Фильтр скважинный щелевой

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей прош и может быть использовано при эксплуатации нефтяных, газовых и водяных скважин для предотвращения выноса песка из пласта. Цель - повышение эффективности работы. Фильтр содержит перфорированный корпус 2 с установленными на нем кольцевыми фильтроэлементами (ФЭ) 1, образующими между собой щели, и зажимные муфты 5 и 6. Фильтр имеет штыри одинаковой высоты. ФЭ 1 выполнен из упругоэластичного материала, а его внутренняя стенка - конусообразной с выступами в уширенной верхней части. Штыри установлены на нижних торцовых поверхностях ФЭ 1. Верхние торцовые поверхности ФЭ 1 имеют гнезда под штыри. Выступы установлены с возможностью взаимодействия с корпусом 2. При увеличении перепада давления в скважине верхние части ФЭ 1 деформируются,прижимаясь к каркасу. В результате этого контактирующие части ФЭ 1 раздвигаются,зазор между ними увеличивается и кольматирующие частицы проваливаются в зазор. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 Е 21 В 43/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕСОЮЗНАЯ

ДЦЕЯТ,1:.: ЫйЧЕСИЯ

Qyi53>HQ t Ei4H (21) 4021259/23-03 (22) 22.11.85 (46) 15.04.89. Бюл. ¹ 14 (71) Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) А.А.Джафаров, M.Ê.Ñåèä-Рза, Л.С.Мелик-Асланов, А.P.Везиров, И.Ю.Эфендиев, О.А.Сидоров, Б.А.Гаджиев, Т.M.Гасанов, В.А.Рафиев и M.ß.Ãèíçáóðã (53) 622.245.124 (088.8) (56) Патент США ¹- 371354 1, кл. 166-277, опублик. 1973.

Дурмишьян A.Г. Борьба с песком в нефтяных скважинах.. М.: Гостоптехиздат, 1958, с.20.

„„Я0„„1472648 А1 (54) ФИЛЬТР СКВАЖИННЬЙ ЩЕЛЕВОЙ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и м. б. использовано при эксплуатации нефтяных, газовых и водяных скважин для предотвращения выноса песка из пласта. Цель — повьппение эффективности работы. Фильтр содержит перфорированный корпус 2 с установленными на нем кольцевыми фильтроэлементами (ФЭ) 1, образующими между собой щели, и зажимные муфты 5 и 6. Фильтр имеет штыри одинаковой высоты. ФЭ 1 выполнен из упругоэластичного материала, а его внутренняя стенка — конусообразной с выступами в уширенной верхней части. Штыри установлены на ниж-, 1472648 них торцовых поверхностях ФЭ 1, Верхние торцовые поверхности ФЭ 1 имеют гнезда под штыри. Выступы установлены с возможностью взаимодействия с корпусом 2. При увеличении перепада давления в скважине верхние

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации нефтяных, газовых и водяных скважин для предотвращения выноса песка из пласта.

Целью изобретения является повышение эффективности работы.

На фиг. 1 изображена в сборе секция фильтра скважинного щелевого; на фиг.2 — фильтроэлемент, разрез; на фиг.3 — то же, вид сверху; на фиг.4 — стенка фильтра элемента в работе.

Секция фильтра состоит из фильтроэлементов 1, перфорированного корпуса 2 с продольными окнами 3, опорных колец 4, зажимных муфт 5 и 6.

Фильтроэлемент позволяет создавать фильтр, четыре типоразмера щелей на нижней торцовой поверхности, три штыря 7 одинаковой высоты (7 мм) на противоположной верхней торцовой поверхности 8, двенадцать овальных гнезд, обозначенных позициями 9, 10, 25

11, 12 четырех разных глубин. Гнезда имеют следующие глубины: 9 — глубина

4,9; 10 -4,8; 11 — 4,7 и 12- 4,6 мм.

Внутренние стенки 13 фильтроэлементов выполнены конусным и имеют в уширенной верхней части выступы 14, взаимодействующими с корпусом 2, части, упирающимися в перфорированный корпус. Количество типоразмеров щелей между фильтроэлементами опреде- 35 ! ляется из соотношения n =—

m х, Конструкция фильтра является сборно-разборный и позволяет за

40 счет формы фильтроэлементов простой пересборкой создавать четыре размера раскрытости щели. Щели нужного части ФЭ 1 дефорьжруются, прижимаясь к каркасу ° В результате этого контактирующие части ФЭ 1 раздвигаются, зазор между ними увеличивается и кольматирукщие части проваливаются в зазор. з.п,ф-лы, 4 ил. размера образуют между фильтроэлементами путем надевания штырей нижнего в соответствующие гнезда вышерасположенного фильтроэлемента за счет разницы между высотой. штырей и глубиной гнезд. Гнезда наибольшей глубины 9 (4,9 мм) расположены у выступов, остальные по мере уменьшения глубины находятся поворотом фильтроо элемента на 30 против часовой стрелки.

Таким образом, фильтроэлементамн (1,б) возможно создание фильтра с четырьмя размерами раскрытости щелей: О, I (штыри в гнездах .глубиной

4,.9 мм); 0,2, (в гнездах 4,8 мм);

О, 3 (в гнездах 4, 7 мм) и 0,4 (в гнездах 4,6 мм) .

Выступы обеспечивают зазор между наружной поверхностью перфорированного корпуса 2 (см. фиг.1а) и внутренней поверхностью фильтроэлементов, что создает свободное пространство для движения прошедшей сквозь щели жидкости и увеличивает скважин.— ность фильтра. Пропускная способность любого фильтра с течением времени снижается вследствие заиления различными кольматирующими частицами.

При этом возникают значительные за.труднения в регенерации. Фильтр зачастую приходится извлекать, разбирать и очищать.

Форма фильтроэлемента йредлагаемого фильтра, выполненного из упругоэластичного материала, обеспечивает возможность саморегенерации (самоочищения) фильтра.

Фильтр работает следующим ооразом.

При снижении пропускной способнос- ти фильтра при постоянном режиме откачки,.жидкости в скважине снижается

1472648

13 динамический уровень, что влечет эа собой рост перепада давления Р

= Р,„ — Рз при Р„„ = const. Вследствие увеличивающегося перепада дав5 ления верхние утонченные части фильтроэлементов начинают деформироваться, прижимаясь к каркасу.

В результате этого контактирующие части фильтроэлементов раздвигаются, зазор между ними увеличивается на величину 6.h и кольматирук цие частицы проваливаются в образовавшийся зазор.

Величина увеличения зазора h,h npu авторегенерации (спонтанной) определяется из соотношения hh— = h(1-cosa ) где Ы. — угол поворота деформируемой части фильтроэлемента в угловых градусах; n — высота деформируемой части фильтроэлемента, .мм (фиг.1г). Из соотношения следует, что при угле о поворота К = 6 и h = 20 мм зазор увеличивается на А h = 1,3 мм.

При восстановлении гидродинамического давления и снижении перепада 25 детали фильтроэлемента под действием упругих сил возвращаются в исходное положение и первоначальная форма восстанавливается, а раскрытость щелей между фильтроэлементами приобретает 30 первоначальный размер.

Формула и з обре т е н и я

1. Фильтр скважинный щелевой, содержащий перфорированный корпус с

17 10 9 12 В 11 1О установленными на нем кольцевыми фильтроэлементами, образующими между собой щели и зажимные муфты, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен штырями одинаковой высоты, кольцевой фильтроэлемент выполнен иэ упругозластичного материала, а его внутренняя стенка — конусообразной с выступами в уширенной верхней час— ти, причем штыри установлены на нжкних торцовых поверхностях фильтрующего элемента, верхние торцовые поверхности имеют овальные гнезда под штыри, а выступы в уширенной верхней части установлены с возможностью взаимодействия с перфорированным корпусом.

2. Фильтр по п.1, о т л и ч а.ю— шийся тем, что количество размеров щелей между фильтроэлементами определяется из соотношения где х — количество штырей;

m — количество овальных гнезд под штыри, причем количество овальных гнезд под штыри определяют из соотношения ш = 133D, где D — диаметр фильтроэлемента, м.

1472648

Составитель Е.Молчанова

Техред Л.Олийнык Корректор Л,Патай

Редактор А.Цолинич, Заказ 1688/35 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101