RU43307U1

RU43307U1 - WELL DEPTH PUMP FILTER

Info

Publication number: RU43307U1
Application number: RU2004129847/22U
Authority: RU
Inventors: Б.С. Захаров; Г.Н. Шариков; Е.Г. Кормишин; В.Р. Драчук
Original assignee: Захаров Борис Семенович
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2005-01-10

Abstract

Полезная модель относится к нефтегазовой и горной промышленности, а именно к технике добычи различных сред из скважин. Фильтр скважинного глубинного насоса содержит два расположенных один в другом с зазором относительно друг друга в радиальном направлении фильтрующих элемента с щелевыми отверстиями в их боковых стенках, причем наружный фильтрующий элемент выполнен в виде стакана с цилиндрической боковой стенкой, а внутренний фильтрующий элемент - в виде цилиндрического насадка, причем щелевые отверстия в его боковой стенке выполнены в виде поперечных прорезей с обеспечением возможности восприятия сжимающих и растягивающих усилий в осевом направлении, наружный фильтрующий элемент выполнен с продольными щелевыми отверстиями, а поперечные прорези, образующие щелевые отверстия внутреннего фильтрующего элемента, выполнены в виде поперечных пропилов на глубину не менее 0,8 от его наружного диаметра, при этом соседние пропилы направлены навстречу друг другу. В результате достигается повышение эффекта самоочистки скважинного фильтра и за счет этого повышение надежности и долговечности работы.The utility model relates to the oil and gas and mining industries, and in particular to the technique of extracting various media from wells. The well pump contains two filter elements located one in the other with a gap relative to each other in the radial direction with slotted holes in their side walls, the external filter element being made in the form of a cup with a cylindrical side wall and the internal filtering element in the form of a cylindrical nozzle moreover, the slotted holes in its side wall are made in the form of transverse slots with the possibility of perception of compressive and tensile forces in the axial direction and, the outer filter element is made with longitudinal slotted holes, and the transverse slots forming the slotted holes of the inner filter element are made in the form of transverse cuts to a depth of at least 0.8 from its outer diameter, while adjacent cuts are directed towards each other. As a result, an increase in the effect of self-cleaning of the downhole filter is achieved, and due to this, an increase in the reliability and durability of the work.

Description

Полезная модель относится к нефтегазовой и горной промышленности, а именно к технике добычи различных сред из скважин, в частности к скважинным фильтрам для фильтрации жидкой среды, добываемой из нефтяных, водяных и других тому подобных скважин.The utility model relates to the oil and gas and mining industries, and in particular to the technique of extracting various media from wells, in particular to downhole filters for filtering a fluid extracted from oil, water and other similar wells.

Известен скважинный фильтр, содержащий перфорированную трубу с муфтой, металлическую сетку, охватывающую наружную поверхность перфорированной трубы, и проволочную обмотку, причем перфорированная труба на наружной ее поверхности выполнена с ребрами, расположенными по спирали с шагом на ширину сетки или с шагом 800-1200 мм (см. патент RU №2097533, кл. Е 21 В 43/08, опубл. 27.11.97).A well-known well filter comprising a perforated pipe with a sleeve, a metal mesh covering the outer surface of the perforated pipe, and a wire winding, the perforated pipe on its outer surface being made with ribs located in a spiral with a step to a mesh width or a step of 800-1200 mm ( see patent RU No. 2097533, class E 21 B 43/08, publ. 11/27/97).

Однако известный скважинный фильтр имеет низкий эффект самоочистки фильтрующих отверстий.However, the known well filter has a low self-cleaning effect of the filter holes.

Известен скважинный фильтр, содержащий перфорированный корпус с размещенной вдоль него рукавной сеткой, надетой на цилиндрический пружинный опорный каркас (см. патент RU №2133820, кл. Е 21 В 43/08, опубл. 27.07.99).Known downhole filter containing a perforated housing with a sleeve mesh placed along it, worn on a cylindrical spring support frame (see patent RU No. 2133820, class E 21 B 43/08, publ. 07.27.99).

Недостатком известного скважинного фильтра является низкий эффект самоочистки, который отрицательно влияет на его надежность и долговечность.A disadvantage of the known downhole filter is the low self-cleaning effect, which adversely affects its reliability and durability.

Наиболее близким к полезной модели по конструктивным особенностям и техническому результату является фильтр, содержащий два расположенных один в другом с зазором относительно друг друга в радиальном направлении фильтрующих элемента с щелевыми отверстиями в их боковых стенках, причем наружный фильтрующий элемент выполнен в виде стакана с цилиндрической боковой стенкой, а внутренний фильтрующий элемент - в виде цилиндрического насадка, причем щелевые The closest to the utility model in terms of design features and technical result is a filter containing two filter elements located one in another with a gap relative to each other in the radial direction with slotted holes in their side walls, the outer filter element being made in the form of a cup with a cylindrical side wall , and the inner filter element is in the form of a cylindrical nozzle, and slotted

отверстия в его боковой стенке выполнены в виде поперечных прорезей с обеспечением возможности восприятия сжимающих и растягивающих усилий в осевом направлении (см. патент RU №2196631, кл. В 01 D 29/44, 20.01.2003).the holes in its side wall are made in the form of transverse slots with the possibility of perception of compressive and tensile forces in the axial direction (see patent RU No. 2196631, CL 01 D 29/44, 01/20/2003).

Однако данный фильтр имеет относительно жесткую конструкцию, что снижает его возможность по самоочистке от механических примесей в процессе работы фильтра.However, this filter has a relatively rigid structure, which reduces its ability to self-clean from mechanical impurities during the operation of the filter.

Техническим результатом, на достижение которого направлена настоящая полезная модель, является повышение эффекта самоочистки скважинного фильтра и за счет этого повышение надежности и долговечности работы.The technical result, the achievement of which is directed by the present utility model, is to increase the self-cleaning effect of the downhole filter and thereby increase the reliability and durability of the work.

Указанный результат достигается тем, что фильтр скважинного глубинного насоса содержит два расположенных один в другом с зазором относительно друг друга в радиальном направлении фильтрующих элемента с щелевыми отверстиями в их боковых стенках, причем наружный фильтрующий элемент выполнен в виде стакана с цилиндрической боковой стенкой, а внутренний фильтрующий элемент - в виде цилиндрического насадка, причем щелевые отверстия в его боковой стенке выполнены в виде поперечных прорезей с обеспечением возможности восприятия сжимающих и растягивающих усилий в осевом направлении, наружный фильтрующий элемент выполнен с продольными щелевыми отверстиями, а поперечные прорези, образующие щелевые отверстия внутреннего фильтрующего элемента, выполнены в виде поперечных пропилов на глубину не менее 0,8 от его наружного диаметра, при этом соседние пропилы направлены навстречу друг другу.This result is achieved by the fact that the filter of the downhole well pump contains two filter elements located one in the other with a gap relative to each other in the radial direction with slotted holes in their side walls, the external filter element being made in the form of a glass with a cylindrical side wall, and the internal filtering element the element is in the form of a cylindrical nozzle, and the slotted holes in its side wall are made in the form of transverse slots with the possibility of perception of compressive and tensile forces in the axial direction, the outer filter element is made with longitudinal slotted holes, and the transverse slots forming the slotted holes of the inner filter element are made in the form of transverse cuts to a depth of at least 0.8 from its outer diameter, while adjacent cuts are directed towards each other to a friend.

В ходе анализа работы различного рода фильтров было установлено, что выполнение внутреннего фильтрующего элемента с пропилами во взаимно-противоположном направлении позволяет придать внутреннему фильтрующему элементу свойства пружины, что в свою очередь позволяет создать самоочищающуюся конструкцию внутреннего фильтрующего In the course of analyzing the operation of various types of filters, it was found that the execution of the internal filtering element with cuts in the opposite direction allows to give the internal filtering element the properties of a spring, which in turn allows you to create a self-cleaning design of the internal filtering

элемента. Выполнение наружного фильтрующего элемента в виде стакана с продольными щелевыми отверстиями позволяет отделить крупные частицы и тем самым организовать двухступенчатую систему фильтрации откачиваемой среды. Установка внутреннего фильтрующего элемента в наружном фильтрующем элементе с зазором относительно его боковых внутренних стенок позволяет обладающему свойствами пружины внутреннему фильтрующему элементу в процессе фильтрации сжиматься и разжиматься под действием неравномерного потока откачиваемой среды и вибрации колонны труб с глубинным насосом, что вызывает эффект самоочищения фильтрующей наружной поверхности от прилипших к ней частиц примесей. Сочетание продольных щелевых отверстий наружного фильтрующего элемента и поперечных щелевых отверстий внутреннего фильтрующего элемента позволяет повысить степень очистки откачиваемой среды при минимально допустимом гидравлическом сопротивлении фильтра. Выполнение внутреннего фильтрующего элемента в виде цилиндрического насадка с поперечными щелевидными пропилами во взаимно противоположном направлении позволяет создать легкий в изготовлении фильтрующий элемент, имеющий строго контролируемые щелевые отверстия.item. The implementation of the outer filter element in the form of a glass with longitudinal slotted holes allows you to separate large particles and thereby organize a two-stage system for filtering the pumped medium. The installation of an internal filter element in the external filter element with a gap relative to its side inner walls allows the spring filtering element to compress and expand during the filtering process under the influence of an uneven flow of the pumped-out medium and vibration of the pipe string with the deep pump, which causes the filter surface to self-clean from admixture particles adhering to it. The combination of the longitudinal slotted holes of the outer filter element and the transverse slotted holes of the inner filter element allows to increase the degree of purification of the pumped medium with the minimum allowable hydraulic resistance of the filter. The implementation of the internal filter element in the form of a cylindrical nozzle with transverse slit-like cuts in the opposite direction allows you to create an easy-to-manufacture filter element with strictly controlled slotted holes.

В конечном итоге удалось добиться надежной самоочистки фильтрующей поверхности фильтра при повышении надежности работы и упрощении конструкции фильтра.In the end, it was possible to achieve reliable self-cleaning of the filter surface of the filter while increasing reliability and simplifying the design of the filter.

На чертеже показан продольный разрез фильтра скважинного глубинного насоса.The drawing shows a longitudinal section of a filter of a well pump.

Фильтр скважинного глубинного насоса 1 содержит два расположенных один в другом с зазором относительно друг друга в радиальном направлении фильтрующих элемента 2 и 3 с щелевыми отверстиями, соответственно, 4 и 5 в их боковых стенках. Наружный фильтрующий элемент 2 выполнен в виде стакана с цилиндрической боковой стенкой и подключен глубинному насосу 1. Внутренний фильтрующий The filter of the downhole pump 1 contains two filter elements 2 and 3 located one in the other with a gap relative to each other in the radial direction with slotted holes, respectively, 4 and 5 in their side walls. The outer filter element 2 is made in the form of a glass with a cylindrical side wall and is connected to the downhole pump 1. The inner filter element

элемент 3 выполнен в виде цилиндрического насадка, причем щелевые отверстия 5 в его боковой стенке выполнены в виде поперечных прорезей с обеспечением возможности восприятия сжимающих и растягивающих усилий в осевом направлении. Наружный фильтрующий элемент 2 выполнен с продольными щелевыми отверстиями 4, а поперечные прорези, образующие щелевые отверстия 5 внутреннего фильтрующего элемента 3, выполнены в виде поперечных пропилов на глубину L не менее 0,8 от его наружного диаметра D, при этом соседние пропилы направлены навстречу друг другу с приданием таким образом внутреннему фильтрующему элементу свойств пружины. Снизу к наружному фильтрующему элементу 2 присоединен накопитель 6, например в виде трубы с заглушкой.element 3 is made in the form of a cylindrical nozzle, and slotted holes 5 in its side wall are made in the form of transverse slots with the possibility of perception of compressive and tensile forces in the axial direction. The outer filter element 2 is made with longitudinal slotted holes 4, and the transverse slots forming the slotted holes 5 of the inner filtering element 3 are made in the form of transverse cuts to a depth L of at least 0.8 from its outer diameter D, while adjacent cuts are directed towards each other to a friend, thereby imparting the spring properties to the internal filter element. Bottom to the outer filter element 2 is attached a drive 6, for example in the form of a pipe with a plug.

Фильтр скважинного глубинного насоса работает следующим образом. Жидкость с механическими примесями различных размеров поступает извне через щелевые отверстия 4 наружного фильтрующего элемента 2, при этом от откачиваемой глубинным насосом 1 жидкой среды отделяются крупные примеси, размер которых превышает размер щелевых отверстий 4. Далее частично очищенная откачиваемая среда набегает на внутренний фильтрующий элемент 3, где и происходит ее окончательная фильтрация. Частицы с размерами менее ширины образованных пропилами щелевых отверстий 5 внутреннего фильтрующего элемента 3, совместно с продукцией скважины проходят сквозь фильтр, а частицы более крупные, находясь на поверхности внутреннего фильтрующего элемента 3 в зазоре между последним и наружным фильтрующим элементом 2, постепенно под действием гравитации сползают вниз в накопитель 6. Самоочищение фильтра существенно стимулируется как естественными гидравлическими и механическими колебаниями (в том числе и вибрацией), передающимися на фильтр при работе глубинного насоса, например штангового насоса, так и возвратно-поступательными колебаниями внутреннего фильтрующего элемента 3 относительно подвешенного на глубинном насосе 1 наружного фильтрующего элемента 2.The filter of the downhole pump operates as follows. A fluid with mechanical impurities of various sizes comes from the outside through the slit openings 4 of the outer filter element 2, while large impurities are separated from the liquid medium pumped out by the deep pump 1, the size of which exceeds the size of the slit openings 4. Next, a partially purified pumped medium runs onto the inner filter element 3, where its final filtration takes place. Particles smaller than the width formed by the cuts of the slit holes 5 of the inner filter element 3, together with the well products pass through the filter, and larger particles, being on the surface of the inner filter element 3 in the gap between the last and outer filter element 2, gradually slide under the influence of gravity down to the drive 6. The self-cleaning of the filter is significantly stimulated by both natural hydraulic and mechanical vibrations (including vibration) transmitted to the filter during the operation of the deep pump, for example, a sucker rod pump, and the reciprocating vibrations of the internal filter element 3 relative to the external filter element 2 suspended from the deep pump 1.

Таким образом, скважинный фильтр обеспечивает достижение требуемого технического результата при эксплуатации в комплекте с внутрискважинным оборудованием от момента его запуска в работу и до остановки и замены. Данная полезная модель может быть использована в нефтегазовой, горной промышленности и других отраслях промышленности при откачке из скважин различного рода жидких сред с механическими примесями.Thus, the downhole filter ensures the achievement of the required technical result when operating complete with downhole equipment from the moment it is put into operation and until it is stopped and replaced. This utility model can be used in the oil and gas, mining and other industries when pumping various types of liquid media with mechanical impurities from wells.

Claims

A downhole well pump filter, comprising two filter elements located one in the other with a gap relative to each other in the radial direction with slotted holes in their side walls, the external filter element being made in the form of a cup with a cylindrical side wall and the internal filtering element in the form of a cylindrical nozzle, and the slotted holes in its side wall are made in the form of transverse slots with the possibility of perception of compressive and tensile forces in the axial direction characterized in that the outer filter element is made with longitudinal slotted holes, and the transverse slots forming the slotted holes of the inner filter element are made in the form of transverse cuts to a depth of at least 0.8 from its outer diameter, while adjacent cuts are directed towards each other to a friend.