RU2788100C1 - Method for studying the hydromechanical characteristics of well filters - Google Patents
Method for studying the hydromechanical characteristics of well filters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788100C1 RU2788100C1 RU2021134139A RU2021134139A RU2788100C1 RU 2788100 C1 RU2788100 C1 RU 2788100C1 RU 2021134139 A RU2021134139 A RU 2021134139A RU 2021134139 A RU2021134139 A RU 2021134139A RU 2788100 C1 RU2788100 C1 RU 2788100C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- test chamber
- working fluid
- filter
- inlet
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 64
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 22
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005296 abrasive Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам испытаний скважинных фильтров различных типов конструкции, используемых для процессов добычи и хранения углеводородов в нефтегазовой отрасли, а именно к испытаниям скважинных фильтров на давление смятия.The invention relates to testing techniques, in particular to methods for testing downhole filters of various types of design used for the production and storage of hydrocarbons in the oil and gas industry, namely, testing downhole filters for collapse pressure.
Наиболее перспективным и надежным методом борьбы с пескопроявлением является установка в скважине забойных фильтров. Скважинный фильтр - один из важнейших элементов обустройства конструкции забоя скважин, в конечном счете, определяющий эффективность работы скважины в течение всего срока ее эксплуатации.The most promising and reliable method of sand control is the installation of downhole filters in the well. The downhole filter is one of the most important elements of the well bottomhole design, which ultimately determines the efficiency of the well throughout its entire life.
Способ исследования гидромеханических характеристик скважинных фильтров предназначен для оценки номинального давления смятия, при котором происходит разрушение фильтра и потеря способности удерживать механические примеси при фильтрации флюида на укомплектованных сборках противопесочных фильтров, используемых при эксплуатации водяных, нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин. Кроме того, способ позволяет выявить методы воздействия на закольматированный фильтр с целью его очистки.The method for studying the hydromechanical characteristics of well filters is designed to assess the nominal collapse pressure at which the filter is destroyed and the ability to retain mechanical impurities during fluid filtration on complete assemblies of anti-sand filters used in the operation of water, oil, gas and gas condensate wells occurs. In addition, the method allows you to identify methods of influence on the clogged filter in order to clean it.
Испытания на давление смятия проводятся для проверки номинального давления смятия, определенного поставщиком/изготовителем, либо для определения давления смятия, при котором происходит разрушение скважинного фильтра и при котором теряется способность скважинного фильтра удерживать механические примеси. Испытания на давление смятия проводятся нагнетанием рабочей жидкости с наружной части скважинного фильтра.Collapse pressure tests are performed to verify the nominal collapse pressure specified by the supplier/manufacturer, or to determine the collapse pressure at which the well screen breaks down and loses the ability of the well screen to retain solids. Collapse pressure tests are carried out by injecting the working fluid from the outside of the well screen.
Таким образом, создание способа для исследования гидромеханических характеристик скважинных фильтров на давление смятия поможет осуществить выбор оптимальной конструкции скважинных фильтров для надежного предотвращения пескопроявления скважин при долговременной и устойчивой эксплуатации при большой нагрузке.Thus, the creation of a method for studying the hydromechanical characteristics of borehole filters on the collapse pressure will help to select the optimal design of borehole filters for reliable prevention of well sanding during long-term and stable operation under heavy load.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является способ, реализованный в стенде для испытаний фильтров скважинных насосных установок (патент РФ №2687690 C1, Е21В 43/08, G01M 99/00, 15.05.2019). По известному способу осуществляют испытания фильтров скважинных насосных установок, эксплуатирующихся в условиях, осложненных высоким содержанием абразивных частиц в пластовой продукции. В обсадную колонну коаксиально устанавливается испытываемый фильтр, оснащенный предохранительным клапаном. Крышка обсадной колонны герметично закрывается. В крышке открывается сапун, через задвижку по трубопроводу гидросистема стенда заполняется модельной жидкостью. После заполнения гидросистемы стенда жидкостью задвижка перекрывается, сапун заглушается пробкой. Посредством нагнетателя в обсадную колонну подается сжатый воздух или модельная жидкость с заданным избыточным давлением. Величина избыточного давления в обсадной колонне регулируется путем изменения усилия затяжки пружины предохранительного клапана и контролируется по показаниям манометра. Таким образом, в обсадной колонне для фильтра, оснащенного предохранительным клапаном, моделируются скважинные условия работы.The closest technical solution to the proposed method is the method implemented in the bench for testing filters of downhole pumping units (RF patent No. 2687690 C1, E21B 43/08, G01M 99/00, 05/15/2019). According to a known method, filters are tested for downhole pumping units operating under conditions complicated by a high content of abrasive particles in reservoir products. The tested filter equipped with a safety valve is coaxially installed in the casing string. The cover of the casing is hermetically sealed. A breather opens in the lid, and through the valve through the pipeline, the hydraulic system of the stand is filled with the model liquid. After filling the hydraulic system of the bench with liquid, the valve is closed, the breather is plugged with a plug. Compressed air or a model liquid with a given overpressure is supplied to the casing by means of a supercharger. The amount of excess pressure in the casing is regulated by changing the tightening force of the safety valve spring and is controlled by the readings of the manometer. Thus, downhole operating conditions are simulated in the casing for a filter equipped with a safety valve.
Недостатки известного способа состоят в следующем. Известный способ не позволяет моделировать условия, характерные для горизонтальных и наклонно-направленных скважин. Кроме того, подача механических примесей в нагнетательный трубопровод не позволяет добиться однородности модельной среды и контролировать ее параметры в ходе испытаний, т.к. не предусмотрено приготовление и поддержание однородности модельной среды.The disadvantages of the known method are as follows. The known method does not allow to simulate the conditions typical for horizontal and directional wells. In addition, the supply of mechanical impurities to the injection pipeline does not make it possible to achieve uniformity of the model medium and control its parameters during testing, because preparation and maintenance of the homogeneity of the model medium is not provided.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание такого способа исследования гидромеханических характеристик скважинных фильтров на давление смятия, позволяющего провести испытания на давление смятия скважинных фильтров в условиях, характерных как для вертикальных скважин, так и для горизонтальных и наклонно-направленных скважин.The task to be solved by the present invention is the creation of such a method for studying the hydromechanical characteristics of borehole filters for collapse pressure, which makes it possible to test the collapse pressure of borehole filters under conditions typical both for vertical wells and for horizontal and directional wells.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение достоверности результатов проводимых испытаний за счет проведения испытаний в условиях, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации скважинных фильтров.The technical result, to which the present invention is directed, is to increase the reliability of the results of the tests carried out by carrying out tests under conditions as close as possible to the actual operating conditions of downhole filters.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе исследования гидромеханических характеристик скважинных фильтров, в ходе которого в испытательную камеру помещают испытываемый фильтр, устанавливают испытательную камеру в требуемом положении и готовят рабочую жидкость с заданными характеристиками, согласно изобретению задают необходимый расход рабочей жидкости, нагнетают рабочую жидкость в испытательную камеру, обеспечивают циркуляцию рабочей жидкости через испытываемый фильтр, контролируют характеристики рабочей жидкости и поддерживают их на заданном уровне, далее измеряют давление рабочей жидкости на входе в испытательную камеру и на выходе из испытываемого фильтра, повышают давление рабочей жидкости на входе в испытательную камеру до необходимого и поддерживают необходимое давление заданный период времени, определяют разность величин давления на входе в испытательную камеру и на выходе из испытываемого фильтра, затем оценивают степень кольматации испытываемого фильтра по разности величин давления на входе в испытательную камеру и на выходе из испытываемого фильтра, далее в конце заданного периода времени фиксируют конечную разность величин давления на входе в испытательную камеру и на выходе из испытываемого фильтра и снижают давление рабочей жидкости на входе в испытательную камеру, а затем по конечной разности величин давления судят об эффективности работы испытываемого фильтра.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method for studying the hydromechanical characteristics of well filters, during which the test filter is placed in the test chamber, the test chamber is installed in the required position and the working fluid with the specified characteristics is prepared, according to the invention, the necessary flow rate of the working fluid is set, working fluid into the test chamber, circulate the working fluid through the tested filter, control the characteristics of the working fluid and maintain them at a given level, then measure the pressure of the working fluid at the inlet to the test chamber and at the outlet of the tested filter, increase the pressure of the working fluid at the inlet to the test chamber to the required one and maintain the required pressure for a predetermined period of time, determine the difference in pressure values at the inlet to the test chamber and at the outlet of the tested filter, then evaluate the degree of clogging of the tested filter by the difference in pressure values at the inlet to the test chamber and at the outlet of the tested filter, then at the end of a given period of time, the final difference in pressure values at the inlet to the test chamber and at the outlet of the tested filter is fixed and the pressure of the working fluid at the inlet to the test chamber is reduced, and then the efficiency of the tested filter is judged by the final pressure difference.
Кроме того, указанный технический результат достигается за счет того, что в заявленном способе испытательную камеру могут устанавливать в вертикальном положении.In addition, the specified technical result is achieved due to the fact that in the claimed method, the test chamber can be installed in a vertical position.
Также, указанный технический результат достигается за счет того, что в заявленном способе испытательную камеру могут устанавливать в горизонтальном положении.Also, the specified technical result is achieved due to the fact that in the claimed method, the test chamber can be installed in a horizontal position.
Также, указанный технический результат достигается за счет того, что в заявленном способе испытательную камеру могут устанавливать в наклонном положении.Also, the specified technical result is achieved due to the fact that in the claimed method the test chamber can be installed in an inclined position.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежом, на котором представлена схема стенда для испытаний гидромеханических характеристик скважинных фильтров на смятие, который включает в себя:The essence of the claimed technical solution is illustrated by a drawing, which shows a diagram of a stand for testing the hydromechanical characteristics of borehole filters for collapse, which includes:
- испытательную камеру (1) с верхней и нижней крышками (2, 3) на концах;- test chamber (1) with top and bottom covers (2, 3) at the ends;
- испытываемый фильтр (4);- tested filter (4);
- насосный агрегат (5);- pump unit (5);
- емкость (6) для приготовления рабочей жидкости, в верхней части которой установлен электродвигатель (7) с мешалкой на валу электродвигателя, установленной в емкости (6) для предотвращения оседания твердых частиц;- container (6) for preparing the working fluid, in the upper part of which an electric motor (7) is installed with a stirrer on the motor shaft installed in the container (6) to prevent settling of solid particles;
- емкость (8) с промывочной жидкостью;- container (8) with washing liquid;
- емкость (9) для отработанной жидкости;- capacity (9) for waste fluid;
- трубопровод (10) подачи рабочей жидкости;- pipeline (10) for supplying the working fluid;
- трубопроводы (11, 12, 13) отвода рабочей жидкости;- pipelines (11, 12, 13) for the removal of the working fluid;
- трубопровод (14) подачи рабочей жидкости для испытаний на давление смятия;- pipeline (14) for supplying the working fluid for testing the collapse pressure;
- трубопроводы (15, 16) соответственно подвода или отвода рабочей жидкости в зависимости от направления потока жидкости;- pipelines (15, 16), respectively, supply or discharge of the working fluid, depending on the direction of the fluid flow;
- трубопровод (17) для слива отработанной жидкости;- pipeline (17) for draining the waste liquid;
- трубопровод (18) подачи промывочной жидкости;- pipeline (18) for supplying flushing liquid;
- трубопровод (19) подачи рабочей жидкости;- pipeline (19) for supplying the working fluid;
- трубопровод (33) для слива отработанной жидкости.- pipeline (33) for draining the waste liquid.
- датчики (20, 21) давления на концах испытательной камеры;- pressure sensors (20, 21) at the ends of the test chamber;
- запорная арматура (22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32);- stop valves (22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32);
Кроме того, в составе стенда дополнительно могут быть установлены манометры (на схеме не указано).In addition, pressure gauges (not indicated in the diagram) can be additionally installed as part of the stand.
Способ испытаний гидромеханических характеристик скважинных фильтров для оценки номинального давления смятия и гидравлического сопротивления фильтра осуществляют следующим образом.The method for testing the hydromechanical characteristics of well filters to assess the nominal collapse pressure and hydraulic resistance of the filter is carried out as follows.
Перед сборкой стенда проводят проверку всех узлов стенда на прочность и герметичность. На стенде для испытаний гидромеханических характеристик скважинных фильтров испытания могут проводить как с жидкостью, так и с жидкостью вместе с механическими примесями в различных пропорциях. При этом трубопроводы, примыкающие к испытательной камере 1, являются гибкими и позволяют устанавливать ее в любом положении (вертикально, горизонтально или под углом).Before assembling the stand, all components of the stand are checked for strength and tightness. On the stand for testing the hydromechanical characteristics of downhole filters, tests can be carried out both with liquid and with liquid along with mechanical impurities in various proportions. At the same time, the pipelines adjacent to the test chamber 1 are flexible and allow it to be installed in any position (vertically, horizontally or at an angle).
Проверяют закрытие всей запорной арматуры (22-30). В испытательную камеру (1) помещают испытываемый фильтр (4), который в нижней части с одной стороны наглухо закрыт. Обеспечивают закрытие испытательной камеры (1) крышками (2 и 3). Устанавливают камеру (1) в требуемом положении (вертикально, горизонтально или под углом). В емкость (6) для приготовления рабочей жидкости заливают необходимое количество жидкости, а в емкость (8) с промывочной жидкостью - необходимое количество промывочной жидкости. Включают электродвигатель (7) и путем добавления в емкость (6) для приготовления рабочей жидкости необходимых компонентов (химические реагенты и твердые частицы) в требуемых пропорциях приготавливают рабочую жидкость с заданными характеристиками (плотность, вязкость, концентрация твердых частиц). Объем рабочей жидкости при этом должен превышать объем, требуемый для заполнения всей системы стенда. В случае необходимости, (например, емкость (6) осталась заполненной после проведения предыдущих испытаний), из емкости (9) для отработанной жидкости сливают жидкость и, при необходимости, очищают от твердых частиц.Check the closure of all shut-off valves (22-30). The tested filter (4) is placed in the test chamber (1), which is tightly closed in the lower part on one side. Ensure that the test chamber (1) is closed with covers (2 and 3). Install the camera (1) in the required position (vertically, horizontally or at an angle). The required amount of liquid is poured into the container (6) for preparing the working fluid, and the required amount of flushing liquid is poured into the container (8) with the flushing fluid. The electric motor (7) is turned on and by adding the necessary components (chemical reagents and solid particles) to the container (6) for preparing the working fluid in the required proportions, the working fluid is prepared with the specified characteristics (density, viscosity, concentration of solid particles). The volume of the working fluid in this case must exceed the volume required to fill the entire system of the stand. If necessary, (for example, the container (6) remained full after previous tests), the waste liquid container (9) is drained of liquid and, if necessary, cleaned of solid particles.
Открывают запорную арматуру (23, 25, 26, 28, 30) на соответствующих трубопроводах (19, 14, 11, 16) и заполняют систему рабочей жидкостью. Затем включают насосный агрегат (5), задают необходимый расход рабочей жидкости и начинают нагнетать ее из емкости (6) для приготовления рабочей жидкости сначала по трубопроводам (19, 10) подачи рабочей жидкости и затем по трубопроводу (14) подачи рабочей жидкости для испытаний на давление смятия и трубопроводу (16) подвода рабочей жидкости в испытательную камеру (1) через нижнюю крышку (3). Жидкость начинает фильтроваться через фильтр (4) во внутреннюю его часть и выходит через верхнюю крышку (2) по трубопроводам (15, 11, 13) отвода рабочей жидкости и попадает в емкость (6) для приготовления рабочей жидкости. Жидкость начинает циркулировать по замкнутому циклу через испытываемый фильтр (4). Измеряют давление рабочей жидкости на входе в испытательную камеру и на выходе из испытываемого фильтра. В процессе циркуляции контролируют соответствие характеристик рабочей жидкости в емкости (6) для приготовления рабочей жидкости и при необходимости поддерживают их на заданном уровне, добавляя необходимое количество химических реагентов или разбавляя рабочую жидкость водой. Циркуляцию жидкости производят до резкого повышения давления нагнетания, определяемого по датчику (20) давления, которое сигнализирует о кольматации фильтра (4) твердыми частицами из рабочей жидкости (степень кольматации оценивают по разности показаний датчиков (20, 21) давления, а именно по разности давлений на входе в испытательную камеру (1) и на выходе из испытываемого фильтра (4)). При этом поддерживают необходимое давление заданный период времени. В конце заданного периода времени фиксируют конечную разность величин давления на входе в испытательную камеру и на выходе из испытываемого фильтра и снижают давление рабочей жидкости на входе в испытательную камеру, а по конечной разности величин давления судят об эффективности работы испытываемого фильтра. Далее нагнетание жидкости в испытательную камеру (1) продолжают до повышения давления до тех пор, пока не будет достигнуто необходимое значение давления смятия, определенное заводом-изготовителем, или пока не будет зафиксирована потеря контроля над фильтрацией песка (оценивается по резкому падению значения давления на датчике (20) давления). В ходе проведения испытаний постоянно фиксируют значения давления на входе в испытательную камеру (1) и на выходе из фильтра (4) датчиками (20, 21) давления, по разности значений которых определяют перепад давления на фильтре (4). По окончании испытаний отключают электродвигатель (7), открывают запорную арматуру (22 и 27) на соответствующих трубопроводах (18 и 17) и закрывают запорную арматуру (30) на трубопроводе (16). Промывают трубопровод (14) подачи рабочей жидкости для испытаний на давление смятия, жидкость при этом поступает в емкость (9) для отработанной жидкости. Затем открывают запорную арматуру (24) на трубопроводе (15), закрывают запорную арматуру (25) на трубопроводе (14) и промывают трубопроводы (15, 11, 13) отвода рабочей жидкости, при этом жидкость сливают в емкость (6) для приготовления рабочей жидкости. Затем открывают запорную арматуру (30) на трубопроводе (16), закрывают (26) на трубопроводе (11) и промывают фильтр (4) и испытательную камеру 1, при этом сливая отработанную жидкость в емкость (9). После чего отключают насосный агрегат (5) и закрывают всю запорную арматуру. После чего отработанную жидкость из емкости (9) сливают путем открытия запорного устройства (32), после чего отработанную жидкость перерабатывают или утилизируют.Open the shut-off valves (23, 25, 26, 28, 30) on the respective pipelines (19, 14, 11, 16) and fill the system with working fluid. Then the pump unit (5) is turned on, the required flow rate of the working fluid is set, and it is pumped from the tank (6) to prepare the working fluid, first through the pipelines (19, 10) for supplying the working fluid and then through the pipeline (14) for supplying the working fluid for testing collapse pressure and the pipeline (16) for supplying the working fluid to the test chamber (1) through the bottom cover (3). The liquid begins to be filtered through the filter (4) into its inner part and exits through the top cover (2) through pipelines (15, 11, 13) for removing the working fluid and enters the container (6) for preparing the working fluid. The liquid begins to circulate in a closed cycle through the tested filter (4). Measure the pressure of the working fluid at the inlet to the test chamber and at the outlet of the tested filter. In the circulation process, the conformity of the characteristics of the working fluid in the container (6) for preparing the working fluid is monitored and, if necessary, maintained at a given level by adding the required amount of chemicals or diluting the working fluid with water. The liquid is circulated until a sharp increase in the discharge pressure, determined by the pressure sensor (20), which indicates that the filter (4) is clogged with solid particles from the working fluid (the degree of clogging is estimated from the difference in the readings of the pressure sensors (20, 21), namely, the pressure difference at the entrance to the test chamber (1) and at the exit of the tested filter (4)). At the same time, the required pressure is maintained for a predetermined period of time. At the end of the predetermined time period, the final difference in pressure values at the inlet to the test chamber and at the outlet of the tested filter is fixed and the pressure of the working fluid at the inlet to the test chamber is reduced, and the efficiency of the tested filter is judged by the final difference in pressure values. Further, the injection of liquid into the test chamber (1) is continued until the pressure increases until the required collapse pressure value, determined by the manufacturer, is reached, or until a loss of control over sand filtration is recorded (estimated by a sharp drop in the pressure value on the sensor (20) pressure). During the tests, the pressure values at the inlet to the test chamber (1) and at the outlet of the filter (4) are constantly recorded by pressure sensors (20, 21), the difference in values of which determines the pressure drop across the filter (4). At the end of the test, turn off the electric motor (7), open the shut-off valves (22 and 27) on the corresponding pipelines (18 and 17) and close the shut-off valves (30) on the pipeline (16). The pipeline (14) for supplying the working fluid for testing the collapse pressure is flushed, while the fluid enters the container (9) for the waste fluid. Then the shut-off valve (24) on the pipeline (15) is opened, the shut-off valve (25) on the pipeline (14) is closed and the pipelines (15, 11, 13) for removing the working fluid are washed, while the liquid is poured into a container (6) to prepare the working fluid. liquids. Then, the stop valves (30) on the pipeline (16) are opened, (26) are closed on the pipeline (11) and the filter (4) and the test chamber 1 are washed, while draining the waste liquid into the container (9). After that, the pumping unit (5) is turned off and all valves are closed. After that, the waste liquid from the container (9) is drained by opening the locking device (32), after which the waste liquid is recycled or disposed of.
В ходе испытаний в зависимости от выбранного режима проведения испытаний, (расхода жидкости, концентрации твердых частиц и давления) проводится оценка основных характеристик испытываемого фильтра (4) в испытательной камере (1):During the tests, depending on the selected test mode (fluid flow rate, solids concentration and pressure), the main characteristics of the tested filter (4) in the test chamber (1) are evaluated:
- номинальное давление смятия;- nominal collapse pressure;
- сопоставление максимальных фактических и паспортных значений давлений, при которых не происходит потеря способности фильтра удерживать механические примеси при фильтрации флюида- comparison of the maximum actual and passport pressure values at which there is no loss of the filter's ability to retain mechanical impurities during fluid filtration
- гидравлическое сопротивление фильтра.- hydraulic resistance of the filter.
По результатам испытаний дается заключение о соответствии заявленных производителем гидромеханических характеристик испытываемого фильтра фактическим.Based on the test results, a conclusion is made on the conformity of the hydromechanical characteristics of the tested filter declared by the manufacturer with the actual one.
После испытаний открывают верхнюю крышку (2) (или верхнюю (2) и нижнюю (3)) и осуществляют извлечение фильтра (4).After testing, open the top cover (2) (or top (2) and bottom (3)) and remove the filter (4).
В случае необходимости испытательную камеру (1) демонтируют и монтируют снова.If necessary, the test chamber (1) is dismantled and mounted again.
В случае необходимости в испытательную камеру (1) устанавливают новый образец фильтра и повторяются испытания.If necessary, a new filter sample is installed in the test chamber (1) and the tests are repeated.
Проверка предлагаемого способа для исследования гидромеханических характеристик скважинных фильтров на давление смятия проводилась следующим образом.Verification of the proposed method for the study of the hydromechanical characteristics of downhole filters on the collapse pressure was carried out as follows.
Перед исследованием был установлен испытываемый образец скважинного фильтра (4) в горизонтальном положении и подготовлена рабочая жидкость. Затем стенд был заполнен рабочей жидкостью до давления до 2 атмосфер. При этом была проведена проверка работоспособности манометров. По показаниям датчиков (20, 21) давления фиксировалась герметичность системы (значение давления, равное 2 атмосферам держится на протяжении 10-15 минут). Далее путем включения насосного агрегата (5) поднималось значение давления до резкого скачка, т.е. определяемого условиями проводимого эксперимента, например, до 120 атмосфер, которое тоже фиксировалось по показаниям датчика (20 или 21) давления на входе в испытательную камеру (1). Стенд работал до резкого скачка давления в течение 1 часа. При этом с частотой 1 минута датчиками давления (20,21) фиксировали значение давления на входе в испытательную камеру (1), которое составило 120 атмосфер, и на выходе из фильтра (4), значение которого соответствовало 100 атмосфер. Перепад давления на фильтре составил - 20 атмосфер.Before the study, the test sample of the well filter (4) was installed in a horizontal position and the working fluid was prepared. Then the stand was filled with working fluid to a pressure of up to 2 atmospheres. At the same time, the performance of the manometers was checked. According to the readings of pressure sensors (20, 21), the tightness of the system was recorded (pressure value equal to 2 atmospheres is maintained for 10-15 minutes). Further, by turning on the pumping unit (5), the pressure value was raised to a sharp jump, i.e. determined by the conditions of the experiment, for example, up to 120 atmospheres, which was also recorded according to the readings of the pressure sensor (20 or 21) at the entrance to the test chamber (1). The stand worked up to a sharp pressure jump for 1 hour. At the same time, with a frequency of 1 minute, pressure sensors (20,21) recorded the pressure value at the inlet to the test chamber (1), which amounted to 120 atmospheres, and at the outlet of the filter (4), the value of which corresponded to 100 atmospheres. The pressure drop across the filter was - 20 atmospheres.
Для повторения исследования могут быть изменены условия проведения эксперимента. Были также проведены исследования при измененном значении давления на входе в испытательную камеру (1), например, со 120 атмосфер до 170 атмосфер, по итогам которого получили потерю контроля над фильтрацией песка (оценивалось по резкому снижению значений давления на входе в фильтр и увеличению на выходе из фильтра (4), которое изменилось со 170 до 140 атмосфер на входе и со 120 до 140 атмосфер на выходе).To repeat the study, the conditions of the experiment can be changed. Studies were also carried out with a changed value of the pressure at the entrance to the test chamber (1), for example, from 120 atmospheres to 170 atmospheres, as a result of which a loss of control over sand filtration was obtained (estimated by a sharp decrease in pressure values at the inlet to the filter and an increase in the outlet from the filter (4), which changed from 170 to 140 atmospheres at the inlet and from 120 to 140 atm at the outlet).
Стенд имеет конструкцию, позволяющую оперативно менять углы наклона испытательной камеры (4) и проводить испытания гидромеханических характеристик скважинных фильтров. Испытательная камера может быть установлена как вертикально, так и горизонтально и в наклонном положении.The stand has a design that allows you to quickly change the angles of inclination of the test chamber (4) and test the hydromechanical characteristics of well filters. The test chamber can be installed both vertically and horizontally and in an inclined position.
Таким образом, налицо расширение функциональных возможностей способа, которые заключаются в возможности проведения испытаний скважинных фильтров в условиях, характерных как для вертикальных скважин, так и для горизонтальных и наклонно-направленных скважин. Проведение испытаний согласно предлагаемому способу позволяет определить эффективность работы скважинного фильтра и определить период времени и условия и их длительность, при которых кольматируется фильтр, а также получить сопоставление максимальных фактических и паспортных значений давлений, при которых не происходит потеря способности фильтра удерживать механические примеси при фильтрации флюида. Другими словами, реализация заявленного способа обеспечивает повышение достоверности результатов проводимых испытаний за счет проведения испытаний в условиях, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации скважинных фильтров. Сравнение параметров стенда по прототипу и стенда согласно заявленному способу при испытании скважинного фильтра на смятие показан на таблице 1.Thus, there is an expansion of the functionality of the method, which consists in the possibility of testing downhole filters under conditions typical for both vertical wells and horizontal and directional wells. Testing according to the proposed method allows you to determine the efficiency of the well filter and determine the period of time and conditions and their duration under which the filter is clogged, as well as to obtain a comparison of the maximum actual and passport pressure values at which there is no loss of the filter's ability to retain mechanical impurities during fluid filtration . In other words, the implementation of the claimed method provides an increase in the reliability of the results of the tests carried out by conducting tests under conditions as close as possible to the actual operating conditions of downhole filters. Comparison of the parameters of the bench according to the prototype and the bench according to the claimed method when testing the downhole filter for collapse is shown in table 1.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2788100C1 true RU2788100C1 (en) | 2023-01-16 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU317939A1 (en) * | А. Ф. Слепухин, В. Г. Нистратов , Ю. А. Степанова | STAND FOR MULTI-PURPOSE HYDRAULIC TESTS | ||
GB2455645A (en) * | 2007-12-12 | 2009-06-24 | Mi Llc | Pressure testing of a filter screen |
RU2687690C1 (en) * | 2018-07-10 | 2019-05-15 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" | Test bench for filters of downhole pumping units |
RU195635U1 (en) * | 2019-07-22 | 2020-02-03 | Общество с ограниченной ответственностью "ЕвроТехнологии" | Test bench for liquid and gas filters |
US10962465B2 (en) * | 2018-01-31 | 2021-03-30 | Topas Gmbh | Device for checking filter testing systems |
RU2755101C1 (en) * | 2020-11-11 | 2021-09-13 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Method for evaluating effectiveness of downhole filters used in sagd-wells during operation of fields with high-viscosity oil, and stand for its implementation |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU317939A1 (en) * | А. Ф. Слепухин, В. Г. Нистратов , Ю. А. Степанова | STAND FOR MULTI-PURPOSE HYDRAULIC TESTS | ||
GB2455645A (en) * | 2007-12-12 | 2009-06-24 | Mi Llc | Pressure testing of a filter screen |
US10962465B2 (en) * | 2018-01-31 | 2021-03-30 | Topas Gmbh | Device for checking filter testing systems |
RU2687690C1 (en) * | 2018-07-10 | 2019-05-15 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" | Test bench for filters of downhole pumping units |
RU195635U1 (en) * | 2019-07-22 | 2020-02-03 | Общество с ограниченной ответственностью "ЕвроТехнологии" | Test bench for liquid and gas filters |
RU2755101C1 (en) * | 2020-11-11 | 2021-09-13 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Method for evaluating effectiveness of downhole filters used in sagd-wells during operation of fields with high-viscosity oil, and stand for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109540734B (en) | Gas-containing coal high-pressure adsorption/desorption test device and method capable of controlling moisture | |
US9993753B2 (en) | High-efficiency candle-type device for filtering ballast water having high-density filter structure | |
CN109541175B (en) | Device and method for simulating circulation of underground drilling fluid to form mud cakes | |
CN112627783B (en) | Experimental device for low-frequency pressure transformation improves gas injection recovery ratio | |
RU2678712C1 (en) | Stand for study of liquid flow in pipeline | |
RU2788100C1 (en) | Method for studying the hydromechanical characteristics of well filters | |
RU2686139C1 (en) | Filtration unit for physical simulation of oil displacement process | |
CN108413032A (en) | A kind of tower pressure vessel and its working method | |
RU2792856C1 (en) | Method for studying the hydromechanical characteristics of downhole filters | |
CN109745760B (en) | Performance test system and method for marine ballast water filter | |
GB2549977A (en) | Solids washing in oil and/or gas production | |
RU2775583C1 (en) | Stand for the study of hydromechanical characteristics of well filters | |
CN109653729B (en) | Shaft assembly micro-leakage circulating sealing simulation detection device and method | |
CN212843828U (en) | Monitoring and extracting equipment for repairing non-aqueous phase liquid polluted underground water | |
NL2010002C2 (en) | FILTER DEVICE AND METHOD OR CLEANING A FILTER ELEMENT. | |
CN209430192U (en) | A kind of wellbore stability system safety testing device | |
CN116556937A (en) | Coal-bed gas well exploitation evaluation system and evaluation method | |
RU2470283C2 (en) | Device for sampling from discharge pipeline (versions) | |
KR100855447B1 (en) | Apparatus for testing capability of pump | |
CN108802343B (en) | Device and method for testing compatibility of lubricating oil and working medium of high-temperature heat pump | |
RU2698345C1 (en) | Enhanced oil recovery method | |
RU48581U1 (en) | INSTALLATION FOR MODELING NATURAL CONDITIONS FOR WORKING GAS, GAS-CONDENSATE AND OIL DEPOSITS | |
Feia et al. | An experimental setup with radial injection for investigation of transport and deposition of suspended particles in porous media | |
RU146826U1 (en) | DEVICE FOR TESTING SEPARATION EQUIPMENT | |
RU2520488C1 (en) | Method to monitor lifetime of filtering element |