RU62974U1

RU62974U1 - Borehole Filter

Info

Publication number: RU62974U1
Application number: RU2006136260/22U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Александрович Григашкин; Сергей Евгеньевич Варламов; Елена Геннадиевна Григашкина
Original assignee: Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Самарские Горизонты"
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2007-05-10

Abstract

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использована при освоении нефтяных скважин. Задачей создания полезной модели является автоматизация процесса изготовления фильтра. Указанная задача решена за счет того, что фильтр для нефтяных и газовых скважин, содержащий трубу, в отверстиях на боковой поверхности которой выполнены отверстия, и защитный перфорированный кожух, по меньшей одну фильтрующую сетку и, по меньшей мере, одну дренажную сетку, установленные концентрично трубе, отличается тем, что защитный перфорированный кожух выполнен из ленты и намотан по спирали вдоль трубы. Защитный перфорированный кожух может быть выполнен из листа с отверстиями или из просечно-вытяжного листа. В отверстиях трубы могут быть установлены срезаемые пробки. 1 с. п-кт ф-лы, 6 зав. п-та, илл. - 8.The utility model relates to the mining industry, namely to oil and gas, and can be used in the development of oil wells. The task of creating a utility model is to automate the filter manufacturing process. This problem is solved due to the fact that the filter for oil and gas wells containing a pipe, in the holes on the side surface of which holes are made, and a protective perforated casing, at least one filter screen and at least one drainage screen installed concentrically to the pipe , characterized in that the protective perforated casing is made of tape and wound in a spiral along the pipe. Protective perforated casing may be made of a sheet with holes or expanded metal sheet. Cut-off plugs can be installed in the pipe openings. 1 sec p-ct f-ly, 6 head. village, ill. - 8.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей и может быть использована при освоении нефтяных скважин.The utility model relates to the mining industry, namely to the oil and gas industry and can be used in the development of oil wells.

Известен скважинный фильтр по А.С. СССР №1788219, содержащий перфорированную трубу и съемные металлокерамические элементы, установленные с наружной стороны трубы. Недостаток такого фильтра это необходимость периодической замены фильтрующих элементов и низкая прочность при изгибающих нагрузках.Well-known filter according to A.S. USSR No. 1788219, containing a perforated pipe and removable cermet elements mounted on the outside of the pipe. The disadvantage of this filter is the need for periodic replacement of filter elements and low strength under bending loads.

Известен скважинный фильтр по А.С. СССР №1754884, содержащий фильтрующий элемент в виде дуговых пластин, с фильтрующими щелями. Кроме недостатков, присущих выше описанному фильтру, этот фильтр сложен в сборке, т.к. содержит большое количество мелких деталей, выполненных с высокой точностью.Well-known filter according to A.S. USSR No. 1754884, containing a filter element in the form of arc plates, with filter slots. In addition to the disadvantages inherent in the above described filter, this filter is difficult to assemble, because contains a large number of small parts made with high accuracy.

Известен скважинный фильтр по А.С. СССР №1645470, содержащий уложенный на перфорированный каркас проволочный фильтрующий элемент. Этот фильтр плохо работает при изгибающих нагрузках: с одной стороны проходное сечение щелей при изгибе уменьшается, а с другой - увеличивается и фильтр пропускает более крупные фракции примесей. При этом увеличивается износ оборудования, перекачивающего нефть.Well-known filter according to A.S. USSR No. 1645470, containing a wire filter element laid on a perforated frame. This filter does not work well under bending loads: on the one hand, the bore of the slots decreases when bending, and on the other hand, it increases and the filter passes larger fractions of impurities. This increases the wear of equipment pumping oil.

Известен скважинный фильтр по патенту РФ №2108447 (прототип), содержащий трубу с герметичными срезаемыми пробками. Колонну обсадных труб с фильтром опускают в скважину. Скважину цементируют выше фильтра. После схватывания цементного раствора в скважину спускают колонну насосно-компрессорных труб с воронкой. Скважину промывают. Срезают воронкой концы пробок. Скважину промывают вторично.Known downhole filter according to the patent of the Russian Federation No. 2108447 (prototype), containing a pipe with sealed shear plugs. The casing string with the filter is lowered into the well. The well is cemented above the filter. After setting the cement slurry, a tubing string with a funnel is lowered into the well. The well is washed. Cut off the ends of the plugs with a funnel. The well is washed a second time.

Разгерметизируют продуктивный пласт и одновременно с этим пускают скважину в работу.Depressurize the reservoir and at the same time put the well into operation.

Недостатком этого фильтра является отсутствие автоматизации и механизации процесса изготовления и сборки фильтра, т.к. все операции выполняются вручную. Кроме того фильтр имеет низкую степень фильтрации, которая лимитируется диаметром отверстий в пробках.The disadvantage of this filter is the lack of automation and mechanization of the manufacturing process and assembly of the filter, because all operations are manual. In addition, the filter has a low degree of filtration, which is limited by the diameter of the holes in the plugs.

Задачей создания изобретения является автоматизация процесса изготовления фильтра.The objective of the invention is the automation of the filter manufacturing process.

Указанная задача решена за счет того, что фильтр для нефтяных и газовых скважин, содержащий трубу, в отверстиях на боковой поверхности которой выполнены отверстия, и защитный перфорированный кожух, по меньшей одну фильтрующую сетку и, по меньшей мере, одну дренажную сетку, установленные концентрично трубе, отличающийся тем, что защитный перфорированный кожух выполнен из ленты и намотан по спирали вдоль трубы. В отверстиях могут быть установлены срезаемые пробки. Защитный перфорированный кожух может быть выполнен из листа с отверстиями или из просечно-вытяжного листа.This problem is solved due to the fact that the filter for oil and gas wells containing a pipe, in the holes on the side surface of which holes are made, and a protective perforated casing, at least one filter screen and at least one drainage screen installed concentrically to the pipe characterized in that the protective perforated casing is made of tape and wound in a spiral along the pipe. Cut-off plugs can be installed in the holes. Protective perforated casing may be made of a sheet with holes or expanded metal sheet.

Площадь отверстий защитного перфорированного кожуха в 1...40 раз больше площади проходного сечения трубы. Фильтрующая сетка имеет ячейки размером 0,1...1,0 мм. Дренажная сетка имеет размер ячеек больше, чем размер ячеек у фильтрующей сетки.The area of the holes of the protective perforated casing is 1 ... 40 times larger than the area of the pipe bore. The filter mesh has cells measuring 0.1 ... 1.0 mm. The drainage mesh has a mesh size larger than the mesh size of the filter mesh.

Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью. Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, что в свою очередь позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию «новизна».The proposed technical solution has novelty, inventive step and industrial applicability. Studies of patent and scientific and technical literature have shown that such a combination of essential features is new and has not been used before, which in turn allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "novelty."

Изобретательский уровень обусловлен тем, что все ранее выпускающиеся фильтры изготавливались, в основном с применением ручных операций и автоматизация процесса их изготовления не представлялась возможной.The inventive step is due to the fact that all previously produced filters were manufactured, mainly using manual operations, and automation of the manufacturing process was not possible.

Предложенное техническое решение также обладает критерием «промышленная применимость», т.к. фильтр может быть изготовлен с помощью стандартного оборудования из недифицитных материалов.The proposed technical solution also has the criterion of "industrial applicability", because the filter can be made using standard equipment from non-essential materials.

Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг.1...8, где:The invention is illustrated in the drawings of figures 1 ... 8, where:

на фиг.1 - приведен фильтр для нефтяных и газовых скважин без пробок в разрезе,figure 1 - shows a filter for oil and gas wells without plugs in the context,

на фиг.2 - приведен в разрезе фильтр для нефтяных и газовых скважин с пробками,figure 2 is a sectional view of a filter for oil and gas wells with plugs,

на фиг.3 - внешний вид скважинного фильтра, имеющего защитный перфорированный кожух, выполненный из листа с отверстиями,figure 3 is an external view of the downhole filter having a protective perforated casing made of a sheet with holes,

на фиг.4 - внешний вид скважинного фильтра, имеющего защитный перфорированный кожух, выполненный из просечно-вытяжного листа,figure 4 - external view of the downhole filter having a protective perforated casing made of expanded metal sheet,

на фиг.5 - внешний вид фильтра с прямоугольными отверстиями,figure 5 - appearance of the filter with rectangular holes,

на фиг.6 - поперечный разрез фильтра А-А,figure 6 is a cross section of a filter aa,

на фиг.7 и 8 - выносной элемент Б, продольный разрез фильтра с одной и двумя фильтрующими сетками соответственно.7 and 8 - remote element B, a longitudinal section of a filter with one and two filter grids, respectively.

Фильтр для нефтяных и газовых скважин (фиг.1) состоит из трубы 1, в отверстия на боковой поверхности которой в отверстиях «В» могут быть установлены герметичные срезаемые пробки 2 (фиг.2). На трубе 1 концентрично ей установлен защитный перфорированный кожух 3, а между трубой 1 и защитным перфорированным кожухом 3 установлена, по меньшей мере, одна фильтрующая сетка 4 и, по меньшей мере, одна дренажная сетка 5. На поверхности защитного кожуха 3 выполнены несколько рядов отверстий «Б». Отверстия «В» и «Г» не совпадают. Материал фильтрующей и дренажной сеток 4 и 5 - нержавеющая сталь.The filter for oil and gas wells (figure 1) consists of a pipe 1, in the holes on the side surface of which in the holes "B" can be installed sealed cut-off plugs 2 (figure 2). A protective perforated casing 3 is mounted concentrically on the pipe 1, and at least one filter screen 4 and at least one drainage screen 5 is installed between the pipe 1 and the protective perforated cover 3. Several rows of holes are made on the surface of the protective casing 3 "B". Holes "B" and "G" do not match. The material of the filter and drainage nets 4 and 5 is stainless steel.

Дренажная сетка 5 может быть установлена между трубой 1 и фильтрующей сеткой 4, или между фильтрующей сеткой 4 и защитным кожухом 3.A drainage screen 5 can be installed between the pipe 1 and the filter screen 4, or between the filter screen 4 and the protective cover 3.

Защитный кожух 3 выполнен из одной или нескольких нескольких лент, состыкованных между собой по спиральным стыкам «Д» посредством сварки в виде непрерывного или прерывистого шва. Торцы защитного кожуха 3 зафиксированы в ограничительных кольцах 6, что предотвращает смятие защитного кожуха 3 при транспортировке и опускании в скважину. Защитный кожух 3 выполнен из нескольких листов 7 или ленты 8, намотанных по спирали вдоль трубы 1. Лента 8 изготавливается по ГОСТ 2284-79, ГОСТ 503-81 и ГОСТ 3360-73.The protective casing 3 is made of one or more several tapes joined together by spiral joints "D" by welding in the form of a continuous or intermittent seam. The ends of the protective casing 3 are fixed in the restrictive rings 6, which prevents the crushing of the protective casing 3 during transportation and lowering into the well. The protective casing 3 is made of several sheets 7 or tape 8, wound in a spiral along the pipe 1. The tape 8 is made in accordance with GOST 2284-79, GOST 503-81 and GOST 3360-73.

Скважинный фильтр работает следующим образом. Перед эксплуатацией скважинный фильтр устанавливается в колонну обсадных труб, скважину цементируют выше фильтра. Потом срезают пробки 2 механическим способом или вытравливают кислотой, в последнем случае их следует изготовить из растворимого в кислоте материала.Well filter works as follows. Before operation, the well filter is installed in the casing string, the well is cemented above the filter. Then plugs 2 are cut off mechanically or etched with acid, in the latter case they should be made from an acid-soluble material.

Основные характеристики фильтров трех вариантов фильтров, изготавливаемых в ЗАО НПП «Самарские Горизонты» приведены в табл.1The main characteristics of the filters of the three filter options manufactured by ZAO NPP Samara Horizons are shown in Table 1

Табл.1Table 1 №No. ПараметрыOptions ЗСМФЭ-114ZSMFE-114 ЗСМФЭ-146ZSMFE-146 ЗСМФЭ-168ZSMFE-168 1one Наружный диаметр трубы, ммOutside diameter of a pipe, mm 114114 146146 168168 22 Расстояние от муфты до фильтрующей части, ммThe distance from the coupling to the filter part, mm 10001000 10001000 10001000 33 Расстояние ниппеля трубы до фильтрующей части, ммThe distance of the pipe nipple to the filter part, mm 810810 750750 750750 4four Длина фильтрующей части, ммThe length of the filter part, mm 3000...120003000 ... 12000 3000...120003000 ... 12000 3000...120003000 ... 12000 55 Размер ячейки дренажной сетки, ммThe mesh size of the drainage mesh, mm 3,23.2 3,23.2 3,23.2 66 Размер ячейки фильтрующей сетки, ммThe mesh size of the filter mesh, mm 0,20.2 0,20.2 0,20.2 77 Количество отверстий в защитном кожухе на 1 п.м.The number of holes in the protective casing per 1 l.m. 4040 4848 4848 88 Масса фильтра, не более, кгFilter mass, not more than, kg 160160 180180 230230

Кроме фильтров диаметром 114 мм, 146 мм и 168 мм ЗАО НПП «Самарские Горизонты» производит фильтры диаметром 102 мм и 178 мм.In addition to filters with a diameter of 114 mm, 146 mm and 168 mm, ZAO NPP Samara Horizons also produces filters with a diameter of 102 mm and 178 mm.

При изготовлении фильтра отрезают необходимый по длине отрезок трубы по ГОСТ 632-80 и при необходимости нарезают резьбы. Сверят отверстия «В», нарезают в них резьбу и устанавливают по резьбе пробки 2 на эпоксидный клей. Наматывают дренажную сетку 5, потом - фильтрующую сетку 4 (фиг.6). Если применено две фильтрующие (фиг.7), то наматывают две фильтрующие сетки. После этого вдоль трубы 1 наматывают ленту 7 для формирования защитного экрана. Осуществляют сварку стыков «Д» между рядами ленты 7. Лента 7 может иметь отверстия или щели любой формы и любых размеров, в том числе круглые, прямоугольные, ромбические и т.д.In the manufacture of the filter, cut the length of the pipe necessary for the length in accordance with GOST 632-80 and, if necessary, thread. Drill holes "B", cut the threads in them and install the threads of the plug 2 on epoxy glue. A drainage mesh 5 is wound, then a filter mesh 4 (FIG. 6). If two filtering devices are used (Fig. 7), then two filtering screens are wound. After that, tape 7 is wound along the pipe 1 to form a protective shield. Carry out the welding of joints "D" between the rows of tape 7. The tape 7 may have holes or crevices of any shape and any size, including round, rectangular, rhombic, etc.

Скважинный фильтр работает следующим образом. Перед эксплуатацией скважинный фильтр устанавливается в колонну обсадных труб, скважину цементируют выше фильтра. Производят опрессовку. Потом срезают пробки 2 механическим способом или вытравливают кислотой, в последнем случае их следует изготовить из магния. Скважина готова к работе. Нефть, вода или газ проходят через отверстия «Г», выполненные на защитном кожухе 3, далее проходят через фильтрующую сетку 4, где отфильтровываются частицы, имеющие размер, больший, чем размер ячейки фильтрующей сетки 4. Далее очищенный продукт (нефть или газ) растекается вдоль дренажной сетки 5 по оси трубы 1 и в окружном направлении и через дренажную сетку 5 поступает в отверстия «В», выполненные в трубе 1, и далее внутрь трубы 1.Well filter works as follows. Before operation, the well filter is installed in the casing string, the well is cemented above the filter. Make pressure testing. Then the stoppers 2 are cut off mechanically or etched with acid, in the latter case they should be made of magnesium. The well is ready to go. Oil, water or gas pass through openings “G” made on the protective casing 3, then pass through a filtering mesh 4, where particles having a size larger than the mesh size of the filtering mesh 4 are filtered out. Next, the purified product (oil or gas) spreads along the drainage mesh 5 along the axis of the pipe 1 and in the circumferential direction and through the drainage mesh 5 enters the holes "B" made in the pipe 1, and then inside the pipe 1.

Выше приведено описание вариантов исполнения с одной фильтрующей сеткой и одной и двумя дренажными сетками. Фактически в конструкции может быть применено более одной фильтрующей сетки и более двух дренажных сеток. В этом случае предпочтительно фильтрующие сетки разместить между дренажными.The above is a description of embodiments with one filter screen and one and two drainage screens. In fact, more than one filter screen and more than two drainage screens can be used in the design. In this case, it is preferable to place the filter mesh between the drainage.

Применение полезной модели позволило:Application of the utility model allowed:

1. Автоматизировать процесс сборки фильтра за счет автоматизации намотки защитного кожуха и автоматической сварки.1. Automate the filter assembly process by automating the winding of the protective cover and automatic welding.

2. Увеличить степень очистки продукта (нефти) от примесей.2. To increase the degree of purification of the product (oil) from impurities.

3. Обеспечить эксплуатацию скважинных фильтров в течение всего срока эксплуатации скважины.3. Ensure the operation of well filters throughout the life of the well.

4. Предотвратить коррозию фильтрующего элемента.4. Prevent corrosion of the filter element.

5. Упростить изготовление скважинного фильтра, частично автоматизировать процесс сборки.5. Simplify the manufacture of a downhole filter, partially automate the assembly process.

6. Снизить себестоимость устройства за счет применения минимально возможного количества деталей в конструкции фильтра.6. Reduce the cost of the device by applying the minimum possible number of parts in the design of the filter.

7. Обеспечить надежность работы фильтра при изгибающих нагрузках.7. Ensure the reliability of the filter under bending loads.

8. Предотвратить повреждение защитного кожуха при монтаже фильтра в скважине.8. To prevent damage to the protective cover when installing the filter in the well.

Claims

1. The filter for oil and gas wells, containing a pipe in the holes on the side surface of which holes are made, and a protective perforated casing, at least one filter screen and at least one drainage screen mounted concentrically to the pipe, characterized in that the protective perforated casing is made of tape and wound in a spiral along the pipe.

2. The filter for oil and gas wells according to claim 1, characterized in that shear plugs are installed in the holes.

3. The filter for oil and gas wells according to claim 1 or 2, characterized in that the protective perforated casing is made of a sheet with holes.

4. The filter for oil and gas wells according to claim 1 or 2, characterized in that the perforated casing is made of expanded metal sheet.

5. The filter for oil and gas wells according to claim 1 or 2, characterized in that the area of the holes of the protective perforated casing is 1 ... 40 times larger than the pipe bore.

6. The filter for oil and gas wells according to claim 1 or 2, characterized in that the filter mesh has cells with a size of 0.1 ... 1.0 mm.

7. The filter for oil and gas wells according to claim 1 or 2, characterized in that the drainage mesh has a mesh size larger than the mesh size of the filter mesh.