RU2686229C1 - Скважинный фильтр - Google Patents
Скважинный фильтр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686229C1 RU2686229C1 RU2018105239A RU2018105239A RU2686229C1 RU 2686229 C1 RU2686229 C1 RU 2686229C1 RU 2018105239 A RU2018105239 A RU 2018105239A RU 2018105239 A RU2018105239 A RU 2018105239A RU 2686229 C1 RU2686229 C1 RU 2686229C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- foam metal
- well
- layers
- layer
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 22
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000008398 formation water Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 240000007049 Juglans regia Species 0.000 description 1
- 235000009496 Juglans regia Nutrition 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 235000020234 walnut Nutrition 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
- E21B43/086—Screens with preformed openings, e.g. slotted liners
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к погружному оборудованию, а именно к скважинным фильтрам, у которых проницаемость и пропускная способность понижаются при появлении пластовой воды в добываемых углеводородах. Устройство содержит опорную трубу с перфорациями, многослойный фильтроэлемент из пенометалла и защитный перфорированный кожух. Слои пенометалла расположены в порядке уменьшения их размера ячейки снаружи внутрь до слоя, охватывающего перфорированную трубу. Этот слой выполнен с наибольшим по сравнению с остальными слоями размером ячейки и покрыт полимером, разбухающим при контакте с водой. Повышается эффективность добычи углеводородов, поскольку исключается подъем из скважины на поверхность нежелательной воды. 3 ил.
Description
Изобретение относится к погружному оборудованию, а именно к скважинным фильтрам, проницаемость и пропускная способность которых снижается при появлении пластовой воды в добываемых углеводородах.
Известен скважинный фильтр, содержащий проницаемую матричную структуру из дискретных частиц в виде гравия или стеклянных шариков или скорлупы грецкого ореха или керамики, которые покрыты полимером, разбухающим при контакте с водой и снижающим проницаемость матричной структуры (Пат. №2452554 РФ, Е21В 43/12, 2012).
Недостатком данного скважинного фильтра является трудоемкость развертывания в забое скважины и высокие затраты на регенерацию в случае заиливания порового пространства, которая может быть выполнена лишь при проведении капитального ремонта скважины.
Известно скважинное секционное устройство, каждая секция которого содержит опорную трубу, фильтроэлемент, установленный с кольцевым зазором на опорной трубе, и разбухающий при контакте с водой полимерный клапан, размещенный в канале, сообщающем кольцевой зазор с отверстиями в опорной трубе (Пат. №2476666 РФ, Е21В 34/08, 2012).
Скважинное секционное устройство недостаточно быстро реагирует на появление воды в добываемых углеводородах, поскольку полимерный клапан вследствие невысокой площади поверхности медленно разбухает и не способен быстро перекрывать канал, по которому нежелательная вода поступает в опорную трубу. По этой же причине медленно восстанавливается пропускная способность секции после снижения содержания воды до приемлемого уровня.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является скважинный фильтр, содержащий опорную трубу с перфорациями и многослойный фильтроэлемент из пенометалла с послойно уменьшающимся размером ячейки снаружи во внутрь, размещенный в защитном перфорированном кожухе (Пат. №2258131 РФ, Е21В 43/08, 2005).
Недостаток принятого за прототип скважинного фильтра состоит в неспособности предотвратить поступление воды в нефтедобывающую скважину, поскольку проницаемость и пропускная способность фильтрующего элемента практически не зависят от состава добываемой пластовой жидкости. Кроме того, скважинный фильтр характеризуется повышенной кольматируемостью и низкой пропускной способностью примыкающего к опорной трубе слоя пенометалла, имеющего наименьший размер ячейки.
Настоящее изобретение направлено на создание скважинного фильтра с пропускной способностью, снижающейся с появлением пластовой воды в прокачиваемых сквозь него углеводородах.
Указанный технический результат достигается тем, что в скважинном фильтре, содержащем опорную трубу с перфорациями, многослойный фильтроэлемент из пенометалла с изменяющимся по слоям размером ячейки и защитный перфорированный кожух, согласно изобретению, слои пенометалла расположены в порядке уменьшения размера ячейки снаружи внутрь до слоя, охватывающего перфорированную трубу, который выполнен с наибольшим по сравнению с остальными слоями размером ячейки и покрыт полимером, разбухающим при контакте с водой.
На фиг. 1 схематично изображен фрагмент скважинного фильтра, продольный разрез; на фиг. 2 приведена фотография структуры пенометалла; на фиг. 3 - схематично показаны скважинные фильтры, развернутые в скважине с несколькими продуктивными интервалами.
Скважинный фильтр 1 включает опорную трубу 2, снабженную перфорациями 3, многослойный фильтроэлемент 4, каждый слой которого выполнен из пенометалла, и защитный перфорированный кожух 5 (фиг. 1). Пенометалл имеет трехмерный каркас, образованный пустотелыми многогранными ячейками 10, в которых металл сосредоточен в ребрах 11 ячеек, а окна 12 в их гранях открыты и сообщают ячейки между собой (фиг. 2). Фильтроэлемент 4 содержит несколько, например, три фильтрующих слоя из пенометалла 6, 7 и 8 с уменьшающимся по направлению к опорной трубе 2 размером ячейки, например, 1.63, 0.84, 0.39 мм и охватывающий опорную трубу 2 слой из пенометалла 9 с размером ячейки 2.41 мм, превышающим размеры фильтрующих слоев. Функционально слой 9 является дренажным слоем, обеспечивающим свободное сообщение ячеек 10 фильтрующего слоя 8, имеющих минимальный размер, с перфорациями 3 на опорной трубе 2. Число фильтрующих слоев, а также размер ячейки в них и в дренажном слое 9, являются варьируемыми параметрами и подбираются под внутрискважинные условия. Для придания избирательной пропускной способности на каркас дренажного слоя 9 методом окунания нанесено тонкое полимерное покрытие (не показано), практически не уменьшающее размера окон 12 в гранях ячеек 10. Нанесенный полимер является инертным по отношению к углеводородам, но способен к разбуханию в воде, при котором происходит утолщение ребер 11 и перекрытие окон 12 в гранях ячеек 10. Скважинный фильтр работает следующим образом.
Скважинные фильтры 1 с разобщителями межтрубного пространства 13 по концам, например, в виде втулок из разбухающего в углеводородах полимера соединяют трубами 14 и спускают в составе погружной насосной установки (не показана) в скважину 15, эксплуатирующую три продуктивных интервала I, II и III (фиг. 3). Защитный перфорированный кожух 5 обеспечивает целостность многослойного фильтроэлемента из пенометалла 4 при спуске. По завершению спуска напротив каждого продуктивного интервала оказывается, по крайней мере, один скважинный фильтр 1. В скважине втулки из полимера 13 при контакте с углеводородами увеличиваются в диаметре и перекрывают пространство между трубами 14 и стенкой скважины 15. Таким образом продуктивные интервалы I, II и III отделяются друг от друга по наружной стороне скважинных фильтров 1, но остаются гидравлически связанными посредством соединенных между собой опорных труб 2. После этого включается погружная насосная установка.
Пластовый флюид, изначально состоящий из углеводородов с содержанием твердых частиц, поступает из продуктивных интервалов I, II и III в находящиеся напротив них скважинные фильтры 1. При движении углеводородов через многослойный фильтроэлемент 4 происходит пофракционное отделение твердых частиц в фильтрующих слоях из пенометалла 6, 7 и 8, начиная с наиболее крупных частиц во внешнем слое 6, частиц среднего размера в среднем слое 7 и наиболее мелких частиц во внутреннем слое 8. Очищенные от твердых частиц углеводороды попадают в дренажный слой 9 из пенометалла, покрытого полимером. Поскольку полимер инертен к углеводородам, то окна 12 остаются открытыми, и углеводороды не испытывая сопротивления текут по свободно сообщающимся ячейкам 10 к перфорациям 3 в опорной трубе 2 и поднимаются по ней на прием погружной насосной установки.
Если во время эксплуатации скважины в один из ее продуктивных интервалов (например, II) вместе с углеводородами начинает поступать вода, то после прохождения фильтрующих слоев 6, 7 и 8 она достигает дренажного слоя 9 и вступает в контакт с нанесенным полимерным покрытием. Когда концентрация воды в углеводородах достигает определенного предела, автоматически происходит набухание полимерного покрытия с увеличением его толщины на ребрах 11, в результате которого окна 12 многогранных ячеек 10 сначала уменьшаются в размерах, а затем вообще перекрываются полимером. Вследствие этого течение содержащих воду углеводородов сквозь дренажный слой 9 в опорную трубу 2 прекращается. В сущности, дренажный слой 9 из покрытого полимером пенометалла отключает скважинный фильтр 1 от фильтрации содержащих воду углеводородов, поступающих из продуктивного интервала II, при этом опорная труба 2 отключенного скважинного фильтра остается свободной. Закрытие скважинного фильтра в продуктивном интервале II не влияет на добычу углеводородов из продуктивных пластов I и III через расположенные напротив них скважинные фильтры. Добытые из пластов I и III углеводороды попадают в общую для всех скважинных фильтров опорную трубу 2 и поднимаются по ней на поверхность.
Со временем при снижении содержания воды в углеводородах до приемлемого уровня набухшее полимерное покрытие на пенометалле дренажного слоя 9 может восстанавливать свою толщину. При этом окна 12 многогранных ячеек 10 вновь открываются и течение очищенных углеводородов через дренажный слой 9 скважинного фильтра 1 в продуктивном интервале II возобновляется.
Благодаря заявляемому скважинному фильтру повышается рентабельность процесса добычи углеводородов, поскольку практически исключается подъем из скважины на поверхность нежелательной воды и не требуется ее последующая сепарация.
Claims (1)
- Скважинный фильтр, содержащий опорную трубу с перфорациями, многослойный фильтроэлемент из пенометалла с изменяющимся по слоям размером ячейки и защитный перфорированный кожух, отличающийся тем, что слои пенометалла расположены в порядке уменьшения размера ячейки снаружи внутрь до слоя, охватывающего перфорированную трубу, который выполнен с наибольшим по сравнению с остальными слоями размером ячейки и покрыт полимером, разбухающим при контакте с водой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018105239A RU2686229C1 (ru) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | Скважинный фильтр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018105239A RU2686229C1 (ru) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | Скважинный фильтр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2686229C1 true RU2686229C1 (ru) | 2019-04-24 |
Family
ID=66314763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018105239A RU2686229C1 (ru) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | Скважинный фильтр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2686229C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724731C1 (ru) * | 2020-02-04 | 2020-06-25 | Николай Борисович Болотин | Скважинный фильтр |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2258131C1 (ru) * | 2004-01-12 | 2005-08-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Скважинный фильтр |
EA009070B1 (ru) * | 2004-06-25 | 2007-10-26 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Экран для управления притоком твердых частиц в ствол скважины |
US7673678B2 (en) * | 2004-12-21 | 2010-03-09 | Schlumberger Technology Corporation | Flow control device with a permeable membrane |
RU2452554C2 (ru) * | 2006-12-18 | 2012-06-10 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Дифференциальные фильтры для остановки воды во время добычи нефти |
US8302680B2 (en) * | 2009-08-12 | 2012-11-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Swellable screen assembly |
CN106246143A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种出水油层的控水方法及其控水防砂管柱 |
-
2018
- 2018-02-12 RU RU2018105239A patent/RU2686229C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2258131C1 (ru) * | 2004-01-12 | 2005-08-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Скважинный фильтр |
EA009070B1 (ru) * | 2004-06-25 | 2007-10-26 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Экран для управления притоком твердых частиц в ствол скважины |
US7673678B2 (en) * | 2004-12-21 | 2010-03-09 | Schlumberger Technology Corporation | Flow control device with a permeable membrane |
RU2452554C2 (ru) * | 2006-12-18 | 2012-06-10 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Дифференциальные фильтры для остановки воды во время добычи нефти |
US8302680B2 (en) * | 2009-08-12 | 2012-11-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Swellable screen assembly |
CN106246143A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种出水油层的控水方法及其控水防砂管柱 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724731C1 (ru) * | 2020-02-04 | 2020-06-25 | Николай Борисович Болотин | Скважинный фильтр |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8499827B2 (en) | Sand control screen assembly and method for use of same | |
US7841409B2 (en) | Sand control screen assembly and method for use of same | |
US7673678B2 (en) | Flow control device with a permeable membrane | |
US9097105B2 (en) | Swellable screen assembly | |
RU2721345C1 (ru) | Узел сетчатого фильтра в заборной части погружного скважинного насоса | |
CN101910553B (zh) | 防砂筛组件及其制造、使用方法 | |
US8403038B2 (en) | Flow control device that substantially decreases flow of a fluid when a property of the fluid is in a selected range | |
CN104131801B (zh) | 一种在井眼中安装防砂筛管的方法 | |
NO20120197A1 (no) | Apparat og fremgangsmate for passiv fluidstyring i en bronnboring | |
RU2686229C1 (ru) | Скважинный фильтр | |
WO2015076834A1 (en) | Erosion modules for sand screen assemblies | |
US20110180271A1 (en) | Integrated Completion String and Method for Making and Using | |
US9810046B2 (en) | Screen packer assembly | |
US3939927A (en) | Combined gravel packing and perforating method and apparatus for use in well bores | |
RU2554610C2 (ru) | Способ герметизации ствола скважины и устройство для его осуществления | |
CN113958296B (zh) | 一种具有分流作用的改性复合容腔控砂完井筛管 | |
US11506042B2 (en) | Downhole production fluid fractionation system | |
RU2433852C1 (ru) | Способ изготовления скважинного фильтра | |
RU2097533C1 (ru) | Скважинный фильтр | |
RU2190758C2 (ru) | Скважинный фильтр | |
SU983209A1 (ru) | Фильтр буровой скважины | |
RU2118445C1 (ru) | Способ вторичного вскрытия продуктивного пласта | |
RU2597595C1 (ru) | Способ разработки нефтяной залежи | |
RU157707U1 (ru) | Устройство для заканчивания скважины | |
RU2536891C1 (ru) | Способ разработки нефтяной залежи горизонтальными скважинами |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200213 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210303 |