RU2815670C1 - Система фильтрации для защиты штангового насоса - Google Patents
Система фильтрации для защиты штангового насоса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815670C1 RU2815670C1 RU2023123286A RU2023123286A RU2815670C1 RU 2815670 C1 RU2815670 C1 RU 2815670C1 RU 2023123286 A RU2023123286 A RU 2023123286A RU 2023123286 A RU2023123286 A RU 2023123286A RU 2815670 C1 RU2815670 C1 RU 2815670C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diameter
- magnets
- pump
- metal
- perforated plates
- Prior art date
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 10
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 abstract description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 8
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 208000035480 Ring chromosome 8 syndrome Diseases 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- -1 perforated plates Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, может быть использовано при добыче нефтесодержащей пластовой жидкости с помощью установки штангового глубинного насоса в добывающих скважинах, в том числе осложненных механическими примесями, представленными преимущественно ферромагнитными частицами. Система содержит нижний фильтр с магнитами под цилиндром насоса, спускаемого на насосно-компрессорных трубах (НКТ), и верхний фильтр с магнитами над цилиндром насоса. Нижний фильтр выполнен из металлического кольца с жестко закрепленной крестовиной из металлических перфорированных пластин, направленных к устью скважины. Ширина металлических перфорированных пластин на 2 мм меньше внутреннего диаметра труб хвостовика, а высота составляет 50-80 см. Нижний фильтр размещен в патрубке НКТ, вставлен в муфтовое соединение труб хвостовика. Верхний фильтр выполнен в виде хомута с металлическими, перфорированными пластинами, одеваемого на нижнюю колонну насосных штанг, соединяемую со штоком или плунжером насоса, зажимаемого в пластинах хомута. Перфорированные пластины расположены относительно друг друга под углом 90 градусов, с шириной на 4 мм меньше внутреннего диаметра колонны НКТ, высотой 20-30 см. В отверстия в пластинах установлены магниты. Отверстия выполнены переменного диаметра, первый диаметр равен диаметру устанавливаемых магнитов, второй диаметр равен на 2 мм меньше диаметра магнитов. Повышается эффективность улавливания ферромагнитных частиц за счет усиления омагничивания обрабатываемой среды однонаправленным магнитным полем. 3 ил.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, может быть использована при добыче нефтесодержащей пластовой жидкости с помощью установки штангового глубинного насоса в добывающих скважинах, в том числе осложненных механическими примесями, представленными преимущественно ферромагнитными частицами (окалина, окислы и пр.).
Эксплуатация скважин установками штанговых глубинных насосов, зачастую осложняется наличием механических примесей, представленных окалиной, окислами и продуктами коррозии. Данные примеси образуются в результате коррозии наружной поверхности колонны насосно-компрессорных труб и внутренней поверхности эксплуатационной колонны и далее попадают в штанговый насос через прием, а также осыпаются с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб при остановках скважин. Это приводит к засорению клапанов или заклиниванию плунжера в цилиндре, что требует проведение подземного ремонта с заменой насоса. Применение барьерных фильтров на приеме насоса и шламоуловителей над насосом не всегда оказывается эффективным для окалины и продуктов коррозии в связи с малыми размерами и различной структурой частиц.
Из уровня техники известен щелевой фильтр (патент RU № 2445146, МПК B01D 29/48, опубл. 20.03.2012 в бюл. №8), содержащий трубу, фильтровальный участок которой имеет перфорацию в виде отверстий, фильтрующий элемент в виде навитой по спирали проволоки, пружину. Фильтрующий элемент установлен концентрично трубе между неподвижно закрепленным нижним опорным элементом в виде стакана и подвижным двусторонним упором в кольцевых зазорах между наружным диаметром трубы и внутренними диаметрами нижнего опорного элемента и подвижного двустороннего упора, с опорой на кольцевую площадку каждого. Между подвижным двусторонним упором и верхним подвижным упором в кольцевые зазоры между наружным диаметром трубы и внутренними диаметрами упоров с опорой на кольцевую площадку каждого установлена пружина, первоначальное усилие которой превышает упругую деформацию пружины фильтрующего элемента, что обеспечивает плотное прилегание витков проволоки фильтрующего элемента.
Недостатком данного фильтра является низкая эффективность фильтрации скважинного флюида, содержащего механические примеси, представленными преимущественно ферромагнитными частицами меньшего размера, чем проходное отверстие фильтра, в том числе окалины и окислов железа, что приводит к быстрому образованию большого количества твердых нефтесодержащих отходов и выходу из строя насосного оборудования.
Известен газопесочный якорь скважинного насоса (патент RU №65128, МПК Е21В 43/34, опубл. 27.07.2007 в бюл. №21), включающий закрытую снизу наружную трубу с радиальными впускными отверстиями и внутреннюю трубу для направления скважинной жидкости из нижней части наружной трубы в насос. Впускные отверстия наружной трубы закрыты фильтрующей сеткой, причем в кольцевом пространстве между наружной трубой и сеткой установлены разделительные кольца, размещенные непосредственно под каждым рядом впускных отверстий наружной трубы.
Несмотря на то, что газопесочный якорь более эффективно задерживает мелкие механические примеси по сравнению с щелевым фильтром, он все же имеет недостаточную эффективность при очистке скважинного флюида от окалины и окислов, имеющих мелких размер частиц, особенно при из размере менее 0,1 мм.
Наиболее близким является магнитный фильтр скважинного глубинного насоса (патент RU №190608, МПК E21В 43/08, опубл. 04.07.2019 в бюл. №19), содержащий патрубок насосно-компрессорной трубы с магнитами и приемный фильтр, выполненные с возможностью их размещения под цилиндром насоса, отличающийся тем, что он содержит дополнительный патрубок с магнитами, выполненными с возможностью их размещения над цилиндром насоса, при этом магниты выполнены в виде пластин, которые закреплены на внутренней поверхности патрубков.
Недостатком данного фильтра является низкая эффективность из-за расположения магнитов на внутренней поверхности патрубков, поэтому большинство ферромагнитных частиц (окалина, окислы) в середине потока скважинного флюида не попадают под воздействие магнитного поля и проникают в штанговый насос, что приводит к быстрому выходу из строя насосного оборудования.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности улавливания ферромагнитных частиц (окалина, окислы и пр.) за счет усиления омагничивания обрабатываемой среды (скважинного флюида) однонаправленным магнитным полем.
Технический результат достигается системой фильтрации для защиты штангового насоса, включающей нижний фильтр с магнитами под цилиндром насоса, спускаемого на насосно-компрессорных трубах, и верхний фильтр над цилиндром насоса.
Новым является то, что нижний фильтр выполнен из металлического кольца с жестко закрепленной крестовиной из металлических, перфорированных пластин, направленных к устью скважины, ширина металлических, перфорированных пластин на 2 мм меньше внутреннего диаметра труб хвостовика, а высота составляет 50-80 см, нижний фильтр размещен в патрубке насосно-компрессорной трубы, вставлен в муфтовое соединение труб хвостовика, верхний фильтр выполнен в виде хомута с металлическими, перфорированными пластинами, одеваемого на нижнюю колонну насосных штанг, соединяемую со штоком или плунжерном насоса, зажимаемого в пластинах хомута болтовыми соединениями, при этом металлические, перфорированные пластины расположены относительно друг друга под углом 90 градусов, с шириной на 4 мм меньше внутреннего диаметра колонны насосно-компрессорных труб, высотой 20-30 см, при том в отверстия в металлических, перфорированных пластинах установлены магниты, отверстия в металлических, перфорированных пластинах выполнены переменного диаметра, первый диаметр равен диаметру устанавливаемых магнитов, второй диаметр равен на 2 мм меньше диаметра магнитов.
На фиг. 1 изображена общая схема системы фильтрации в составе скважинной штанговой насосной установки, на фиг. 2 изображен разрез А-А, на фиг. 3 изображен разрез Б-Б, где нижний фильтр - 1, верхний фильтр - 2, цилиндр насоса - 3, плунжер насоса - 4, всасывающий клапан - 5, нагнетательный клапан - 6, крестовина из металлических, перфорированных пластин нижнего фильтра - 7, металлическое кольцо - 8, хвостовик - 9, муфтовое соединение труб хвостовика - 10, хомут верхнего фильтра с металлическими, перфорированными пластинами - 11, болтовые соединения - 12, колонна насосных штанг - 13, насосно-компрессорная труба - 14, магниты - 15, отверстия в пластинах - 16.
Система фильтрации для защиты штангового насоса содержит нижний фильтр 1 с магнитами 15 под цилиндром насоса 3, спускаемого на насосно-компрессорных трубах 13, и верхний фильтр 2 над цилиндром насоса 3.
Нижний фильтр 1 выполнен из металлического кольца 8 с жестко закрепленной крестовиной из металлических, перфорированных пластин 7, направленных к устью скважины (на фиг. 1-3 не показана). Ширина металлических, перфорированных пластин на 2 мм меньше внутреннего диаметра труб хвостовика 9, а высота составляет 50-80 см.
Нижний фильтр 1 размещен в патрубке насосно-компрессорной трубы 14, вставлен в муфтовое соединение труб хвостовика 10.
Верхний фильтр 2 выполнен в виде хомута с металлическими, перфорированными пластинами 11, одеваемого на нижнюю колонну насосных штанг 13, соединяемую со штоком или плунжерном насоса 4, зажимаемого в пластинах хомута 11 болтовыми соединениями 12.
При этом металлические, перфорированные пластины расположены относительно друг друга под углом 90 градусов, с шириной на 4 мм меньше внутреннего диаметра колонны насосно-компрессорных труб 14, высотой 20-30 см.
При том в отверстия 16 в металлических, перфорированных пластинах установлены магниты 15. Дополнительное фиксирование магнитов 15 в отверстиях 16 обеспечивают нанесением клея.
Отверстия 16 в металлических, перфорированных пластинах выполнены переменного диаметра, первый диаметр равен диаметру устанавливаемых магнитов 15, второй диаметр равен на 2 мм меньше диаметра магнитов 15.
При необходимости в зависимости от интенсивности количества мех присесей (окалина, окислы и пр.) и дебита жидкости, количество нижних 1 и верхних 2 фильтров может быть увеличено до 2-х или 3-х.
Система фильтрации работает следующим образом. При работе штангового глубинного насоса, приводимого в действие приводом через колонну насосных штанг 13, производится подъем продукции сначала по трубам хвостовика 9, затем по колонне насосно-компрессорных труб 14. При этом окалина и окислы, находящиеся в продукции, задерживаются защитными магнитами 15, обеспечивая защиту узлов насоса от засорения.
Магниты 15 создают высокую общую намагниченность во всем потоке жидкости, что обеспечивает высокую эффективность системы фильтрации от ферромагнитных частиц. Происходит усиление омагничивания обрабатываемой среды однонаправленным магнитным полем, как следствие нижний фильтр 1 задерживает металлические примеси (окалину), поступающие в насос из ствола скважины, а верхний фильтр 2 задерживает металлические примеси (окалину), осыпающиеся и осаждающиеся вниз по колонне насосно-компрессорных труб 14 при остановках скважины.
Таким образом, предлагаемое изобретение повышает эффективность системы фильтрации для защиты штангового насоса улавливанием ферромагнитных частиц за счет усиления омагничивания обрабатываемой среды однонаправленным магнитным полем.
Claims (1)
- Система фильтрации для защиты штангового насоса, включающая нижний фильтр с магнитами под цилиндром насоса, спускаемого на насосно-компрессорных трубах (НКТ), и верхний фильтр над цилиндром насоса, отличающаяся тем, что нижний фильтр выполнен из металлического кольца с жестко закрепленной крестовиной из металлических перфорированных пластин, направленных к устью скважины, ширина металлических перфорированных пластин на 2 мм меньше внутреннего диаметра труб хвостовика, а высота составляет 50-80 см, нижний фильтр размещен в патрубке НКТ, вставлен в муфтовое соединение труб хвостовика, верхний фильтр выполнен в виде хомута с металлическими перфорированными пластинами, одеваемого на нижнюю колонну насосных штанг, соединяемую со штоком или плунжером насоса, зажимаемого в пластинах хомута болтовыми соединениями, при этом металлические перфорированные пластины расположены относительно друг друга под углом 90 градусов, с шириной на 4 мм меньше внутреннего диаметра колонны насосно-компрессорных труб, высотой 20-30 см, притом в отверстия в металлических перфорированных пластинах установлены магниты, отверстия в металлических перфорированных пластинах выполнены переменного диаметра, первый диаметр равен диаметру устанавливаемых магнитов, второй диаметр равен на 2 мм меньше диаметра магнитов.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2815670C1 true RU2815670C1 (ru) | 2024-03-19 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU859608A1 (ru) * | 1979-04-09 | 1981-08-30 | Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Магнитный фильтр |
RU33398U1 (ru) * | 2003-06-30 | 2003-10-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Устройство для добычи нефти |
CN201531253U (zh) * | 2009-11-05 | 2010-07-21 | 黄绍业 | 油井用磁性护泵装置 |
RU2478775C2 (ru) * | 2011-05-04 | 2013-04-10 | Александр Яковлевич Третьяк | Скважинный фильтр |
RU2685514C1 (ru) * | 2018-04-13 | 2019-04-19 | Александр Александрович Третьяк | Скважинный самоочищающийся фильтр |
RU190608U1 (ru) * | 2018-08-15 | 2019-07-04 | Публичное акционерное общество "Акционерная нефтяная Компания "Башнефть" | Магнитный фильтр скважинного глубинного насоса |
US20230235650A1 (en) * | 2022-01-24 | 2023-07-27 | Mason Specialty Tools, L.L.C | Fluid Conditioning and/or Treatment System |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU859608A1 (ru) * | 1979-04-09 | 1981-08-30 | Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Магнитный фильтр |
RU33398U1 (ru) * | 2003-06-30 | 2003-10-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Устройство для добычи нефти |
CN201531253U (zh) * | 2009-11-05 | 2010-07-21 | 黄绍业 | 油井用磁性护泵装置 |
RU2478775C2 (ru) * | 2011-05-04 | 2013-04-10 | Александр Яковлевич Третьяк | Скважинный фильтр |
RU2685514C1 (ru) * | 2018-04-13 | 2019-04-19 | Александр Александрович Третьяк | Скважинный самоочищающийся фильтр |
RU190608U1 (ru) * | 2018-08-15 | 2019-07-04 | Публичное акционерное общество "Акционерная нефтяная Компания "Башнефть" | Магнитный фильтр скважинного глубинного насоса |
US20230235650A1 (en) * | 2022-01-24 | 2023-07-27 | Mason Specialty Tools, L.L.C | Fluid Conditioning and/or Treatment System |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10370946B2 (en) | Intake screen assembly for submersible well pump | |
AU2018256302B2 (en) | Subsurface reciprocating pump for gassy and sandy fluids | |
RU2005119164A (ru) | Способ и система для обработки скважины | |
US10677032B1 (en) | Electric submersible pump intake system, apparatus, and method | |
US7174957B1 (en) | Magnetic bailer | |
RU2815670C1 (ru) | Система фильтрации для защиты штангового насоса | |
RU65123U1 (ru) | Скважинный фильтр для вставного штангового глубинного насоса | |
RU2531702C1 (ru) | Способ промывки фильтра, установленного при приеме скважинного насоса | |
RU2710713C1 (ru) | Способ устройства комбинированного дренажа со шнековым подъемом воды | |
RU2355876C1 (ru) | Фильтр скважинный | |
CN216517938U (zh) | 一种自充填防砂防蜡提液生产工具 | |
RU2407881C1 (ru) | Фильтр для гидравлического забойного двигателя | |
RU2590924C1 (ru) | Фильтр очистки скважинной жидкости | |
RU2815994C1 (ru) | Шламоуловитель для погружного центробежного насоса | |
RU199272U1 (ru) | Составной фильтр вставного скважинного штангового насоса | |
RU2346146C1 (ru) | Система для магнитной обработки жидкости в скважине, оборудованной электроцентробежным насосом с погружным электродвигателем (варианты) | |
RU2811633C1 (ru) | Штанговый глубинный насос с протекторной защитой | |
RU2784705C1 (ru) | Скважинная насосная установка с противопесочным фильтром | |
RU2444613C1 (ru) | Защитное устройство скважинной установки электроцентробежного насоса в осложненных условиях | |
RU2798538C1 (ru) | Устройство для слива жидкости при подъеме колонны труб из скважины | |
RU2139418C1 (ru) | Устройство для очистки жидкости в скважине | |
RU190608U1 (ru) | Магнитный фильтр скважинного глубинного насоса | |
RU2803014C1 (ru) | Шламоуловитель надпакерный | |
RU2705682C1 (ru) | Фильтрующий модуль (варианты) | |
RU2262006C2 (ru) | Устройство для предотвращения засорения механизмов электроцентробежных насосов в скважинах |