WO2014027925A1 - Скважинный раскрывающийся фильтр - Google Patents
Скважинный раскрывающийся фильтр Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014027925A1 WO2014027925A1 PCT/RU2013/000587 RU2013000587W WO2014027925A1 WO 2014027925 A1 WO2014027925 A1 WO 2014027925A1 RU 2013000587 W RU2013000587 W RU 2013000587W WO 2014027925 A1 WO2014027925 A1 WO 2014027925A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- filter
- cylindrical body
- pile
- production string
- self
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/08—Screens or liners
Definitions
- the invention relates to a technique for oil production, in particular, to filtering devices that prevent the flow of sand from the reservoir into the production string.
- Known drop-down filter that consists of a perforated body, a casing with vertical grooves and filtering spring-loaded blades of a curvilinear shape inside the casing fixed by one edge on the body and with opposite edge extending through the grooves before pressing to the walls of the production string (Pat. Ne 2289680 RF, ⁇ 21 ⁇ 43 / 08, 2005).
- the disadvantage of the drop-down filter is that the blades made of metal mesh, which overlap with their advancement of perforation in the production string, have a low rigidity. As a result, the pressure drop occurring during filtration of the liquid squeezes the blades from the column and opens up the perforations, leading to uncontrolled removal of rock particles from the formation to the well.
- the disadvantage of the drop-down filter is the limited force developed by the torsion spring to press the corrugated mesh against the wall of the production string and to cover the perforations in it.
- the pressure of the fluid in the annular space increases compared with the pressure inside the filter element, which leads to the displacement of the latter towards the center and the penetration of rock particles into the well through the opened perforations.
- the closest in technical essence is a borehole drop-down filter comprising a supporting frame and filtering round brushes fixed on it in the form of a cylindrical body with radially oriented tufts of pile, the diameter of which exceeds the internal diameter of the production well string (PM Ne 103842 RF, ⁇ 21 ⁇ 43 / 08, 2010).
- the disadvantage adopted for the prototype of the downhole filter is the increased hydraulic resistance due to the transverse fluid flow of the pile bundles in the annular gap between the production casing and the body of the brushes.
- This direction of fluid flow in the annular gap is due to the fact that the cylindrical body and the supporting frame, made of a solid pipe and a cast rod, respectively, are not provided with radial holes.
- the cylindrical body and the supporting frame, made of a solid pipe and a cast rod, respectively are not provided with radial holes.
- due to the low bending stiffness of the villi they can be reoriented under the pressure of a moving fluid and increase the distance between them with a deterioration in the quality of cleaning.
- the technical problem solved by the present invention is to optimize the trajectory of the fluid and to improve the hydraulic and filtration characteristics of the downhole filter.
- the gap can be formed, for example, using a drainage shell of the grid.
- Filter brushes are made of corrosion-resistant and wear-resistant steel or chemically and heat-resistant polymer, depending on the temperature and composition of the produced fluid.
- FIG. schematically shows a downhole filter.
- the filter contains a perforated pipe (1) with holes (2), a drainage casing (3) and filtering round brushes (4) consisting of a cylindrical body (5) with holes (6) and radially oriented tufts of pile (7).
- a downhole filter in a transport case (not shown) is lowered into the perforation interval (9) of the production string (8).
- the cover provides compression of the tufts of pile (7) to the cylindrical body (5) of the filter brushes (4) and is designed to prevent abrasion of the pile bundles on the wall of the column during the descent of the filter.
- the tufts of pile (7) are partially smoothed and come into contact with the wall of the production casing (8).
- the filter moves up and down with a small amplitude, with the result that the tufts of pile (7) finally flatten and penetrate into the perforations (9), block their section and reach the formation rock in the annular space (10). Then the annular space above the filter is blocked by an elastic disconnector (not shown), excluding the vertical component of the flow velocity.
- the borehole drop-down filter Due to the fact that the fluid from the reservoir moves to the holes of the perforated pipe in the radial direction, that is, along the pile bundles, the borehole drop-down filter is characterized by a low flow resistance and, accordingly, a slight loss of fluid pressure. In addition, with the longitudinal flow around, there is practically no curvature of the pile tufts and the change in the flow sections between the fibers, which maintains the stability of the filtration properties of the borehole drop-down filter.
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике для нефтедобычи, в частности, к фильтрующим устройствам, предотвращающим вынос песка из пласта в эксплуатационную колонну. Технический результат - оптимизация траектории движения жидкости и улучшение гидравлических и фильтрационных характеристик скважинного раскрывающегося фильтра. Фильтр включает несущий каркас и закрепленные на нем фильтрующие круглые щетки (4) в виде цилиндрического корпуса (5) с радиально ориентированными пучками ворса (7), диаметр которых превышает внутренний диаметр эксплуатационной колонны скважины (8). Несущий каркас представляет собой перфорированную трубу (1) с отверстиями (2), а в цилиндрическом корпусе (5) между пучками ворса (7) выполнены отверстия (6).
Description
СКВАЖИННЫЙ РАСКРЫВАЮЩИЙСЯ ФИЛЬТР
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к технике для нефтедобычи, в частности, к фильтрующим устройствам, предотвращающим вынос песка из пласта в эксплуатационную колонну.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен раскрывающийся скважинный фильтр, состоящий из перфорированного корпуса, кожуха с вертикальными пазами и фильтрующих подпружиненных лопастей криволинейной формы внутри кожуха, закрепленных одним краем на корпусе и с противоположным краем, выдвигающимся через пазы до прижатия к стенкам эксплуатационной колонны (Пат. Ne 2289680 РФ, Е21В43/08, 2005).
Недостатком раскрывающегося скважинного фильтра является то, что лопасти из металлической сетки, перекрывающие при своем выдвижении перфорации в эксплуатационной колонне, обладают невысокой жесткостью. Вследствие этого возникающий при фильтрации жидкости перепад давления отжимает лопасти от колонны и открывает перфорации, приводя к неконтролируемому выносу частиц породы из пласта в скважину.
Известен раскрывающийся скважинный фильтр, состоящий из перфорированного корпуса, пружины кручения и многослойного фильтрующего элемента из гофрированной сетки, выполненного с возможностью изменения размеров в радиальном направлении при раскрутке или закрутке пружины (Пат. Ne 2244103 РФ, Е21В43/08, 2003).
Недостаток раскрывающегося скважинного фильтра заключается в ограниченном усилии, развиваемом пружиной кручения для прижатия гофрированной сетки к стенке эксплуатационной колонны и перекрытия в ней перфораций. При последующей работе фильтра давление жидкости в заколонном пространстве повышается по сравнению с давлением внутри фильтрующего элемента, что приводит к смещению последнего к центру и проникновению частиц породы в скважину через открывшиеся перфорации.
Наиболее близким по технической сущности является скважинный раскрывающийся фильтр, включающий несущий каркас и закрепленные на нем фильтрующие круглые щетки в виде цилиндрического корпуса с
радиально ориентированными пучками ворса, диаметр которого превышает внутренний диаметр эксплуатационной колонны скважины (ПМ Ne 103842 РФ, Е21В43/08, 2010).
Недостатком принятого за прототип скважинного раскрывающегося фильтра является повышенное гидравлическое сопротивление, обусловленное поперечным обтеканием жидкостью пучков ворса в кольцевом зазоре между эксплуатационной колонной и корпусом щеток. Такое направление потока жидкости в кольцевом зазоре обусловлено тем, что цилиндрический корпус и несущий каркас, выполненные из сплошной трубы и литого стержня соответственно, не снабжены радиальными отверстиями. Кроме того, из-за невысокой изгибной жесткости ворсинок возможна их переориентация под напором движущейся жидкости и увеличение расстояния между ними с ухудшением качества очистки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технической задачей, решаемой настоящим изобретением, является оптимизация траектории движения жидкости и улучшение гидравлических и фильтрационных характеристик скважинного раскрывающегося фильтра.
Указанный технический результат достигается тем, что в скважинном раскрывающемся фильтре, включающем несущий каркас и закрепленные на нем фильтрующие круглые щетки в виде цилиндрического корпуса с радиально ориентированными пучками ворса, диаметр которых превышает внутренний диаметр эксплуатационной колонны скважины, согласно изобретению, несущий каркас представляет собой перфорированную трубу с отверстиями, а в цилиндрическом корпусе между пучками ворса выполнены отверстиями.
Между цилиндрическим корпусом и перфорированной трубой имеется радиальный зазор, обеспечивающий свободное сообщение выполненных на них отверстий друг с другом. Зазор может быть образован, например, с помощью дренажной оболочки из сетки.
Фильтрующие щетки выполнены из коррозионно- и износостойкой стали или химически - и термостойкого полимера в зависимости от температуры и состава добываемой жидкости.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. схематично изображен скважинный раскрывающийся фильтр. ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фильтр содержит перфорированную трубу (1) с отверстиями (2), дренажную оболочку (3) и фильтрующие круглые щетки (4), состоящие из цилиндрического корпуса (5) с отверстиями (6) и радиально ориентированных пучков ворса (7).
Скважинный раскрывающийся фильтр в транспортировочном чехле (не показан) спускается в интервал перфорации (9) эксплуатационной колонны (8). Чехол обеспечивает поджатие пучков ворса (7) к цилиндрическому корпусу (5) фильтрующих щеток (4) и предназначен для предотвращения истирания пучков ворса о стенку колонны при спуске фильтра. При последующем снятии или растворении чехла в нефти пучки ворса (7) частично расправляются и соприкасаются со стенкой эксплуатационной колонны (8).
Далее осуществляется движение фильтра вверх - вниз с небольшой амплитудой, в результате чего пучки ворса (7) окончательно расправляются и проникают в перфорации (9), перегораживают их сечение и достигают породы пласта в заколонном пространстве (10). Затем межтрубное пространство выше фильтра перекрывается эластичным разобщителем (не показан), исключающим вертикальную составляющую скорости потока.
При включении электроцентробежного насоса (не показан) жидкость поступает из прифильтровой зоны продуктивного пласта к перфорациям (9). Находящие в жидкости частицы породы сталкиваются с пучками ворса (7) фильтрующих щеток (4) в заколонном пространстве (10) и перфорациях (9). Частицы теряют при этом скорость, застревают и накапливаются в пространстве между ворсинками. Двигаясь в радиальном направлении, очищенная жидкость попадает в отверстия (6) цилиндрического корпуса (5), проходит сквозь дренажную оболочку (3) и отверстия (2) перфорированной трубы (1), изменяет направление на 90° и поднимается на дневную поверхность. Из задержанных частиц снаружи и внутри ворса формируются проницаемые структуры, приобретающие функцию искусственного фильтра и препятствующие движению частиц из продуктивного пласта внутрь эксплуатационной колонны. Этим сохраняется производительность скважины
и удлиняется период между ее ремонтами. Одновременно уменьшается износ работающего в скважине погружного оборудования и увеличивается его наработка.
Благодаря тому, что жидкость из пласта движется к отверстиям перфорированной трубы в радиальном направлении, то есть вдоль пучков ворса, скважинный раскрывающийся фильтр характеризуется невысоким гидравлическим сопротивлением и соответственно незначительной потерей напора жидкости. Кроме того, при продольном обтекании практически не происходит искривление пучков ворса и изменение проходных сечений между ворсинками, чем поддерживается стабильность фильтрационных свойств скважинного раскрывающегося фильтра.
Claims
Формула изобретения
Скважинный расфывающийся фильтр, включающий несущий каркас и закрепленные на нем фильтрующие круглые щетки в виде цилиндрического корпуса с радиально ориентированными пучками ворса, диаметр которых превышает внутренний диаметр эксплуатационной колонны скважины, отличающийся тем, что несущий каркас представляет собой перфорированную трубу с отверстиями, а в цилиндрическом корпусе между пучками ворса выполнены отверстия.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012135032/03A RU2504643C1 (ru) | 2012-08-15 | 2012-08-15 | Скважинный раскрывающийся фильтр |
| RU2012135032 | 2012-08-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2014027925A1 true WO2014027925A1 (ru) | 2014-02-20 |
Family
ID=49948011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2013/000587 WO2014027925A1 (ru) | 2012-08-15 | 2013-07-09 | Скважинный раскрывающийся фильтр |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2504643C1 (ru) |
| WO (1) | WO2014027925A1 (ru) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603868C1 (ru) * | 2015-07-29 | 2016-12-10 | Юрий Валентинович Данченко | Скважинный щеточный фильтр (варианты) |
| RU187189U1 (ru) * | 2018-10-16 | 2019-02-22 | ООО "Проектно-Консалтинговая Группа "БК" | Устройство для очистки жидкости в скважине |
| RU200711U1 (ru) * | 2020-08-26 | 2020-11-06 | Айдар Данирович Музипов | Фильтр для нефтяной скважины |
| RU2748832C1 (ru) * | 2020-09-02 | 2021-05-31 | Олег Сергеевич Николаев | Глубинный самоочищающийся фильтр очистки скважинной жидкости (варианты) |
| RU207876U1 (ru) * | 2021-09-21 | 2021-11-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Уралэнергопром" | Скважинный фильтр |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1550103A1 (ru) * | 1987-08-03 | 1990-03-15 | Туркменский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Противопесочный фильтр |
| RU2289680C1 (ru) * | 2005-08-08 | 2006-12-20 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Скважинный расширяющийся фильтр |
| CA2710967A1 (en) * | 2009-07-29 | 2011-01-29 | Michael Ford | Debris-catching attachment device and method therefor |
| RU103842U1 (ru) * | 2010-10-18 | 2011-04-27 | Айдар Иршатович Рахимкулов | Фильтр скважинный |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU587242A1 (ru) * | 1975-09-01 | 1978-01-05 | Украинский научно-исследовательский институт природных газов | Скважинный фильтр |
| RU2042379C1 (ru) * | 1992-07-03 | 1995-08-27 | Акционерное общество "Новатор" | Фильтр для очистки жидкости |
| RU2244103C1 (ru) * | 2003-06-09 | 2005-01-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Скважинный фильтр |
-
2012
- 2012-08-15 RU RU2012135032/03A patent/RU2504643C1/ru active
-
2013
- 2013-07-09 WO PCT/RU2013/000587 patent/WO2014027925A1/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1550103A1 (ru) * | 1987-08-03 | 1990-03-15 | Туркменский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Противопесочный фильтр |
| RU2289680C1 (ru) * | 2005-08-08 | 2006-12-20 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Скважинный расширяющийся фильтр |
| CA2710967A1 (en) * | 2009-07-29 | 2011-01-29 | Michael Ford | Debris-catching attachment device and method therefor |
| RU103842U1 (ru) * | 2010-10-18 | 2011-04-27 | Айдар Иршатович Рахимкулов | Фильтр скважинный |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2504643C1 (ru) | 2014-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2014027925A1 (ru) | Скважинный раскрывающийся фильтр | |
| RU103842U1 (ru) | Фильтр скважинный | |
| RU51664U1 (ru) | Скважинный фильтр | |
| RU168625U1 (ru) | Фильтр буровой скважины | |
| CN202628067U (zh) | 自洁式油砂分离器 | |
| RU142120U1 (ru) | Способный к расширению фильтр | |
| RU158201U1 (ru) | Скважинный щелевой фильтр | |
| RU2305756C1 (ru) | Фильтр скважинный самоочищающийся юмачикова | |
| RU65123U1 (ru) | Скважинный фильтр для вставного штангового глубинного насоса | |
| RU2388904C2 (ru) | Компоновка скважинных фильтров для снижения обводнения нефтяных скважин | |
| RU129552U1 (ru) | Фильтр буровой скважины | |
| RU2603868C1 (ru) | Скважинный щеточный фильтр (варианты) | |
| RU139250U1 (ru) | Скважинный расширяющийся фильтр | |
| RU2557273C1 (ru) | Скважинный расширяющийся фильтр | |
| RU138070U1 (ru) | Фильтр скважинный | |
| RU2531702C1 (ru) | Способ промывки фильтра, установленного при приеме скважинного насоса | |
| RU119023U1 (ru) | Ступенчатый фильтр штангового глубинного насоса | |
| RU187105U1 (ru) | Фильтр буровой скважины | |
| RU2289680C1 (ru) | Скважинный расширяющийся фильтр | |
| RU152705U1 (ru) | Фильтр штангового глубинного насоса | |
| RU2559973C1 (ru) | Скважинный расширяющийся фильтр | |
| CN201310335Y (zh) | 一种深井泵防砂尾管 | |
| RU137065U1 (ru) | Погружной насосный агрегат | |
| WO2014038981A1 (ru) | Способный к расширению фильтр | |
| RU57356U1 (ru) | Скважинный фильтр |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13829689 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13829689 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |