СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК E21B43/08 

Описание патента на изобретение RU2347891C2

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче жидкости и газов из недр.

Известен скважинный фильтр, представляющий собой стальную трубу с отверстиями, на которую намотана профилированная проволока (Гаврилко В.М. Фильтры буровых скважин. М., Недра, 1985, с.7-9).

Основным недостатком такой конструкции является изменение межвитковых промежутков при установке фильтра в скважину, отсутствие защиты фильтрующей сетки от механических воздействий в процессе транспортировки и установки фильтра, что отрицательно сказывается на качестве фильтрации.

Известен скважинный фильтр, состоящий из несущего трубчатого перфорированного каркаса и волокнистого фильтрующего покрытия, выполненного в виде отдельных пластин из проволочного нетканого материала, жестко закрепленных внахлест при помощи сварки и пайки на трубчатом каркасе фильтра против перфорационных отверстий (авт. свидетельство СССР №941548, МКИ 3 Е21В 43/08, опубл. 1982 г.).

Основным недостатком данной конструкции является наличие сварных зон, что со временем активизирует процессы коррозии металла. Плотное прилегание фильтрующего элемента к перфорированной трубе существенно уменьшает зону фильтрации, которая ограничена площадью отверстия в трубе. Отсутствует защита фильтрующего элемента от механических воздействий в процессе транспортировки и установки фильтра.

Известна конструкция фильтра по патенту РФ на полезную модель №51664, состоящего из несущего каркаса, выполненного из перфорированной трубы, и фильтрующее покрытие из проволочного нетканого материала, фильтрующее покрытие выполнено в виде трубчатого элемента и установлено на несущем каркасе в пазах опорных колец, зафиксированных переводниками. Между фильтрующим покрытием и несущим каркасом установлен дренажный слой, выполненный в виде спирали из проволоки, намотанной на несущий каркас. Эта спираль, образующая дренажный слой, может быть выполнена из пружинной проволоки. Трубчатый фильтрующий элемент изготовлен из проволочного нетканого материала, полученного путем прессования проволоки (металлорезины). Металлорезина разработана в Самарском государственном аэрокосмическом университете (ранее Куйбышевский авиационный институт, Приложение 1) и применялась преимущественно для демпферов опор двигателей. Скважинный фильтр защищен кожухом с отверстиями.

Известен скважинный фильтр и способ его изготовления по патенту РФ на полезную модель №38833, прототип способа и устройства. Фильтр содержит перфорированную трубу, на которой установлен концентрично фильтрующий элемент и снаружи - защитный кожух, выполненный их просечно-вытяжных листов.

При изготовлении фильтра перфорируют трубу, устанавливают фильтрующий элемент, потом устанавливают защитный кожух и свариавают продольными швами. Кольцевые стыки остаются открытыми.

Недостатком этих способа и фильтра является возможность прожига фильтрующего элемента при сварке защитного кожуха. Толщина защитного кожуха 0,6...0,8 мм.

Недостатком известной конструкции фильтра является быстрое засорение фильтрующего элемента механическими примесями. Защитный кожух с отверстиями (радиальными зазорами) не выполняет функцию защиты фильтрующего элемента от засорения крупными частицами механических примесей, выполняя функцию защиты фильтра от механических повреждений в процессе транспортировки и установки. Кроме этого защитный кожух с радиальными зазорами создает повышенное сопротивление при прохождении жидкости через защитный кожух, что снижает скорость поступления жидкости к фильтрующему элементу и соответственно уменьшает пропускную способность скважинного фильтра.

Задача создания изобретения: предотвращение прожига фильтрующего элемента при сварке, повышение пропускной способности и качества очистки жидкостей и газов, поступающих на фильтрацию, и увеличение срока службы скважинного фильтра.

Решение указанной задачи достигнуто в скважинном фильтре, включающем несущий каркас, выполненный из перфорированной трубы, и фильтрующий элемент, установленный на несущем каркасе и закрытый защитным кожухом, выполненным из просечно-вытяжных листов, отличающийся тем, с двух сторон каждого просечно-вытяжного листа приварены продольные пластины, которые при сборке привариваются друг к другу, а кольцевые стыки просечно-вытяжных листов закрыты кольцевыми пластинами. Продольные пластины заходят одна под другую на величину меньше длины выступа края продольных пластин за край просечно-вытяжного листа. В отверстиях перфорированной трубы установлены срезаемые пробки. Фильтрующий элемент содержит, по меньшей мере, одну фильтрующую и, по меньшей мере, одну дренажную сетку.

Решение указанной задачи достигнуто в способе изготовления скважинного фильтра, включающем перфорацию трубы, установку концентрично ей фильтрующего элемента и защитного кожуха из просечно-вытяжных листов с их последующей сваркой по продольным стыкам, отличающийся тем, что к продольным сторонам просечно-вытяжных листов перед сборкой приваривают продольные пластины, после установки просечно-вытяжных листов и их сварки, на поперечные стыки устанавливают кольцевые пластины. Защитный кожух перед сваркой стягивают хомутами.

Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е всеми критериями полезной модели.

Новизна и изобретательский уровень подтверждается проведенными патентными исследованиями, а промышленная применимость не вызывает сомнения, т.к. экспериментальная партия фильтров по подобной технологии была изготовлена и успешно испытана.

Сущность полезной модели поясняется на фиг.1...6, где:

на фиг.1 приведен фильтр,

на фиг.2 приведен вид А,

на фиг.3...5 приведен разрез по Б-Б,

на фиг.6 приведен внешний вид просечно-вытяжного листа.

Скважинный фильтр (фиг.1) содержит каркас, выполненный из перфорированной трубы 1, с отверстиями «В» на боковой поверхности, ниппельную часть 2, муфтовую часть 3, фильтрующий элемент 4, установленный концентрично перфорированной трубе 1, и защитный кожух 5, выполненный из просечно-вытяжных листов, с пластинами 6 и 7, приваренными заранее с обеих сторон просечно-вытяжных листов 5.

Фильтрующий элемент 4 содержит, по меньшей мере, один фильтрующий слой 8 и, по меньшей мере, один дренажный слой 9. На фиг.2 приведен вариант с одним фильтрующим слоем 8 и двумя дренажными слоями 9. Фильтрующий слой 4 может быть выполнен, например, из металлорезины.

Кольцевые стыки закрыты кольцевой пластиной 10. В отверстиях «В» могут быть установлены срезаемы пробки 11 (фиг.1).

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРА

При сборке скважинного фильтра в первую очередь изготавливают перфорированную трубу 1, для этого в ней сверлят отверстия «В» диаметром 10...20 мм.

Если необходимо установить срезаемые пробки 11, то в отверстиях «В» нарезают сквозную резьбу и вворачивают срезаемые пробки 11 по резьбе, предварительно смазанной эпоксидной смолой. Если срезаемые пробки 11 не применяются, например, для нагнетательных скважин, то резьба не нарезается.

На поверхность трубы 1 устанавливают фильтрующий элемент 4 (фильтрующие элементы), концентрично ей, практически на длине 90...95% от общей длины фильтра. Фильтрующий элемент 4 может быть любой конструкции: проволочный, сетчатый, из металлорезины, из пористой керамики. Оставшуюся длину фильтра используют для резьбы ниппельной части 2 монтажа муфтовой части 3 и для захвата фильтра буровым ключом при свинчивании фильтра с обсадной колонной. Подготавливают просечно-вытяжные листы 5, приварив к двум сторонам продольные пластины 6 и 7.

Просечно-вытяжные листы 5 с продольными пластинами 6 и 7 изгибают концентрично фильтра. Перед сваркой защитный кожух стягивают хомутами, которые после сварки убирают (хомуты на фиг.1...6 не показаны). Продольные пластины 6 и 7 устанавливают внахлест и сваривают между собой (фиг.3 и 4). На кольцевые стыки просечно-вытяжных листов 5 приваривают внахлест кольцевые пластины 10 (фиг.2).

Кольцевые пластины 10 защищают кольцевые стыки «Г» просечно-вытяжных листов 5 от деформации при транспортировке и спуске фильтра в скважину.

Применение полезной модели позволило:

1. Предотвратить прожиг фильтрующего элемента при сварке защитного кожуха.

2. Создать фильтр, имеющий очень высокую пропускную способность и обладающий хорошими фильтрующими свойствами.

3. Обеспечить длительную эксплуатацию фильтра без засорения.

4. Предотвратить засорение фильтра при его опускании в скважину.

5. Упростить конструкцию фильтра.

6. Снизить себестоимость фильтра.

7. Автоматизировать и механизировать производство фильтра.

Скважинный фильтр прошел стендовые и промышленные испытания и показал высокую фильтрующую способность и надежность в эксплуатации.

Похожие патенты RU2347891C2

название год авторы номер документа
СКВАЖИННОЕ ФИЛЬТРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО 2007
  • Соловьев Эдуард Федорович
  • Варламов Сергей Евгеньевич
RU2340763C1
КОЛОННА СКВАЖИННЫХ ФИЛЬТРОВ И СПОСОБ СБОРКИ КОЛОННЫ СКВАЖИННЫХ ФИЛЬТРОВ 2008
  • Соловьев Эдуард Федорович
  • Варламов Сергей Евгеньевич
RU2378496C1
РАЗБОРНЫЙ СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР 2007
  • Соловьев Эдуард Федорович
  • Варламов Сергей Евгеньевич
RU2348795C1
СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР 2007
  • Соловьев Эдуард Федорович
  • Варламов Сергей Евгеньевич
RU2347890C2
КОМБИНИРОВАННЫЙ СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР 2007
  • Соловьев Эдуард Федорович
  • Варламов Сергей Евгеньевич
RU2359109C2
ЩЕЛЕВОЙ ФИЛЬТР С ПРОВОЛОЧНЫМ ФИЛЬТРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ 2008
  • Соловьев Эдуард Федорович
  • Варламов Сергей Евгеньевич
RU2378494C1
ЩЕЛЕВОЙ СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР 2012
  • Соловьев Эдуард Федорович
  • Варламов Сергей Евгеньевич
RU2507384C2
КОМПОНОВКА СКВАЖИННЫХ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ОБВОДНЕНИЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН 2008
  • Соловьев Эдуард Федорович
  • Варламов Сергей Евгеньевич
RU2388904C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ОБВОДНЕНИЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН 2008
  • Соловьев Эдуард Федорович
  • Варламов Сергей Евгеньевич
RU2378500C1
ФИЛЬТР СКВАЖИННЫЙ НАБОРНЫЙ 2008
  • Соловьев Эдуард Федорович
  • Варламов Сергей Евгеньевич
RU2374432C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 347 891 C2

Реферат патента 2009 года СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче нефти и газа. Скважинный фильтр включает несущий каркас, выполненный из перфорированной трубы, и фильтрующий элемент, установленный на несущем каркасе и закрытый защитным кожухом. Кожух выполнен из просечно-вытяжных листов. Во время изготовления фильтра осуществляют перфорацию трубы, установку концентрично ей фильтрующего элемента и защитного кожуха. К продольным сторонам каждого просечно-вытяжного листа приваривают продольные пластины, которые при сборке фильтра приваривают друг к другу. Затем на кольцевые стыки просечно-вытяжных листов устанавливают кольцевые пластины. Техническим результатом является предотвращение прожига фильтрующего элемента при сварке, повышение пропускной способности и качества очистки жидкостей и газов, увеличение срока службы фильтра. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула изобретения RU 2 347 891 C2

1. Скважинный фильтр, включающий несущий каркас, выполненный из перфорированной трубы, и фильтрующий элемент, установленный на несущем каркасе и закрытый защитным кожухом, выполненным из просечно-вытяжных листов, отличающийся тем, что с двух сторон каждого просечно-вытяжного листа приварены продольные пластины, которые при сборке привариваются друг к другу, а кольцевые стыки просечно-вытяжных листов закрыты кольцевыми пластинами.2. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что продольные пластины заходят одна под другую на величину меньше длины выступа края продольных пластин за край просечно-вытяжного листа.3. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, в отверстиях перфорированной трубы установлены срезаемые пробки.4. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что фильтрующий элемент содержит, по меньшей мере, одну фильтрующую и, по меньшей мере, одну дренажную сетки.5. Способ изготовления скважинного фильтра, включающий перфорацию трубы, установку концентрично ей фильтрующего элемента и защитного кожуха из просечно-вытяжных листов с их последующей сваркой по продольным стыкам, отличающийся тем, что к продольным сторонам просечно-вытяжных листов перед сборкой приваривают продольные пластины, после установки просечно-вытяжных листов и их сварки, на кольцевые стыки устанавливают кольцевые пластины.6. Способ изготовления скважинного фильтра по п.5, отличающийся тем, что защитный кожух перед сваркой стягивают хомутами.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2347891C2

Двигатель внутреннего горения с переменной длиной хода поршня 1933
  • Дьяченко Г.Д.
SU38833A1
ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ 2001
  • Гросман М.Ш.
RU2180257C1
RU 94015178 A1, 20.06.1996
Уплотнение для электрода дуговой печи 1939
  • Сороко С.Н.
  • Шварц И.Д.
SU59706A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕШЕТОК ИЗ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА 1991
  • Талалаев В.Д.
  • Полоскин Ю.В.
  • Калюжный М.И.
  • Левандовский А.Г.
RU1820583C
Скважинный фильтр 1980
  • Войтех Николай Дмитриевич
  • Цыбулин Михаил Иванович
SU941548A1
ФИЛЬТР ДЛЯ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН 0
  • И. В. Куликов, В. С. Борисов В. Г. Трещев
SU379756A1
WO 9428284 A1, 08.12.1994
СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЕЧАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ УСТАНОВЛЕНИЯ ИХ ПОДЛИННОСТИ И С ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ИХ ПРОВЕРКОЙ 2005
  • Кауберн Расселл Пол
RU2380750C2
ГАВРИЛКО В.М
и др
Фильтры буровых скважин
- М.: Недра, 1985, с.17-27
ОРЛОВ П.И
Основы конструирования
Справочно-методическое пособие, т.2
- М.: Машиностроение, 1988, с.13.

RU 2 347 891 C2

Авторы

Соловьев Эдуард Федорович

Варламов Сергей Евгеньевич

Даты

2009-02-27Публикация

2007-04-26Подача