RU57809U1

RU57809U1 - WELL DEPTH PUMP FILTER

Info

Publication number: RU57809U1
Application number: RU2006119404/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Семенович Захаров; Владимир Ростиславович Драчук
Original assignee: Борис Семенович Захаров
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2006-10-27

Abstract

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована в строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Фильтр скважинного глубинного насоса содержит цилиндрический корпус с выполненными в нем щелевыми отверстиями, причем цилиндрический корпус выполнен из отрезка трубы, на наружной поверхности которой выполнены цилиндрические проточки с образованием между проточками цилиндрических кольцевых буртиков, вдоль кольцевых проточек на наружную поверхность корпуса наварены металлические ребра, а щелевые отверстия образованы путем нарезки по винтовой линии со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса на глубину, превышающую толщину стенки корпуса в области цилиндрических проточек, -образной канавки, сужающейся в направлении от оси цилиндрического корпуса. В результате достигается упрощение конструкции и увеличение эффективности эксплуатации фильтра, а также снижение трудозатрат при его изготовлении и ремонте.The utility model relates to the mining industry and can be used in the construction and operation of oil and gas wells. The well pump contains a cylindrical body with slotted openings made in it, and the cylindrical body is made of a pipe segment, on the outer surface of which cylindrical grooves are formed to form cylindrical annular beads between the grooves, metal ribs are welded along the annular grooves on the outer surface of the housing, and slotted holes are formed by cutting along a helix from the side of the inner surface of the cylindrical body to a depth exceeding t lschinu housing wall in cylindrical bores, -shaped groove tapering in the direction from the axis of the cylindrical body. The result is a simplification of the design and an increase in the efficiency of the filter, as well as a reduction in labor costs during its manufacture and repair.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована в строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.The utility model relates to the mining industry and can be used in the construction and operation of oil and gas wells.

Известен скважинный фильтр, содержащий трубчатый перфорированный каркас, продольные опорные стержни с выполненной по их наружной поверхности резьбовой нарезкой (канавками) под витки обмоточной проволоки, причем витки обмоточной проволоки жестко закреплены в резьбовой нарезке с образованием технологической щели (зазора) между ними (см. Гаврилко В.М. Фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин, Москва, 1968 г., с.77).A well-known filter containing a perforated tubular frame, longitudinal support rods with threaded threads (grooves) made on their outer surface for winding wire windings, and winding wire turns are rigidly fixed in threaded thread to form a technological gap (gap) between them (see Gavrilko V.M. Filters of water intake, water-reducing and hydrogeological wells, Moscow, 1968, p.77).

Однако конструкция фильтра недостаточно надежна, что связано с непрочным креплением витков обмоточной проволоки на продольных опорных стержнях. В случае обрыва витков обмоточной проволоки в нескольких местах по периметру происходит разматывание всего фильтра и, как следствие, возникновение аварийной ситуации в скважине.However, the design of the filter is not reliable enough, which is associated with weak mounting of the turns of the winding wire on the longitudinal support rods. In the event of a break in the turns of the winding wire in several places around the perimeter, the entire filter is unwound and, as a result, an emergency occurs in the well.

Наиболее близким к полезной модели по техническому результату и решаемой задаче является фильтр скважинного глубинного насоса, 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 отверстия в его боковой стенке выполнены в виде поперечных прорезей с обеспечением возможности восприятия сжимающих и растягивающих усилий в осевом направлении, (см. патент на полезную модель RU 43307, кл. Е 21 В 43/38, 10.01.2005).The closest to the utility model in terms of the technical result and the problem to be solved is a well borehole 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 outer filter element being made in the form of a glass with a cylindrical side wall, and the inner filter element is in the form of a cylindrical nozzle, and 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 (see patent for utility model RU 43307, class E 21 B 43/38, 01/10/2005).

Данный фильтр обеспечивает надежную фильтрацию откачиваемой из скважины среды. Однако выполнение фильтра в виде двух соосно расположенных цилиндрических корпусов, образующих фильтрующие элементы, с продольными и поперечными щелевыми отверстиями приводит к увеличению гидравлического сопротивления и, как следствие, к снижению производительности. Кроме того, наличие двух соосных цилиндрических корпусов затрудняет техническое обслуживание фильтра.This filter provides reliable filtration of the medium pumped out of the well. However, the implementation of the filter in the form of two coaxially arranged cylindrical bodies forming filter elements with longitudinal and transverse slotted holes leads to an increase in hydraulic resistance and, as a consequence, to a decrease in productivity. In addition, the presence of two coaxial cylindrical bodies makes filter maintenance difficult.

Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является упрощение конструкции и повышение эффективности фильтра скважинного глубинного насоса с повышением удобства и простоты его смены.The task to which the present utility model is directed is to simplify the design and increase the efficiency of the downhole pump filter with increased convenience and ease of changing it.

Техническим результатом, достигаемым при использовании данной полезной модели является повышение надежности работы и снижение себестоимости работ при изготовлении фильтра скважинного глубинного насоса.The technical result achieved by using this utility model is to increase the reliability of work and reduce the cost of work in the manufacture of a filter for a downhole pump.

Указанные задача и технический результат достигаются за счет того, что фильтр скважинного глубинного насоса содержит цилиндрический корпус с выполненными в нем щелевыми отверстиями 5, на наружной поверхности которого выполнены цилиндрические проточки с образованием между проточками цилиндрических кольцевых буртиков, вдоль кольцевых проточек на наружную поверхность корпуса наварены металлические ребра, а щелевые отверстия δ образованы путем нарезки по винтовой линии со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса на глубину, превышающую толщину стенки корпуса в области цилиндрических проточек, -образной канавки, сужающейся в направлении от оси цилиндрического корпуса.The indicated task and technical result are achieved due to the fact that the downhole pump filter contains a cylindrical body with slotted holes 5 made in it, on the outer surface of which cylindrical grooves are formed with the formation of cylindrical annular beads between the grooves, metal welded onto the outer surface of the housing along the annular grooves ribs, and slotted openings δ are formed by cutting along a helical line from the side of the inner surface of the cylindrical body to a depth inu exceeding the wall thickness of the housing in the area of cylindrical grooves, -shaped groove tapering in the direction from the axis of the cylindrical body.

В ходе анализа работы различных конструкций скважинных фильтров было выявлено, что наиболее рациональным является выполнение фильтра с фильтрующей поверхностью аналогичной той, которую получают намоткой по спирали проволоки с профилем, образованным треугольным поперечным During the analysis of the operation of various designs of well filters, it was found that the most rational is the implementation of a filter with a filter surface similar to that obtained by winding in a spiral wire with a profile formed by a triangular transverse

сечением проволоки. В этом случае нет необходимости в продольных опорных стержнях с выполненной на них винтовой нарезкой для укладки проволоки с треугольным поперечным сечением на строго определенном расстоянии витков друг относительно друга. Фильтрующую поверхность аналогичную описанной выше представляется возможным получить путем нарезки отверстия δ по винтовой линии со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса на глубину, превышающую толщину стенки корпуса в области цилиндрических проточек, -образной канавки, сужающейся в направлении от оси цилиндрического корпуса. При этом достигается возможность получать щелевое отверстие со строго определенными заранее параметрами. Таким образом в одном цилиндрическом корпусе объединены функциональные возможности, для достижения которых требовалось специальное оборудование по изготовлению проволоки, ее укладке и фиксации ее положения относительно корпуса и по изготовлению и фиксации на корпусе опорных стержней.wire cross-section. In this case, there is no need for longitudinal support rods with screw thread made on them for laying wire with a triangular cross section at a strictly defined distance of the turns relative to each other. It is possible to obtain a filtering surface similar to that described above by cutting a hole δ along a helical line from the side of the inner surface of the cylindrical body to a depth greater than the thickness of the wall of the body in the region of cylindrical grooves, -shaped groove tapering in the direction from the axis of the cylindrical body. In this case, it is possible to obtain a slotted hole with strictly defined parameters in advance. Thus, functionality was integrated in one cylindrical casing, which required special equipment for the manufacture of wire, its laying and fixing of its position relative to the casing, and for the manufacture and fixing of support rods on the casing.

В то же время удалось получить более простую конструкцию состоящую из одной детали по сравнению с конструкцией фильтра, включающей два цилиндрических корпуса, что позволяет повысить производительность изготовления фильтра, а, следовательно, и насосного агрегата, на входе в который этот фильтр установлен. Выполнение фильтра из отрезка насосно-компрессорной трубы позволяет легко согласовать размеры фильтра по диаметру с диаметром колонны насосно-компрессорных труб, что позволяет использовать для закрепления фильтра на колонне стандартное оборудование, в частности муфты для соединения между собой насосно-компрессорных труб.At the same time, it was possible to obtain a simpler design consisting of one part in comparison with the filter design, which includes two cylindrical bodies, which allows to increase the manufacturing efficiency of the filter, and, consequently, the pump unit, at the inlet of which this filter is installed. The implementation of the filter from a segment of the tubing allows you to easily match the diameter of the filter with the diameter of the tubing string, which allows you to use standard equipment to fix the filter on the string, in particular couplings for connecting tubing to each other.

Наварка, например с помощью обычного сварочного оборудования для электродуговой сварки, продольных ребер позволяет повысить жесткость конструкции фильтра, а, следовательно, обеспечить постоянство расстояния между стенками щелевых отверстий δ, образующих фильтрующую поверхность, что повышает надежность работы фильтра и предотвращает Welding, for example, using conventional welding equipment for electric arc welding, longitudinal ribs can increase the rigidity of the filter structure, and, therefore, to ensure a constant distance between the walls of the slotted holes δ forming the filter surface, which increases the reliability of the filter and prevents

возможность повреждения фильтрующей поверхности фильтра в процессе спуска и подъема оборудования в скважине.the possibility of damage to the filter surface of the filter during the descent and lifting of equipment in the well.

Простота конструкции фильтра позволяет, при необходимости, изготовить его практически в любой мастерской, что исключает необходимость накапливания на складе запасных упругих элементов.The simplicity of the filter design allows, if necessary, to produce it in almost any workshop, which eliminates the need for accumulation of spare elastic elements in the warehouse.

На фиг.1 представлен продольный разрез фильтра скважинного глубинного насоса. На фиг.2 представлен разрез А-А на фиг.1. На фиг.3 представлен вид I на фиг.1.Figure 1 presents a longitudinal section of a filter of a downhole pump. Figure 2 presents a section aa in figure 1. Figure 3 presents a view of I in figure 1.

Фильтр скважинного глубинного насоса содержит цилиндрический корпус 1 с выполненными в нем щелевыми отверстиями 2. Цилиндрический корпус 1 может быть выполнен из отрезка насосно-компрессорной трубы, на наружной поверхности которой выполнены цилиндрические проточки 3 с образованием между проточками цилиндрических кольцевых буртиков 4. Вдоль кольцевых проточек 3 на наружную поверхность корпуса 1 наварены металлические ребра 5. Щелевые отверстия 2 образованы путем нарезки, например на токарно-винторезном станке резцом, по винтовой линии со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 на глубину, превышающую толщину стенки корпуса 1 в области цилиндрических проточек 3, -образной канавки 6, сужающейся в направлении от оси цилиндрического корпуса 1.The well pump contains a cylindrical housing 1 with slotted holes formed therein 2. A cylindrical housing 1 can be made of a segment of a tubing, on the outer surface of which cylindrical grooves 3 are formed with cylindrical annular flanges between the grooves 4. Along the annular grooves 3 metal ribs 5 are welded onto the outer surface of the housing 1. Slotted holes 2 are formed by cutting, for example, on a screw-cutting lathe with a cutter, along a helix with side of the inner surface of the cylindrical housing 1 to a depth exceeding the wall thickness of the housing 1 in the region of the cylindrical grooves 3, -shaped groove 6, tapering in the direction from the axis of the cylindrical body 1.

Как правило, верхний конец отрезка трубы, из которого выполнен цилиндрический корпус 1 выполняют в конической резьбой, аналогичной той, которую нарезают на трубах и которые образуют колонну насосно-компрессорных труб, а нижний конец выполняют либо с конической резьбой, аналогичной резьбе верхнего конца, что необходимо для сборки нескольких фильтров в один фильтр большей производительности, либо нижний конец глушат, например с помощью заглушки 7, которую приваривают к нижнему концу фильтра. Таким образом в нижней части фильтра выполняют сборник 8 механических примесей.Typically, the upper end of the pipe segment from which the cylindrical body 1 is made is made in a tapered thread similar to that which is cut into pipes and which form a tubing string, and the lower end is made either with a tapered thread similar to that of the upper end, which it is necessary to assemble several filters into one filter of higher performance, or the lower end is jammed, for example using a plug 7, which is welded to the lower end of the filter. Thus in the lower part of the filter perform a collection of 8 mechanical impurities.

Скважинный фильтр работает следующим образом.Well filter works as follows.

Жидкость с механическими примесями различных размеров поступает извне к щелевым отверстиям 2 фильтра, при этом от откачиваемой скважинным, например штанговым, винтовым или центробежным насосом 9 жидкой среды отделяются крупные примеси, размер которых превышает размер щелевых отверстий 2. Частицы с размерами менее ширины щелевых отверстий 2 совместно с продукцией скважины проходят сквозь фильтр, при этом более крупные частицы из тех, что прошли сквозь щелевые отверстия 2 постепенно под действием собственного веса оседают в нижней части фильтра, где выполнен сборник 8 механических примесей. Далее очищенная от крупных частичек жидкая среда из фильтра поступает на вход насоса 9.A fluid with mechanical impurities of various sizes exits from the outside to the slit openings 2 of the filter, while large impurities are separated from the liquid medium pumped by a well, for example, rod, screw or centrifugal pump 9, the size of which exceeds the size of the slit openings 2. Particles with sizes smaller than the width of the slit openings 2 together with the production of the well pass through the filter, while larger particles from those that passed through the slotted holes 2 gradually settle under the influence of their own weight in the lower part of the fi liter, where a collection of 8 mechanical impurities. Further, the liquid medium purified from large particles from the filter enters the pump inlet 9.

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.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 pump filter containing a cylindrical body with slotted holes made therein, characterized in that the cylindrical body is made of a pipe segment, on the outer surface of which cylindrical grooves are formed with the formation of cylindrical annular collars between the grooves, metal welded along the grooves on the outer surface of the housing ribs, and slotted openings δ are formed by cutting along a helical line from the side of the inner surface of the cylindrical body to a deep Inu exceeding housing wall thickness in the cylindrical bores,

-shaped groove tapering in the direction from the axis of the cylindrical body.