Claims (2)
Поставленна цель достигаетс тем, что в скважинном фильтре, содержащем перфориро39 ванный трубчатый каркас, слои проволочной обмотки, расположенные на подкладных стержн х кондентрично каркасу, верхнее и ни нее ограничительные кольца, последние выполнены ступенчатыми с числом ступеней по числу слоев обмотки, причем выступы каждой ступени имеют пазы, в которых расположены подкладные стержни, а начало и конец обмотк каждого сло расположены на выступах соответствующей ступени ограничительного колыша) и намотаны виток к витку без зазора. Кроме того, высота первого выступа равна диаметру подкладного стержн , а высота второго и последующего выступов равна сумме диаметров подкладного стержн и проволочной обмотки. На фиг. 1 изображена схема установки фильтра в скважине; на фиг. 2 - сечение концевой части фильтра, узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2. В качеств примера изображен двухслойный фильтр. Фильтр устанавливаетс в скважине 1 на ее забое против интервала перфорации и сосТоит из фильтрующих секций 2, соединенных между собой муфтами 3, башмака-заглушки 4 с .помощью которого фильтр опираетс на забой, и пакера 5, перекрывающего полость между фильтром и обсадной колонной скважины . Количество фильтрующих секций может быть различным и- зависит от мощности прО дуктивного пласта скважины. Кажда фильтрующа секци состоит из трубчатого перфорированного каркаса 6, вокруг которого на подкладных стержн х 7 и 8 намотаны проволочные обмотки 9 и 10. Число слоев йроволочной обмотки может быть больще двух и зависит от гранулометрического . состава песка, выносимого из скважины. На каркасе установлены верхнее 11 и нижнее 12 ограничительные кольца. В каждом из этих колец выполнены выступы 13 и 14, в которы висверлены пазы 15 и 16 соответственно дл стержней 7 и 8 первото и второго слоев обГйотки . Начало 17 и 18 каждого сло обмотки расположено на соответствующих выступах ограничительных колец и первые его витки Зшожены виток к витку без зазоров. Аналогич но /выполнены и концы обмоток. Концы про волоки дл закреплени вставлены в отверсти 19 и слегка расклеены. При таком исполнении концевых частей обмоток обеспечиваетс высока надежность герметизации торцовых щелей всех слоев проволочной обмотки и исчезает необходимость выполнени сложных опе раций по сварке проволочной обмотки с каркасом или точной подгонки (шлифовки) торц обмоток дл их уплотнени плоским кольцом Така конструкци обеспечивает также простот изготовлени , так как процесс навивки начальнои части каждого сло осуществл етс на том же оборудовании за одну и ту же операцию , с той только разницей, что калибрующий укладчик включаетс не сразу, а после укладки необходимого количества витков без зазора. Длина сплошной намотки дл обеспечени надежности перекрыти щели должна быть больше ДЛИНЫ выступов ступеней ограничительного кольца и сама длина выступов должна быть больше п ти диаметров проволоки , из которой выполн етс фильтрующа обмотка . Эта величина выбрана по следующим причинам. На площадке выступа должно быть расположено отверстие дл закреплени конца проволоки , который вставл етс в это отверстие и расклепываетс . Таким образом, первый виток уже занимает часть длины выступа, равную двум диаметрам проволоки. Кроме того, на конце выступа дл исключени по влени щелей между витками при их сходе с кромки выст5па,на последней выполнена фаска длиной в один диаметр и высотой, равной разности между радиусом навивки и апофемой,т. е. рассто нием от центра навивки до хорды, по которой при навивке на подкладных стержн х укладываетс проволока. В результате на цилиндрической части выступа остаютс три плотно уложенных витка проволоки, что исключает веро тность пропуска. В реальных услови х серийного производства- длина выступа может быть еще увеличена и выбиpaтьc в пределах 5-10 диаметров навиваемой проволоки. Высота выступа первого сло равна диаметру подкладных стержней, поскольку они укладываютс непосредственно на трубчатый каркас, а высота выступов второго сло равна сумме диаметра проволоки первого сло навивки и диаметра подкладных стержней второго сло . Поскольку дл навивки всех слоев примен етс одна и та же. проволока, стержни во всех сло х имеют один и тот же диаметр, то высота выступов второго и последующих слоев будет одинаковой , .На- практике примй1 ютс фильтры, имеющие два и три сло , так как дальнейшее увеличение числа слоев не дает заметного повышени каSecTBa фильтровани и увеличивает общий фильтра. Чаще примен ютс двухслойные фильтры, которые работают следующим образом. Поскольку зазоры между витками наружного сло больше зазоров между витками внутреннего сло , то в процессе первого периода работы фильтра в скважине мелкие песчинки, проход через внешний слой, накапливаютс в полости между внутренним и наружным слоем , образу песчаную набивку, состо щую из частиц определенных размеров, обусловленных 59Й величинами зазоров в первом и втором сло х. Песок же более крупных размеров накапливаетс вокруг наружного сло фильтра и также образует обсыпку. В первый период работы фильтра некоторое количество частиц песка с размерами меньше щели внутреннего сло проходит через фильтр и поднимаетс на поверхностьь Однако постепенно между сло ми фильтрующих оболочек и вокруг него образуетс песчана обсыпка с меншощейс пористостью, что обеспечивает в последующем высокую фильт рующую способность и больщую гр зеемкость, так как различные по размерам песчинки задерживаютс в разпичнь1х сло х фильтра, а не только на его поверхности, как это наблюдаетс iB других типах фильтров. Это обсто тельство определило повыщенный интерес к многослойным проволочным фильтрам как в СССР, так и за рубежом, в частности в США. Благодар применению в фильтре ограничительных колец специальной конструкции обеспечиваетс надежна герметизаци торцовых зазоров между сло ми и ликвидируетс искажение pa3Mepk щелей на концевых .участках намотки при зтом Конструкци самого фильтра упрощаетс за счет исключени таких сло шых операций , как приварка торцов проволочных обмоток к трубчатому каркасу или точна обработка этих торцов дл герметизации плоским кольцом . 6 Формула изобретени 1. Скважинный фильтр, содержащий перфорированный трубчатый каркас, слои проволочной обмотки, расположенные на подкладных стержнйх.. концентрично каркасу, верхнее и нижнее ограничительные кольца, отличающийс тем, что, с целью повьпиени надежности в работе фильтра, органичительные кольца выполнены ступенчатыьт с числом ступеней по числу слоев обмотки, причем выступы каждой ступени имеют пазы, в которых., рвеположены подкладные стержни, а начало и конец обмотки каждого сло расположеиы на выступах соответствующей ступени ограничитель ноге кольца и намотаны виток К виткубез 2; Фильтр по п. 1, о т л и ч а ющ и и с тем, что высота первого выступа равна дааметру подкладного стержн , а высота второп) и последующих выступов равна сумме диаметров .подкладного стержн и проволочной обмотки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 2381169, кл. Е 21 В 43/02, опублик. 1978. The goal is achieved by the fact that in a downhole filter containing a perforated tubular skeleton, layers of wire winding located on base rods are continentically skeletal, upper and lower limiting rings, the latter are made stepwise with the number of steps by the number of layers of winding, with the projections of each step have grooves in which the backing rods are located, and the beginning and end of the windings of each layer are located on the protrusions of the corresponding level of the restrictive peg) and are wound to the coil without a gap but. In addition, the height of the first protrusion is equal to the diameter of the backing rod, and the height of the second and subsequent protrusions is equal to the sum of the diameters of the backing rod and the wire winding. FIG. 1 shows the installation of the filter in the well; in fig. 2 is a cross-section of the end portion of the filter; assembly I in FIG. one; in fig. 3 is a section BB in FIG. 2. As an example, a two-layer filter is depicted. The filter is installed in the borehole 1 at its bottom against the perforation interval and consists of filter sections 2 interconnected by couplings 3, the shoe-plug 4 with the aid of which the filter rests on the bottom, and the packer 5 overlapping the cavity between the filter and the casing well. The number of filter sections can be different and depends on the thickness of the pro ductive reservoir of the well. Each filter section consists of a perforated tubular frame 6, around which wire windings 9 and 10 are wound around the base rods 7 and 8. The number of layers of the volvo winding can be more than two and depends on the grain size. the composition of the sand carried out of the well. The frame has upper 11 and lower 12 restrictive rings. In each of these rings, protrusions 13 and 14 are made, in which grooves 15 and 16 are perforated, respectively, for rods 7 and 8 of the first and second layers. The beginning of 17 and 18 of each layer of the winding is located on the corresponding protrusions of the restrictive rings and its first turns. The turn to the turn without gaps is recorded. Similarly, the ends of the windings are fulfilled. The ends of the dies for fastening are inserted into the holes 19 and slightly pasted. With this design of the end parts of the windings, the reliability of sealing the end slots of all layers of the wire winding is high, and the need to perform complex operations on welding the wire winding with a frame or fine fitting (grinding) the ends of the windings to seal them with a flat ring also ensures that they are easy to manufacture. as the process of winding the initial part of each layer is carried out on the same equipment for the same operation, with the only difference that the calibrating stacker klyuchaets not immediately, but after stacking the required number of turns without a gap. The length of the continuous winding to ensure reliable overlap of the slit should be greater than the LENGTH of the projections of the steps of the restrictive ring and the length of the projections must be greater than five diameters of the wire from which the filter winding is made. This value is selected for the following reasons. A hole should be located on the protrusion area to secure the end of the wire, which is inserted into this hole and riveted. Thus, the first turn already occupies a part of the protrusion length equal to two wire diameters. In addition, at the end of the protrusion to eliminate the appearance of gaps between the coils when they disappear from the edge of the extrusion, on the latter there is a chamfer with a length of one diameter and a height equal to the difference between the radius of winding and the apothem, t. that is, the distance from the center of the winding to the chord, along which the wire is laid on the backing rods when winding. As a result, three tightly laid turns of wire remain on the cylindrical part of the protrusion, which eliminates the possibility of skipping. Under actual conditions of serial production, the length of the protrusion can be further increased and chosen within 5-10 diameters of the wire to be wound. The height of the protrusion of the first layer is equal to the diameter of the backing rods, since they are laid directly on the tubular frame, and the height of the projections of the second layer is equal to the sum of the diameter of the wire of the first winding layer and the diameter of the backing rods of the second layer. Because the same is applied to winding all the layers. wire, rods in all layers have the same diameter, the height of the protrusions of the second and subsequent layers will be the same. In practice, filters having two and three layers are used, since a further increase in the number of layers does not give a noticeable increase in SecTBa filtering and increases the total filter. Two-layer filters are often used, which work as follows. Since the gaps between the turns of the outer layer are larger than the gaps between the turns of the inner layer, during the first period of operation of the filter in the well, fine grains of sand, a passage through the outer layer, accumulate in the cavity between the inner and outer layer, forming a sandy packing consisting of particles of a certain size, caused by the magnitude of gaps in the first and second layers. The sand of a larger size accumulates around the outer layer of the filter and also forms dusting. In the first period of operation of the filter, an amount of sand particles with sizes smaller than the slit of the inner layer passes through the filter and rises to the surface. However, sandy dusting with less porosity is formed gradually between the layers of filter shells and around it, which subsequently provides a high filtration capacity and a large amount of sand. capacity, as sand grains of various sizes are retained in separate layers of the filter, and not only on its surface, as is observed in iB of other types of filters. This circumstance determined the increased interest in multilayer wire filters both in the USSR and abroad, in particular in the USA. Due to the use of special design restrictive rings in the filter, the end gaps between the layers are reliably sealed and the pa3Mepk cracks in the end winding sections are eliminated. processing these ends for sealing with a flat ring. 6. The claims 1. A downhole filter containing a perforated tubular frame, layers of wire winding located on the backing rods. Concentric to the frame, upper and lower limiting rings, characterized in that, in order to ensure the reliability of the filter, the organic rings are made with a step the number of stages according to the number of layers of the winding, the protrusions of each stage have grooves in which., the supporting rods are placed, and the beginning and end of the winding of each layer are located on the protrusions of the corresponding steps stop the leg of the ring and winding coil K roundabez 2; The filter according to claim 1, which means that the height of the first protrusion is equal to the diameter of the backing rod, and the height of the second and subsequent protrusions is equal to the sum of the diameters of the backing rod and the wire winding. Sources of information taken into account in the examination 1.Patent of France No. 2381169, cl. E 21 B 43/02, published 1978
2.Патент США № 3816894, кл. 166-23, опублик. 1974,2. US patent number 3816894, cl. 166-23, published. 1974