ФИЛЬТР Российский патент 2000 года по МПК E21B43/08 

Изобретение относится к добыче воды и углеводородов и может быть использовано, в частности, в качестве фильтров водозаборных скважин.

Известен скважинный фильтр с улучшенными физико-механическими характеристиками (a.с. СССР 1728477, кл. E 21 B 43/08 от 30.06.87).

Известный скважинный фильтр имеет корпус с высаженными наружу концами и с выполненными в нем фильтрационными пустотами, заполненными высокопроницаемым материалом. На торцевых участках выполнены соединительные элементы. На наружную поверхность и высаженные наружу концы нанесен тонкозернистый кварцевый песок. Сплошной полимерный профильный жгут, размещенный с перекрестным плетением, образует корпус. Между жгутом образованы фильтрационные пустоты. Соединительные элементы и высаженные наружу концы корпуса выполнены из того же жгута со спиральной навивкой. В качестве жгута используют стеклоровинг, пропитанный эпоксидной смолой, а в качестве высокопроницаемого материала - зернистый наполнитель, выполненный из молотого фторопласта, полиэтилена, кварцевого песка или стойких к воде и углеводородам синтетических тканей или их комбинации.

Однако в данной конструкции фильтрующие пустоты заполняются зернистым наполнителем, а это может привести к неоднородности фильтрационного слоя, т. е. к образованию участков со сниженной пропускной способностью, что в свою очередь приводит к снижению производительности.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является фильтр, используемый, в частности, в аэрационных сооружениях (патент Украины 7071, кл. C 02 F 3/18 от 13.04.93).

Известный фильтр содержит слоистую структуру в виде цилиндрической трубы и имеющую не менее двух слоев. Указанные слои выполнены из стекложгута, пропитанного отверждающим материалом, и уложены с образованием ячеек. Фильтрующий слой расположен между слоями из стекложгута и представляют собой фильтровальную ткань толщиной 0,2-1,0 мм. В такой конструкции фильтра внутренний слой уменьшает площадь фильтрации, что приводит к уменьшению пропускной способности фильтра, и, следовательно, снижает производительность.

Таким образом, технической задачей является повышение производительности фильтра.

Для этого в известном фильтре, содержащем слоистую структуру в виде цилиндрической трубы и имеющую не менее двух слоев, выполненных из стекложгута, пропитанного отверждающим материалом, наружный слой уложен с образованием ячеек, фильтрующий слой, расположенный между слоями из стекложгута, согласно заявляемому изобретению дополнительно введена перфорированная труба. На перфорированной трубе расположен внутренний слой слоистой структуры, который выполнен в виде однозаходной спирали. Фильтрующий слой выполнен в виде сетки из полимерного материала и расположен на внутреннем слое слоистой структуры в виде однозаходной спирали, образующей сплошную поверхность. Расстояние между соседними витками однозаходной спирали внутреннего слоя меньше ширины витка фильтрующего слоя.

Изобретение позволяет создать конструкцию фильтра с однородной прифильтровой зоной, тем самым предотвращающей очаговое забивание фильтра, что способствует повышению производительности фильтра. Это достигается за счет того, что расположение на перфорированной трубе внутреннего слоя слоистой структуры в виде однозаходной спирали позволяет "приподнять" фильтрующий слой над перфорированной трубой и, таким образом, предотвратить образование непроточных участков на поверхности перфорированной трубы, и в силу того, что витки однозаходной спирали внутреннего слоя отстоят друг от друга, для отвода жидкости используется вся площадь отверстий перфорированной трубы. Выполнение фильтрующего слоя в виде сетки из полимерного материала и расположение его на внутреннем слое слоистой структуры в виде сплошной однозаходной спирали обеспечивает равномерное распределение участков с относительно большей или меньшей (в местах нахлеста) пропускной способностью, что способствует формированию однородной прифильтровой зоны, прилегающей к наружной поверхности фильтра, и тем самым предотвращает нежелательный эффект очагового забивания фильтра, возникающий из-за неравномерного распределения фильтрующего слоя. Таким образом, повышается производительность фильтра.

Расстояние между соседними витками однозаходной спирали внутреннего слоя должно быть меньше ширины витка фильтрующего слоя, т.к. в противном случае фильтрующий слой будет располагаться в промежутках между витками однозаходной спирали внутреннего слоя слоистой структуры непосредственно на перфорированной трубе, что приведет к образованию непроточных участков и, таким образом, снизит производительность.

На фиг. 1 приведен общий вид фильтра.

На фиг. 2 приведен продольный разрез фильтра.

На фиг. 3 приведен вид сбоку перфорированной трубы с расположенным на ней внутренним слоем.

Фильтр содержит перфорированную трубу 1, на которой расположен внутренний слой 2 слоистой структуры, имеющей не менее двух слоев, выполненных из стекложгута. Внутренний слой 2 выполнен в виде однозаходной спирали. Наружный слой 3 слоистой структуры уложен с образованием ячеек. Фильтрующий слой 4 расположен между внутренним 2 и наружным 3 слоями и выполнен в виде сетки из полимерного материала. Перфорированная труба 1 может быть выполнена из металла или полимерного материала.

Фильтр работает следующим образом.

Дренируемая жидкость из прилегающей породы поступает на наружный слой 3 фильтра, уложенный с образованием ячеек. Затем проходит через фильтрующий слой 4 и внутренний слой 2 слоистой структуры. Очищенная жидкость через перфорации перфорированной трубы 1 попадает в ствол скважины.

Изобретение относится к добыче воды и углеводородов и может быть использовано, в частности, в качестве фильтров водозаборных скважин. Обеспечивает повышение производительности фильтра. Сущность изобретения: фильтр содержит слоистую структуру в виде цилиндрической трубы и имеет не менее двух слоев. Они выполнены из стекложгута, пропитанного отверждающим материалом. Наружный слой уложен с образованием ячеек. Фильтрующий слой расположен между слоями из стекложгута. Устройство имеет перфорированную трубу. На ней расположен внутренний слой слоистой структуры. Он выполнен в виде однозаходной спирали. Фильтрующий слой выполнен в виде сетки из полимерного материала. Он расположен на внутреннем слое слоистой структуры в виде однозаходной спирали, образующей сплошную поверхность. Расстояние между соседними витками однозаходной спирали внутреннего слоя меньше ширины витка фильтрующего слоя. 3 ил.

Фильтр, содержащий слоистую структуру в виде цилиндрической трубы и имеющую не менее двух слоев, выполненных из стекложгута, пропитанного отверждающим материалом, наружный слой уложен с образованием ячеек, фильтрующий слой, расположенный между слоями из стекложгута, отличающийся тем, что дополнительно введена перфорированная труба, внутренний слой слоистой структуры, расположенный на перфорированной трубе, выполнен в виде однозаходной спирали, фильтрующий слой выполнен в виде сетки из полимерного материала и расположен на внутреннем слое слоистой структуры в виде однозаходной спирали, образующей сплошную поверхность, расстояние между соседними витками однозаходной спирали внутреннего слоя меньше ширины витка фильтрующего слоя.