RU73027U1

RU73027U1 - UNIVERSAL WELL FILTER

Info

Publication number: RU73027U1
Application number: RU2007143394/22U
Authority: RU
Inventors: Эдуард Федорович Соловьев; Сергей Евгеньевич Варламов
Original assignee: Эдуард Федорович Соловьев; Сергей Евгеньевич Варламов
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2008-05-10

Abstract

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

Задача создания полезной модели: упрощение технологии увеличения пропускной его способности при добыче нефти или газа.The task of creating a utility model: simplifying the technology to increase its throughput capacity in oil or gas production.

Решение указанной задачи достигнуто за счет того, что универсальный скважинный фильтр, содержащий перфорированную трубу с ниппельной и муфтовой частями, концентрично которой установлен фильтрующий элемент, выполненный из колец, отличается тем, что торцы колец соприкасаются, а на одном или обоих торцах колец выполнена накатка. Торцы колец могут быть выполнены коническими. Накатка может быть выполнена крестообразной, или радиальной, или тангенциальной.The solution to this problem was achieved due to the fact that a universal downhole filter containing a perforated pipe with a nipple and coupling parts, which is concentrically mounted with a filter element made of rings, differs in that the ends of the rings are in contact, and knurling is performed on one or both ends of the rings. The ends of the rings can be made conical. Knurling can be made cruciform, or radial, or tangential.

Накатка на противолежащих торцах соседних колец может быть выполнена противоположной по направлению. Кольца могут быть выполнены с продольными прямоугольными пазами внутри и сцентрированы на трубе по внутреннему диаметру, или на наружной поверхности трубы могут быть выполнены продольные элементы, на которых сцентрированы кольца. Профиль углублений накатки выполнен прямоугольным, или треугольным. Кольца выполнены из нержавеющей стали или из пластмассы. 1 с.п.-кт ф.-лы, 11 зав. п.-кт, илл.9.Knurling on opposite ends of adjacent rings can be made opposite in direction. The rings can be made with longitudinal rectangular grooves inside and centered on the pipe along the inner diameter, or on the outer surface of the pipe longitudinal elements can be made on which the rings are centered. The profile of the knurled recesses is rectangular or triangular. Rings are made of stainless steel or plastic. 1 s.p.-kt f.-ly, 11 head. p.-ct., ill. 9.

Description

Известен скважинный фильтр по А. Св. СССР №1645470, содержащий перфорированную трубу, на которую уложен проволочный фильтрующий элемент с выступами. Выступы, размещенные достаточно часто на проволоке, обеспечивают постоянный зазор между рядами.Known downhole filter according to A. St. USSR No. 1645470, containing a perforated pipe on which a wire filter element with protrusions is laid. The protrusions placed quite often on the wire provide a constant gap between the rows.

Недостатком фильтра является возможность деформации проволоки при транспортировке фильтра или его установке в скважину. Это может привести к местному увеличению зазора между рядами проволоки и проходу в устье скважины крупных частиц посторонних примесей.The disadvantage of the filter is the possibility of deformation of the wire during transportation of the filter or its installation in the well. This can lead to a local increase in the gap between the rows of wire and the passage at the wellhead of large particles of foreign impurities.

Известен гравийный скважинный фильтр по св. РФ на полезную модель №38830, содержащий перфорированную трубу с муфтовой и ниппельной частями и фильтрующий элемент в виде фильтрующей сетки и защитный кожух. Размер ячеек сетки фильтрующего элемента 0,15...0,25 мм.Known gravel downhole filter for St. RF for utility model No. 3830, containing a perforated pipe with a sleeve and nipple parts and a filter element in the form of a filter mesh and a protective casing. The mesh size of the filter element is 0.15 ... 0.25 mm.

Недостаток: фильтр не приспособлен для добычи вязкой нефти по двум причинам: малый размер ячеек фильтрующей сетки и наложение фильтрующей сетки в стыках друг на друга, что приводит к дополнительному уменьшению проходного сечения в месте наложения слоев фильтрующей сетки.Disadvantage: the filter is not suitable for the production of viscous oil for two reasons: the small size of the mesh of the filter mesh and the overlap of the filter mesh at the joints on top of each other, which leads to an additional reduction in the cross-section at the location of the layers of the filter mesh.

Известен фильтр для водозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин по А. Св. СССР №192125, содержащий кольцевые элементы с опорными площадками, образующие расположенные в радиальном направлении водоприемные каналы, при этом кольцевые элементы стянуты болтами в нескольких местах.A well-known filter for water intake, dewatering and hydrogeological wells according to A. St. USSR No. 192125, containing ring elements with supporting platforms, forming radially inlet channels, while the ring elements are bolted together in several places.

Недостатками этой конструкции являются:The disadvantages of this design are:

- большие габариты и вес фильтра, обусловленные тем, что наружный диаметр кольцевых элементов при такой компоновке должен составлять 1,5...2,0 диаметра обсадной колонны, т.к. на кольцевых элементах необходимо разместить по окружности крепежные болты,- large dimensions and weight of the filter, due to the fact that the outer diameter of the annular elements with this arrangement should be 1.5 ... 2.0 of the diameter of the casing, because on the ring elements, it is necessary to place fixing bolts around the circumference,

- низкая прочность по сравнению с фильтрами, в которых в качестве силового каркаса используется перфорированная труба, т.к. поперечное сечение трубы с учетом перфорации будет всегда больше, чем поперечное сечение нескольких болтов,- low strength compared to filters in which a perforated pipe is used as a power frame, because the cross section of the pipe, taking into account the perforation, will always be larger than the cross section of several bolts,

- нетехнологичность изготовления и трудности при сборке, обусловленные повышенными требованиями к точным совмещениям отверстий под болты,- low manufacturing and assembly difficulties due to increased requirements for accurate alignment of bolt holes,

- возможность деформации фильтра по фильтрующим элементам при спуске в наклонно-направленные и горизонтальные скважины из-за низкой жесткости и отсутствия силового каркаса.- the possibility of deformation of the filter by filtering elements during descent into directional and horizontal wells due to low rigidity and the absence of a power frame.

Кроме того, фильтр А. Св. СССР №192125 не предназначен для использования в нефтегазодобывающей промышленности. Невозможность использования подобных фильтров в нефтегазодобывающей промышленности обусловлена, в первую очередь, большим диаметральным габаритом фильтра, во-вторых, его низкой прочностью. Таким образом, этот фильтр имеет другое назначение.In addition, filter A. St. USSR No. 192125 is not intended for use in the oil and gas industry. The impossibility of using such filters in the oil and gas industry is due, first of all, to the large diameter of the filter, and secondly, to its low strength. Thus, this filter has a different purpose.

Известен скважинный фильтр, предназначенный для добычи нефти или газа по патенту РФ на изобретение №2254420, прототип, содержащий установленные на перфорированную трубу, выполняющую роль каркаса, кольцевые элементы. Кольцевые элементы установлены с зазорам, выполняющим роль фильтрующих каналов. В описании не указано, за счет каких средств достигается установка кольцевых элементов с зазорами между ними. Кроме того, не предусмотрен дренажный слой между перфорированной трубой и кольцевыми элементами, поэтому такой фильтр будет иметь низкий дебит добываемого продукта и быстро забьется посторонними частицами. Если в качестве дренажного слоя предполагается использовать кольцевой зазор, то не ясно, как кольцевые элементы будут центрироваться на перфорированной трубе. При отсутствии центрирования кольцевых элементов по перфорированной трубе возможна деформация фильтрующего элемента при погрузке, транспортировке и установке в скважину.Known well filter designed for oil or gas according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2254420, a prototype containing mounted on a perforated pipe that acts as a frame, ring elements. Ring elements are installed with gaps acting as filter channels. The description does not indicate by what means the installation of ring elements with gaps between them is achieved. In addition, there is no drainage layer between the perforated pipe and the annular elements, therefore, such a filter will have a low flow rate of the produced product and will quickly become clogged by foreign particles. If an annular gap is supposed to be used as a drainage layer, it is not clear how the annular elements will be centered on the perforated pipe. In the absence of centering of the annular elements along the perforated pipe, deformation of the filter element during loading, transportation and installation in the well is possible.

Решение указанной задачи достигнуто за счет того, что универсальный скважинный фильтр, содержащий перфорированную трубу с ниппельной и муфтовой частями, концентрично которой установлен фильтрующий элемент, выполненный из колец, отличается тем, что, торцы колец соприкасаются, а на одном или обоих торцах колец выполнена накатка. Торцы колец могут быть выполнены коническими. Накатка может быть выполнена крестообразной, или радиальной, или тангенциальной.The solution to this problem was achieved due to the fact that the universal downhole filter containing a perforated pipe with a nipple and coupling parts, which is concentrically mounted with a filter element made of rings, is characterized in that the ends of the rings are in contact, and knurling is performed on one or both ends of the rings . The ends of the rings can be made conical. Knurling can be made cruciform, or radial, or tangential.

Накатка на противолежащих торцах соседних колец может быть выполнена противоположной по направлению. На наружной поверхности трубы могут быть выполнены продольные элементы, на которых сцентрированы кольца. Профиль углублений накатки выполнен прямоугольным, или треугольным, или полукруглым. Кольца выполнены из нержавеющей стали или из пластмассы.Knurling on opposite ends of adjacent rings can be made opposite in direction. On the outer surface of the pipe, longitudinal elements can be made on which the rings are centered. The profile of the knurled recesses is rectangular, or triangular, or semicircular. Rings are made of stainless steel or plastic.

Предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью, т.е всеми критериями полезной модели.The proposed technical solution has novelty and industrial applicability, i.e., all the criteria of a utility model.

Новизна технического решения подтверждается проведенными патентными исследованиями. Промышленная применимость обусловлена тем, что при изготовлении фильтра применяются недифицитные материалы и известные технологии.The novelty of the technical solution is confirmed by patent research. Industrial applicability is due to the fact that non-deficient materials and known technologies are used in the manufacture of the filter.

Сущность полезной модели поясняется на фиг.1...12, где:The essence of the utility model is illustrated in figure 1 ... 12, where:

- на фиг.1 - приведен универсальный скважинный фильтр в сборе,- figure 1 - shows a universal downhole filter assembly,

- на фиг.2 - приведен разрез А-А,- figure 2 - shows a section aa,

- на фиг.3 - приведен вид Б для первого варианта фильтрующего элемента,- figure 3 is a view B for the first embodiment of the filter element,

- на фиг.4 - приведен вид Б для второго варианта фильтрующего элемента,- figure 4 is a view B for the second variant of the filter element,

- на фиг.5 - приведен вид первого варианта кольца фильтрующего элемента,- figure 5 is a view of a first embodiment of a ring of a filter element,

- на фиг.6 - приведен вид второго варианта кольца фильтрующего элемента,- figure 6 is a view of a second variant of the ring of the filter element,

- на фиг.7 - приведен вид третьего варианта кольца фильтрующего элемента,- Fig.7 is a view of a third variant of the ring of the filter element,

- на фиг.8 - приведен разрез В-В для шестого варианта фильтра,- Fig. 8 shows a section BB for the sixth embodiment of the filter,

- на фиг.9 - приведен разрез В-В,- figure 9 is a section bb,

- на фиг.10 - приведен разрез В-В,- figure 10 - shows a section bb,

- на фиг.11 - приведен вид четвертого варианта кольца фильтрующего элемента (штрих-пунктиром показана накатка с противоположной стороны кольца),- figure 11 is a view of the fourth variant of the ring of the filter element (dashed line shows the knurling on the opposite side of the ring),

- на фиг.12 - приведен разрез Г-Г.- Fig.12 - shows a section GG.

Предложенная конструкция универсального скважинного фильтра (фиг.1...12) содержит перфорированную трубу 1 с отверстиями «Д», ниппельную и муфтовую части, соответственно 2 и 3, фильтрующий элемент 4, установленный концентрично перфорированной трубе 1. Фильтрующий элемент 4 выполнен из колец 5, контактирующих друг с другом по торцам и имеющих накатку 6 на одном или обоих торцах. Кольца 5 зажаты между упором 7 и гайкой 8.The proposed design of a universal downhole filter (Fig. 1 ... 12) contains a perforated pipe 1 with holes “D”, nipple and coupling parts, respectively 2 and 3, a filter element 4 installed concentrically perforated pipe 1. The filter element 4 is made of rings 5, in contact with each other at the ends and having a knurling 6 at one or both ends. The rings 5 are sandwiched between the stop 7 and the nut 8.

Торцы колец 5 могут быть выполнены коническими (фиг.4). Накатка 6 может быть выполнена радиальной (фиг.5), или тангенциальной (фиг.6), или крестообразной (фиг.7).The ends of the rings 5 can be made conical (figure 4). Knurling 6 can be made radial (figure 5), or tangential (figure 6), or cruciform (figure 7).

Накатка на противолежащих торцах соседних колец 5 может быть выполнена противоположной по направлению (фиг.11). На наружной поверхности перфорированной трубы 1 могут быть выполнены продольные элементы 9, на которых сцентрированы кольца 5 (фиг.2). Толщина колец 5 (фиг.12) L=1,0...3,0 мм, наружный диаметр колец Dф должен быть не более диаметра муфты Dм. За счет того, что наружный диаметр колец 5 фильтрующего элемента Dф выполнен меньше или равным диаметру муфты Dм, исключается повреждение фильтрующего элемента при спуске в скважину и при транспортировке.Knurling on the opposite ends of adjacent rings 5 can be made opposite in direction (Fig.11). On the outer surface of the perforated pipe 1, longitudinal elements 9 can be made on which rings 5 are concentrated (FIG. 2). The thickness of the rings 5 (Fig. 12) L = 1.0 ... 3.0 mm, the outer diameter of the rings Df should be no more than the diameter of the coupling Dm. Due to the fact that the outer diameter of the rings 5 of the filter element Df is made less than or equal to the diameter of the coupling Dm, damage to the filter element during descent into the well and during transportation is excluded.

Профиль углублений канавок накатки может быть выполнен треугольным (фиг.8) или радиусным (фиг.9) или прямоугольным (фиг.10). Кольца 5 выполнены из нержавеющей стали или из пластмассы. Глубина канавок h и их ширина а 0,1...1,0 мм определяют степень фильтрации.The profile of the recesses of the knurling grooves can be made triangular (Fig. 8) or radius (Fig. 9) or rectangular (Fig. 10). Rings 5 are made of stainless steel or plastic. The depth of the grooves h and their width a 0.1 ... 1.0 mm determine the degree of filtration.

При эксплуатации добываемый продукт, содержащий посторонние примеси, проходит через углубления накатки 6 на кольцах 5 и далее через отверстия «Д» внутрь фильтра. За счет того, что размер углублений накатки колец 5 фильтрующего элемента 4 составляет 0,1...1,0 мм, частицы более крупных размеров отфильтровываются и не попадают к насосному оборудованию и арматуре, установленным на устье скважины, что предотвратит их преждевременный износ.During operation, the produced product containing impurities passes through the recesses of knurling 6 on the rings 5 and then through the holes “D” inside the filter. Due to the fact that the size of the rolling recesses of the rings 5 of the filtering element 4 is 0.1 ... 1.0 mm, larger particles are filtered out and do not get to the pumping equipment and valves installed at the wellhead, which will prevent their premature wear.

Применение полезной модели позволит получить ряд преимуществ по сравнению с использовавшимися ранее скважинными фильтрами, а именно:The application of the utility model will allow to obtain a number of advantages in comparison with the previously used well filters, namely:

1. Обеспечить минимальное гидравлическое сопротивление прохождению вязкой нефти и за счет этого увеличить дебит нефти.1. Provide minimal hydraulic resistance to the passage of viscous oil and thereby increase the oil flow rate.

2. Упростить конструкцию фильтра.2. Simplify the design of the filter.

3. Обеспечить высокую технологичность фильтра.3. To provide high adaptability of the filter.

4. Уменьшить вес фильтра за счет упрощения конструкции.4. Reduce the weight of the filter by simplifying the design.

5. Уменьшить затраты на изготовление фильтра.5. Reduce filter manufacturing costs.

6. Ускорить процесс подготовки скважины к эксплуатации.6. Accelerate the process of preparing the well for operation.

7. Снизить экономические затраты на освоение скважины.7. To reduce the economic costs of well development.

Claims

1. A universal downhole filter containing a perforated pipe with nipple and coupling parts, which is concentrically mounted with a filter element made of rings, characterized in that the ends of the rings are in contact and knurled at one or both ends of the rings.

2. The universal downhole filter according to claim 1, characterized in that the ends of the rings are conical.

3. The universal downhole filter according to claim 1, characterized in that the knurling is made crosswise.

4. The universal downhole filter according to claim 1, characterized in that the knurling is made radial.

5. The universal downhole filter according to claim 1, characterized in that the knurling is tangential.

6. The universal downhole filter according to claim 5, characterized in that the knurling at the opposite ends of adjacent rings is made opposite in direction.

7. The universal downhole filter according to claim 1, characterized in that the rings are made with longitudinal rectangular grooves inside and centered on the pipe along the inner diameter.

8. The universal downhole filter according to claim 1, characterized in that longitudinal elements are made on the outer surface of the pipe, on which the rings are centered.

9. The universal downhole filter according to claim 1, characterized in that the profile of the knurling recesses is rectangular.

10. The universal downhole filter according to claim 1, characterized in that the profile of the knurling recesses is triangular.

11. The universal downhole filter according to claim 1, characterized in that the rings are made of stainless steel.

12. The universal gas filter according to claim 1, characterized in that the rings are made of plastic.