Фильтр буровой скважины Советский патент 1983 года по МПК E21B43/08 

-ковременно и неуправляемо, что не позволяет регулировать режим работы фильтра на забое и полностью избавится от присутствия мелких кольматирующйх частиц порода в при.фильтровой зоне. Остаточная деформация пружины такого фильтра приводит к выходу его из строя. Конструкция известного фильтра не решает задачи выравнивания потока в системе пласт - фильтр -.скважина.

Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования скважности фильтра, упрощение его очистки и извлечения.

Поставленная цель достигается тем, что в фильтре буровой.скважины, выполненном в виде каркаса со сквозными отверстиями и размещенным внутри него фильтрующим элементом в виде упругой спиральной ленты, последняя одним концом жестко соединена с каркасом, а другим закреплена на подшипн1ике, связанном с каркасом резьбовьм соединением и имеющем шлицы под привод для аксиального перемещения, причем -скважность фильтрующего элемента определена соотношением

а ± S т

х100%, п

где У - скважность фильтра,%;

а - ширина фильтрового отверстия, м;

S - шаг резьбы, м; m - число поворотов подшипника,

в резьбовом соединении; п - ширина ленты, м.

Кроме того, спиральная лента выполнена с переменной шириной по высоте Фильтра при постоянной площади поперечного сечения.

Указанные отличия позволяют регулировать ширину фильтровой щели, и следовательно, скважность фильтра непосредственно на забое в процессе эксплуатации скважины, создавая наилучшие гидродинамические условия для прохода жидкостного потока или чистки фильтра. При необходимости извлечения фильтра можно освободить нижний конец корпуса из резьбового соединения, в результате чего спираль распрямляется, облегчая извле чение ,

о

На фиг.1 показан фильтр, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 на фиг.З - привод для регулировки фильтра, выполненный в виде ключа.

Фильтр включает корпус 1 и каркас 2. Корпус 1 выполнен в виде цилиндрической спиральной ленты, изменяющей ширину сверху вниз по всей длине корпуса 1. Площадь поперечног сечения ленты, образующей корпус 1, постоянна по всей длине. Верхний

конец 3 корпуса 1 жестко соединен с каркасом 2, имеющем сквозные отверстия 4 по всей длине. Нижний конец 5 закреплен в подшипнике б, который посредством резьбового соединения 7 5 соединен с каркасом 2 таким образом, что имеется возможность поступательного перемещения нижнего конца 5 корпуса 1 относительно каркаса 2. Перемещение нижнего конца 5 корпуса

0 относительно каркаса 2 осуществляется приводом, выполненным в виде цилиндрического корпуса 8 с конической насадкой 9 и ребрами 10, которые заходят в шлицы 11 подшипника 6,снаб5 женного клапаном 12 с пружиной 13 и отверстием 14 в кожухе 15, Упругая стальная лента образует фильтровые щели 16,

Регулировка скважности фильтра

Q осуществляется следующим образом.

В скважину, оборудованную фильтром (фиг.1), на колонне бурильных труб опускают ключ (фиг.З), который включает корпус 8, заканчивающийся

« конической насадкой 9 и приваренными к корпусу 8 ребрами 10,

После того, как корпус 8 ключа опускают до верхнего конца корпуса 1 фильтра, в колонну бурильных труб

подают под напором воду, которая,

истекая из насадки 9, размывает осевшие в корпусе 1 фильтра частицы по.роды. Одновременно опускают колонну труб до посадки ребер 10 ключа в шлицы 11 подшипника. При этом насад5 ка 9 открывает клапан 12, в нормальном положении подпружиненный пружиной 13. Вода под напором через открытый клапан 12 и отверстие 14 в кожухе 15 клапана 12 омывает наружную

0 сторону корпуса 1 фильтра.

Передавая вращение колонны труб воздействием ребер 10 ключа на шлицы 11 подшипника 6, осуществляют поступательное движение последнего

5 в резьбовом соединении 7 с каркасом 2, изменяя ширину фильтровой щели 1 6 ,

Соотношение

.jQQ

П п

следует из того, что скважность определяется отношением суммарной йлощади всех отверстий к общей фильтра. Фильтровое отверстие

имеет такую же конфигурацию лентообразной цилиндрической спирали, как и тело корпуса, а следовательно, скважность можно определить как отношение ширины фильтрового отверстия

к ширине ленты, образующей спираль корпуса ,q|ii. При постоянной ширине ленты, образующей спираль п, изменение ширины фильтрового отверстия регулируется числом m оборотов привода, вращающего подшипник в резьбоBOM соединении с шагом резьбы s. Изменение ширины фильтрового отверстия в зависимости от знака вращения определяется значением а (переменность знака зависит от направления вращения). Тогда скважность фильтра определяется соотношением

а ± s-m

100%.

Изме|;1ение ширины ленты по длине фильтра способствует выравниванию потока жидкости, проходящей через фильтровые отверстия.

По сравнению с базовым объектом дисковым фильтром ТУ 95.495-79 средняя производительность скважины увеличивается на 15-20% за счет рационального оперативного подбора скважности фильтра и ширины щели фильтрования, а время и трудозатраты на освоение скважины сокращаются в 2-3 раза.

Кроме того, качественная работа фильтров обеспечивает снижение аварийного выхода из строя погружных электронасосов на 5-10%.

Формула изобретения

1. Фильтр буровой скважины, выполненный в виде каркаса со сквозными отверстиями и раэмешенньм внутри него фильтрующим элементом в виде спиральной ленты, .отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования

скважности фильтра, упрощения его очистки и извлечения, спиральная леьта одним концом жестко соединена с каркасом, а другим закреплена «а подшипнике, связанном с каркассм

резьбовым соединением и имеющем шлицы под привод для аксиального перемещения, причем скважность фильтрующего элемента определена соотношением

,°-.,,

где - скважность фильтра, %

- ширина фильтрового отвер., м;

S - шаг резьбы, м;

-число поворотов подшипника в резьбовом соединении

-ширина ленты, м;

2. фильтр по п. 1, отличающийся тем, что спиральная лента выполнена с переменной шириной по высоте фильтра при постоянной площади поперечного сечения.