ФИЛЬТР ДЛЯ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН Российский патент 2015 года по МПК E21B43/08 

Изобретение относится к скважинным фильтрам для очистки жидкостей от твердых частиц.

Известен фильтр для скважин в виде трубчатого щелевого каркаса, щели которого расположены в шахматном порядке вдоль трубы и имеют форму заданной периодической функции (SU 1670105, публ. 1991 г.). Форма щелей повышает пропускную способность фильтра.

Недостатком известного фильтра является уменьшение размеров щелей вследствие кольматации их твердыми частицами, что снижает производительность фильтра.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является скважинный фильтр с фильтрующим элементом из упругого материала, выполненным в виде трубчатого корпуса с щелевыми отверстиями, концы которых соединены между собой с образованием П-образных пластин (SU 866136, публ. 1981 г.). Упругие П-образные пластины увеличивают размер щелей, уменьшающийся в результате их пескования, сохраняя производительность фильтра практически постоянной.

Недостатком является отсутствие настройки степени фильтрации фильтра в зависимости от осложненности скважин, что приводит к снижению качества, а также к возможности деформации и поломки П-образных пластин при повышенном перепаде давления внутри и снаружи фильтра.

Техническим результатом изобретения является повышение качества фильтрации за счет регулирования степени фильтрации (тонкая, средняя, грубая) в зависимости от размеров твердых частиц в фильтруемой жидкости, а также повышение надежности фильтра.

Для достижения технического результата в фильтре для нагнетательных скважин, содержащем фильтрующий элемент из упругого материала, выполненный в форме трубчатого корпуса с щелевыми отверстиями, концы которых соединены между собой с образованием П-образных пластин, фильтрующий элемент расположен с зазором между внутренним и наружным трубчатыми перфорированными каркасами, установленными с возможностью поворота и фиксации положения относительно друг друга, при этом фильтрующий элемент закреплен на наружном каркасе, а внутренний каркас снабжен упорами, контактирующими с П-образными пластинами фильтрующего элемента.

Заявленная совокупность признаков позволяет изменять и фиксировать настраиваемый максимальный размер проходного сечения щелевых отверстий фильтрующего элемента за счет регулируемого ограничения деформации П-образных пластин, и, таким образом, осуществлять настройку фильтра в зависимости от осложненности скважины.

Ограничение деформации П-образных пластин снижает нагрузку на них, и соответственно, возможность их поломки при повышенном перепаде давления, что повышает надежность конструкции.

На фиг. 1, 2, 3, 4 приведена конструкция фильтра.

На фиг. 5 представлен фильтр при установленном упоре на минимальное проходное сечение фильтрующего элемента.

На фиг. 6 представлен фильтр при установленном упоре на максимальное проходное сечение фильтрующего элемента (максимальную деформацию пластины).

На фиг. 7, 8 - фильтрующий элемент.

Фильтр для нагнетательных скважин содержит фильтрующий элемент 1 из упругого материала, расположенный с зазором между внутренним и наружным трубчатыми перфорированными каркасами 2, 3 (фиг. 1, 2, 3). Фильтрующий элемент 1 закреплен на наружном каркасе 3 (фиг. 3) и выполнен в форме трубчатого корпуса с щелевыми отверстиями 4, концы которых соединены между собой с образованием П-образных пластин 5 (фиг. 7, 8). Внутренний каркас 2 снабжен упорами 6, контактирующими с П-образными пластинами 5 фильтрующего элемента (фиг. 5, 6). Внутренний каркас 2 и наружный каркас 3 установлены с возможностью поворота относительно друг друга. Для фиксации взаимного положения каркасов использованы винты 7 (фиг. 1, 3, 4).

Настройка степени фильтрации производится во время сборки фильтра, а при необходимости - в процессе эксплуатации. Поворотом каркасов относительно друг друга изменяют положение упоров 6 вдоль П-образных пластин 5, регулируя величину максимального отгиба П-образных пластин 5 и соответственно максимальную величину от S до S₁ проходного сечения щелевых отверстий 4 фильтрующего элемента 1 (фиг. 5, 6). Взаимное угловое положение каркасов фиксируют при помощи винтов 7.

Фильтр работает следующим образом.

Подача жидкости производится снаружи фильтра вовнутрь.

При пульсирующем потоке фильтруемой жидкости П-образные пластины 5 вибрируют под действием переменного давления жидкости. Это способствует самоочистке щелевых отверстий 4.

Если поток фильтруемой жидкости постоянный, то П-образные пластины 5 неподвижны. При кольматации щелевых отверстий 4 их проходные сечения уменьшаются. Перепад давлений снаружи и изнутри фильтра увеличивается. Пластины 5 отклоняются до касания упоров 6. Проходное сечение щелевых отверстий увеличивается, и происходит очистка отверстий. После восстановления проходного сечения под действием силы деформации пластины 5 возвращаются в исходное положение. Поворотом внутреннего каркаса относительно наружного каркаса осуществляется регулирование величины деформации пластин 5. При этом щелевое отверстие меняется от S до S₁.

Фильтр, по сравнению с известными щелевыми фильтрами, обеспечивает повышение надежности благодаря ограничению деформации П-образных пластин, снижение затрат при эксплуатации за счет самоочистки и повышение качества фильтрации за счет регулирования величины деформации П-образных пластин (размера щелевого отверстия) в зависимости от размеров твердых частиц в фильтруемой жидкости.

Изобретение относится к скважинным фильтрам для очистки жидкостей от твердых частиц. Устройство содержит фильтрующий элемент из упругого материала, выполненный в форме трубчатого корпуса с щелевыми отверстиями, концы которых соединены между собой с образованием П-образных пластин. Фильтрующий элемент расположен с зазором между внутренним и наружным трубчатыми перфорированными каркасами, установленными с возможностью поворота и фиксации углового положения относительно друг друга. Фильтрующий элемент закреплен на наружном каркасе, внутренний каркас снабжен упорами, контактирующими с П-образными пластинами фильтрующего элемента. Повышается качество фильтрации за счет регулирования степени фильтрации, увеличивается надежность фильтра. 8 ил.

Фильтр для нагнетательных скважин, содержащий фильтрующий элемент из упругого материала, выполненный в форме трубчатого корпуса с щелевыми отверстиями, концы которых соединены между собой с образованием П-образных пластин, отличающийся тем, что фильтрующий элемент расположен с зазором между внутренним и наружным трубчатыми перфорированными каркасами, установленными с возможностью поворота и фиксации углового положения относительно друг друга, при этом фильтрующий элемент закреплен на наружном каркасе, а внутренний каркас снабжен упорами, контактирующими с П-образными пластинами фильтрующего элемента.