RU52096U1

RU52096U1 - Borehole Filter

Info

Publication number: RU52096U1
Application number: RU2005117171/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Чигряй; Владимир Владимирович Ильюхин; Александр Владимирович Федотов
Original assignee: Владимир Александрович Чигряй
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2006-03-10

Abstract

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, конкретно к фильтрующим устройствам, и может быть использована при эксплуатации скважин. Скважинный фильтр содержит выполненный в виде трубы корпус с циркуляционными отверстиями, фильтрующий элемент, установленный на корпусе и образованный стрингерами, расположенными вдоль корпуса, и закрепленной на них проволочной навивки, а торцевые поверхности навивки размещены в кольцевых бандажах и концы проволочной навивки закреплены в последних, при этом в циркуляционных отверстиях корпуса установлены цилиндрические герметизирующие колпачки с глухим отверстием, выступающие внутрь корпуса фильтра донной частью с возможностью среза этой части после монтажа и сообщения внутреннего пространства корпуса с наружным окружающим фильтр пространством. Каждый колпачок установлен в циркуляционном отверстии с натягом, глухое отверстие выполнено ступенчато сужающимся от открытого торца колпачка, на наружной поверхности колпачка выполнено ослабленное сечение на расстоянии от открытого торца колпачка равном толщине стенки трубы корпуса, при этом длина ступени большего диаметра глухого отверстия меньше толщины стенки трубы корпуса. В результате достигается жесткая фиксация герметизирующих колпачков в циркуляционных отверстиях и создание в герметизирующих колпачках ослабленных сечений, что исключает перекос и выбивание при срезании донной части колпачка оставшейся его части из циркуляционного отверстия, при этом достигается повышение надежности работы скважинного фильтра.The utility model relates to the oil and gas industry, specifically to filtering devices, and can be used in well operations. The downhole filter contains a pipe-shaped casing with circulation holes, a filter element mounted on the casing and formed by stringers located along the casing and a wire winding attached to them, and the end surfaces of the winding are placed in annular bandages and the ends of the wire winding are fixed in the latter, with In this case, cylindrical sealing caps with a blind hole are installed in the circulation openings of the housing, protruding into the filter housing with a bottom part with the possibility of for this part after the installation and posts inside the unit with the outer space surrounding the filter. Each cap is installed in a tightened circulation hole, the blind hole is made stepwise tapering from the open end of the cap, on the outer surface of the cap a weakened section is made at a distance from the open end of the cap equal to the wall thickness of the pipe body, while the step length of a larger diameter of the blind hole is less than the thickness of the pipe wall corps. As a result, rigid fixation of the sealing caps in the circulation openings and the creation of weakened sections in the sealing caps are achieved, which eliminates the distortion and knockout of the remaining part from the circulation hole when cutting the bottom part of the cap, while increasing the reliability of the downhole filter.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, конкретно к фильтрующим устройствам, и может быть использована при эксплуатации скважин.The utility model relates to the oil and gas industry, specifically to filtering devices, and can be used in well operations.

Известен скважинный фильтр, содержащий корпус с циркуляционными отверстиями, фильтрующий элемент, установленный на корпусе и выполненный со стрингерами и размещенной на них проволочной навивки, кольцевой упорный бандаж, жестко закрепляющий торцевую поверхность фильтрующего элемента на корпусе, переходник и кожух, образующий с корпусом и переводником кольцевую камеру, в которую помещена втулкой с радиальными отверстиями и упорными элементами, одна часть которых установлена в радиальных отверстиях втулки, а другая часть - в циркуляционных отверстиях корпуса, выполненных щелевыми, при этом кожух и втулка соединены срезными элементами (см., патент RU №2102585, кл. Е 21 В 43/08, 20.01.1998).Known downhole filter containing a housing with circulation holes, a filter element mounted on the housing and made with stringers and placed on them with a wire winding, an annular thrust bandage, rigidly fixing the end surface of the filter element on the housing, an adapter and a casing forming an annular with the housing and sub a chamber in which the sleeve is placed with radial holes and thrust elements, one part of which is installed in the radial holes of the sleeve, and the other part is in the circulation holes of the housing, made slotted, while the casing and the sleeve are connected by shear elements (see, patent RU No. 2102585, class E 21 B 43/08, 01/20/1998).

Данный скважинный фильтр позволяет организовать работы в скважине после спуска необходимого оборудования и скважинного фильтра в скважину на заданную глубину. Однако данный скважинный фильтр имеет достаточно сложную конструкцию с подвижными элементами, которые обеспечивают перекрытие и открытие циркуляционных отверстий в корпусе фильтра. В условиях работы с жидкими средами, включающими механические примеси, в частности песок и кольматирующие частицы пласта, возможно нарушение работы указанных выше подвижных элементов, что снижает надежность работы данного скважинного фильтра.This downhole filter allows you to organize work in the well after the descent of the necessary equipment and the downhole filter into the well to a predetermined depth. However, this downhole filter has a rather complicated design with movable elements that provide overlapping and opening of circulation holes in the filter housing. Under conditions of working with liquid media, including mechanical impurities, in particular sand and clogging particles of the formation, disruption of the above-mentioned moving elements is possible, which reduces the reliability of this well filter.

Наиболее близким к полезной модели по решаемой задаче и достигаемому результату является скважинный фильтр, содержащий выполненный в виде трубы корпус с циркуляционными отверстиями, фильтрующий элемент, установленный на корпусе и образованный стрингерами, расположенными вдоль корпуса, и закрепленной на них The closest to the utility model for the problem to be solved and the result to be achieved is a well filter containing a housing made in the form of a pipe with circulation holes, a filter element mounted on the housing and formed by stringers located along the housing, and fixed on them

проволочной навивкой, а торцевые поверхности навивки размещены в кольцевых бандажах и концы проволочной навивки закреплены в последних, при этом в циркуляционных отверстиях корпуса установлены цилиндрические герметизирующие колпачки с глухим отверстием, выступающие внутрь корпуса фильтра донной частью с возможностью среза этой части после монтажа и сообщения внутреннего пространства корпуса с наружным окружающим фильтр пространством (см. патент RU №2182960, кл. Е 21 В 43/11,27.05.2002).by winding, and the end surfaces of the winding are placed in annular bandages and the ends of the wire winding are fixed in the latter, while cylindrical sealing caps with a blind hole are installed in the circulation holes of the housing, protruding into the filter housing with a bottom part, with the possibility of cutting this part off after installation and communication of the internal space housings with an outer space surrounding the filter (see patent RU No. 2182960, class E 21 B 43 / 11,27.05.2002).

Конструкция данного скважинного фильтра позволяет устанавливать в циркуляционных отверстиях срезные колпачки. Однако выполнение колпачков с кольцевым буртом, упирающимся в уплотнительное кольцо приводит к снижению надежности работы фильтра, поскольку при срезании донной части колпачков в результате создания срезающим колпачки инструментом поперечных по отношению к колпачку усилий, приводящих к перекосу колпачка, возможно выбивание кольцевого бурта из опорной кольцевой площадки и повреждение кольцевым буртом проволочной фильтрующей поверхности, а также частичное перекрытие кольцевым буртом циркуляционного отверстия, в котором установлен колпачок.The design of this downhole filter allows you to install shear caps in the circulation holes. However, the implementation of caps with an annular collar abutting against the sealing ring leads to a decrease in the reliability of the filter, since when cutting the bottom of the caps as a result of creating transverse forces with respect to the cap with the cap cutting tool, the annular collar may be knocked out of the supporting annular pad and damage to the annular collar of the wire filter surface, as well as a partial overlap by the annular collar of the circulation hole in which olpachok.

Задачей полезной модели является жесткая фиксация герметизирующих колпачков в циркуляционных отверстиях и создание в герметизирующих колпачках ослабленных сечений, что исключает перекос и выбивание при срезании донной части колпачка оставшейся его части из циркуляционного отверстия.The objective of the utility model is the rigid fixation of the sealing caps in the circulation openings and the creation of weakened sections in the sealing caps, which eliminates the distortion and knocking out of the bottom of the cap of the remaining part from the circulation opening when cutting the bottom part.

Как результат достигается повышение надежности работы скважинного фильтра.As a result, an increase in the reliability of the downhole filter is achieved.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что скважинный фильтр содержит выполненный в виде трубы корпус с циркуляционными отверстиями, фильтрующий элемент, установленный на корпусе и образованный стрингерами, расположенными вдоль корпуса, и закрепленной на них проволочной навивки, а торцевые The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the well filter contains a pipe made in the form of a pipe with circulation holes, a filter element mounted on the body and formed by stringers located along the body and a wire winding fixed to them, and end

поверхности навивки размещены в кольцевых бандажах и концы проволочной навивки закреплены в последних, при этом в циркуляционных отверстиях корпуса установлены цилиндрические герметизирующие колпачки с глухим отверстием, выступающие внутрь корпуса фильтра донной частью с возможностью среза этой части после монтажа и сообщения внутреннего пространства корпуса с наружным окружающим фильтр пространством, при этом каждый колпачок установлен в циркуляционном отверстии с натягом, глухое отверстие выполнено ступенчато сужающимся от открытого торца колпачка, на наружной поверхности колпачка выполнено ослабленное сечение на расстоянии от открытого торца колпачка равном толщине стенки трубы корпуса, при этом длина ступени большего диаметра глухого отверстия меньше толщины стенки трубы корпуса.the winding surfaces are placed in annular bandages and the ends of the wire winding are fixed in the latter, while cylindrical sealing caps with a blind hole are installed in the circulation holes of the housing, protruding into the filter housing with the bottom part, with the possibility of cutting this part off after installation and communication of the inner space of the housing with the outer surrounding filter space, with each cap installed in the circulation hole with interference, the blind hole is made stepwise tapering from the open ytogo end cap on the outer surface of the cap holds the weakened section at a distance from the open end cap equal to the wall thickness of the pipe body, wherein the length of the stage of greater diameter of the blind hole is less than the thickness of the body wall of the tube.

Герметизация корпуса скважинного фильтра полыми герметизирующими колпачками необходима в том случае, когда при подготовке вертикально, наклонно или горизонтально пробуренных скважин, требуется промывка эксплуатационной колонны на чистоту для исключения попадания загрязнений в скважинное оборудование, что позволяет исключить преждевременный его износ. Конструкция герметизирующего колпачка должна предусматривать возможность срезания или обламывания выступающей во внутрь трубного пространства корпуса донной части специальным инструментом в момент подготовки скважины к эксплуатации, после ее промывки, что обеспечит доступ газожидкостной фазы нефтяного или водяного пласта во внутрь эксплуатационной колонны.Sealing the well filter housing with hollow sealing caps is necessary if, when preparing vertically, inclined or horizontally drilled wells, it is necessary to flush the production string for cleanliness to prevent contaminants from entering the downhole equipment, which eliminates premature wear. The design of the sealing cap should provide for the possibility of cutting off or breaking off the bottom part protruding into the inside of the pipe space at the time the well is prepared for operation, after washing, which will allow the gas-liquid phase of the oil or water reservoir to enter the production string.

В ходе проведенного исследования было установлено, что конструктивные особенности выполнения герметизирующего колпачка и технологические особенности установки герметизирующих колпачков в циркуляционных отверстиях являются определяющими для надежной работы скважинного фильтра. Установка в каждом циркуляционном отверстии с натягом герметизирующих колпачков позволяет исключить выпадение из циркуляционного отверстия остающейся в нем после срезания донной части In the course of the study, it was found that the design features of the sealing cap and the technological features of the installation of sealing caps in the circulation holes are crucial for the reliable operation of the downhole filter. The installation in each circulation hole with an interference fit of sealing caps allows to exclude the loss of the bottom part remaining in it after cutting from the circulation hole

колпачка цилиндрической его части. Выполнение глухого отверстия ступенчато сужающимся от открытого торца колпачка, выполнение на наружной поверхности колпачка ослабленного сечения на расстоянии от открытого торца колпачка равном толщине стенки трубы корпуса и выполнение длины ступени большего диаметра глухого отверстия меньше толщины стенки трубы корпуса позволяет создать ослабленное сечение герметизирующего колпачки, точно проходящее вдоль внутренней поверхности корпуса скважинного фильтра. В результате при срезании донной части колпачка в циркуляционном отверстии остается цилиндрическая часть герметизирующего колпачка, длина которой равна толщине стенки корпуса, которая жестко закреплена в циркуляционном отверстии, что исключает выпадение или перекос этой цилиндрической части относительно циркуляционного отверстия.cap of its cylindrical part. The execution of a blind hole tapering stepwise from the open end of the cap, the execution on the outer surface of the cap of a weakened cross section at a distance from the open end of the cap equal to the wall thickness of the pipe body and the execution of the step length of a larger diameter of the blind hole less than the wall thickness of the pipe allows you to create a weakened section of the sealing cap, exactly passing along the inner surface of the downhole filter housing. As a result, when cutting the bottom of the cap in the circulation hole, the cylindrical part of the sealing cap remains, the length of which is equal to the wall thickness of the body, which is rigidly fixed in the circulation hole, which prevents this cylindrical part from falling out or skewing relative to the circulation hole.

На фиг.1 представлен продольный разрез скважинного фильтра. На фиг.2 представлен вид I на фиг.1 в увеличенном масштабе.Figure 1 shows a longitudinal section of a downhole filter. Figure 2 presents a view of I in figure 1 on an enlarged scale.

Скважинный фильтр содержит выполненный в виде трубы корпус 1 с циркуляционными отверстиями, фильтрующий элемент 2, установленный на корпусе 1 и образованный стрингерами 3, расположенными вдоль корпуса 1, и закрепленной на них проволочной навивки 4. Торцевые поверхности навивки 4 размещены в кольцевых бандажах 5 и концы проволочной навивки 4 закреплены в последних. В циркуляционных отверстиях корпуса 1 установлены цилиндрические герметизирующие колпачки 6 с глухим отверстием 7, выступающие внутрь корпуса 1 фильтра донной частью с возможностью среза этой части после монтажа и сообщения внутреннего пространства корпуса 1 с наружным окружающим фильтр пространством. Каждый колпачок 6 установлен в циркуляционном отверстии с натягом. Глухое отверстие 7 выполнено ступенчато сужающимся от открытого торца колпачка 6. На наружной поверхности колпачка 6 выполнено ослабленное сечение 8 на расстоянии от открытого торца колпачка 6, равном толщине The downhole filter includes a pipe 1 made in the form of a pipe with circulation holes, a filter element 2 mounted on the housing 1 and formed by stringers 3 located along the housing 1, and a wire winding 4 attached to them. The end surfaces of the winding 4 are placed in the annular bandages 5 and the ends 4 wire windings fixed in the latter. In the circulation openings of the housing 1, cylindrical sealing caps 6 with a blind hole 7 are installed, protruding into the filter housing 1 by the bottom part, with the possibility of cutting off this part after installation and communication of the inner space of the housing 1 with the outer space surrounding the filter. Each cap 6 is installed in the circulation hole with interference. The blind hole 7 is made stepwise tapering from the open end of the cap 6. On the outer surface of the cap 6, a weakened section 8 is made at a distance from the open end of the cap 6, equal to the thickness

стенки трубы корпуса 1. Длина большей ступени 9 глухого отверстия 7 меньше толщины стенки трубы корпуса 1.the walls of the pipe of the housing 1. The length of the larger stage 9 of the blind hole 7 is less than the thickness of the wall of the pipe of the housing 1.

Скважинный фильтр предварительно собирают, как показано на фиг.1. Герметизирующие колпачки 6 жестко закреплены посредством натяга в циркуляционных отверстиях корпуса 1. Натяг обеспечивается путем раздачи большей ступени 9 глухого отверстия 7 специальным инструментом, например дорном, при этом происходит пластическая деформация ступени меньшего диаметра. Этим достигается надежная герметизация соединения. После сборки скважинного фильтра проводят его опрессовку на заданное внутреннее давление. В процессе спуска скважинного фильтра в скважину на колонне труб возможна периодическая промывка скважины через башмак обсадной колонны на различных гидродинамических режимах до стабилизации показателей промывочной жидкости, выходящей на устье скважины. После установки скважинного фильтра на заданной глубине, например против продуктивного пласта, осуществляют срез донной части герметизирующих колпачков 6 путем спуска в колонну труб предназначенного для этого инструмента. Осуществляют собственно вскрытие продуктивного пласта скважины. Скважинная пластовая среда, например нефть или газ, поступают через образованную проволокой 4 фильтрующую поверхность и далее через циркуляционные отверстия в полость корпуса 1 и далее по назначению. При этом возможно создание в скважине депрессии на продуктивный пласт для проведения очистки продуктивного пласта от кольматирующих пласт частиц и интенсификации добычи из продуктивного пласта добываемой жидкой или газообразной сред.The downhole filter is pre-assembled as shown in FIG. The sealing caps 6 are rigidly fixed by means of an interference fit in the circulation openings of the housing 1. An interference fit is provided by distributing a larger step 9 of the blind hole 7 with a special tool, for example a mandrel, with plastic deformation of the step of a smaller diameter. This ensures reliable sealing of the connection. After assembling the downhole filter, it is crimped to a predetermined internal pressure. During the descent of the well filter into the well on the pipe string, it is possible to periodically flush the well through the casing shoe in various hydrodynamic modes until the parameters of the flushing fluid emerging at the wellhead are stabilized. After installing the downhole filter at a predetermined depth, for example, against the reservoir, the bottom part of the sealing caps 6 is cut by lowering the pipe intended for this tool into the column. Carry out the actual opening of the reservoir. A wellbore formation medium, for example oil or gas, enters through a filtering surface formed by wire 4 and then through circulation openings into the cavity of the housing 1 and then to the destination. In this case, it is possible to create a depression in the well on the reservoir to clean the reservoir from particles that clog the reservoir and to intensify production from the reservoir by produced liquid or gaseous media.

Настоящая полезная модель может быть использована в нефтегазовой промышленности для повышения надежности работ по добыче скважин различных жидких или газообразных сред.This utility model can be used in the oil and gas industry to increase the reliability of production of wells of various liquid or gaseous media.

Claims

A downhole filter comprising a pipe-shaped body with circulating holes, a filter element mounted on the body and formed by stringers located along the body and a wire winding attached to them, and the end surfaces of the winding are placed in annular bandages and the ends of the wire winding are fixed in the latter, at the same time, cylindrical sealing caps with a blind hole are installed in the circulation openings of the housing, protruding into the filter housing with a bottom part with the possibility of a cut of this part after installation and communication of the inner space of the housing with the outer space surrounding the filter, characterized in that each cap is installed in a tightened circulation hole, the blind hole is made stepwise tapering from the open end of the cap, on the outer surface of the cap a weakened cross section is made at a distance from the open the end face of the cap is equal to the thickness of the wall of the pipe of the body, while the length of the step of the larger diameter of the blind hole is less than the thickness of the wall of the pipe of the body.