
Скважинный самоочищающийся фильтр, включающий выполненные из немагнитного материала каркас 1 с отверстиями 2 и кольцевыми постоянными магнитами 6, установленными на расстоянии друг от друга, фильтровую рубашку в виде автономных секций с обмоткой 8, прокладочными элементами в виде опорных стержней 11 и соединительных элементов, выполненых в виде верхнего 7 и нижнего 4 переводника, причем верхний переводник 7 выполнен как лево-правый, обмотка фильтровой рубашки 8 каркаса 1 образована внутренним 12 и внешним слоями в виде немагнитного капронового шнура трапецеидального или волнового профиля, внутренний слой 12 обмотки образован витками, расположенными на расстоянии друг от друга, внешний слой обмотки образован витками плотно расположенными друг к другу или в виде синтетической тканевой сетки, в нижней части фильтра расположен отстойник 5, соединенный с нижним переводником 4 и промывочным клапаном 3, расстояние между кольцевыми постоянными магнитами 6 определяют в зависимости от коэрцитивной силы и напряженности магнитного поля, а витки немагнитного капронового шнура внешнего слоя обмотки уложенного на каркас 1 меньшим основанием трапециевидного профиля. Фильтр дополнительно снабжен несущим немагнитным стержнем 10, расположенным внутри и соосно с каркасом 1, на несущем немагнитном стержне 10 размещены кольцевые постоянные магниты 6, между которыми расположены проставки 9 из немагнитного материала.A downhole self-cleaning filter comprising a
Элементы скважинного фильтра выполнены из немагнитных материалов: перфорированная полиэтиленовая или пропиленовая труба, опорные немагнитные стержни, капроновый или нейлоновый шнур. Внешним фильтрующим элементом может быть синтетическая тканевая сетка или плотно намотанный немагнитный шнур. На перфорированный каркас монтируются кольцевые постоянные магниты на расстоянии друг от друга, зависящем от диаметра фильтра, коэрцитивной силы и напряженности магнитного поля.The elements of the well filter are made of non-magnetic materials: a perforated polyethylene or propylene pipe, non-magnetic support rods, nylon or nylon cord. The external filter element can be a synthetic fabric mesh or a tightly wound non-magnetic cord. On the perforated frame mounted ring permanent magnets at a distance from each other, depending on the diameter of the filter, coercive force and magnetic field strength.
Работает скважинный фильтр следующим образом:Works well filter as follows:
Вода проходит через отверстия 2 немагнитного каркаса 1 и омагничивается кольцевыми постоянными магнитами 3. При пересечении водой магнитных силовых линий катионы солей жесткости выделяются не на поверхности фильтра, а в массе воды уже прошедшей фильтр, т.е. зарастание фильтрующей поверхности фильтра не происходит.Water passes through the
Механизм образования зародышевых кристаллов под действием магнитного поля происходит следующим образом. Магнитное поле оказывает на диполи воды ориентационно - поляризующее действие, в результате чего происходит изменение структуры воды, заключающееся в изменении вида связи диполей воды между собой; возникает двойная водородная связь вместо одинарной.The mechanism of the formation of germinal crystals under the action of a magnetic field is as follows. The magnetic field has on the dipoles of water orientation - polarizing effect, as a result of which there is a change in the structure of water, which consists in changing the type of connection between the dipoles of water among themselves; double hydrogen bond instead of single bond occurs.
В процессе работы гидрогеологических скважин происходит снижение их удельного дебита в результате процессов механического, биологического и химического кольматажа. Наиболее отрицательное влияние на надежность и долговечность водозаборных скважин оказывает химический кольматант, который проявляется в заполнении порового пространства прифильтровой зоны, фильтра, водоподъемного оборудования и элементов погружных насосов нерастворимыми в воде оксидами и гидрооксидами различных металлов (Ca, Mg, Fe, Mn, АС и др.)During the operation of hydrogeological wells, their specific production rate decreases as a result of mechanical, biological and chemical clogging processes. The most negative impact on the reliability and durability of water wells has a chemical plugging, which manifests itself in filling the pore space of the filter zone, filter, water-lifting equipment and submersible pump elements with water-insoluble oxides and hydroxides of various metals (Ca, Mg, Fe, Mn, AU, etc. .)
Следствием этого является сближение гидратированных ионов Са2+ и СOз 2- и образование соответствующих сочетаний ионов, а в дальнейшем - молекул. Ионы Са2+ и СOз 2-, находящиеся в растворе, присоединяются к этим зародышевым молекулам, образуются местные уплотнения пересыщения, которые в конечном итоге становятся центрами кристаллизации. Выпадение кольматантов на фильтрах гидрогеологических скважин связано с нарушением химического равновесия в пласте и проходит при отборе подземных вод. Нарушение химического равновесия определяется десорбцией свободной углекислоты вследствие изменения ее парциального давления. Как правило, кольматант многокомпонентный, в его составе присутствует кальцит Са(СО3), сидерит Fe(С03), магнезит Mg(C03), пирит FeS2, пиролюзит Mn02 и другие труднорастворимые соединения, которые забивают фильтрующую сетку и скважины выходят из строя. Устранить отложения кольматанта, повысить удельный дебит скважин и интенсифицировать процесс отбора воды через фильтр гидрогеологических скважин возможно за счет предложенной конструкции скважинного фильтра.The consequence of this is the convergence of the hydrated ions Ca 2+ and СO з 2- and the formation of the corresponding combinations of ions, and further - molecules. Ions Ca 2+ and CO 2 h in the solution, are attached to these germinal molecules formed seal local supersaturation, which will eventually become crystallization centers. The loss of clogging on the filters of hydrogeological wells is associated with a violation of chemical equilibrium in the reservoir and takes place during the selection of groundwater. The violation of chemical equilibrium is determined by the desorption of free carbonic acid due to a change in its partial pressure. As a rule, it is a multicomponent colmatant, it contains calcite Ca (CO 3 ), siderite Fe (C0 3 ), magnesite Mg (C0 3 ), pyrite FeS 2 , pyrolusite Mn0 2, and other hardly soluble compounds that clog the filter screen and the wells exit out of service. It is possible to eliminate the sediment of the mudding agent, increase the specific well flow rate and intensify the process of water extraction through the filter of hydrogeological wells due to the proposed well filter design.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018113630A RU2685514C1 (en) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Self-cleaning well filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018113630A RU2685514C1 (en) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Self-cleaning well filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2685514C1 true RU2685514C1 (en) | 2019-04-19 |
Family
ID=66168306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018113630A RU2685514C1 (en) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Self-cleaning well filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2685514C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2815670C1 (en) * | 2023-09-07 | 2024-03-19 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина | Sucker rod pump protection filtration system |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU271456A1 (en) * | 1962-12-13 | 1976-02-25 | Method of combating scaling in oil wells | |
SU874990A1 (en) * | 1980-02-15 | 1981-10-23 | Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Deep-well sand filter |
SU965471A1 (en) * | 1981-03-04 | 1982-10-15 | Ивановский Ордена "Знак Почета" Энергетический Институт Им.В.И.Ленина | Apparatus for magnetic cleaning of liquid |
RU2203124C1 (en) * | 2002-01-31 | 2003-04-27 | Государственное предприятие Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова | High-gradient magnetic filter |
RU2478775C2 (en) * | 2011-05-04 | 2013-04-10 | Александр Яковлевич Третьяк | Well strainer |
RU169892U1 (en) * | 2017-01-09 | 2017-04-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно исследовательский институт технических систем "Пилот" | Hydrodynamic device of an electric centrifugal pump for magnetic processing of well fluid |
WO2017059664A1 (en) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | 刘洋 | Oil well sand filtering apparatus |
-
2018
- 2018-04-13 RU RU2018113630A patent/RU2685514C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU271456A1 (en) * | 1962-12-13 | 1976-02-25 | Method of combating scaling in oil wells | |
SU874990A1 (en) * | 1980-02-15 | 1981-10-23 | Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Deep-well sand filter |
SU965471A1 (en) * | 1981-03-04 | 1982-10-15 | Ивановский Ордена "Знак Почета" Энергетический Институт Им.В.И.Ленина | Apparatus for magnetic cleaning of liquid |
RU2203124C1 (en) * | 2002-01-31 | 2003-04-27 | Государственное предприятие Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова | High-gradient magnetic filter |
RU2478775C2 (en) * | 2011-05-04 | 2013-04-10 | Александр Яковлевич Третьяк | Well strainer |
WO2017059664A1 (en) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | 刘洋 | Oil well sand filtering apparatus |
RU169892U1 (en) * | 2017-01-09 | 2017-04-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно исследовательский институт технических систем "Пилот" | Hydrodynamic device of an electric centrifugal pump for magnetic processing of well fluid |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2815670C1 (en) * | 2023-09-07 | 2024-03-19 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина | Sucker rod pump protection filtration system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103328763B (en) | There is the sand control screen assembly of compliance drainage blanket | |
US8286951B2 (en) | Well water aeration system | |
JP5399436B2 (en) | Storage substance storage device and storage method | |
RU2685514C1 (en) | Self-cleaning well filter | |
RU2478775C2 (en) | Well strainer | |
AU2012275909B2 (en) | Flow control screen assembly having remotely disabled reverse flow control capability | |
CN210543661U (en) | Automatic back-flushing filtering device for mine water | |
CN105257250A (en) | Winding steel strip seam sand screening pipe heating vibration device | |
RU2681773C1 (en) | Self-cleaning well filter | |
RU2706841C1 (en) | Self-cleaning filter | |
AU2016236247B2 (en) | Injection water pre-treatment and injection system and method | |
CN206386098U (en) | A kind of alloy catalytic wax control antisludging equipment | |
JP4356584B2 (en) | Bedrock groundwater intake facility | |
CN214886996U (en) | Underground wear-resistant and high-temperature-resistant sand control pipe for oil exploitation | |
RU121858U1 (en) | WIRE WELL FILTER | |
KR101398651B1 (en) | Water purifier for radon removal using flexible vibrator | |
CN205503063U (en) | Can go here and there parallel switches's multilayer drilling fluid shale shaker | |
CN113027390B (en) | Hydrate mining method and device | |
SU966173A1 (en) | Water well filter | |
US20070108133A1 (en) | Method for constructing a synthetic infiltration collection system | |
RU57813U1 (en) | DEVICE FOR OIL PRODUCTION FROM WATERFUL PRODUCED LAYER | |
CN209483312U (en) | A kind of small-bore test well construction for environmental hydrogeology | |
RU2738973C1 (en) | Method of water filtration in well drilled on water-bearing sand | |
RU190608U1 (en) | MAGNETIC FILTER OF THE BOTTOM DEPTH PUMP | |
US20160326848A1 (en) | Well screen for non-vertical well systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20201002 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200414 |