СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР Российский патент 1998 года по МПК E21B43/08 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, конкретно к фильтрующим устройствам, и может быть использовано при эксплуатации скважин.

Известен скважинный фильтр, устанавливаемый на эксплуатационной колонне и состоящий из патрубка с радиальными циркуляционными отверстиями. Конструкция этого фильтра не позволяет осуществлять промывку скважины в процессе спуска из-за наличия в компоновке элементов, перекрывающих проходной канал колонны [1]
Ближайшим техническим решением, выбранным за прототип, является фильтр скважинный (ФС), серийно выпускаемый Опытным производственным объединением "Карпатнефтемаш" и используемый в нефтедобывающих районах Западной Сибири [2]
Скважинный фильтр состоит из корпуса с циркуляционными отверстиями, фильтрующего элемента, установленного на корпусе и выполненного со стрингерами, и размещенной на них проволочной навивки, кольцевого упорного бандажа, жестко закрепляющего торцевую поверхность фильтрующего элемента на корпусе, и переводника.

Недостатком известного устройства является необходимость разбуривания герметизирующих элементов (пробок) перед эксплуатацией скважины для сообщения заколонного и внутриколонного пространств, что может вызвать прихват инструмента в колонне в процессе разбуривания. Кроме того, при работе известного фильтра исключается возможность перекрытия циркуляционных отверстий из-за непредвиденных поступлений из продуктивного пласта воды.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства за счет исключения разбуривания герметизирующих элементов и обеспечения возможности регулирования его работы (открытие, закрытие) в процессе эксплуатации скважины.

Поставленная задача решается за счет того, что скважинный фильтр, состоящий из корпуса с циркуляционными отверстиями, фильтрующего элемента, установленного на корпусе и выполненного со стрингерами, и размещенной на них проволочной навивки, кольцевого упорного бандажа, жестко закрепляющего торцевую поверхность фильтрующего элемента на корпусе, и переходника, снабжен кожухом, образующим с корпусом и переводником кольцевую камеру, и помещенной в ней втулкой с радиальными отверстиями и упорными элементами, одна часть которых установлена в радиальных отверстиях втулки, а другая часть в циркуляционных отверстиях корпуса, выполненных щелевыми, при этом кожух и втулка соединены срезными элементами.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Благодаря наличию кожуха, образующего с корпусом, имеющим щелевые отверстия, и переводником камеру с размещенной в ней втулкой с упорными элементами, одна часть которых установлена в радиальных отверстиях втулки, а другая часть в циркуляционных отверстиях корпуса, исключается необходимость разбуривания герметизирующего элемента, поскольку сообщение внутриколонного и заколонного пространств скважины осуществляется продольным перемещением втулки. В случае обводнения добываемой нефти легко осуществляется перекрытие втулкой фильтра, т.е. процесс эксплуатации становится управляемым.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен скважинный фильтр, на фиг. 2 сечение по А-А.

Скважинный фильтр включает корпус 1 с циркуляционными отверстиями 2, на котором установлен фильтрующий элемент, включающий продольные стрингеры 3, на наружной поверхности которых размещена проволочная профильная навивка 4, жестко установленный на корпусе и закрепляющий торцевую поверхность фильтрующего элемента бандаж 5, переводник 6 и кожух 7, образованную корпусом, кожухом и переводником кольцевую камеру 8, размещенную в кольцевой камере втулку 9 с упорными элементами 10, верхняя часть которых установлена в радиальных отверстиях втулки 11, а нижняя в циркуляционных отверстия 8, перекрываемых втулкой. Втулка 9 жестко закреплена относительно кожуха 7 срезным элементом 12. Между витками проволочной навивки 4 имеются щелевые зазоры 13, сообщающиеся с продольными каналами образованными стрингерами и корпусом 1. Необходимая герметичность устройства обеспечивается уплотнительными кольцами 15.

Скважинный фильтр предназначен для предотвращения разрушения призабойной зоны пласта и выноса на поверхность песка и других механических примесей при эксплуатации скважин и работает следующим образом.

При спуске обсадной колонны с фильтром в заданный интервал скважины в колонну на насосно-компрессорных трубах спускают внутриколонный управляющий инструмент (на рисунке не показан), выдвижные сектора которого взаимодействуют с выступающей в полость обсадной колонны частью упорного элемента 10, при этом разрушается срезной элемент 12 и втулка 9 перемещаясь в кольцевой камере 8, открывает щелевые циркуляционные отверстия 2 корпуса 1. При этом через щелевые зазоры 13, продольные каналы 14, кольцевую камеру 8 и щелевые циркуляционные отверстия 2 происходит сообщение заколонного пространства с внутриколонным. С целью исключения значительных гидравлических потерь и уменьшения пропускной способности фильтра суммарная площадь щелевых циркуляционных отверстий корпуса больше площади поперечного сечения обсадной колонны. Кроме того, в случае необходимости (например, значительного обводнения продукции) скважинный фильтр может быть отключен путем возврата кольцевой втулки в исходное положение.

Преимуществом заявляемого устройства перед известным является следующее. Благодаря возможности управлять работой фильтра в процессе эксплуатации скважины повышается качество добываемого продукта за счет исключения выноса с ним песка; кроме того увеличивается срок службы скважины и сохраняются коллекторские свойства пласта.

Скважинный фильтр может быть использован при эксплуатации скважин. Он состоит из корпуса с циркуляционными отверстиями. На корпусе установлен фильтрующий элемент. Он включает стрингеры. На их наружной поверхности размещена проволочная навивка. Торцевая поверхность фильтрующего элемента жестко закреплена кольцевым упорным бандажем на корпусе. Устройство имеет также кожух. Он образует с корпусом циркуляционную камеру. В ней размещена перекрывающая втулка с радиальными отверстиями и упорными элементами. Одна часть упорных элементов установлена в радиальных отверстиях втулки. Другая часть упорных элементов установлена в циркуляционных отверстиях корпуса. Кожух и втулка соединены срезными элементами. Циркуляционные отверстия корпуса выполнены щелевыми. 2 ил.

Скважинный фильтр, состоящий из корпуса с циркуляционными отверстиями, фильтрующего элемента, установленного на корпусе и выполненного со стрингерами и размещенной на них проволочной навивкой, кольцевого упорного бандажа, жестко закрепляющего торцевую поверхность фильтрующего элемента на корпусе, и переводника, отличающийся тем, что он снабжен кожухом, образующим с корпусом и переводником кольцевую камеру, и помещенной в ней втулкой с радиальными отверстиями и упорными элементами, одна часть которых установлена в радиальных отверстиях втулки, а другая часть в циркуляционных отверстиях корпуса, выполненных щелевыми, при этом кожух и втулка соединены срезными элементами.