Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при освоении нефтяных и газовых скважин для очистки добываемого продукта от песка. При этом в скважинном фильтре предусмотрена система предотвращения отложения асфальтосмолистых и парафиногидратных отложений. Парафин - полупросвечивающаяся плотная масса белого цвета без запаха и вкуса, кристаллической структуры, слегка жирная на ощупь. Парафин нерастворим в воде и спирте. Растворение парафинов легко произвести в эфире, хлороформе, бензине, жирных и эфирных маслах. В расплавленном состоянии смешивается с воском, жирами. Не омыляется едкими щелочами. Теплота плавления парафина 50...57°С.
Известен скважинный фильтр по а.с. СССР №1788219, содержащий перфорированную трубу и съемные металлокерамические элементы, установленные с наружной стороны трубы. Недостаток такого фильтра - это необходимость периодической замены фильтрующих элементов и низкая прочность при изгибающих нагрузках.
Известен скважинный фильтр по а.с. СССР №1754884, содержащий фильтрующий элемент в виде дуговых пластин, с фильтрующими щелями. Кроме недостатков, присущих вышеописанному фильтру, этот фильтр сложен в сборке, т.к. содержит большое количество мелких деталей, выполненных с высокой точностью.
Известен скважинный фильтр по а.с. СССР №1645470, содержащий уложенный на перфорированный каркас проволочный фильтрующий элемент. Этот фильтр плохо работает при изгибающих нагрузках: с одной стороны, проходное сечение щелей при изгибе уменьшается, а с другой - увеличивается, и фильтр пропускает более крупные фракции примесей. При этом увеличивается износ оборудования, перекачивающего нефть.
Известен скважинный фильтр по патенту РФ №2108447, содержащий трубу с герметичными срезаемыми пробками. Колонну обсадных труб с фильтром опускают в скважину. Скважину цементируют выше фильтра. После схватывания цементного раствора в скважину спускают колонну насосно-компрессорных труб с воронкой. Скважину промывают. Срезают воронкой концы пробок. Скважину промывают вторично. Разгерметизируют продуктивный пласт и одновременно с этим пускают скважину в работу.
Недостаток - уменьшение дебита скважины в процессе ее эксплуатации за счет отложения на фильтрующих элементах асфальтосмолистых и парафиногидратных отложений.
Известен скважинный фильтр и система его очистки от отложений по патенту РФ №2148152. Очистка фильтра выполняется прокачкой раствора кислоты через фильтрующие элементы, это приводит к коррозии труб, фильтрующих сеток и защитного кожуха фильтра, а асфальтосмолистые и парафиногидратные отложения в кислотах не растворяются.
Известно устройство для очистки скважинного фильтра по патенту РФ №2112867, прототип.
Устройство для очистки скважинного фильтра включает корпус, на поверхности которого размещены эластичные элементы, в отличие от прототипа устройство снабжено цилиндрической резьбовой втулкой и ступенчатой втулкой, на цилиндрической поверхности меньшего диаметра которой выполнена резьба, корпус со стороны верхнего торца снабжен резьбовым хвостовиком, взаимодействующим с цилиндрической резьбовой втулкой, и со стороны нижнего торца в корпусе выполнено по оси резьбовое отверстие, взаимодействующее с цилиндрической резьбовой поверхностью ступенчатой втулки, эластичные элементы размещены между цилиндрической резьбовой втулкой и корпусом сверху и между корпусом и ступенчатой втулкой снизу, на боковой поверхности корпуса между эластичными элементами выполнены промывочные отверстия, а на нижнем торце ступенчатой втулки расположен узел расфиксации, выполненный с возможностью взаимодействия со стопорным пазом, выполненным в фильтре.
Недостатки способа и устройства: большие экономические затраты на проведение очистки, связанные с необходимостью установить сложное, дорогостоящее приспособление для очистки на большой глубине.
Задача создания изобретения: увеличение дебита скважины за счет периодической очистки фильтрующих сеток скважинного фильтра от асфальтосмолистых и парафиногидратных отложений.
Задача создания изобретения: увеличение дебита скважины за счет предотвращения отложения асфальтосмолистых и парафиногидратных отложений в фильтре и НКТ.
Решение указанных задач достигнуто тем, что скважинный фильтр, предотвращающий отложение асфальтосмолистых и парафиногидратных соединений, выполненный в виде трубы верхним ниппельным резьбовым участком, на котором установлена соединительная муфта, и с отверстиями на части боковой поверхности трубы, концентрично которой установлен фильтрующий элемент, а на участке трубы, не имеющем отверстий, установлены постоянные магниты, отличается тем, что фильтр содержит нижний ниппельный резьбовой участок, а постоянные магниты установлены в продольных канавках, выполненных на наружной поверхности трубы, и залиты компаундом или в пазах, выполненных на поверхности или внутри цилиндрического корпуса, установленного внутри скважинного фильтра.
Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, что, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию «новизна» и «изобретательский уровень». Несмотря на то что применение магнитов для очистки воды известно, во всех известных компоновках магниты размещают в трубопроводе. Магнитное поле в значительной степени затормаживает процесс кристаллизации, потому что действует на ионы, растворенные в воде. При действии магнитного поля на ионы скорость образования кристаллов уменьшается, также значительно уменьшаются размеры кристаллов, особенно если она содержит соли железа. В добываемой нефти практически всегда присутствует либо незначительное или очень большое количество воды и солей железа, этим объясняется влияние магнитного поля на кристаллизацию парафинов в нефти. Однако на нефтяных промыслах применение магнитов себя не оправдало. Основная причина в том, что применение магнитов не предотвращает полностью отложения солей на всем пути движения жидкости в нефтепромысловом оборудовании. Защищается лишь небольшой участок оборудования после места установки магнита. Требуется установка нескольких групп магнитов в обсадной трубе. Это может уменьшить отложение парафина и асфальтосмолистых веществ в несколько раз, но скважинный фильтр, имеющий фильтрующие ячейки 0,1...0,2 мм, очень быстро забьется, и добыча нефти прекратится, несмотря на то, что на обсадной трубе отложение осадков будет незначительным. Поэтому потребуется очистка фильтра, с одновременным прекращением эксплуатации скважины, а это приведет к затратам на проведение работ по очистке и уменьшению добычи нефти. В результате применение постоянных магнитов в колонне обсадных труб выше фильтра практически не дает ожидаемого результата.
Предложенное техническое решение также обладает критерием «промышленная применимость», т.к. фильтр может быть изготовлен с помощью стандартного оборудования из недифицитных материалов.
Сущность изобретения поясняется на фиг.1...4, где:
на фиг.1 приведена конструкция фильтрующего устройства, содержащего магниты в трубе,
на фиг.2 приведена конструкция фильтра, содержащего магниты в отверстиях трубы,
на фиг.3 приведена схема с установкой цилиндрического корпуса с магнитами внутри скважинного фильтра,
на фиг.4 приведен фильтр с магнитами, выполненными внутри трубы.
Скважинный фильтр (фиг.1) состоит из трубы 1 с ниппельными резьбовыми участками 2 на концах. На одном из ниппельных резьбовых участков 2 установлена муфта 3. На части поверхности трубы 1 выполнены отверстия «Б» и концентрично трубе 1 размещена фильтрующая сетка 4. Далее по радиусу могут быть установлены дренажная сетка 5 и защитный кожух 6. В пазах «В», выполненных на трубе вдоль оси, установлены постоянные магниты 7 и залиты компаундом 8.
На фиг.2 приведен вариант с установкой кольцевых магнитов 9 в отверстиях «Б» трубы 1, это позволит провести намагничивание нефти до ее поступления к фильтрующей сетке 4.
На фиг.3 приведена схема с цилиндрическим корпусом 10, имеющим диаметр меньше чем внутренний диаметр скважинного фильтра и установленным внутри него. На поверхности корпуса 10 или внутри него в пазах «Г» установлены магниты 11. Магнитное поле воздействует изнутри скважинного фильтра.
На фиг.4 приведен фильтр с магнитами, выполненными в виде колец 12, установленных внутри трубы в проточках «Д», выполненных на ее торцах.
Для введения в эксплуатацию один или несколько скважинных фильтров 1 соединяют с колонной труб и опускают в скважину. Компоновку цементируют выше фильтров 1, спрессовывают и промывают. Скважина готова к работе. Нефть, содержащая газ и воду, поступает одновременно к фильтрующим сеткам 4 всех фильтров, входящих в компоновку, проходит через отверстия Б.
Нефть, содержащая воду и примеси в виде растворимых солей, проходит через магнитное поле внутри фильтра. Магнитное поле наиболее сильно действует около фильтрующей сетки 4, замедляет кристаллизацию всех веществ, в том числе парафинов и асфальтосмолистых соединений, поэтому ячейки фильтрующей сетки не забиваются парафинами и асфольсмолистыми отложениями, что позволит увеличить нефтеоотдачу скважины в 2...10 раз и реже производить работы по очистке фильтра.
Применение изобретения позволило:
1) устройство позволяет поддерживать рабочие дебиты скважины на требуемом уровне без извлечения фильтра для его очистки за счет предотвращения отложения асфальтосмолистых и парафиногидратных отложений непосредственно в фильтре и далее в обсадной трубе и НКТ;
2) повысить нефтеотдачу скважин;
3) увеличить степень очистки продукта (нефти) от примесей;
4) уменьшить затраты на эксплуатацию и очистку фильтров;
5) обеспечить эксплуатацию скважинных фильтров в течение всего срока эксплуатации скважины;
6) предотвратить разрушение и коррозию фильтрующего элемента;
7) упростить сборку скважинного фильтра.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
САМООЧИЩАЮЩИЙСЯ СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР | 2007 |
|
RU2338871C1 |
СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР С ФУНКЦИЕЙ ОЧИСТКИ | 2007 |
|
RU2332560C1 |
УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ СКВАЖИННОГО ФИЛЬТРА | 2013 |
|
RU2534781C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ФИЛЬТРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА СКВАЖИННОГО ФИЛЬТРА | 2014 |
|
RU2556738C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ФИЛЬТРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА СКВАЖИННОГО ФИЛЬТРА | 2014 |
|
RU2561640C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ КОЛОННЫ ТРУБ И СКВАЖИННЫХ ФИЛЬТРОВ ОТ АСФАЛЬТОСМОЛИСТЫХ И ПАРАФИНОГИДРАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ | 2008 |
|
RU2362871C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СКВАЖИННОГО ФИЛЬТРА | 2012 |
|
RU2505663C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СКВАЖИННОГО ФИЛЬТРА | 2012 |
|
RU2506413C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СКВАЖИННОГО ФИЛЬТРА | 2013 |
|
RU2528351C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ КОРРОЗИИ И ОТЛОЖЕНИЯ ПАРАФИНА В КОЛОННЕ НЕФТЯНЫХ ТРУБ | 2010 |
|
RU2417303C1 |
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при добыче газа и фильтрации воды от песка. Скважинный фильтр, предотвращающий отложение асфальтосмолистых и парафиногидратных соединений, выполнен в виде трубы с верхним ниппельным резьбовым участком, на котором установлена соединительная муфта, и с отверстиями на части боковой поверхности трубы. Концентрично трубе установлен фильтрующий элемент. На участке трубы, не имеющем отверстий, установлены постоянные магниты. Фильтр содержит нижний ниппельный резьбовой участок. Постоянные магниты установлены в продольных канавках, выполненных на наружной поверхности трубы, и залиты компаундом, или в пазах, выполненных на поверхности или внутри цилиндрического корпуса, установленного внутри скважинного фильтра. Техническим результатом является увеличение дебита скважины за счет предотвращения отложения асфальтосмолистых и парафиногидратных отложений в фильтре и НКТ. 4 ил.
Скважинный фильтр, предотвращающий отложение асфальтосмолистых и парафиногидратных соединений, выполненный в виде трубы с верхним ниппельным резьбовым участком, на котором установлена соединительная муфта, и с отверстиями на части боковой поверхности трубы, концентрично которой установлен фильтрующий элемент, а на участке трубы, не имеющем отверстий, установлены постоянные магниты, отличающийся тем, что фильтр содержит нижний ниппельный резьбовой участок, а постоянные магниты установлены в продольных канавках, выполненных на наружной поверхности трубы, и залиты компаундом, или в пазах, выполненных на поверхности или внутри цилиндрического корпуса, установленного внутри скважинного фильтра.
СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР | 2001 |
|
RU2203366C2 |
Фильтр эксплуатационной скважины | 1987 |
|
SU1470881A1 |
Устройство для воздействия на прифильтровую зону скважины | 1982 |
|
SU1024584A1 |
СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР | 0 |
|
SU377504A1 |
Фильтр | 1975 |
|
SU519207A1 |
Скважинный фильтр | 1986 |
|
SU1432199A1 |
Приспособление для останова ткацкого станка при недолете челнока в челночную коробку | 1934 |
|
SU41462A1 |
US 5122277 A, 16.06.1992 | |||
Импульсный регулятор постоянного напряжения | 2018 |
|
RU2702762C1 |
Авторы
Даты
2009-02-27—Публикация
2007-01-09—Подача