Изобретение относится к средствам защиты внутрискважинного оборудования, в том числе глубинных насосов, от попадания в них мехпримесей при добыче жидкой продукции из слабоцементированных коллекторов, то есть от абразивного износа и/или засорения.
Известен самоочищающийся скважинный фильтр 1, который содержит перфорированный корпус с нормированным размером фильтрующих отверстий и подвижный, подпружиненный относительно корпуса, скребковый очищающий узел, скребущая кромка которого охватывает корпус и при осевых перемещения узла по корпусу счищает с его фильтрующей части налипшие частицы мехпримесей.
Однако эффект самоочистки недостаточен ввиду возможности "зашпаклевывания" фильтрующих отверстий; отрицательным фактором также является и наличие сил трения при срезании загрязнений с поверхности, которые снижают чувствительность устройства к динамическим перепадам давления по обе стороны фильтра при работе с насосами.
Наиболее близким, конструктивно, к заявляемому устройству принято устройство 2, содержащее корпус с двумя уступами, с размещенным между ними к корпусе ограниченно-осеподвижным элементом (стаканом) и размещенной в корпусе рукавной сеткой, одним концом закрепленной на корпусе, а другим - на этом осеподвижном элементе, который размещен внутри сетки и выполняет функцию опорного каркаса для защиты сетки от смятия внешним давлением.
Однако известное устройство, способное к самоочистке и самоочищающееся за счет деформации рукавной сетки от перепадов давления до него и после, выполняет несколько иную функцию, то есть обеспечивает, в основном, разную величину фильтрации, а именно: меньшую фильтрацию внутрь устройства и существенно большую из него. Кроме того, устройство самоочищается только периодически при перемешивании ограниченно-осеподвижного элемента от одного уступа корпуса к другому в сторону удлинения рукавной сетки, так как конструкцией изначально предусмотрена работа устройства при периодическом движении жидкости в прямом и обратном направлениях, то есть согласно описанию преимущественно при бурении скважин.
Таким образом, требуемый технический результат - повышение эффективности работы фильтра путем усовершенствования процесса постоянной самоочистки при достаточно длительных периодах работы добывающей скважины.
Этот результат обеспечивается тем, что в скважинном фильтре согласно прототипу, содержащем перфорированный корпус с разнесенными по высоте уступами и с размещенным между ними в корпусе ограниченно-осеподвижным элементом, размещенной в корпусе вдоль него с зазором рукавной сеткой, надетой на опорный каркас, нижний конец которого совместно с нижним концом рукавной сетки закреплены на ограниченно-осеподвижном элементе, а верхний ее конец закреплен в верхней части корпуса, опорный каркас выполнен в виде пружины растяжения-сжатия, верхний конец его закреплен в корпусе совместно с концом рукавной сетки, которая выполнена с косым относительно оси рукава переплетением; иначе - стороны ячей сетки не параллельны и не перпендикулярны ее образующей.
На фиг. 1 изображен общий вид фильтра, а на фиг.2 - три состояния ячей рукавной сетки, а именно: а) штатное, обеспечиваемое при сборке фильтра, б) при удлинении рукавной сетки, в) при сжатии опорного каркаса и укорочении рукавной сетки.
Скважинный фильтр состоит из (фиг.1) перфорированного корпуса 1 с разнесенными по высоте уступами 2 и 3, между которыми в корпусе расположен ограниченно-осеподвижный элемент 4. Между элементом 4 и верхней частью корпуса размещена, внутри последнего, рукавная сетка 5 с опорным каркасом 6 в виде пружины растяжения-сжатия. Верхний конец рукавной сетки 5 и опорного каркаса 6 закреплены на корпусе (ниппель или патрубок-хвостовик корпуса 1 для крепления этих деталей отдельной позицией на фиг.1 не показаны), а нижние их концы закреплены на элементе 4. Для соединения фильтра с вышерасположенным внутрискважинным оборудованием на корпусе 1 может быть выполнена резьба 7 или какой-либо иной общеизвестный элемент сочленения.
Для упрощения сборки верхних и нижних концов рукавной сетки и ее опорного каркаса соответственно с корпусом 1 и элементом 4 узлы крепления этих концов могут быть выполнены одинаково, как изображено на фиг. 1. Необходимо отметить также, что штатное расположение осеподвижного элемента 4 после сборки должно быть в средней части между уступами 2 и 3 корпуса, что обеспечивается исходным, конструктивно заданным размером сетки 5 и каркаса-пружины 6, причем сетка, естественно, выполнена с нормируемым размером ячей косого относительно оси рукава переплетения и из материала, соответствующего ожидаемым абразивным и коррозионным воздействиям и сроку службы.
Фильтр работает следующим образом.
Жидкость с мехпримесями различных размеров поступает извне через корпус 1 на рукавную сетку, где и происходит фильтрация; частицы с размерами менее размера ячеи сетки, то есть технологически допустимые к извлечению совместно с продукцией скважины, проходят сквозь фильтр, а частицы более крупные, находясь на поверхности сетки в зазоре ее с корпусом, постепенно под действием гравитации сползают вниз, выпадают из фильтра и оседают в зумпфе скважины. Сползание крупных частиц и самоочистка фильтра существенно стимулируются естественными гидравлическими и механическими колебаниями (в том числе и вибрацией), передающимися на фильтр при работе скважинного и устьевого оборудования, так как возвратно-поступательные колебания упруго подвешенного на корпусе посредством опорного каркаса-пружины элемента 4 заставляют ячею сетки менять конфигурацию при удлинении/укорачивании последней, как изображено на фиг. 2.
Таким образом, скважинный фильтр обеспечивает достижение требуемого технического результата при эксплуатации в комплекте с внутрискважинным оборудованием от момента его запуска в работу и до остановки и замены.
Источники информации.
1. СССР, свидетельство N 1432199, E 21 B 43/08, 1986 г.
2. СССР, свидетельство N 1122813, E 21 B 43/08, 1983., прототип.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Фильтр для глубинных насосов | 2002 |
|
RU2217580C2 |
МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС | 1997 |
|
RU2132000C1 |
СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР | 2001 |
|
RU2203366C2 |
ГЛУБИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС | 1993 |
|
RU2100650C1 |
СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ | 1995 |
|
RU2115031C1 |
СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС | 2002 |
|
RU2213263C1 |
Отсекатель для колонны труб | 2002 |
|
RU2222690C2 |
СЕТЧАТЫЙ ФИЛЬТР | 2008 |
|
RU2359738C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ КОЛОННЫ НАСОСНЫХ ШТАНГ С ПЛУНЖЕРОМ ГЛУБИННОГО НАСОСА | 2001 |
|
RU2213260C2 |
ЩЕЛЕВОЙ ФИЛЬТР | 2010 |
|
RU2445146C1 |
Изобретение относится к области добычи нефти и может быть использовано для защиты скважинного оборудования при добыче жидкой продукции из слабосцементированных коллекторов. Устройство содержит перфорированный корпус, размещенный между уступами в корпусе ограниченно-осеподвижный элемент. Рукавная сетка надета на пружину растяжения-сжатия. Рукавная сетка выполнена с косым относительно оси рукава переплетением. Стороны ячей сетки не параллельны и не перпендикулярны ее образующей. Жидкость поступает через корпус. Фильтрация происходит на рукавной сетке. Ограниченно-осеподвижный элемент испытывает колебания. Он меняет конфигурацию ячей сетки. Происходит самоочистка фильтра. Повышается эффективность работы. 2 ил.
Скважинный фильтр, содержащий перфорированный корпус с разнесенными по высоте уступами и с размещенным между ними в корпусе ограниченно-осеподвижным элементом, размещенную в корпусе вдоль него с зазором рукавную сетку, надетую на опорный каркас, нижний конец которого совместно с нижним концом рукавной сетки закреплены на ограниченно-осеподвижном элементе, а верхний ее конец закреплен в верхней части корпуса, отличающийся тем, что опорный каркас выполнен в виде пружины растяжения-сжатия, верхний конец его закреплен в корпусе совместно с концом рукавной сетки, которая выполнена с косым относительно оси рукава переплетением с расположением сторон ячей сетки не параллельно и не перпендикулярно ее образующей.
Фильтр бурильной колонны | 1983 |
|
SU1122813A1 |
Скважинный фильтр | 1981 |
|
SU992669A1 |
Фильтровая колонна | 1990 |
|
SU1803540A1 |
Фильтр для буровых скважин | 1982 |
|
SU1057638A1 |
СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР | 1989 |
|
RU2016191C1 |
СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР | 1995 |
|
RU2097533C1 |
US 5782299 A, 21.07.98 | |||
Система автоматического регулирования подачи топлива в топку котла | 1988 |
|
SU1575003A1 |
Даты
1999-07-27—Публикация
1997-09-09—Подача