RU2751186C1

RU2751186C1 - Downhole filter

Info

Publication number: RU2751186C1
Application number: RU2020123178A
Authority: RU
Inventors: Камил Рахматуллович Уразаков; Наиль Ахиярович Абдуллин; Шамиль Агаметович Алиметов
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2021-07-12

Abstract

FIELD: oil industry.SUBSTANCE: invention relates to the oil industry and can be used in the operation of oil wells when pumping liquid media with mechanical impurities. The downhole filter includes support rods and turns of profiled wire that form horizontal slots. The wire in cross-section is made of a triangular shape with one upper flat edge on the outside of the filter and with two lateral lower edges on the inside of the filter. Both lateral lower faces are made symmetrical to each other, rounded at the same radius and made concave towards the inner side of the wire section.EFFECT: technical result is to increase the reliability of the device and increase the overhaul period of the pump by eliminating the possibility of clogging of the filter element.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в эксплуатации нефтяных скважин при откачке жидких сред с механическими примесями.The invention relates to the oil industry and can be used in the operation of oil wells when pumping liquid media with mechanical impurities.

Известен скважинный фильтр (патент US 6125932 А1, 03.10.2000.), включающий опорные стержни и витки профилированной прволоки, образующие горизонтальные щели, при этом горизонтальные щели в различных местах сужаются или расширяются во внутреннюю сторону фильтра, а витки выполнены со скругленными гранями в сечении, нижние из которых скруглены во внутреннюю сторону под одинаковым радиусом с обеих сторон, верхняя грань выполнена прямой.Known downhole filter (patent US 6125932 A1, 03.10.2000.), Including support rods and loops of a profiled wire forming horizontal slots, while horizontal slots in various places narrow or widen to the inner side of the filter, and the loops are made with rounded edges in section , the lower ones of which are rounded inwardly under the same radius on both sides, the upper edge is made straight.

Недостатком является то, что при контакте обмотки проволоки фильтра с пластовой породой в процессе эксплуатации скважины снижается скорость частиц пластовой породы в щелевых каналах фильтра, что ведет к ухудшению пропускной способности фильтра.The disadvantage is that when the filter wire is in contact with the formation rock during the operation of the well, the speed of formation rock particles in the slotted channels of the filter decreases, which leads to a deterioration in the filter throughput.

Наиболее близким аналогом является скважинный фильтр, содержащий перфорированный каркас, опорные стержни и витки профилированной проволоки (Патент РФ №2254420, Е21В 43/08, 20.06.2005.).The closest analogue is a downhole filter containing a perforated frame, support rods and turns of profiled wire (RF Patent No. 2254420, Е21В 43/08, 20.06.2005.).

Недостатком известного фильтра является быстрое забивание щелей между витками проволоки и пропуск механических примесей, связанного с конструкцией профиля проволоки выполненного с прямоугольными гранями в сечении.The disadvantage of the known filter is the rapid clogging of the slots between the turns of the wire and the passage of mechanical impurities associated with the design of the wire profile made with rectangular edges in section.

Задачей изобретения является повышение эффективности скважинного фильтра за счет уменьшения гидравлического сопротивления и увеличения межремонтного периода работы насоса, оборудованного фильтром.The objective of the invention is to improve the efficiency of the downhole filter by reducing the hydraulic resistance and increasing the overhaul period of the pump equipped with the filter.

Техническим результатом является повышение надежности работы устройства и увеличение межремонтного периода работы насоса за счет исключения возможности засорения фильтрующего элемента.The technical result is to increase the reliability of the device and increase the overhaul period of the pump by eliminating the possibility of clogging the filter element.

Указанная задача решается скважинным фильтром, включающим опорные стержни и витки профилированной проволоки, образующие горизонтальные щели, согласно предлагаемому техническому решению проволока в сечении выполнена трехгранной формы с одной верхней плоской гранью с внешней стороны фильтра и с двумя боковыми нижними гранями с внутренней стороны фильтра, при этом обе боковые нижние грани выполнены симметричными друг другу, скруглены под одинаковым радиусом и выполнены вогнутыми во внутреннюю сторону сечения проволоки.This problem is solved by a downhole filter, which includes support rods and turns of profiled wire, forming horizontal slots, according to the proposed technical solution, the wire in cross section is made of a triangular shape with one upper flat face on the outside of the filter and with two lateral lower faces on the inside of the filter, while both lateral lower faces are made symmetrical to each other, rounded at the same radius and made concave towards the inner side of the wire section.

При выполнении скважинного фильтра витки профилированной проволоки выполнены с скругленными во внутрь гранями в сечении, вследствие чего при выбранном радиусе кривизны профиля образуется завихрение потока, которое создает разряжение в области после входа жидкости в фильтр в верхней части профиля проволоки.When performing the downhole filter, the turns of the profiled wire are made with inwardly rounded edges in the cross section, as a result of which, at the selected radius of curvature of the profile, a flow swirl is formed, which creates a vacuum in the area after the liquid enters the filter in the upper part of the wire profile.

Сущность изобретения пояснена фигурами 1, 2 и 3.The essence of the invention is illustrated by figures 1, 2 and 3.

Скважинный фильтр включает опорные стержни 1, витки профилированной проволоки 2 выполнены с образованием непрерывного щелевого отверстия 3. Проволока 2 в сечении выполнена трехгранной формы с двумя боковыми нижними гранями 4 с внутренней стороны фильтра и с одной верхней плоской гранью 5 с внешней стороны фильтра, при этом обе боковые нижние грани 4 выполнены симметричными друг другу, скруглены под одинаковым радиусом с обеих сторон, причем половина длины скругленного профиля проволоки описывается кривой второго порядка и выполнены вогнутыми во внутреннюю сторону сечения проволоки, образуя зону 6 разряжения и завихрения потока.The downhole filter includes support rods 1, the turns of the profiled wire 2 are made with the formation of a continuous slotted hole 3. The wire 2 is triangular in cross-section with two lateral lower edges 4 on the inside of the filter and with one upper flat edge 5 on the outside of the filter, while both lateral lower edges 4 are symmetrical to each other, rounded at the same radius on both sides, and half of the length of the rounded wire profile is described by a curve of the second order and made concave towards the inner side of the wire section, forming a zone 6 of vacuum and vortex flow.

Скважинный фильтр работает следующим образом: жидкость поступает в фильтрующий элемент фильтра, выполненный из профилированной проволоки 2, далее через непрерывное щелевое отверстие 3 и поступает в область, непосредственно прилегающей к граням 4, где образуется зона 6 разряжения и завихрения потока, которая способствует повышению скорости потока жидкости и снижению гидравлического сопротивления фильтра.The downhole filter works as follows: the liquid enters the filter element of the filter, made of profiled wire 2, then through a continuous slotted hole 3 and enters the area immediately adjacent to the edges 4, where a zone 6 of vacuum and flow vortex is formed, which contributes to an increase in the flow rate liquid and a decrease in the hydraulic resistance of the filter.

Claims

Downhole filter, including support rods and turns of profiled wire, forming horizontal slots, characterized in that the wire in cross-section is made of a triangular shape with one upper flat face on the outside of the filter and with two lateral lower faces on the inside of the filter, while both lateral lower the faces are made symmetrical to each other, rounded under the same radius and made concave towards the inner side of the wire section.