RU89188U1

RU89188U1 - WELL PUMP FILTER

Info

Publication number: RU89188U1
Application number: RU2009130475/22U
Authority: RU
Inventors: Иван Соломонович Пятов; Александр Михайлович Шевкун; Виктор Михайлович Лысенко
Original assignee: Иван Соломонович Пятов
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2009-11-27

Abstract

1. Фильтр скважинного насоса, содержащий цилиндрический корпус из отрезка перфорированной трубы и фильтрующую систему, расположенную снаружи цилиндрического корпуса, отличающийся тем, что фильтрующая система выполнена из фильтрующих элементов в виде трубчатого элемента из проницаемого материала из спиральной проволоки «металлорезина» и установлена на центраторе, который расположен в кольцевой полости между корпусом и фильтрующей системой и фильтр дополнительно снабжен регулировочной шайбой. ! 2. Фильтр скважинного насоса по п.1, отличающийся тем, что фильтрующая система выполнена, по меньшей мере, из одного слоя фильтрующих элементов. ! 3. Фильтр скважинного насоса по п.1, отличающийся тем, что центратор выполнен в виде каркаса из втулок и продольных стержней круглого сечения. ! 4. Фильтр скважинного насоса по п.1, отличающийся тем, что центратор выполнен из проволочной сетки в виде гофрированной трубки с гофрами треугольного сечения и продольным относительно вала расположением гофр. ! 5. Фильтр скважинного насоса по п.1, отличающийся тем, что центратор выполнен из колец в форме тавра или двутавра в поперечном сечении, кольца установлены между соседними фильтрующим элементами с охватом их концов. ! 6. Фильтр скважинного насоса по п.1, отличающийся тем, что фильтрующие элементы выполнены с металлическими наконечниками на концах трубчатого элемента.1. A well pump filter comprising a cylindrical body from a section of a perforated pipe and a filter system located outside the cylindrical body, characterized in that the filter system is made of filter elements in the form of a tubular element of a permeable material from a spiral wire "metal rubber" and mounted on a centralizer, which is located in the annular cavity between the housing and the filter system and the filter is additionally equipped with an adjusting washer. ! 2. The well pump filter according to claim 1, characterized in that the filter system is made of at least one layer of filter elements. ! 3. The well pump filter according to claim 1, characterized in that the centralizer is made in the form of a frame of bushings and longitudinal rods of circular cross section. ! 4. The downhole pump filter according to claim 1, characterized in that the centralizer is made of wire mesh in the form of a corrugated tube with triangular corrugations and a longitudinal arrangement of corrugations relative to the shaft. ! 5. The well pump filter according to claim 1, characterized in that the centralizer is made of rings in the form of a tee or an I-beam in cross section, the rings are installed between adjacent filter elements with a coverage of their ends. ! 6. The well pump filter according to claim 1, characterized in that the filter elements are made with metal tips at the ends of the tubular element.

Description

Настоящая полезная модель относится к нефтяному машиностроению и может быть использована в скважинных насосах для откачки пластовой жидкости из скважин.This utility model relates to petroleum engineering and can be used in borehole pumps to pump formation fluid from wells.

Известен фильтр скважинного насоса на УЭЦН, раскрытый в описании к патенту RU 38832 U1, E21B 43/08, 2004 г., содержащий многосекционный фильтр, представляющий собой щелевой экран из проволоки.A known well pump filter at an ESP, disclosed in the patent specification RU 38832 U1, E21B 43/08, 2004, containing a multi-section filter, which is a slotted screen made of wire.

Указанный фильтр предотвращает попадание в полость насоса крупных частиц механических примесей, но не позволяет проводить тонкую очистку пластовой жидкости.The specified filter prevents the ingress of large particles of mechanical impurities into the pump cavity, but does not allow fine cleaning of the formation fluid.

Известен фильтр скважинного насоса модульной конструкции, описанный в патенте RU 57809 U1, E21B 43/08, 2006 г., содержащий цилиндрический корпус с выполненными в нем щелевыми отверстиями, которые образованы путем нарезки корпуса по винтовой линии.A well-known filter of a borehole pump of a modular design described in patent RU 57809 U1, E21B 43/08, 2006, comprising a cylindrical body with slotted holes formed therein, which are formed by cutting the housing along a helical line.

Указанный фильтр не позволяет проводить тонкую очистку пластовой жидкости.The specified filter does not allow fine cleaning of the reservoir fluid.

Известен фильтр скважинного насоса, раскрытый в описании к патенту RU 2261369, F04D 13/10, 2005 г., расположенный внутри корпуса всасывающего устройства и выполненный из пенометалла.A well pump filter is disclosed in the patent specification RU 2261369, F04D 13/10, 2005, located inside the suction device housing and made of foam metal.

Недостатком фильтра является относительно невысокая его пропускная способность, так как пенометалл представляет собой жесткую конструкцию с неэластичными ячейками, которые могут забиваться механическими примесями, что снижает межремонтный срок работы насоса до регенерации фильтра. Применяемый фильтр не является модульным, что затрудняет разборку и сборку всасывающего устройства при ремонтных работах.The disadvantage of the filter is its relatively low throughput, since the foam metal is a rigid structure with inelastic cells that can become clogged by mechanical impurities, which reduces the overhaul life of the pump until the filter regenerates. The filter used is not modular, which makes it difficult to disassemble and assemble the suction device during repair work.

Известен фильтр скважинного насоса, описанный в патенте RU 2353813, F04D 13/10, 2009 г., расположенный внутри корпуса всасывающего устройства и выполненный из фильтрующих элементов из проницаемого материала из спиральной проволоки «металлорезина».A well pump filter is known, described in patent RU 2353813, F04D 13/10, 2009, located inside the housing of the suction device and made of filter elements from a permeable material from a spiral wire "metal rubber".

Фильтр обеспечивает тонкую очистку пластовой жидкости. Недостатком фильтра является его недостаточно высокая пропускная способность из-за относительно небольшой фильтрующей поверхности, так как фильтр расположен внутри корпуса всасывающего устройства, и, кроме того, конструкция всасывающего устройства не позволяет быстро производить разборку и сборку всасывающего устройства при ремонтных работах.The filter provides fine cleaning of the reservoir fluid. The disadvantage of the filter is its insufficiently high throughput due to the relatively small filter surface, since the filter is located inside the housing of the suction device, and, in addition, the design of the suction device does not allow quick disassembly and assembly of the suction device during repair work.

Известен фильтр скважинного насоса модульной конструкции, раскрытый в описании к патенту RU 56947 U1, E21B 43/08, 2006 г. и выбранный за прототип. Фильтр содержит цилиндрический корпус из отрезка перфорированной трубы и спирально-щелевую фильтрующую систему, расположенную снаружи цилиндрического корпуса.A well-known filter of a borehole pump of modular design, disclosed in the description of patent RU 56947 U1, E21B 43/08, 2006 and selected for the prototype. The filter contains a cylindrical body from a segment of a perforated pipe and a spiral-slotted filtering system located outside the cylindrical body.

Указанный фильтр не позволяет проводить тонкую очистку пластовой жидкости, что приводит к попаданию механических примесей в рабочие органы насоса и, следовательно, к абразивному износу последнего.The specified filter does not allow for fine cleaning of the reservoir fluid, which leads to the ingress of mechanical impurities into the working parts of the pump and, therefore, to abrasive wear of the latter.

Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности работы фильтра скважинного насоса путем улучшения качества фильтрации а также расширение ассортимента модульных конструкций фильтров для скважинных насосов.The objective of this utility model is to increase the efficiency of a well pump filter by improving the quality of filtration as well as expanding the range of modular filter designs for well pumps.

Эта задача решается созданием фильтра, который содержит цилиндрический корпус из отрезка перфорированной трубы и фильтрующую систему, расположенную снаружи цилиндрического корпуса, в котором фильтрующая система выполнена из фильтрующих элементов в виде трубчатого элемента из проницаемого материала из спиральной проволоки «металлорезина» и установлена на центраторе, который расположен в кольцевой полости между корпусом и фильтрующей системой и фильтр дополнительно снабжен регулировочной шайбой. Фильтрующая система может быть выполнена, по меньшей мере, из одного слоя фильтрующих элементов. Центратор может быть выполнен в виде каркаса из втулок и продольных стержней круглого сечения. В другом исполнении центратор может быть выполнен из проволочной сетки в виде гофрированной трубки с гофрами треугольного сечения и продольным относительно вала расположением гофр. Также центратор может быть выполнен из колец в форме тавра или двутавра в поперечном сечении, кольца установлены между соседними фильтрующим элементами с охватом их концов. Фильтрующие элементы могут быть выполнены с металлическими наконечниками на концах трубчатого элемента.This problem is solved by creating a filter that contains a cylindrical body from a segment of a perforated pipe and a filter system located outside the cylindrical body, in which the filter system is made of filter elements in the form of a tubular element of a permeable material from a spiral wire "metal rubber" and mounted on a centralizer, which located in the annular cavity between the housing and the filter system and the filter is additionally equipped with an adjusting washer. The filter system can be made of at least one layer of filter elements. The centralizer can be made in the form of a frame of bushings and longitudinal rods of circular cross section. In another embodiment, the centralizer can be made of wire mesh in the form of a corrugated tube with triangular corrugations and a longitudinal arrangement of corrugations relative to the shaft. Also, the centralizer can be made of rings in the form of a tee or an I-beam in cross section, the rings are installed between adjacent filter elements with a coverage of their ends. The filter elements can be made with metal tips at the ends of the tubular element.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен заявляемый фильтр, на фиг.2 - центратор в виде втулок и стержней с фильтрующей системой из одного слоя фильтрующих элементов, на фиг.3 - центратор в виде втулок и стержней с фильтрующей системой из двух слоев фильтрующих элементов, на фиг.4 - центратор в виде гофрированной трубки, вид сверху, на фиг.5 - центратор в виде колец в форме тавра, на фиг.6 - центратор в виде колец в форме двутавра, на фиг.7 - фильтрующий элемент с металлическими наконечниками.The utility model is illustrated by drawings, where in Fig. 1 the inventive filter is shown, in Fig. 2 - a centralizer in the form of bushes and rods with a filter system from one layer of filtering elements, in Fig. 3 - a centralizer in the form of bushes and rods with a filter system of two layers of filter elements, in Fig. 4 - a centralizer in the form of a corrugated tube, top view, in Fig. 5 - a centralizer in the form of rings in the form of a tee, in Fig. 6 - a centralizer in the form of rings in the form of an I-beam, in Fig. 7 - a filtering element with metal tips.

Фильтр предназначается для применения в составе УЭЦН с номинальными подачами пластовой жидкости от 30 до 100 м³/сут.The filter is intended for use as part of a ESP with nominal supply of formation fluid from 30 to 100 m ³ / day.

Фильтр содержит цилиндрический корпус 1 из отрезка перфорированной трубы с отводящими очищенную пластовую жидкость отверстиями 2 и фильтрующую систему 3, расположенную снаружи цилиндрического корпуса 1 с образованием кольцевой полости 4 между ними.The filter contains a cylindrical housing 1 from a segment of a perforated pipe with holes 2 leading to the cleaned formation fluid and a filter system 3 located outside the cylindrical housing 1 with the formation of an annular cavity 4 between them.

Фильтрующая система 3 выполнена из фильтрующих элементов 5 в виде трубчатого элемента из спиральной проволоки «металлорезина». Структура фильтрующих элементов 5 представляет собой проницаемую во всех направлениях открытую пористую систему, полученную в результате сплетения проволочных спиралей путем холодного прессования в пресс-формах. Размер пор, и следовательно, тонкость фильтрации может быть различной и определяется конкретными условиями работы в скважине. Фильтрующие элементы 5 сопрягаются своими торцами друг с другом с определенным натягом. Фильтрующие элементы выполнены с возможностью упругой деформации во время работы всасывающего устройства, что обеспечивает низкое гидравлическое сопротивление потоку пластовой жидкости и создает идеальное распределение потока. Фильтрующая система 3 может быть выполнена из одного слоя фильтрующих элементов 5 или из нескольких. Многослойная система набрана из фильтрующих трубчатых элементов с разной тонкостью очистки, при этом элементы, обеспечивающие более тонкую очистку, вставлены в фильтрующие элементы более грубой очистки. Каждый фильтрующий элемент 5 может быть выполнен с металлическими наконечниками 6 на концах трубчатого элемента.The filtering system 3 is made of filtering elements 5 in the form of a tubular element from a spiral wire "metal rubber". The structure of the filter elements 5 is a permeable open porous system obtained in all directions by weaving wire spirals by cold pressing in molds. The pore size, and therefore, the fineness of the filtration can be different and is determined by the specific working conditions in the well. The filter elements 5 mate with their ends to each other with a certain interference. The filter elements are made with the possibility of elastic deformation during operation of the suction device, which provides low hydraulic resistance to the flow of the reservoir fluid and creates an ideal flow distribution. The filter system 3 can be made of one layer of filter elements 5 or of several. The multilayer system is composed of filter tubular elements with different fineness of cleaning, while elements providing a finer cleaning are inserted into the filter elements of a more coarse cleaning. Each filter element 5 can be made with metal tips 6 at the ends of the tubular element.

Фильтр снабжен регулировочной шайбой 7, которая обеспечивает контролируемое сжатие фильтрующих элементов 5, что позволяет регулировать размеры пор фильтрующих элементов 5 и, следовательно, тонкость очистки, и, кроме того, гарантирует плотность прилегания торцов фильтрующих элементов 5.The filter is equipped with an adjusting washer 7, which provides controlled compression of the filter elements 5, which allows you to adjust the pore size of the filter elements 5 and, therefore, the fineness of cleaning, and, in addition, guarantees a tight fit of the ends of the filter elements 5.

Фильтрующая система 3 установлена на центраторе 8, который расположен в кольцевой полости 4 между корпусом 1 и фильтрующей системой 3.The filter system 3 is installed on the centralizer 8, which is located in the annular cavity 4 between the housing 1 and the filter system 3.

Центратор 8 может быть выполнен в виде каркаса из втулок 9 и продольных стержней 10 круглого сечения. В другом исполнении может быть выполнен из проволочной сетки в виде гофрированной трубки 11 с гофрами треугольного сечения и продольным относительно вала расположением гофр. Центратор 8 также может быть выполнен из колец в форме тавра 12 или двутавра 13 в поперечном сечении. Кольца 12 или 13 установлены между соседними фильтрующими элементами 5 с охватом их концов.The centralizer 8 may be made in the form of a frame of bushings 9 and longitudinal rods 10 of circular cross section. In another embodiment, it can be made of wire mesh in the form of a corrugated tube 11 with corrugations of a triangular section and an arrangement of corrugations longitudinal relative to the shaft. The centralizer 8 can also be made of rings in the form of a Taurus 12 or an I-beam 13 in cross section. Rings 12 or 13 are installed between adjacent filter elements 5 with a coverage of their ends.

Для удобства поставки фильтра он выполнен с технологическими крышками 14.For ease of supply of the filter, it is made with technological covers 14.

Скважинный насос работает следующим образом. При пуске двигателя скважинного насоса движение передается на рабочие органы насосных секций. Пластовая жидкость поступает на фильтрацию. Крупные механические примеси с размером более размера пор фильтрующих элементов 5, отражаются от наружной поверхности фильтрующей секции 3 и скатываются в затрубное пространство. Пластовая жидкость с механическими примесями с размером пор менее размера пор фильтрующих элементов 5 проходит в проволочную структуру фильтрующих элементов 5. Часть мелких частиц задерживается проволочной структурой и осаждается в порах фильтрующих элементов 5. В связи с тем, что все поры являются сообщающимися и фильтрующая секция 3 выполнена с возможностью упругой деформации, механические включения, способные перекрыть отдельные поры, не нарушают работоспособности фильтрующей секции 3 в целом, что способствует более длительному сроку работы всего фильтра до регенерации. Отфильтрованная пластовая жидкость через отверстия 2 в корпусе 1 поступает внутрь корпуса 1 и далее в насосные секции.The downhole pump operates as follows. When starting the borehole pump engine, the movement is transmitted to the working bodies of the pump sections. Formation fluid is filtered. Large mechanical impurities with a size larger than the pore size of the filter elements 5 are reflected from the outer surface of the filter section 3 and roll into the annulus. The formation fluid with mechanical impurities with a pore size less than the pore size of the filter elements 5 passes into the wire structure of the filter elements 5. Some of the small particles are retained by the wire structure and deposited in the pores of the filter elements 5. Due to the fact that all pores are communicating and the filter section 3 made with the possibility of elastic deformation, mechanical inclusions capable of blocking individual pores do not violate the performance of the filter section 3 as a whole, which contributes to a longer period at work of the whole filter before regeneration. The filtered formation fluid through the holes 2 in the housing 1 enters the housing 1 and then into the pump sections.

Настоящая конструкция фильтра предотвращает попадание крупных частиц механических включений в полость насоса, обеспечивает тонкую очистку пластовой жидкости и, тем самым, повышает межремонтный срок работы насоса. Конструкция фильтра является модульной, что обеспечивает удобство сборки и разборки всасывающего устройства и повышает его ремонтопригодность, так как позволяет заменять отдельные, вышедшие из строя в процессе эксплуатации фильтры полностью или частично путем замены отдельных сильно загрязненных и не подлежащих регенерации фильтрующих элементов фильтра.The present design of the filter prevents the ingress of large particles of mechanical impurities into the pump cavity, provides fine cleaning of the reservoir fluid, and thereby increases the overhaul life of the pump. The filter design is modular, which ensures the convenience of assembling and disassembling the suction device and increases its maintainability, as it allows you to replace individual filters that have failed during operation in whole or in part by replacing individual filter elements that are heavily soiled and cannot be regenerated.

Таким образом, настоящая конструкция позволяет повысить эффективность работы фильтра скважинного насоса за счет улучшения качества фильтрации. Данная конструкция расширяет ассортимент модульных конструкций фильтров скважинных насосов.Thus, the present design improves the efficiency of the well pump filter by improving the quality of the filtration. This design expands the range of modular designs of well pump filters.

Claims

1. A well pump filter comprising a cylindrical body from a section of a perforated pipe and a filter system located outside the cylindrical body, characterized in that the filter system is made of filter elements in the form of a tubular element of a permeable material from a spiral wire "metal rubber" and mounted on a centralizer, which is located in the annular cavity between the housing and the filter system and the filter is additionally equipped with an adjusting washer.

2. The well pump filter according to claim 1, characterized in that the filter system is made of at least one layer of filter elements.

3. The well pump filter according to claim 1, characterized in that the centralizer is made in the form of a frame of bushings and longitudinal rods of circular cross section.

4. The downhole pump filter according to claim 1, characterized in that the centralizer is made of wire mesh in the form of a corrugated tube with triangular corrugations and a longitudinal arrangement of corrugations relative to the shaft.

5. The well pump filter according to claim 1, characterized in that the centralizer is made of rings in the form of a tee or an I-beam in cross section, the rings are installed between adjacent filter elements with a coverage of their ends.

6. The well pump filter according to claim 1, characterized in that the filter elements are made with metal tips at the ends of the tubular element.