Скважинный фильтр Советский патент 1982 года по МПК E21B43/08 

(5t) СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР

I

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к области подачи газа, нефти и воды из пластов, сложенных слабосцементированными песками, и может быть использовано при конструкции скважин.

Известен фильтр, включающий головку для захвата ловильным инструментом, к которой приварены стержни, образующие пустотелый конический корпус, являющийся двухзаходной спиралью. В поперечном сечении корпус имеет, например, форму круга. Зазор между витками стержней зависит от размера песка и частиц породы, выносимых добываемой жидкостью из пласта в скважину. Фильтр вставляют внутрь насосно-компрессорной колонны и давлением жидкости прокачивают его до нижнего конца колонны. При этом основание упирается в подвеску в колонне, а корпус вдавливается в песок или гравий, заполняющий призабойную зону. При извлечении фильтра на поверхность ловильным инстру.ментом стержни разворачиваются и выпрямляются tl.

Недостатками известной конструкции фильтра является то, что из-за наличия захватной головки невозможно спускать в фильтр геофизические приборы для осуществления контролй за пластом в процессе его разработки, а вдавливание фильтра в песок или

10 гравий, находящихся на забое скважины, без постоянной их промывки, не может быть осуществлено, что непредусмотрено данной конструкцией.

15

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является скважинный фильтр, включающий проницаемый корпус с установленнь1м в нем каркасом 2.

Недостатками являются низкая надежность установки фильтра из-за малой прочности корпуса большой длины и невозможность извле1|ения каркаса с оставлением проницаемого корпуса в скважине. Целью изобретения является повышение надежности установки фильтра .при создании гравийной набивки с последующим извлечением каркаса. Эта цель достигается тем,.что фильтр снабжен размещенным между проницаемым корпусом и каркасом, ко нусами и, установленными с возможностью взаимодействия с ними подпру жиненными разрезными втулками, причем конусы жестко закреплены на каркасе, а втулки соединены проволочными стержнями или щелевыми сегментами и- в рабочем положении связаны относительно каркаса срезными элементами. На фиг. 1 показан скважинный фильтр в сборе перед спуском в сква жину, на фиг. 2 - скважинный фильтр после установки на забое, в момент извлечения металлического каркаса. Скважинный фильтр состоит из одно или целого ряда секций (в зависимост от интервала перфорации в скважине) В целях удобства в сборке и транспор тировке длина каждой секции не превы шает 3 метров. Каждая секция состоит из захватной головки 1, втулки 2, опорного кольца 3, конуса А, каркаса 5, щелевых или выполненных из продол ных стержней сегментов каркаса 6, разрезных втулок 7 с пружинными кольцами 8, корпуса 9,выполненного из высокопроницаемого полимерного, например, стеклопластикового или мон лавсанового материала, втулки 10, срезных штифтов 11, тяговых шпилек 12, продольных пазов 13, центратора Н и направления 15. Если фильтр со|держит несколько секций, то присоеди няется следующая 1б. Сборка секции производится следую щим образом. Захватная головка 1 наглухо связы вается с конусом Ц, в который вворачивается каркас 5 с жестко посаженны ми на равных расстояниях конусами. На конусе каркаса накладываются щеле вые сегменты 6 с приваренными к ним разрезными втулками 7 и стягиваются пружинными кольцами 8. На сегменты 6 надевается высокопроницаемый пустотелый корпус 9. Затем на каркасе 5 монтируют втулку 10 с тяговыми шпиль ками 12, входящими в пазы 13 каркаса С помощью специального стягивающего стержня производится сжатие секции, при этом конус 4 и другие раздвигают втулки 7 и прочно прижимают сегменты щелевого каркаса 6 к корпусу 9. При стягивании пазы 13 в каркасе перемещаются в нижнее положение, которое фиксируется срезными штифтами 11. Затем монтируют центраторы 14 и направление 15. Если фильтр имеет большую длину, то наращивается последующими секциями 1б. Технология оборудования забоев скважин фильтром может осуществляться следующим образом. Низ фильтра оборудуют глухим направлением 15, после спуска его на насосно-компрессорных трубах на нужную глубину в скважину закачивают песок или гравий, которые оседают за корпусом 9, а жидкость-носитель, отфильтровываясь, через него поступает в каркас и далее на поверхность. В виду того, что каркас доходит до низа фильтра, а верх фильтра заканчивается непроницаемым участком корпуса 9, то по прекращению циркуляции жидкости и резком возрастании давления четко определяется конец операции. Излишки песка, оставшегося в стволе скважины, вымывают прямой или обратной промывкой путем перекрытия паром втулки 2 с последующим созданием давления жидкости в насоснокомпрессорных трубах, срезом штифтов, перемещения втулки до упорного кольца 3 и открытия промывочных отверстий в захватной головке 1. В случае, если песок или гравий были предварительно на поверхности обработаны смолой, то ожидают конца ее полимеризации, а если эта обработка не производилась, то сразу после намыва производят извлечение щелевого каркаса 6, Эта операция осуществляется натягом насосно-компрессорных труб (фиг.2), при этом штифты 11 срезаются, пазы 13 перемещаются в верхнее положение, раздвижные втулки 5 сжимаются и освобождают корпус S. Если секций несколько, то срез штифтов 11 производится последовательно в каждой секции, причем диаметр их к низу уменьшается. Извлеченный на поверхность металлический каркас используют для оборудования забоев последующих скважин. Таким образом, оборудование забоев скважин фильтром с быстроизвлекающим металлическим каркасом позволяет оборудовать практически любой мощности продуктивные интервалы, как обсаженные, так и не обсаженные экс луатационной колонной, ликвидирует наличие на забое скважины металла, что способствует быстрой замене фильтра путем раэбуривания. С4)ормула изобретения Скважинный фильтр, включающий проницаемый корпус с установленным в нем каркасом, отличают и й с я тем, что, с целью повышения надежности установки фильтра при создании гравийной набивки с послед щим извлечением каркаса, он снабжен размещенными между проницаемым корпусом и каркасом, конусами и установленными с возможностью взаимодействия с ними подпружиненными разрезными втулками, причем конусы жестко закреплены на каркасе, а втулки соединены проволочными стержнями или щелевыми сегментами и в рабочем положении связаны относительно каркаса срезными элементами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Тимашев Г.В. и др. Скважинные фильтры. НТО серия, РазрабЬтка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. М., ВНИИОЭИЛ, 1977, с. 11. 2.Там же, с. 12 (прототип).