Скважинный фильтр Советский патент 1992 года по МПК E21B43/08 

внешние распорные калиброванные перфорированные втулки 7. Круги 4 и 5 связаны с патрубками 1 и корпус 3 через один. Круги 5 установлены с радиальным зазором относительно внутренней втулки 7. Круги 4 установлены с радиальным зазором относительно наружной поверхности втулок 6, Круги 5 выполнены с уменьшающейся толщиной от центра. Фильтр спускают в скважину на НКТ напротив пескующего пласта.. Песок проходит между корундовыми кругами 4 и 5 и при вращении кругов 5 разрушается и размельчается. Пластовый флюид с измельченной фракцией песка поступает в полость патрубка 1 и затем по трубам на поверхность. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Цель - сохранение скважности фильтра за счет его саморегенерации в процессе работы путем механического разрушения выносимых из пласта твердых частиц. Фильтр состоит из перфорированного корпуса 3 с расположенными между центрирующими кольцами 2 и 8 корундовыми кругами 4 и 5, образующими фильтрационные щели. С корпусом 3 при помощи якоря 11 связан патрубок 1 с продольными пазами. Патрубок 1 установлен с возможностью вращения коаксиально корпусу 3 внутри кругов 4 и 5. Между кругами 5, связанными с патрубком 1, установлены внутренние распорные калиброванные перфорированные втулки 6. Между кругами А, связанными с корпусом 3, установлены (Л с

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважин, склонных к пескопроявлеиию.

Целью изобретения является сохранение скважности фильтра за счет его саморегенерации в процессе работы путем механического разрушения выносимых из пласта твердых частиц.

Поставленная цель достигается тем, что в скважинном фильтре, состоящем из перфорированного корпуса с расположенными между центрирующими кольцами корундовыми кругами, фильтр снабжен связанным с корпусом якорем, патрубком с продольными пазами, установленным с возможностью вращения коаксиально корпусу внутри корундовых кругов, и внутренними и внешними калиброванными перфорированными втулками, при этом корундовые круги через один связаны с патрубком или корпусом, внутренние распорные втулки размещены между корундовыми кругами, связанными с корпусом, а корундовые круги установлены с радиальным зазором относительно наружной поверхности внутренних распорных втулок и внутренней поверхности внешних распорных втулок соответственно. Корундовые круги, связанные с патрубком, выполнены уменьшающейся толщиной от центра.

На фиг, 1 представлена конструкция скважинного фильтра; на фиг.2 - эскизы отдельных деталей и их взаиморасположение.

Фильтр состоит из вращающегося патрубка 1 с продольными пазами, центрирующего кольца 2, ввинченного в перфорированный корпус фильтра 3, набора неподвижных 4 и подвижных 5 корундовыхкругов,калиброванных перфорированных распорных внутренних 6 и наружных 7 втулок. Корпус 3 снизу имеет центрирующую переходную 8 и шлицевую 9

муфты для последовательного соединения между собой нескольких секций. Нижняя секция фильтра снабжена клапаном 10 и якорем 11с пружиной 12 и штоком 13.

Патрубок 1 выполняет функции вала, передающего вращения от привода к подвижным корундовым кругам 5, является несущим элементом фильтра при монтаже и эксплуатации, а также служит полностью

для приема флюида из пласта. Герметичность полости обеспечивается за счетуплот- нения центрирующего кольца 2, переходной муфты 8 и клапана 10 Вращающийся патрубок выполнен на концах с резьбой для соединения с шлицевой муфтой или валом привода и имеет продольные пазы для поступления добываемого флюида в полость патрубка.

Корундовые круги 5 (фиг.2) выполнены с

внутренними продольными пазами под соответствующие выступы втулок б, жестко соединяемых с патрубком 1. При этом толщины кругов уменьшаются от центра к периферии так, что они с неподвижными

корундовыми кругами образуют сужающиеся к центру фильтрующие щели. Размеры фильтрующей щели регулируются втулкой 6 и величиной конусности поверхности корундовых кругов 5. Втулка 6 жестко соединена

с патрубком 1 и передает вращение корундовым кругам 5 с помощью выступов, входящих в их пазы. Тарированные распорные втулки 6 предотвращают контакт поверхности корундовых кругов и тем самым износ их

при вращении подвижных элементов.

Корундовые круги 4 выполнены с внешними продольными пазами (фиг.2) под соответствующие выступы втулок 7, жестко соединяемых с корпусом 3. Расстояние

между смежными кругами 4 и размеры фильтрующих щелей регулируются втулками 7, тем самым предотвращается соприкосновение поверхностей подвижных и неподвижных корундовых кругов и их самоизнос.

Последовательность сборки фильтра следующая. На патрубок 1 с шлицевой муфтой 9 на нижнем конце устанавливается переходная муфта 8, затем последовательно надевают корундовый круг 5, втулки 6 и 7, корундовый круг 4 и т.д. Втулка 7 свободно надевается на корундовый круг б, а корундовый круг - на втулку 6.

После набора необходимого количества корундовых кругов 5 и 4 и втулок 6 и 7 надевают корпус 3 с центрирующим кольцом 2. Скважинный фильтр изготавливают в виде секций длиной до 1 м и в зависимости от толщины пескующего пласта собирают его из нескольких секций. Изготовленный таким образом скважинный фильтр представляет собой устройство, состоящее из ротора и статора. Ротором является вращающийся перфорированный патрубок 1 с насаженными на него корундовыми кругами 5 с внутренними пазами и разделенными одна от другой калиброванными перфорированными распорными втулками 6. Статором является корпус 3 с насаженными на него корундовыми кругами 4 с внешними пазами и разделенными одна от другой калиброванными перфорированными распорными втулками 7.

Спуск фильтра предусматривается в скважины, в которые спущены эксплуатационная колонна с заранее перфорированной нижней частью для поступления пластового флюида внутри скважины.

Устройство работает следующим образом.

Фильтр в сборе спускают в скважину на НКТ, оборудованном с забойным или устьевым приводом вращения. При этом клапан 10 находится в открытом состоянии для наполнения полости труб скважинным флюидом, а якорь 11 находится в нерабочем положении. После спуска фильтра в скважину шток 13 упирается на забой, сжимает пружину 12, выдвигает якорь 11 в рабочем положении и закрывает клапан 10. Длину штока 13 подбирают таким образом, чтобы фильтр установился напротив пескующего пласта. Якорь 11 удерживает корпус 3 в стационарном положении.

В рабочем положении фильтра вращения патрубка 1, а вместе с ним и корундовых кругов 5 может быть периодически или постоянным в зависимости от глубины и интенсивности пескопроявления пласта.

В процессе эксплуатации скважины флюид из пласта вместе с песком устремляется через перфорированные отверстия

корпуса 3 и втулок 7 к фильтрационным щелям и проходит между корундовыми кругами. При этом за счет вращения кругов 5 твердые частицы разрушаются и размельча- 5 ются, проходя через конусообразные щели и перемалываясь между поверхностями подвижных и неподвижных корундовых кругов. Пластовый флюид с измельченной фракцией песка поступает в полость патруб- 10 ка 1 и далее по колонне лифтовых труб поднимается на поверхность. В результате дезынтеграции твердых частиц предотвращаются кольматации фильтрующих щелей и накопление песка на забое, тем самым со15 храняется скважинность фильтра и обеспечивается постоянный приток пластового флюида в скважину. Конусообразность фильтрующих щелей позволяет вовлечь в процесс дезынтеграции всю фракцию пес0 ка, выносимого из пласта, независимо от размеров твердых частиц, и достичь высокой дисперсности за счет постепенного их размельчения при перемещении от периферии к центру корундовых кругов. Получае5 мая в процессе работы фильтра гомогенная дисперсная среда не только предотвращает кольматацию фильтра, но и снижает обра- зивный износ оборудования.

Ширину фильтрационной щели выбира0 ют в зависимости от фракционного состава выносимого из пласта песка. Для большинства месторождений размеры минеральных частиц колеблются в пределах 0,1-2,5 мм. Конусность поверхности подвижных корун5 довых составляет 5-6°. Легко регулируемая в процессе изготовления конусность позволяет выбирать оптимальные размеры и форму, определяемые гранулометрическим составом пескопроявляющих пород и режи0 мом эксплуатации.

Использование для изготовления фильтра серийно выпускаемого отечественного оборудования позволяет производить фильтры в условиях нефте-газодобывающих

5 предприятий.

Предлагаемый фильтр сохраняет скважность за счет саморегенерации и предотвращения засорения и заиливания фильтра механическими примесями, парафинисты0 ми и асфальто-смолистыми веществами; увеличивает производительность скважины за счет уменьшения гидравлического сопротивления фильтра; снижает число ремонтов, связанных с накоплением песка на забое и

5 остановкой скважины для его удаления, что позволяет получить дополнительную продукцию; обеспечивает эффективную работу

-. независимо от широты фракций твердых частиц и режима эксплуатации; позволяет выбирать любой проектируемый размер

фильтрационных щелей путем подбора калиброванных распорных втулок и изменения конусности поверхности подвижных корундовых кругов, а также предотвращает абразивный износ оборудования,

Таким образом, предлагаемый сква- жинный фильтр обеспечивает экономический эффект за счет уменьшения трудовых и материальных ресурсов по эксплуатации скважин при добыче пластового флюида, со- держащего песок.

Формула изобретения 1. Скважинный фильтр, состоящий из перфорированного корпуса с расположенными между центрирующими кольцами корундо- выми кругами, образующими фильтрационные щели, отличающийся тем, что, с целью сохранения сквэжинности фильтра за счет его саморегенерации в процессе работы путем механического разрушения вы- носимых из пласта твердых частиц, он

4

Ри.г

Редактор А.Мотыль

Составитель М.Нагаев Техред М.Моргентал

снабжен связанным с корпусом якорем, патрубком с продольными пазами, установленными с возможностью вращения коаксиально корпусу внутри корундовых кругов и внутренними и внешними распорными калиброванными перфорированными втулками, при этом корундовые круги через один связаны с патрубком или корпусом, внутренние распорные втулки размещены между корундовыми кругами, связанными с патрубком, внешние - между корундовыми кругами, связанными с корпусом, а корундовые круги установлены с радиальным зазором относительно наружной поверхности внутренних распорных втулок и внутренней поверхности внешних распорных втулок соответственно.

Корректор М.Пожо