SU1749446A1 - Скважинный фильтр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности. Цель - сохранение скважности фильтра за счет его саморегенерации в процессе работы путем механического разрушени  выносимых из пласта твердых частиц. Фильтр состоит из перфорированного корпуса 3 с расположенными между центрирующими кольцами 2 и 8 корундовыми кругами 4 и 5, образующими фильтрационные щели. С корпусом 3 при помощи  кор  11 св зан патрубок 1 с продольными пазами. Патрубок 1 установлен с возможностью вращени  коаксиально корпусу 3 внутри кругов 4 и 5. Между кругами 5, св занными с патрубком 1, установлены внутренние распорные калиброванные перфорированные втулки 6. Между кругами А, св занными с корпусом 3, установлены (Л с

Description

внешние распорные калиброванные перфорированные втулки 7. Круги 4 и 5 св заны с патрубками 1 и корпус 3 через один. Круги 5 установлены с радиальным зазором относительно внутренней втулки 7. Круги 4 установлены с радиальным зазором относительно наружной поверхности втулок 6, Круги 5 выполнены с уменьшающейс  толщиной от центра. Фильтр спускают в скважину на НКТ напротив пескующего пласта.. Песок проходит между корундовыми кругами 4 и 5 и при вращении кругов 5 разрушаетс  и размельчаетс . Пластовый флюид с измельченной фракцией песка поступает в полость патрубка 1 и затем по трубам на поверхность. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважин, склонных к пескопро влеиию.

Целью изобретени   вл етс  сохранение скважности фильтра за счет его саморегенерации в процессе работы путем механического разрушени  выносимых из пласта твердых частиц.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в скважинном фильтре, состо щем из перфорированного корпуса с расположенными между центрирующими кольцами корундовыми кругами, фильтр снабжен св занным с корпусом  корем, патрубком с продольными пазами, установленным с возможностью вращени  коаксиально корпусу внутри корундовых кругов, и внутренними и внешними калиброванными перфорированными втулками, при этом корундовые круги через один св заны с патрубком или корпусом, внутренние распорные втулки размещены между корундовыми кругами, св занными с корпусом, а корундовые круги установлены с радиальным зазором относительно наружной поверхности внутренних распорных втулок и внутренней поверхности внешних распорных втулок соответственно. Корундовые круги, св занные с патрубком, выполнены уменьшающейс  толщиной от центра.

На фиг, 1 представлена конструкци  скважинного фильтра; на фиг.2 - эскизы отдельных деталей и их взаиморасположение.

Фильтр состоит из вращающегос  патрубка 1 с продольными пазами, центрирующего кольца 2, ввинченного в перфорированный корпус фильтра 3, набора неподвижных 4 и подвижных 5 корундовыхкругов ,калиброванных перфорированных распорных внутренних 6 и наружных 7 втулок. Корпус 3 снизу имеет центрирующую переходную 8 и шлицевую 9

муфты дл  последовательного соединени  между собой нескольких секций. Нижн   секци  фильтра снабжена клапаном 10 и  корем 11с пружиной 12 и штоком 13.

Патрубок 1 выполн ет функции вала, передающего вращени  от привода к подвижным корундовым кругам 5,  вл етс  несущим элементом фильтра при монтаже и эксплуатации, а также служит полностью

дл  приема флюида из пласта. Герметичность полости обеспечиваетс  за счетуплот- нени  центрирующего кольца 2, переходной муфты 8 и клапана 10 Вращающийс  патрубок выполнен на концах с резьбой дл  соединени  с шлицевой муфтой или валом привода и имеет продольные пазы дл  поступлени  добываемого флюида в полость патрубка.

Корундовые круги 5 (фиг.2) выполнены с

внутренними продольными пазами под соответствующие выступы втулок б, жестко соедин емых с патрубком 1. При этом толщины кругов уменьшаютс  от центра к периферии так, что они с неподвижными

корундовыми кругами образуют сужающиес  к центру фильтрующие щели. Размеры фильтрующей щели регулируютс  втулкой 6 и величиной конусности поверхности корундовых кругов 5. Втулка 6 жестко соединена

с патрубком 1 и передает вращение корундовым кругам 5 с помощью выступов, вход щих в их пазы. Тарированные распорные втулки 6 предотвращают контакт поверхности корундовых кругов и тем самым износ их

при вращении подвижных элементов.

Корундовые круги 4 выполнены с внешними продольными пазами (фиг.2) под соответствующие выступы втулок 7, жестко соедин емых с корпусом 3. Рассто ние

между смежными кругами 4 и размеры фильтрующих щелей регулируютс  втулками 7, тем самым предотвращаетс  соприкосновение поверхностей подвижных и неподвижных корундовых кругов и их самоизнос .

Последовательность сборки фильтра следующа . На патрубок 1 с шлицевой муфтой 9 на нижнем конце устанавливаетс  переходна  муфта 8, затем последовательно надевают корундовый круг 5, втулки 6 и 7, корундовый круг 4 и т.д. Втулка 7 свободно надеваетс  на корундовый круг б, а корундовый круг - на втулку 6.

После набора необходимого количества корундовых кругов 5 и 4 и втулок 6 и 7 надевают корпус 3 с центрирующим кольцом 2. Скважинный фильтр изготавливают в виде секций длиной до 1 м и в зависимости от толщины пескующего пласта собирают его из нескольких секций. Изготовленный таким образом скважинный фильтр представл ет собой устройство, состо щее из ротора и статора. Ротором  вл етс  вращающийс  перфорированный патрубок 1 с насаженными на него корундовыми кругами 5 с внутренними пазами и разделенными одна от другой калиброванными перфорированными распорными втулками 6. Статором  вл етс  корпус 3 с насаженными на него корундовыми кругами 4 с внешними пазами и разделенными одна от другой калиброванными перфорированными распорными втулками 7.

Спуск фильтра предусматриваетс  в скважины, в которые спущены эксплуатационна  колонна с заранее перфорированной нижней частью дл  поступлени  пластового флюида внутри скважины.

Устройство работает следующим образом .

Фильтр в сборе спускают в скважину на НКТ, оборудованном с забойным или устьевым приводом вращени . При этом клапан 10 находитс  в открытом состо нии дл  наполнени  полости труб скважинным флюидом , а  корь 11 находитс  в нерабочем положении. После спуска фильтра в скважину шток 13 упираетс  на забой, сжимает пружину 12, выдвигает  корь 11 в рабочем положении и закрывает клапан 10. Длину штока 13 подбирают таким образом, чтобы фильтр установилс  напротив пескующего пласта. Якорь 11 удерживает корпус 3 в стационарном положении.

В рабочем положении фильтра вращени  патрубка 1, а вместе с ним и корундовых кругов 5 может быть периодически или посто нным в зависимости от глубины и интенсивности пескопро влени  пласта.

В процессе эксплуатации скважины флюид из пласта вместе с песком устремл етс  через перфорированные отверсти 

корпуса 3 и втулок 7 к фильтрационным щел м и проходит между корундовыми кругами . При этом за счет вращени  кругов 5 твердые частицы разрушаютс  и размельча- 5 ютс , проход  через конусообразные щели и перемалыва сь между поверхност ми подвижных и неподвижных корундовых кругов . Пластовый флюид с измельченной фракцией песка поступает в полость патруб- 10 ка 1 и далее по колонне лифтовых труб поднимаетс  на поверхность. В результате дезынтеграции твердых частиц предотвращаютс  кольматации фильтрующих щелей и накопление песка на забое, тем самым со15 хран етс  скважинность фильтра и обеспечиваетс  посто нный приток пластового флюида в скважину. Конусообразность фильтрующих щелей позвол ет вовлечь в процесс дезынтеграции всю фракцию пес0 ка, выносимого из пласта, независимо от размеров твердых частиц, и достичь высокой дисперсности за счет постепенного их размельчени  при перемещении от периферии к центру корундовых кругов. Получае5 ма  в процессе работы фильтра гомогенна  дисперсна  среда не только предотвращает кольматацию фильтра, но и снижает обра- зивный износ оборудовани .

Ширину фильтрационной щели выбира0 ют в зависимости от фракционного состава выносимого из пласта песка. Дл  большинства месторождений размеры минеральных частиц колеблютс  в пределах 0,1-2,5 мм. Конусность поверхности подвижных корун5 довых составл ет 5-6°. Легко регулируема  в процессе изготовлени  конусность позвол ет выбирать оптимальные размеры и форму , определ емые гранулометрическим составом пескопро вл ющих пород и режи0 мом эксплуатации.

Использование дл  изготовлени  фильтра серийно выпускаемого отечественного оборудовани  позвол ет производить фильтры в услови х нефте-газодобывающих

5 предпри тий.

Предлагаемый фильтр сохран ет скважность за счет саморегенерации и предотвращени  засорени  и заиливани  фильтра механическими примес ми, парафинисты0 ми и асфальто-смолистыми веществами; увеличивает производительность скважины за счет уменьшени  гидравлического сопротивлени  фильтра; снижает число ремонтов, св занных с накоплением песка на забое и

5 остановкой скважины дл  его удалени , что позвол ет получить дополнительную продукцию; обеспечивает эффективную работу

-. независимо от широты фракций твердых частиц и режима эксплуатации; позвол ет выбирать любой проектируемый размер

фильтрационных щелей путем подбора калиброванных распорных втулок и изменени  конусности поверхности подвижных корундовых кругов, а также предотвращает абразивный износ оборудовани ,

Таким образом, предлагаемый сква- жинный фильтр обеспечивает экономический эффект за счет уменьшени  трудовых и материальных ресурсов по эксплуатации скважин при добыче пластового флюида, со- держащего песок.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Скважинный фильтр, состо щий из перфорированного корпуса с расположенными между центрирующими кольцами корундо- выми кругами, образующими фильтрационные щели, отличающийс  тем, что, с целью сохранени  сквэжинности фильтра за счет его саморегенерации в процессе работы путем механического разрушени  вы- носимых из пласта твердых частиц, он

   4

   Ри.г

   Редактор А.Мотыль

   Составитель М.Нагаев Техред М.Моргентал

   снабжен св занным с корпусом  корем, патрубком с продольными пазами, установленными с возможностью вращени  коаксиально корпусу внутри корундовых кругов и внутренними и внешними распорными калиброванными перфорированными втулками, при этом корундовые круги через один св заны с патрубком или корпусом, внутренние распорные втулки размещены между корундовыми кругами, св занными с патрубком, внешние - между корундовыми кругами, св занными с корпусом, а корундовые круги установлены с радиальным зазором относительно наружной поверхности внутренних распорных втулок и внутренней поверхности внешних распорных втулок соответственно .
2. 2. Фильтр по п. 1,отличающийс  тем, что корундовые круги, св занные с патрубком , выполнены с уменьшающейс  толщиной от центра.

   Корректор М.Пожо