Скважинный фильтр Советский патент 1982 года по МПК E21B43/08 

(54) СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к горной предумышленности, а точнее к нефтегазодобьшаюшей, и может быть использовано при добыче нефти в скважинах, пласты которых сложены рыхлыми песками. Известны фильтры, изготовленные из асбестоцементных колец, которые обрабатываются на токарном станке, а затем надеваются на стальные стержни. Фильтрация жидкости происходит через щели, образующиеся между кольцами С1 . Недостатком асбестоцементных фильтров является их низкая механическая прочность, разрушение цемента в присут ствии углекислоты, необходимость приме нения гравийной обсыпки, слабая надеж ность муфтовых соединений труб и фильтра, невозможность регулирования ширины щели между асбоцементными кольца.ми и зависимости от }ракционного состава выносимого песка. Наиболее близким по техническому решению является скважвнный фильтр, со тоящий из перфорированного корпуса с расположенными в нем между прижимными и центрирующими кольцами фильтрующими элементами 2 . Недостаток заключается в том, что происходит быстрая кольматация фильтрующих элементов, кроме того , невоэможно проводить регенерацию любыми способами с использованием любых раст-ворителей, что снижает работу фильтра. Цель изобретения - повышение нгщеж- ности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что в скважинном фильтpeJ состоящем из перфорированного корпуса с расположенными в нем между подвижными и центрирующими кольцами фильтрующими элементами, последние вьшолнены в виде набора плоских корундовых кругов. На чертеже изображена секция скважинного фильтра, разрез. Фильтр имеет корпус 1, выполняющий функции предохранительного кожуха и несущей конструкции. Корпус 1 имеет на обоих концах внутреннюю резьбу и прорези, служащие для поступления жидкости к фильтрующекту элементу, состояшему из плоских корундовых кругов 2. Корундовые круги 2 укреплены с обеих сторон центрирующими кольцами 3, ввинчивающимися в корпус 1, и зажаты поджимными кольцами 4 с целью предотвращения самопроизвольного развинчивания центрирующих колец 3. Между центрирующими кольцами 3 и корундовыми кругами 2 помещены прокладки 5. Переходник 6 служит для соединения сек ций фильтра между собой, или при установке фильтра с опорой на забой скважи ны, для соединения с бащмаком 7. Переходник 8 имеет внещнгою резьбу для соединения с корпусом и внутренюю рез бу для соединения с пакером или колонной насосно-компрессорных труб. Секции фильтра собираются необходимой длины в соответствии с толщиной пласта и спускаются в скважину на насосно-компрессорных трубах. При одновременной добыче нефти из двух и более пластов между секциями фильтра устана ливаются переходники длиной, равной ра стоянию между пластами. За счет щероховатости плоских повер ностей кругов при их сложении образует ся щель с переменной величиной просвет что способствует эффективному задерживанию песчаных частиц. Поскольку твердость кварцевых зерен песка меньще, чем твердость зерен корунда, связанных керамической связкой, то износ фильтрующих элементов практически отсутствует. Для изготовления фильтров подбираются корундовые круги необходимого диаметра как нар ужного, так и внутреннего, различной высоты и любой зернистости, что дает возможност изготовить фильтры любой модификации в зависимости от диаметра скважины, толщины пласта и размера частиц, сглаживающих продуктивный пласт. Для фильтрующих элементов предлагается использовать плоские щлифовальные крути прямого профиля формы ПП ГОСТ 2424-60 на керамической связке с корунцовым зерном. Важной характеристикой при подборе щлифовального круга для фильтра является размер зернистости корунда. Подбор размера зернистости произво дится от механического размера зернистого материала, слагающего пласт. Размер зернистого материала для ольщинства песчаных пластов нефтяных месторождений находится в диапазоне 10-250 мкм. Следовательно, при сложеии двух щлифовальных кругов размер щелевого зазора не должен превыщать азмера зерен песка пласта, слагающего нефте или водонасыщенный пласт. Для изготовления фильтров необходимы щлифовальные круги, в которых основная фракция зерен составляет не менее 50% с размером зерен равным половине размера основной фракции песка пласта. Наиболее подходящими щлифовальными кругами являются круги с высотой 1 см. Из щлифовальных кругов можно изготовить фильтр любой длины, или изготовить .фильтрующий элемент в виде секции длиной до 1 м, из которых собирается фильтр любой длины, Фильтрующий элемент лучще составлять из 50-1ОО щт, щлифовальных кругов при высоте круга равной одному сантиметру. Фильтры из корундовых кругов легко собираются, устойчивы к воздействию на них коррозии и температуры и износу при прохождении через фильтр мелких песчано-глинистых фракций из пласта в скважину. Пропускная способность щелевых отверстий всегда выще, чем пористых материалов и чем крупнее зернистость щлифовального круга, тем выще его пропускная способность. При засорении фильтра смолистыми, парафинистыми веществами или илистыми фракциями они легко промываются обратной промывкой различными растворителями. При невозможности очистить фильтр обратной промывкой, при заиливании щелей в фильтруюшлх элементах фильтр извлекается из скважины на поверхность, разбирается и фильтрующая боковая поверхность легко очищается и отмывается от смолистых веществ и частиц из пласта. Очищенные щлифовальные круги легко собираются в фильтрующие элементы и спускаются в скважину. При необходимости изоляции межтрубного пространства от пласта между НКТ и фильтром устанавливается пакер. Технико-экономический эффект от применения фильтров слагается за счет увеличения межремонтного периода скважин, простоты изготовления фильтров, увеличения долговечности и возможности легкой регенерации фильтрующих элементов.