Claims (2)
Недостатком вл етс невысока прочность фильтрующих элементов, в особенности при использовании метал3 9 локерамииеских фильтров, вследствие чего может произойти разрушение песледних . Целью изобретени вл етс повышение устойчивости к разрушению горным или фильтрационным давлени ми при использовании металлокерамимеских фильтрующих элементов. Поставленна цель достигаетс тем что скважинный фильтр снабжен дополнительной проволочной спиралью,расположенной с внешней стороны наружно го фильтрующего элемента, причем шаг и навивка спирали совпадают, а в мес тах стыков торцов секций обе проволочные спирали имеют шаг не более 2 мм на прот жении 4-6 витков. На фиг. 1 изображен скважинный фильтр, общий вид, в разрезе , на фиг. 2 - схема возможного варианта разрушени фильтров с высокой кольцевой полостью. Скважинный фильтр содержит фильтрующий элемент 1 из перфорированной трубы с расположенной на нем проволочной спиралью 2, на которую вплотную надеты металлокерамические фильт рующие элементы 3, укрепленные снару жи проволочной спиралью А, витки которой расположены против витков спирали 2 и с таким же шагом и направлением навивки, муфту 5 с пазами 6 и ниппель 7 размещенные на концах фильтрующего элемента 1 на резьбах 8 и 9 с помощью которых поджаты в Продольном направлении фильтрующие элементы 3, стопоры 10 в количестве 2-3 шт, установленные на-муфте 5 про тив ее поворота в цилиндрической резьбе 8, проходные о.тверсти 11 дл поступлени через них фильтрата в скважину, винтовые полости 12 между фильтрующими элементами 1 и 3 огра ниченные по высоте шагом проволочных спиралей 2, и регулировочные шайбы 13, обеспечивающие расположение, стыков фильтрующих элементов против пло но навитых между собой колец проволочной спирали The disadvantage is the low strength of the filtering elements, especially when using metal3 9 loceramia filters, as a result of which the destruction of the sand elements can occur. The aim of the invention is to increase the resistance to fracture by rock or filtration pressures when using metal-ceramic filter elements. The goal is achieved by the fact that the downhole filter is provided with an additional wire helix located on the outside of the outer filter element, the pitch and the helix of the helix coincide, and in the joints of the butt ends of the sections both wire helixes have a pitch of no more than 2 mm turns. FIG. 1 shows a well filter, a general view, in section, in FIG. 2 is a diagram of a possible destruction of filters with a high annular cavity. The downhole filter contains a filtering element 1 made of a perforated pipe with a wire helix 2 on it, on which cermet filter elements 3 are tightly attached, reinforced with wire helix A, whose turns are located opposite the coils of the helix 2 and with the same pitch and direction of winding, coupling 5 with grooves 6 and nipple 7 placed at the ends of the filter element 1 on the threads 8 and 9 with which the filter elements 3 are pressed in the Longitudinal direction, the stoppers 10 in the amount of 2-3 pieces installed on Uphte 5 against its rotation in a cylindrical thread 8, passage bores 11 for passing filtrate into the well through them, screw cavities 12 between filtering elements 1 and 3 are limited in height by the pitch of wire spirals 2, and adjusting washers 13 providing positioning, joints of filtering elements against a wire spiral ring wound among themselves
2. Концы проволочных спиралей 2 и 4 укладываютс в прорези, сделанные в теле фильтрующего элемента 1, ниппел 7 и муфты 5 и затемзачеканиваютс ( не показано) или припаиваютс к упо м нутым детал м фильтра. Удар ть по металлокерамическим фильтрующим элементам 3 не рекоменду етс , так как это может привести к их порче. Поэтому при надевании упом нутых элементов на фильтрующий элемент 1 с проволочной спиралью 2 на конец элемента надеваетс цилиндрическа наставка, по которой поступают дл продвижени этого элемента по поверхности проволочной спирали 2 до схождени стыков. Окончательный поджим фильтрующих элементов 3 в стыках осуществл етс муфтой 5, навинчиваемой по цилиндрической резьбе 8 с последующей фиксацией упом нутой муфт1,с помощью стопоров 10. 8 местах расположени стыков торцов Н фильтрующих элементов проволочные спирали 2 и 4 имеют сплошную или с зазором 1-2 мм укладку нескольких ( 4-6) витков проволоки, служащей опорой дл концевых частей фильтрующих элементов, что повышает их устойчивость от разрушени . Из секций фильтра собираетс необходима длина рабочего фильтра, который перед спуском в скважину дополнительно оснащаетс известными устройствами . При наращивании секций предыдуща секци , опущенна в скважину, устанавливаетс на подкладную вилку ,известной конструкции, котора надеваетс ма муфту 5, имеющую дл этих целей пазы 6. Расположение витков наружной проволочной спирали 4 против витков внутренней проволочной спирали 2 предотвращает концентрацию нежелательных напр жений в теле фильтрующих элементов 3, которые могут возникнуть при несовпадающем расположении витков спиралей. Фильтр работает следующим образом . фильтрат, поступающий из пласта через фильтрующ 1е элементы 3, движетс по винтовым полост м 12 к проходным отверсти м 11 и через них попадает в эксплуатационную колонну скважины и т.д. При действии на фильтрующие элементы наружной нагрузки они, будучи опертыми на ребра опорной поверхности , череа нее передают эту нагрузку на опорный трубчатый каркас , который воспринимает ее на себ , А он, как известно, выдерживает нагрузки во много раз превосход щие те, которые могут выдержать фильтрующие элементы. Пролеты безопорных поверхностей фильтрующих элементов по высоте (длине) значительно ограничены ребрами проволочной спирали, в результате чего они (пролеты) имеют . длину во много раз меньше той, которую имеют известные пролеты. Следовательно , рассматриваемые безопорные участки фильтрующих элементов выдерживают наружные разрушающие нагрузки на много выше тех, которые выдержива ют известные участки. При действии на фильтрующие .элементы внутреннего давлени они, выдержат значительно большие разрушающие нагрузки, так как обт нуты снаружи проволочной спи ралью, котора воспринимает на себ нагрузки и сдерживает фильтрующие элементы до определенного предела от внутреннего распирани и разрушени . Таким образом, такие фильтры обла дают повышенной стойкостью против разрушени от воздействи внешнего или внутреннего давлений и при этом сохран ют большую фильтрационную поверхность i Согласно расчету проволочна спираль 2, навиваетс на каркас, имеет шаг навивки во много раз больше ныне прин тых шагов навивок, которые примен ютс при изготовлении сетчатых фильтров. Это значительно улучшит доступ фильтрата к проходным отверсти м 11 на фильтрующем элементе 1 и позволит уменьшить их количество на погонном метре, что повысит его прочностную характеристику и снизит трудозатраты при изготовлении этого каркаса. Шаг проволочной спирали 2, навивае мой на опорный каркас из перфорированной трубы, определ ют по формуле f - I ЯкР где - длина пролета между шпангоу тами (условно принимаем то же самое, что шаг проврлочной спирали); t - длина оболочки (длина фильтрующего элемента); критическое давление дл неподкрепленной оболочки (дл неподкрепленного фильтрующего элемента) с толщиной стенки h; критическое давление пролета между шпангоутами, которое определ ют из услови где К - задаваемый запас прочности; q - задаваемое избыточное внешнее давление, которое оболочка (фильтрующий элемент) должна выдержать. Расчет провод т из условий, что . где 6х - предел прочности при испытании гидравлическим давлением, кг/см(дл конкретных толщин стенок и наружных диаметров фильтрующих элементов). Использование конструкции скважинного фильтра позволит значительно укрепить фильтрующие элементы, сделать их более стойкими к воздействию горного и фильтрационного давлений, повысить прочностную характеристику опорного каркаса и снизить трудозатраты при его изготовлении, причем простыми методами, не требующими нового специального оборудовани . Формула изобретени Скважинный фильтр, состо щий из нескольких секций, содержащих наружный и внутренний фильтрующие элементы с проволочной спиралью между ними , отличающийс тем, что, с целью повышени устойчивости к разрушению горным или фильтрацион м давлени ми при использовании металлокерамических фильтрующих элементов , он снабжен дополнительной проволочной спиралью, расположенной с внешней стороны наружного фильтрующего элемента, причем шаг и навивка спирали совпадают, а в местах стыков торцов секций обе проволочные спирали имеют шаг не более 2 мм на прот жении 4-6 витков. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Гаврилков В.М. Фильтры буровых скважин. М., Недра, 1976, с.8-92 .ГaвJэилкo В.М. Фильтры водозаборных , водопонизительных и гидрогеологических скважин. М., Недра, 1968, с. .2. The ends of the wire spirals 2 and 4 are placed in slots made in the body of the filter element 1, the nipple 7 and the sleeve 5 and then zapped (not shown) or soldered to the mentioned filter parts. Impact on cermet filter elements 3 is not recommended, as this may cause damage to them. Therefore, when putting said elements on the filter element 1 with a wire spiral 2, a cylindrical attachment is put on the end of the element, which is used to move this element along the surface of the wire spiral 2 until the joints converge. The final pressing of the filtering elements 3 in the joints is carried out by a coupling 5, screwed along a cylindrical thread 8 with subsequent fixing of the mentioned coupling 1, using stoppers 10. At the 8 locations of the joints of the ends H of the filtering elements, the wire spirals 2 and 4 are solid or with a gap 1-2 mm laying of several (4-6) turns of wire, which serves as a support for the end parts of the filter elements, which increases their resistance to destruction. The necessary length of the working filter is collected from the filter sections, which is additionally equipped with known devices before being lowered into the well. When expanding sections, the previous section, which is lowered into the well, is installed on an adjustable plug, of known construction, which is put on the coupling 5, which has grooves 6 for this purpose. The arrangement of the turns of the outer wire spiral 4 against the turns of the inner wire spiral 2 prevents the concentration of undesirable stresses in the body filter elements 3, which may occur when the misalignment of the turns of the spirals. The filter works as follows. the filtrate coming from the reservoir through the filtering 1st elements 3, moves along the helical cavities 12 to the through holes 11 and through them enters the production string of the well, etc. When acting on the filtering elements of the external load, being supported on the edges of the supporting surface, this load is transferred to the supporting tubular frame, which takes it, and, as is known, it can withstand loads many times greater than those that can withstand it. filter elements. The spans of the unsupported surfaces of the filter elements in height (length) are significantly limited by the edges of the wire helix, as a result of which they (spans) have. the length is many times smaller than that which the known spans have. Therefore, the considered supportless areas of filter elements withstand external destructive loads much higher than those that are known areas. When acting on the filtering elements of internal pressure, they will withstand much greater destructive loads, since they are wrapped around the outside with a wire helix, which absorbs loads and restrains the filtering elements to a certain limit from internal spreading and destruction. Thus, such filters have increased resistance to damage from external or internal pressure and at the same time retain a large filtration surface. I According to the calculation, the wire helix 2, is wound on the frame, has a step of winding many times more than the currently accepted steps of windings, which used in the manufacture of strainers. This will significantly improve the access of the filtrate to the through holes 11 on the filter element 1 and will reduce their quantity per running meter, which will increase its strength characteristic and reduce labor costs in the manufacture of this framework. The pitch of the wire helix 2 wound on the perforated tube support frame is determined by the formula f - I Arc where is the span length between the frames (conventionally, we assume the same thing as the pitch of the spiral wire); t is the length of the shell (the length of the filter element); critical pressure for an unsupported enclosure (for an unsupported filter element) with wall thickness h; the critical flight pressure between the frames, which is determined from the condition where K is the specified safety factor; q - specified excess external pressure that the shell (filter element) must withstand. The calculation is carried out from the conditions that. where 6x is the ultimate strength when tested by hydraulic pressure, kg / cm (for specific wall thicknesses and outer diameters of filter elements). Using the well filter design will significantly strengthen the filter elements, make them more resistant to the effects of mining and filtration pressures, increase the strength characteristics of the support frame and reduce labor costs in its manufacture, with simple methods that do not require new special equipment. The invention has a downhole filter consisting of several sections containing outer and inner filter elements with a wire coil between them, characterized in that, in order to increase resistance to fracture by mountain or filtration pressures when using metal-ceramic filter elements, spiral, located on the outer side of the outer filter element, and the pitch and winding of the helix are the same, and in the joints of the ends of the sections of the two wire spirals hav e step is not more than 2 mm over a 4-6 turns. Sources of information taken into account in the examination 1. V. Gavrilkov. Drill hole filters. M., Nedra, 1976, pp. 8-92. GAVJeilko V.M. Filters of water intake, water-sinking and hydrogeological wells. M., Nedra, 1968, p. .