RU2789218C1 - Self-cleaning downhole filter and method of washing it without extraction - Google Patents

Self-cleaning downhole filter and method of washing it without extraction Download PDF

Info

Publication number
RU2789218C1
RU2789218C1 RU2022104509A RU2022104509A RU2789218C1 RU 2789218 C1 RU2789218 C1 RU 2789218C1 RU 2022104509 A RU2022104509 A RU 2022104509A RU 2022104509 A RU2022104509 A RU 2022104509A RU 2789218 C1 RU2789218 C1 RU 2789218C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
housing
holes
plug
spool valve
Prior art date
Application number
RU2022104509A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анвар Габдулмазитович Яруллин
Нияз Мукатдасович Латыпов
Евгений Николаевич Висковатых
Евгений Александрович Новиков
Original Assignee
Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп"
Filing date
Publication date
Application filed by Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп" filed Critical Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп"
Application granted granted Critical
Publication of RU2789218C1 publication Critical patent/RU2789218C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the oil and gas industry, in particular to a self-cleaning downhole filter and a method for washing it. The device includes a filter unit, a drain unit, and connecting pipes. The filter unit contains a filter slot element, housing with intake holes and holes for the passage of reservoir fluid. The housing is located inside the filter element, an upper outer ring sealing the space between the filter element and the housing, a plug closing the housing in the lower part and made with a groove in the end part for installing the filter element, with a stop and pressure holes in its lower part, a spool valve with axial channels communicating with the inner cavity of the housing, a locking screw installed in the plug and fixing the filter slot element. The spool valve is installed in the cavity of the plug. The intake holes are located in the lower part of the housing. The spool valve is configured to move from the lower working position, in which the valve closes the intake openings, to the upper working position, in which the axial channels of the valve coincide with the intake openings, and back. The drain unit is designed in the form of a pipe with a hole, and the connecting pipes contain seals. The lower connecting pipe connects the filter and drain nodes, and the upper connecting pipe connected to the drain node is designed to be connected to an external borehole pump.
EFFECT: present invention improves the reliability of the operation of rod borehole pumps by ensuring the cleaning of the filters of the extracted liquid, at the same time the filter design is simplified, it is can be washed without removal.
2 cl, 4 dwg

Description

Технические решения относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к самоочищающемуся скважинному фильтру и способу его промывки, и предназначены для повышения надежности работы штанговых скважинных насосов за счет обеспечения очистки фильтров добываемой пластовой жидкости.Technical solutions relate to the oil and gas industry, in particular, to a self-cleaning downhole filter and a method for washing it, and are designed to improve the reliability of sucker rod pumps by cleaning the filters of the produced formation fluid.

Уровень техники.The level of technology.

Из уровня техники известен, см. патент РФ №2600224, самоочищающийся скважинный фильтр, который содержит два ниппеля, приваренные к переходным кольцам, фильтрующий элемент, выполненный между ограничительными кольцами, из проволоки, при этом фильтрующий элемент включает проволоку, намотанную спирально на продольные элементы, а все фильтрующие элементы выполнены с возможностью вращения за счет того, что внутри каждого фильтрующего элемента установлена турбина. Однако наличие турбины усложняет конструкцию и снижает надежность. Также конструкция такого фильтра не допускает возможности промывки фильтра без его извлечения.It is known from the prior art, see RF patent No. 2600224, a self-cleaning downhole filter, which contains two nipples welded to adapter rings, a filter element made of wire between the restrictive rings, while the filter element includes a wire wound spirally on longitudinal elements, and all filter elements are rotatable due to the fact that a turbine is installed inside each filter element. However, the presence of a turbine complicates the design and reduces reliability. Also, the design of such a filter does not allow the possibility of washing the filter without removing it.

Также из уровня техники патент РФ №134576, 20.11.2013 (прототип), известен скважинный фильтр. Такой фильтр имеет корпус с отверстиями для прохода пластовой жидкости, фильтрующий щелевой элемент, установленный снаружи от корпуса, герметизирующее верхнее наружное кольцо, золотниковый клапан с осевыми каналами, содержащий напорные отверстия, приемные отверстия и заглушку. При этом заглушка выполнена с проточкой в верхней части для установки фильтрующего элемента, с упором и напорными отверстиями в нижней ее части, а в полости заглушки вмонтирован золотниковый клапан и она снабжена контровочным винтом, при этом приемные отверстия расположены в нижней части корпуса, а герметизирующее верхнее наружное кольцо соединено с корпусом с помощью сварки.Also from the prior art patent of the Russian Federation No. 134576, 20.11.2013 (prototype), well filter is known. Such a filter has a body with openings for the formation fluid passage, a filtering slotted element installed outside the body, a sealing upper outer ring, a spool valve with axial channels containing pressure openings, intake openings and a plug. In this case, the plug is made with a groove in the upper part for installing the filter element, with a stop and pressure holes in its lower part, and a spool valve is mounted in the plug cavity and it is equipped with a locking screw, while the receiving holes are located in the lower part of the housing, and the sealing upper the outer ring is connected to the body by welding.

Техническая проблема, решаемая заявленным изобретением, заключается в упрощении конструкции, увеличении надежности, обеспечение возможности промывки фильтра без его извлечения.The technical problem solved by the claimed invention consists in simplifying the design, increasing reliability, and enabling the filter to be washed without removing it.

Технический результат повышение надежности самоочищающегося скважинного фильтра при одновременном упрощении его конструкции, а также обеспечение возможности его промывки без извлечения.EFFECT: increased reliability of the self-cleaning downhole filter while simplifying its design, as well as providing the possibility of washing it without removing it.

Технический результат достигается тем, что самоочищающийся скважинный фильтр выполнен с возможностью промывки без извлечения и содержит фильтрующий узел, сливной узел, соединительные патрубки, причем фильтрующий узел содержит фильтрующий щелевой элемент, корпус с приемными отверстиями и отверстиями для прохода пластовой жидкости, при этом корпус расположен внутри фильтрующего щелевого элемента, верхнее наружное кольцо, герметизирующее пространство между фильтрующим щелевым элементом и корпусом, заглушка, закрывающая корпус в нижней части и выполненная с проточкой в торцевой части для установки фильтрующего элемента, с упором и напорными отверстиями в нижней ее части, золотниковый клапан с осевыми каналами, сообщающимися со внутренней полостью корпуса, при этом золотниковый клапан установлен в полости заглушки, контровочный винт, установленный в заглушке и фиксирующий фильтрующий щелевой элемент, при этом приемные отверстия расположены в нижней части корпуса, а золотниковый клапан выполнен с возможностью перемещаться из нижнего рабочего положения, при котором клапан перекрывает приемные отверстия, в верхнее рабочее положение, при котором осевые каналы клапана совпадают с приемными отверстиями, и обратно, причем сливной узел выполнен в виде патрубка с отверстием, а соединительные патрубки содержат уплотнения, причем нижний соединительный патрубок соединяет фильтрующий и сливной узлы, а верхний соединительный патрубок соединенный со сливным узлом, выполнен с возможностью соединения с внешним скважинным насосом.The technical result is achieved by the fact that the self-cleaning downhole filter is made with the possibility of flushing without extraction and contains a filter unit, a drain unit, connecting pipes, and the filter unit contains a filter slot element, a housing with receiving holes and openings for the passage of formation fluid, while the housing is located inside slotted filter element, the upper outer ring sealing the space between the filtering slotted element and the housing, a plug covering the housing in the lower part and made with a groove in the end part for installing the filter element, with a stop and pressure holes in its lower part, a spool valve with axial channels communicating with the internal cavity of the body, while the spool valve is installed in the cavity of the plug, the lock screw is installed in the plug and fixes the filter slot element, while the inlet holes are located in the lower part of the body, and the spool valve is not with the ability to move from the lower operating position, in which the valve closes the intake openings, to the upper operating position, in which the axial channels of the valve coincide with the intake openings, and vice versa, moreover, the drain unit is made in the form of a branch pipe with a hole, and the connecting pipes contain seals, moreover, the lower connecting pipe connects the filter and drain nodes, and the upper connecting pipe connected to the drain node is made with the possibility of connection with an external downhole pump.

Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами Фиг. 1-4, гдеThe essence of the claimed technical solution is illustrated by drawings Fig. 1-4, where

- на фиг. 1 показан общий вид самоочищающегося скважинного фильтра;- in Fig. 1 shows a general view of a self-cleaning downhole filter;

- на фиг. 2 показан общий вид фильтрующего узла;- in Fig. 2 shows a general view of the filter unit;

- на фиг. 3 показан местный вид фильтрующего узла;- in Fig. 3 shows a local view of the filter unit;

- на фиг. 4 показаны общие виды самоочищающегося скважинного фильтра в обычном режиме и режиме промывки.- in Fig. 4 shows general views of a self-cleaning well screen in normal and flushing modes.

На фигурах обозначены:The figures show:

1 - фильтрующий узел;1 - filter unit;

2 - сливной узел;2 - drain unit;

3 - соединительные патрубки;3 - connecting pipes;

4 - стыковочная головка;4 - docking head;

5 - корпус фильтрующего узла;5 - housing of the filter unit;

6 - фильтрующий щелевой элемент;6 - filter slot element;

7 - герметизирующее верхнее наружное кольцо;7 - sealing upper outer ring;

8 - золотниковый клапан;8 - spool valve;

9 - осевые каналы;9 - axial channels;

10 - напорные отверстия;10 - pressure holes;

11 - приемные отверстия;11 - receiving holes;

12 - заглушка;12 - plug;

13 - упор;13 - emphasis;

14 - контровочный винт.14 - locking screw.

Ниже приведен пример осуществления изобретения.Below is an example of the invention.

Самоочищающийся фильтр состоит из фильтрующего узла 1, сливного узла 2 и соединительных патрубков 3. Верхний соединительный патрубок 3 содержит стыковочную головку 4 для соединения с насосом, например, свинчиванием, а другим своим концом соединяется со сливным узлом 2. Насос (на фиг. не показан) вместе с самоочищающимся фильтром, закрепленным в нижней части насоса, вставляется внутрь колонны труб НКТ (Насосно-компрессорная труба).The self-cleaning filter consists of a filter assembly 1, a drain assembly 2 and connecting pipes 3. The upper connection pipe 3 contains a docking head 4 for connection with the pump, for example, by screwing, and with its other end it is connected to the drain assembly 2. The pump (not shown in Fig. ) together with a self-cleaning filter fixed at the bottom of the pump is inserted inside the tubing string (Tubing).

Соединительные патрубки 3 на своей внешней части имеют уплотнения, соприкасающиеся со стенками НКТ в посадочных местах, и тем самым герметизируя пространство между тубой НКТ и самоочищающимся фильтром от пластовой жидкости. Т.е. уплотнения имеют такую форму и размер, чтобы осуществлять вышеописанную герметизацию в посадочных местах. Нижний соединительный патрубок 3 соединяет сливной узел 2 и фильтрующий узел 1.The connecting pipes 3 on their outer part have seals in contact with the tubing walls in the seats, and thereby sealing the space between the tubing tubing and the self-cleaning filter from formation fluid. Those. the seals are shaped and sized to effect the above-described sealing in the seats. The lower connecting pipe 3 connects the drain unit 2 and the filter unit 1.

Посадочное место состоит из переводников и трубы и спускается в скважину в составе компоновки НКТ на глубину установки штангового насоса.The seat consists of subs and a pipe and is lowered into the well as part of the tubing assembly to the depth of the rod pump installation.

Нижний соединительный патрубок также содержит уплотнение (самое нижнее, фиг. 1), в обычном режиме работы фильтра не находящееся в посадочном месте и не обеспечивающее герметизацию фильтра.The lower connecting pipe also contains a seal (the lowest, Fig. 1), which is not located in the seat in the normal mode of operation of the filter and does not provide sealing of the filter.

Фильтрующий узел 1 скрепляется с соединительным патрубком 3 и состоит из корпуса 5, изготовленного из высокопрочной трубы с отверстиями по всей длине для прохода пластовой жидкости, фильтрующего щелевого элемента 6, например, каркасно-проволочного сварного типа из нержавеющей стальной проволоки клинообразного профиля с жестким допуском на размер щели (не более 10 микрон), установленного снаружи от корпуса 1, герметизирующее верхнее наружное кольцо 7, золотниковый клапан 8 с осевыми каналами 9, сообщающимися с внутренней полостью корпуса 5. Фильтрующий узел 1 содержит напорные отверстия 10, приемные отверстия 11 и заглушку 12. Заглушка 12 выполнена с проточкой в верхней части для установки фильтрующего элемента 6, напорными отверстиями 10 в нижней ее части, а в полости заглушки 12 вмонтирован золотниковый клапан 8 и она снабжена контровочным винтом 14. Заглушка 12 соединена с корпусом 5 в нижней его части. Приемные отверстия 11 расположены в нижней части корпуса 5, а герметизирующее верхнее наружное кольцо 7 надето на фильтрующий щелевой элемент 6 и соединено с корпусом 5, например, с помощью сварки. Упор 13 закреплен в заглушке 12 с помощью сварки.The filter unit 1 is fastened to the connecting pipe 3 and consists of a body 5 made of a high-strength pipe with holes along the entire length for the passage of reservoir fluid, a slotted filter element 6, for example, a frame-wire welded type of wedge-shaped stainless steel wire with a tight tolerance for the size of the gap (not more than 10 microns) installed outside of the body 1, the sealing upper outer ring 7, the spool valve 8 with axial channels 9 communicating with the internal cavity of the body 5. The filter unit 1 contains pressure holes 10, intake holes 11 and a plug 12 The plug 12 is made with a groove in the upper part for installing the filter element 6, pressure holes 10 in its lower part, and a spool valve 8 is mounted in the cavity of the plug 12 and it is equipped with a locking screw 14. The plug 12 is connected to the body 5 in its lower part. The receiving holes 11 are located in the lower part of the housing 5, and the sealing upper outer ring 7 is put on the filter slot element 6 and connected to the housing 5, for example, by welding. Stop 13 is fixed in plug 12 by welding.

Фильтрующий узел 1 очищает от механических примесей и подает пластовую жидкость на вход насоса. При включении в работу штангового глубинного насоса пластовая жидкость, всасываемая плунжером насоса, проходит через фильтрующий щелевой элемент 6 и через фильтрующие отверстия в корпусе 5 во внутреннюю полость фильтрующего узла 1.The filter unit 1 cleans mechanical impurities and delivers formation fluid to the pump inlet. When the sucker rod pump is switched on, the reservoir fluid sucked in by the pump plunger passes through the filter slot element 6 and through the filter holes in the housing 5 into the internal cavity of the filter assembly 1.

Торцы фильтрующих щелевых элементов 6 герметизируются для обеспечения работоспособности в скважинах большой кривизны и центрируются относительно корпуса 5 верхним наружным кольцом 7 и заглушкой 12. Механические примеси, размером более размера фильтрующего отверстия в корпусе 5, отделяются от пластовой жидкости. Для обеспечения бесперебойной работы при засорении фильтрующих отверстий корпуса 5, фильтрующий узел 1 имеет приемные отверстия 11 в нижней части корпуса 5. Подача пластовой жидкости через эти приемные отверстия 11 перекрыта, установленным в полости заглушки 12, золотниковым клапаном 8, под нижний торец, которого через напорные отверстия 10 под скважинным давлением подается пластовая жидкость, воздействуя на него снизу, в то время как на верхний торец золотникового клапана 8 воздействует давление жидкости, поступающей через фильтрующий элемент 6 и через фильтрующие отверстия в корпусе 5 во внутреннюю полость фильтра.The ends of the filtering slotted elements 6 are sealed to ensure operability in wells with a large curvature and are centered relative to the body 5 by the upper outer ring 7 and the plug 12. Mechanical impurities larger than the size of the filter hole in the body 5 are separated from the reservoir fluid. To ensure uninterrupted operation when the filtering holes of the housing 5 are clogged, the filter assembly 1 has inlet holes 11 in the lower part of the body 5. The formation fluid supply through these inlet holes 11 is blocked by a spool valve 8 installed in the cavity of the plug 12, under the lower end, which through pressure holes 10 under well pressure is supplied with reservoir fluid, acting on it from below, while the upper end of the spool valve 8 is affected by the pressure of the fluid flowing through the filter element 6 and through the filter holes in the housing 5 into the internal cavity of the filter.

При нормальном перепаде давлений жидкости в полости скважины и во внутренней полости корпуса 5 фильтрующего узла, золотниковый клапан 8 находится в нижнем рабочем положении и перекрывает подачу пластовой жидкости через приемные отверстия 11 во внутреннюю полость корпуса 5 фильтрующего узла.With a normal fluid pressure drop in the well cavity and in the inner cavity of the housing 5 of the filter unit, the spool valve 8 is in the lower working position and shuts off the formation fluid supply through the intake holes 11 into the internal cavity of the housing 5 of the filter unit.

При засорении фильтрующих отверстий в корпусе 5 давление пластовой жидкости, поступающей через эти отверстия во внутреннюю полость корпуса 5 фильтрующего узла и воздействующий на верхний торец золотникового клапана 8 ослабевает, позволяя пластовой жидкости, подаваемой под скважинным давлением через напорные отверстия 10 в полость заглушки 12 и воздействующий на нижний торец золотникового клапана 8, переместить золотниковый клапан 8 вверх до уровня совпадения приемных отверстий 11 в корпусе 5 с осевыми каналами 9 в золотниковом клапане 8 (верхнее рабочее положение), по которым пластовая жидкость подается непосредственно во внутреннюю полость корпуса 5 фильтрующего узла в обход засоренных фильтрующих отверстий. Изменение направления потока через фильтрующие отверстия (не во внутреннюю полость корпуса, а из нее) способствует их самоочищению.When the filter holes in the body 5 become clogged, the pressure of the formation fluid entering through these holes into the internal cavity of the body 5 of the filter unit and acting on the upper end of the spool valve 8 weakens, allowing the formation fluid supplied under well pressure through the pressure holes 10 into the cavity of the plug 12 and acting on the lower end of the spool valve 8, move the spool valve 8 up to the level of coincidence of the intake holes 11 in the body 5 with the axial channels 9 in the spool valve 8 (upper operating position), through which the reservoir fluid is supplied directly into the internal cavity of the body 5 of the filter unit bypassing clogged filter holes. Changing the direction of the flow through the filter holes (not into the internal cavity of the housing, but out of it) contributes to their self-cleaning.

После попадания во внутреннюю полость корпуса очищенная пластовая жидкость движется дальше через соединительные патрубки 3 в сливной узел 2 и далее на вход насоса.After entering the internal cavity of the housing, the purified reservoir fluid moves further through the connecting pipes 3 to the drain unit 2 and further to the pump inlet.

При этом когда золотниковый клапан 8 находится в верхнем рабочем положении, значительно изменяется степень очистки пластовой жидкости, что может быть использовано в качестве индикатора того (например, в случае если степень очистки пластовой жидкости не меняется в лучшую сторону в течение продолжительного времени), что фильтрующий узел сильно засорен, средства самоочистки не справляются и он нуждается в промывке.At the same time, when the spool valve 8 is in the upper working position, the degree of purification of the reservoir fluid changes significantly, which can be used as an indicator that (for example, if the degree of purification of the reservoir fluid does not change for the better for a long time) that the filter the unit is heavily clogged, the self-cleaning agents cannot cope and it needs to be flushed.

Таким образом, такая конструкция самоочищающегося скважинного фильтра повышает его надежность при одновременном упрощении его конструкции.Thus, such a design of a self-cleaning downhole filter increases its reliability while simplifying its design.

Также для увеличения фильтрующей поверхности фильтра по желанию заказчика возможно к имеющемуся фильтру добавить несколько. Для этого перед спуском в скважину у первого фильтра удаляется золотниковый узел вместе с заглушкой. На корпус с приемными отверстиями (трубу) при помощи муфты навинчивается следующий фильтр. На последнем самом нижнем фильтре золотниковый узел и заглушка остаются.Also, to increase the filtering surface of the filter, at the request of the customer, it is possible to add several to the existing filter. To do this, before lowering into the well, the spool assembly is removed from the first filter along with the plug. The next filter is screwed onto the housing with inlets (pipe) using a coupling. On the last lowest filter, the spool assembly and plug remain.

Известно, что штанговый глубинный насос (ШГН), используемый для добычи пластовой жидкости из скважины, содержит два клапана - всасывающий и нагнетающий клапаны. Нагнетающий клапан открыт при движении плунжера вниз (т.е. когда давление на него осуществляется снизу), при этом при движении плунжера вверх (давление на нагнетающий клапан сверху) нагнетающий клапан закрыт.При подаче воды через запорную арматуру на поверхности у качалки для промывки давление на нагнетающий клапан будет оказываться сверху, тем самым нагнетающий клапан будет заперт, преграждая потоку воды путь ниже к фильтрующему узлу. В таком случае вода начинает течь в обход клапанов и проходит между плунжером и стенками трубы НКТ и далее между фильтром и стенками трубы НКТ, пока не будет остановлена уплотнением между фильтром и трубой НКТ, а не попадает во внутреннюю полость фильтра для его промывки. Данное препятствие не позволяет промывать фильтры из предшествующего уровня техники без его извлечения.It is known that a sucker-rod pump (SRP) used to produce reservoir fluid from a well contains two valves - suction and discharge valves. The discharge valve is open when the plunger moves down (i.e., when pressure is applied to it from below), while when the plunger moves up (pressure on the discharge valve from above), the discharge valve is closed. on the discharge valve will be on top, thereby the discharge valve will be locked, blocking the flow of water down to the filter unit. In this case, water begins to flow around the valves and passes between the plunger and the walls of the tubing pipe and further between the filter and the walls of the tubing pipe, until it is stopped by the seal between the filter and the tubing pipe, and does not enter the internal cavity of the filter to flush it. This obstruction prevents prior art filters from being washed without being removed.

Включение в конструкцию заявляемого самоочищающегося фильтра сливного узла 2 позволяет обеспечить возможность его промывки без извлечения.Inclusion in the design of the inventive self-cleaning filter of the drain node 2 makes it possible to wash it without removing it.

Сливной узел 2 с обеих сторон соединен с соединительными патрубками 3 и представляет собой патрубок с технологическим отверстием. За счет отверстия промывочная жидкость, например, вода, текущая между самоочищающимся фильтром и трубой НКТ имеет возможность попадать во внутреннюю полость фильтра для его промывки без извлечения (см. фиг. 4б).The drain assembly 2 is connected on both sides to the connecting pipes 3 and is a branch pipe with a technological hole. Due to the hole, the flushing liquid, for example, water flowing between the self-cleaning filter and the tubing pipe, has the opportunity to enter the internal cavity of the filter for flushing it without extraction (see Fig. 4b).

При этом, при промывке самоочищающегося фильтра поднимают полированный шток, соединенный с плунжером насоса, выше рабочего хода насоса, тем самым поднимая самоочищающийся фильтр в трубе НКТ и смещая уплотнения относительно посадочных мест. При опускании полированного штока в исходное положение, уплотнения встают обратно в посадочные места, герметизируя пространство между тубой НКТ и самоочищающимся фильтром от пластовой жидкости.At the same time, when flushing the self-cleaning filter, the polished rod connected to the pump plunger is raised above the pump stroke, thereby raising the self-cleaning filter in the tubing pipe and displacing the seals relative to the seats. When the polished rod is lowered to its original position, the seals get back into their seats, sealing the space between the tubing tubing and the self-cleaning filter from formation fluid.

Самоочищающийся фильтр работает следующим образом.Self-cleaning filter works as follows.

В обычном режиме пластовая жидкость движется через фильтрующий узел 1 к насосу как показано стрелками на фиг. 4а, золотниковый клапан 8 находится в нижнем рабочем положении, а в случае засорения фильтрующих отверстий в корпусе 5 золотниковый клапан 8 движется вверх до уровня совпадения приемных отверстий 11 в корпусе 5 с осевыми каналами 9 в золотниковом клапане 8 (верхнее рабочее положение), по которым пластовая жидкость подается непосредственно во внутреннюю полость корпуса 5 фильтрующего узла в обход засоренных фильтрующих отверстий. В случае несильного засорения, изменение направления потока очищает фильтрующие отверстия в корпусе, давления, воздействующие на нижний и верхний торец золотникового клапана 8, сравниваются и золотниковый клапан 8 перемещается в нижнее рабочее положение.In normal mode, formation fluid moves through the filter unit 1 to the pump as shown by the arrows in Fig. 4a, the spool valve 8 is in the lower operating position, and in case of clogging of the filter holes in the body 5, the spool valve 8 moves up to the level of the inlet holes 11 in the body 5 coincide with the axial channels 9 in the spool valve 8 (upper operating position), through which formation fluid is supplied directly into the internal cavity of the housing 5 of the filter unit, bypassing the clogged filter holes. In the case of slight clogging, the change in flow direction clears the filter holes in the body, the pressures acting on the lower and upper ends of the spool valve 8 are compared and the spool valve 8 moves to the lower operating position.

В случае если зафиксировано (например, посредством вышеописанного индикатора), что фильтрующий узел сильно засорен, то поднятием полированного штока самоочищающийся фильтр переводят в режим промывки. В таком режиме, в результате подъема полированного штока происходит подъем самоочищающегося фильтра относительно трубы НКТ и частичный выход уплотнений из посадочных мест тем самым давая возможность промывающий жидкости течь между трубой НКТ и самоочищающимся фильтром и далее через отверстие сливного узла 2 попадать во внутреннюю полость фильтрующего узла 1 для его очистки (фиг. 4б, стрелками показано движение промывающей жидкости). Таким образом, в режиме промывки при подъеме штока все уплотнения приподнимаются вверх. Два верхних уплотнения выходят из посадочных мест и перестают обеспечивать герметичность. При сдвиге вверх самое нижнее уплотнение перемещается в посадочное место и начинает обеспечивать герметичность, защищая фильтрующий узел. После прекращения подачи промывочной жидкости полированный шток опускается в исходное положение, при этом в исходное положение опускается и насос с закрепленным на нем самоочищающимся фильтром, а уплотнения встают обратно в посадочные места, герметизируя пространство между тубой НКТ и самоочищающимся фильтром от пластовой жидкости.If it is fixed (for example, by means of the indicator described above) that the filter assembly is heavily clogged, then by raising the polished rod, the self-cleaning filter is switched to flushing mode. In this mode, as a result of lifting the polished rod, the self-cleaning filter rises relative to the tubing pipe and the seals partially exit the seats, thereby allowing the flushing fluid to flow between the tubing pipe and the self-cleaning filter and then through the hole of the drain unit 2 to enter the internal cavity of the filter unit 1 for its cleaning (Fig. 4b, arrows show the movement of the washing liquid). Thus, in the flush mode, when the stem is raised, all seals are lifted up. The top two seals come out of their seats and stop sealing. When shifted up, the lowest seal moves into the seat and begins to seal, protecting the filter assembly. After the flushing fluid supply is stopped, the polished rod is lowered to its original position, while the pump with the self-cleaning filter attached to it is also lowered to the initial position, and the seals are put back into their seats, sealing the space between the tubing tubing and the self-cleaning filter from formation fluid.

Тогда способ промывки заявленного фильтра содержит следующие действия.Then the method of washing the claimed filter contains the following steps.

- Подъем полированного штока больше рабочего хода насоса;- The rise of the polished rod is greater than the stroke of the pump;

- Подача промывающей жидкости;- Supply of washing liquid;

- Опускание полированного штока в исходное положение.- Lowering the polished rod to its original position.

Плунжер насоса ШГН соединяется с колонной штанг. Последняя штанга - устьевой шток является особой, и необходима для соединения колонны штанг с канатной подвеской качалки. Она имеет полированную поверхность (поэтому ее называют еще полированный шток), и выпускается с резьбой без головки. Полированный шток за счет клиньев соединен с канатной подвеской качалки. При работе качалки полированный шток опускается и поднимается на величину рабочего хода. Путем переставления клинового зажима на полированном штоке можно добиться подъема штока насоса выше его рабочего хода.The plunger of the SRP pump is connected to the rod string. The last rod - the wellhead rod is special and is necessary to connect the rod string with the cable suspension of the rocking chair. It has a polished surface (which is why it is also called a polished stem) and is available with a headless thread. The polished rod is connected by wedges to the rope suspension of the rocking chair. During the operation of the rocking chair, the polished rod is lowered and raised by the amount of the working stroke. By moving the wedge clamp on the polished rod, the pump rod can be lifted above its stroke.

Так как полированный шток через штанги соединяется с плунжером насоса, а насос в своей нижней части крепится со самоочищающимся фильтром, то когда происходит подъем полированного штока больше рабочего хода насоса, сам насос с закрепленным на нем самоочищающимся фильтром также поднимается относительно колонны труб НКТ. В результате подъема самоочищающегося фильтра относительно трубы НКТ происходит частичный выход уплотнений из посадочных мест, тем самым давая возможность промывающий жидкости течь между трубой НКТ и самоочищающимся фильтром и далее через отверстие сливного узла 2 попадать во внутреннюю полость фильтрующего узла 1 для его очистки.Since the polished rod is connected to the pump plunger through the rods, and the pump in its lower part is attached with a self-cleaning filter, when the polished rod rises more than the pump stroke, the pump itself with the self-cleaning filter attached to it also rises relative to the tubing string. As a result of the lifting of the self-cleaning filter relative to the tubing pipe, the seals partially come out of the seats, thereby allowing the flushing fluid to flow between the tubing pipe and the self-cleaning filter and then through the hole of the drain unit 2 to enter the internal cavity of the filter unit 1 for its cleaning.

После подъема полированного штока через запорную арматуру подается промывочная жидкость, например, вода. Время подачи промывающей жидкости для промывки самоочищающегося фильтра устанавливается ответственным лицом и может равняться, например, одному часу.After lifting the polished rod, a flushing liquid, such as water, is supplied through the shut-off valves. The supply time of the washing liquid for washing the self-cleaning filter is set by the person in charge and may be, for example, one hour.

После прекращения подачи промывочной жидкости полированный шток опускается в исходное положение.After the supply of flushing fluid is stopped, the polished rod is lowered to its original position.

Claims (5)

1. Самоочищающийся скважинный фильтр, выполненный с возможностью промывки без извлечения и содержащий фильтрующий узел, включающий фильтрующий щелевой элемент, корпус с приемными отверстиями и отверстиями для прохода пластовой жидкости, при этом корпус расположен внутри фильтрующего щелевого элемента, верхнее наружное кольцо, герметизирующее пространство между фильтрующим щелевым элементом и корпусом, заглушку, закрывающую корпус в нижней части и выполненную с проточкой в торцевой части для установки фильтрующего элемента с упором и напорными отверстиями в нижней ее части, золотниковый клапан с осевыми каналами, сообщающимися с внутренней полостью корпуса, при этом золотниковый клапан установлен в полости заглушки, установленный в заглушке контровочный винт, фиксирующий фильтрующий щелевой элемент, при этом приемные отверстия расположены в нижней части корпуса, а золотниковый клапан выполнен с возможностью перемещения из нижнего рабочего положения, при котором клапан перекрывает приемные отверстия, в верхнее рабочее положение, при котором осевые каналы клапана совпадают с приемными отверстиями, и обратно, отличающийся тем, что он снабжен сливным узлом и соединительными патрубками, причем сливной узел выполнен в виде патрубка с отверстием, а соединительные патрубки содержат уплотнения, нижний соединительный патрубок соединяет фильтрующий и сливной узлы, а верхний соединительный патрубок, соединенный со сливным узлом, выполнен с возможностью соединения с внешним штанговым глубинным насосом (ШГН), при этом в режиме промывки при подъеме полированного штока ШГН верхние уплотнения выполнены с возможностью частичного выхода из посадочных мест, а нижнее уплотнение выполнено с возможностью его перемещения в посадочное место.1. Self-cleaning downhole filter, made with the possibility of flushing without extraction and containing a filter assembly, including a filtering slotted element, a housing with receiving holes and openings for the passage of formation fluid, while the housing is located inside the filtering slotted element, the upper outer ring sealing the space between the filtering a slotted element and a body, a plug covering the body in the lower part and made with a groove in the end part for installing a filter element with a stop and pressure holes in its lower part, a spool valve with axial channels communicating with the internal cavity of the body, while the spool valve is installed in the cavity of the plug, a locking screw is installed in the plug, which fixes the filtering slotted element, while the intake holes are located in the lower part of the body, and the spool valve is movable from the lower operating position, in which the valve closes the intake holes, to the upper operating position, in which the axial channels of the valve coincide with the receiving holes, and vice versa, characterized in that it is equipped with a drain unit and connecting pipes, and the drain unit is made in the form of a pipe with a hole, and the connecting pipes contain seals, the lower the connecting branch pipe connects the filter and drain units, and the upper connecting branch pipe connected to the drain unit is made with the possibility of connection with an external sucker rod pump (SHP), while in the flushing mode when the polished rod of the SRP is raised, the upper seals are made with the possibility of partial exit from the landing places, and the lower seal is made with the possibility of its movement into the seat. 2. Способ промывки скважинного фильтра по п. 1, включающий:2. The method of washing the well filter according to claim 1, including: - подъем полированного штока насоса на высоту большую, чем рабочий ход насоса;- lifting the polished pump rod to a height greater than the working stroke of the pump; - подачу промывающей жидкости;- supply of washing liquid; - опускание полированного штока насоса в исходное положение после прекращения подачи промывающей жидкости, причем при подъеме полированного штока, который является частью ШГН, подачу промывающей жидкости осуществляют в пространство между НКТ и фильтром.- lowering the polished pump rod to its original position after stopping the supply of the flushing liquid, and when the polished rod, which is part of the SRP, is raised, the flushing fluid is supplied into the space between the tubing and the filter.
RU2022104509A 2022-02-21 Self-cleaning downhole filter and method of washing it without extraction RU2789218C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2789218C1 true RU2789218C1 (en) 2023-01-31

Family

ID=

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2837032A (en) * 1957-07-31 1958-06-03 Ira Milton Jones Filter for use with periodic suction pumps
RU2225502C1 (en) * 2002-06-25 2004-03-10 Грабовецкий Владимир Леонидович Method for extracting gas and fluid from the well and sucker-rod well pump implementing said method
RU57629U1 (en) * 2006-06-26 2006-10-27 Андрей Александрович Клинов FILTER INSTALLATION
RU60613U1 (en) * 2006-05-22 2007-01-27 Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования (Црно) SUBMERSIBLE BORE PUMP UNIT FOR OIL PRODUCTION, SAFETY AND RETURN VALVES OF A SUBMERSIBLE BORE PUMP UNIT, AND A DEVICE FOR SEALING A RING GAP IN A WELL
RU2415253C1 (en) * 2010-01-25 2011-03-27 Владимир Васильевич Кунеевский Immersed pump with cleaned in well filter
RU106304U1 (en) * 2010-07-13 2011-07-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина BODY PUMP FILTER
RU117967U1 (en) * 2012-03-16 2012-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЭСКОМ" FILTER Borehole Slit Slotted Rod Depth Pump
RU134576U1 (en) * 2013-04-22 2013-11-20 Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп" FILTER WELL DRILLING SLOT "SLIDE"
RU135351U1 (en) * 2013-07-01 2013-12-10 Асгар Маратович Валеев Borehole Sand Filter
RU2531702C1 (en) * 2013-09-17 2014-10-27 Мурад Давлетович Валеев Flushing of filter mounted at borehole pump inlet
US10450847B2 (en) * 2017-04-18 2019-10-22 Weatherford Technology Holdings, Llc Subsurface reciprocating pump for gassy and sandy fluids

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2837032A (en) * 1957-07-31 1958-06-03 Ira Milton Jones Filter for use with periodic suction pumps
RU2225502C1 (en) * 2002-06-25 2004-03-10 Грабовецкий Владимир Леонидович Method for extracting gas and fluid from the well and sucker-rod well pump implementing said method
RU60613U1 (en) * 2006-05-22 2007-01-27 Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования (Црно) SUBMERSIBLE BORE PUMP UNIT FOR OIL PRODUCTION, SAFETY AND RETURN VALVES OF A SUBMERSIBLE BORE PUMP UNIT, AND A DEVICE FOR SEALING A RING GAP IN A WELL
RU57629U1 (en) * 2006-06-26 2006-10-27 Андрей Александрович Клинов FILTER INSTALLATION
RU2415253C1 (en) * 2010-01-25 2011-03-27 Владимир Васильевич Кунеевский Immersed pump with cleaned in well filter
RU106304U1 (en) * 2010-07-13 2011-07-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина BODY PUMP FILTER
RU117967U1 (en) * 2012-03-16 2012-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЭСКОМ" FILTER Borehole Slit Slotted Rod Depth Pump
RU134576U1 (en) * 2013-04-22 2013-11-20 Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп" FILTER WELL DRILLING SLOT "SLIDE"
RU135351U1 (en) * 2013-07-01 2013-12-10 Асгар Маратович Валеев Borehole Sand Filter
RU2531702C1 (en) * 2013-09-17 2014-10-27 Мурад Давлетович Валеев Flushing of filter mounted at borehole pump inlet
US10450847B2 (en) * 2017-04-18 2019-10-22 Weatherford Technology Holdings, Llc Subsurface reciprocating pump for gassy and sandy fluids

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2018256302B2 (en) Subsurface reciprocating pump for gassy and sandy fluids
CA2302538C (en) Production tubing shunt valve
CA3121080C (en) Standing valve assembly and related systems for downhole reciprocating pump
RU2789218C1 (en) Self-cleaning downhole filter and method of washing it without extraction
RU60613U1 (en) SUBMERSIBLE BORE PUMP UNIT FOR OIL PRODUCTION, SAFETY AND RETURN VALVES OF A SUBMERSIBLE BORE PUMP UNIT, AND A DEVICE FOR SEALING A RING GAP IN A WELL
CA2984164A1 (en) Dual barrier injection valve with a variable orifice
RU113782U1 (en) COMBINED DRILL VALVE
RU2225502C1 (en) Method for extracting gas and fluid from the well and sucker-rod well pump implementing said method
RU2722610C2 (en) Downhole tool having axial channel and opening/closing side channel for fluid medium
RU2568617C1 (en) Device for simulated operation of horizontal well
RU2811215C1 (en) Downhole pumping unit with cleanable filter
RU2810782C1 (en) Check valve
RU2685360C1 (en) Mechanical valve
RU2631123C1 (en) Valve unit of drilling column
RU2657563C1 (en) Device for automatic cleaning of downhole equipment
RU2190756C1 (en) Process of production maintenance of producing well and insert pump for its realization
RU2396423C1 (en) Hydrodynamic filter with impulse flushing
RU2593847C2 (en) Well filter cleanout device
RU2725909C1 (en) Suction pump of deep-well pump
CN215907822U (en) Wellhead filter
CN116122773B (en) Single-double-tube combined jet pipe column
RU2081997C1 (en) Non-return washing valve
RU2239052C1 (en) Well sucker-rod pump for extracting liquid and gas
SU1229427A1 (en) Well sucker rod pumping unit
CN219299244U (en) Well backwashing device and well cleanable packer