SU883348A1 - Устройство дл очистки фильтра в скважине - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ФИЛЬТРА В СКВАЖИНЕ

1

Изобретение относитс  к нефтегазодобывающей промышленности, и в частности к устройствам, служашим дл  восстановлени  проницаемости фильтра в услови х скважины.

Наибольший эффект восстановлени  проницаемости фильтра достигаетс  в тех случа х, когда на кольматирующий осадок воздействуют динамическими импульсами с одновременной очисткой засоренной поверхности от осадка.

Известно устройство длп очистки наружной поверхности фильтрующего элемента путем обеспечени  возвратнопоступательного перемещени  кожуха со скребками (кольцами) относительно пр моугольных пружин фильтра и образовани  рыхлой зоны. Возвратно-поступательное перемещение кожуха осуществл етс  за счет перемещени  на определенную величи1у г вч  нной с кожухом колонны груб. Механизм пе- ремещени  установлен на устье скважины Г 11.

По окончании промывки- и очистки фильтра кожух с кольцами колонной насосно-компрессорных труб возвраща етс  в исходное положение.

Недостатком зтого способа и устройства самоочистки фильтра  вл етс  использование дл  перемещени  кожуха со скребками наземного механизма, необходимость наличи  в скважине источника давлени ; дл  проведени 

10 работ по очистке фильтра необходима остановка скважины; необходимость посто нного контрол  за скважиной и больша  повтор емость остановок скважины дл  прозедени  процесса.

15

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому  вл етс  устройство дл  очистки фильтра в скважине , содержащее гидроцилиндр с кольцевым силовым порщнем с полым што20 ком на нижнем торце, фильтрующий элемент с полым штоком, установленный в прикрепленном к нижней части цилиндра со скребками на внутренней поверх3 ности и радиальными отверсти ми, клапан, выполненный в виде втулки с осевым и радиальным каналами в нижне Части и полость над кольцевым силойым поршнем, сообщенную с внешним пространством C2j. Р1едостатком  вл етс  сложность конструкции. Цель изобретени  - упрощение кон трукции . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено стопоро дл  фиксации втулки в верхнем положе нии и подпружиненной гильзой, установленной концентрично внешней поверхности втулки, в осевом канале которой установлен обратный клапан, и котора  прикреплена к нижнему концу, штока силового поршн  и вьшолнена с дополнительным радиальным каналом в верхней части, а поршнева  полость гидроцилиндра сообщена с внутренней полостью фильтрующего элемента, причем гильза установлена с возможностью поочередного перекрыти  радиальных каналов втулки, а шток - с возможностью взаимодействи  со стопоро и втулкой дл  перекрыти  канала штока в крайнем нижнем положении. Кроме того, с целью обеспечени  пр мой промывки фильтра путем подачи промывочной жидкости с поверхнос ти, в фильтре установлен обратный клапан. На фиг. 1 изображено в разрезе устройство дл  самоочистки фильтра, исходное положение на фиг. 2 - в разрезе устройство дл  самоочистки фильтра в момент встречи бойка плун жера с полым штоком, т.е. в момент очистки фильтра. Устройство дл  самоочистки фильт ра содержит разъемный корпус гидроцилиндра 1, св занный верхним концо с колонной насоснокомпрессорных тру 2 и нижним концом с кожухом 3. Внут ри корпуса гидроциливдра 1 установлен кольцевой силовой поршень 4, с которым через удлинитель 5 соединен втулка 6 с бойком 7 на нижнем конце Втулка 6 охватываетс  гильзой 8, содержащей внутренние кольцевые канавки 9. Фиксатор 10 установлен на внешней- стороне втулки 6 с возможностью взаимодействи  с кольцевыми канавками 9. Гильза 8 с пру жиной 1, установленной на приливе с внешней стороны с возможностью взаимодействи  верхним концом с раз делительной шайбой 12, а нижним концом - с опорной плитой 13. Во втулке 6 выполнены осевой канал , в котором установлен обратный клапан 14 « радиальные отверсти  15 и 16. Втулка 6 опираетс  на стопор 17, установленный на оси на опорной плите 13.. Нижний конец корпуса гидроцилиндра 1 перекрыт гайкой 18, внутри которой проходит полый шток 19, св занный нижним концом с фильтром 20. Фильтр 20 выходит во внутреннюю полость кожуха 21, в котором установлены скребки 22, охватывающие наружную поверхность фильтра 20. На нижнем конце фильтра 20 расположен клапан 23 . В корпусе гидроцилиндра 1 над кольцедым силовым поршнем 5 имеетс  кольцева  полость 24, св занна  радиальным отверстием 25 с полостью Скважины. Кольцева  полость под кольдевым силовым поршнем 5 св зана через отверстие 26 с внутренней полостью фильтра 20. Устройство работает следующим образом . На колонне насосно-компрессорных труб 2 устройство опускаетс  в скважину в положении, когда втулка 6 опираетс  на стопор 17 и радиальные отверсти  15 открыты дл  перетока пластовой жидкости из полости фильтра 20в полость насосно-компрессорных 2. Пластова  жидкость проходит фильтр 20, полый шток 19 внутрь корпуса гидроцилцндра Г и через р сщальные отверсти  15 во втулке 6 по осевому каналу удлинител  5, осевому каналу кольцевого силового поршн  4 в полость колонны насоснокомпрессорных труб 2 и далее на поверхность . В начальный момент эксплуатации скважины наружна  поверхность фильтра 20 еще не загр знена и обладает малым гидравлическим сопротивлением, т.е. перепад давлени  на фильтре 20 минимальный. С течением времени на )ружна  поверхность фильтра 20 кольматируетс  и гидравлическое сопротивление на Н2М возрастает. При определенном перепаде давлени  на фильтре 20, пор дка 5-7 атм, фильтр 20 совместно с польм штокйм 19 перемещаетс  вверх внутри кожуха

3. Одновременно этот же перепад давлени  действует через радиальное отверстие 25 в корпусе гидроцилиндра 1, на кольцевой силовой поршр.нь 4. Полый шток 19 с фильтром 20 верхним концом воздействует на стопор 17, который поворачиваетс  на оси и выходит из взаимодействи  с бойком 7 втулки 6,

Кольцевой силовой поршень 4 силой давлени  пластовой жидкости на свою площадь движетс  ускоренно вниз до встречи бойка 7 с верхним концом полого штока 19, перекрыва  при этом проходное сечение осевого канала, и начинает двигать полый шток 19 с фильтром 20 в крайнее нижнее положение . При этом скребки 22, закрепленные на внутренней поверхности кожуха З.и охватывающие фильтр 20 по периметру , производ т его механическую очистку от осадка.

При подходе кольцевого силового поршн  4 и бойка 7 с втулкой 6 к нижнему положению соответственно относительно разделительной шайбы 12 и опорной плиты 13 пружина 11, св занна  с гильзой 8 сжимаетс  и переключает гильзу 8 в верхнее положение относительно втулки 6.

Фиксатор 10 входит в зацепление с нижней канавкой гильзы 8. Гильза 8 перекрывает радиальные отверсти  15, изолиру  переток пластовой жи/дкости из полости фильтра 20 в полость насосно-компрессорных труб 2. Через калиброванное отверстие 16 давление внутри корпуса гидроцилиндра 1 выравниваетс  с пластовым и действует через отверстие 26 в разделительной шайбе 12 на кольцевой силовой поршень 4.

Давление пластовой жидкости во внутренней полости насосно-компрессорных труб 2 при продолжающемс  отборе меньше, чем во внутренней полости корпуса гидроцилиндра 1. Под действием перепада давлени , существующем на втулке 6, кольцевой силовой поршень 4 перемещаетс  внутри корпуса гидроцилиндра 1 вверх Пружина 11 взаимодействует с разделительной шайбой 12 и перемещает гильзу 8 вниз. Радиальные отверсти  15 открываютс  дл  перетока пластовой жидкости из полости фильтра 20 в полость насосно-компрессорных труб 2.

При подходе кольцевого силового поршн  4 и св занного с ним через удлинитель 5 втулки 6 с бойком 7 к крайнему верхнему положению, стопор 17 входит во взаимодействие с торцом бойка 7 и фиксирует его в этом положении. Если фильтр 20 недостаточно очистилс  за один цикл, то количество циклов действи  гидроудара и механической очистки скребками 22 наружной поверхности фильтра 20 продолжаетс  циклически до тех пор, пока сопротивление движению пластовой жидкости на фильтре 20 не

станет оптимальным дл  его нормальной эксплуатации.

При длительной работе устройства на забое скважшм 1шже фильтра 20 накапливаетс  шлам, который необходиМО периодически удал ть из скважины. Дл  этого используетс  пр ма  промьшка промьгаочной жидкостью, подаваемой с поверхности по насосно-компрессорным трубам 2.

Промывочна  жидкость через радиальные отверсти  15 и клапан 14 пр мой промывки подаетс  во внутреннюю полость корпуса гидроцшшндра 1 и.далее через осевой канал в полом штоке 19 во внутреннюю полость фильтра 20. Клапан 23 рассчитываетс  на определенный перепад давлени  и открываетс  потоком промывочной жидкости.

Промывочна  жидкость фильтруетс  через поверхность фильтра 20, избыток протекает через клапан 23 и обратный поток выносит осадок из полости скважины по межтрубному пространству /не показан на поверхность. После окончани  промывки клапан 14 пр мой промывки во втулке 6 и клапан 23 фильтра 20 закрываютс  и устройство дл  самоочистки фильтра в скважине работает в автономном режиме.

Применение устройства дл  самоочистки фильтра в скважине позвол ет увеличить межремонтный период работы скважины и получить дополнительную продукцию.

Очистка наружной поверхности фильтра 20 на забое скважины позвол ет посто нно поддерживать его в рабочем состо нии, причем при этом имеетс  возможность осуществл ть эффективную эксплуатацию скважины фильтром

с меньшей поверхностью фильтрации, чем при существующих ныне способах очистки,т.е. уменьшить общую длину фильтра.

Экономический эффект от использовани  данного изоброЕтени  составит на одной скважине около 8 тыс.руб.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   I

   Устройство дл  очистки фильтра в скважине, содержащее гидроцилиндр с кольцевым силовым поршнем с полым штоком на нижнем торце, фильтрующий элемент с полым штоком, установленный в прикрепленном к нижней части цилиндра кожухе i со скребками на внутренней поверхности и радиальными отверсти ми, втулку с радиальным каналом в нижней части и полость над кольцевым. силовым поршнем , сообщенную с внешним пространством , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции, оно снабжено стопором дл  фиксации втулки в верхнем положении и подпружиненной гильзой, установленной концентрично внешней поверхности втулки в осевой канал которой установлен

   обратный клапан и котора  прикреплена к нижнему концу штока силоного поршн  и выполнена с дополнителр: н 1м радиальным каналомв верхней части,

   а подпоршнева  полость гидроцилиндра сообщена с внутренней полостью фильтрующего элемента, причем гильза установлена с возможностью поочередного перекрыти радиальных каналов

   втулки, а tDTOK фильтрующего элемента - с возможностью взаимодействии со стопором и втулкой дл  перекрыти  канала штока в крайнем нижнем положении .
2. 2. Устройство по п.1, о тли чающеес  тем, что, с целью обеспечени  пр мой промывки фильтра путем подачи промывочной жидкости, в фильтре установлен обратный клапан.

   Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе

   1.Патент США № 3901320, кл. 166-311, опублик. 1975.

   2.Авторское свидетельство СССР

   по за вке №2791378, кл. Е 21 В 43/08, 1979 (прототип).