Скважинный фильтр

Авторы патента:

E21B43/08 - фильтры или фильтровальные трубы

Владельцы патента RU 2574748:

Акционерное общество "Новомет-Пермь" (АО "Новомет-Пермь") (RU)

Изобретение относится к нефтепогружному оборудованию, а именно к скважинным фильтрам, предупреждающим вынос на дневную поверхность частиц породы с извлекаемой пластовой жидкостью. Фильтр включает несущую перфорированную трубу, внутреннюю и внешнюю щелевые решетки в форме продольно гофрированных труб с поперечными щелями на выступах и гранульной набивки в пространстве между ними. Набивка состоит из дискретных гранул. Обеспечивается повышение пропускной способности скважинного фильтра. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Известен скважинный фильтр, содержащий перфорированный корпус и фильтрующий элемент в виде фильтрующих слоев, зернистого наполнителя и ворсистого материала снаружи (АС №587242 СССР, E21B 43/08, 1978).

Недостатком скважинного фильтра является низкая прочность соединения его частей между собой и повышенное гидравлическое сопротивление.

Известен скважинный фильтр, содержащий перфорированный каркас и чередующиеся слои из продольных опорных металлических лент и проволочной обмотки (АС №927058 СССР, E21B 43/08, 1982).

Недостатком скважинного фильтра следует считать нестабильность тонкости очистки вследствие нежесткого крепления проволоки к опорным лентам и ограниченную наработку.

Известен скважинный фильтр, содержащий перфорированный каркас, продольно гофрированную перфорированную оболочку и проволочную обмотку на ней (АС №981591 СССР, E21B 43/08, 1982).

Недостатком скважинного фильтра является невысокая грязеемкость и ограниченный ресурс работы в скважинах с высоким выносом частиц породы.

Известен скважинный фильтр, состоящий из несущей перфорированной трубы, внутренней и внешней концентрических щелевых решеток, образованных продольными призматическими стержнями и навитым призматическим профилем, и гранульной набивки между решетками (см., например, фильтр Dual Pre-Pack™, www.alloyscreenworks.com или фильтр Muni-Pak™, www.jonhsonscreens.com).

Недостатком известного скважинного фильтра является невысокая площадь проходного сечения и ограниченная пропускная способность щелевых решеток и, как следствие, повышенная потеря напора жидкости. Кроме того, фильтр характеризуется значительной металлоемкостью и высокой стоимостью.

В качестве прототипа принят скважинный фильтр, состоящий из несущей перфорированной трубы, двух слоев штампованных щелевых решеток и гранульной набивки в пространстве между ними в виде скрепленных посредством смолы гранул (Штампованный щелевой фильтр с гравием РРК, ООО "РосПромСервис" //www.ruspr.ru).

Недостатком скважинного фильтра является пониженная пропускная способность его гранульной набивки из-за применения смолы для удержания дискретных гранул между штампованными решетками с большими размерами входных и выходных отверстий.

Настоящее изобретение направлено на повышение пропускной способности скважинного фильтра.

Указанный технический результат достигается тем, что в скважинном фильтре, состоящем из несущей перфорированной трубы, внутренней и внешней щелевых решеток и набивки из гранул в пространстве между ними, согласно изобретению, щелевые решетки выполнены в форме продольно гофрированных труб с поперечными щелями на выступах, а набивка состоит из дискретных гранул.

Расстояние между поперечными щелями на выступах может быть равно 1…5 их ширины.

На фиг.1 схематично изображен скважинный фильтр, продольное сечение, на фиг.2 - то же, поперечное сечение.

Скважинный фильтр состоит из несущей трубы 1 с равномерно распределенными по длине перфорациями 2, внутренней и внешней продольно гофрированных труб 3 и 4 с впадинами 5 и выступами 6, набивки из дискретных гранул 7, размещенной в зазоре 8 между трубами 3 и 4 (фиг.1). Внешняя труба 4 окружена защитным перфорированным кожухом 9. Впадины 5 внутренней трубы 3 опираются на несущую трубу 1, а выступы 6 внешней трубы 4 - на защитный кожух 9, что придает конструкционную жесткость скважинному фильтру. На выступах 6 внутренней и внешней продольно гофрированных труб 3 и 4 по технологии деформирующего резания сформированы поперечные щели 10, а впадины 5 остаются неразрезанными для сохранения механической прочности вышеназванных труб.

Ширина поперечных щелей 10 выбирается из соображений удерживания несвязанных гранул 7 в зазоре 8 между продольно гофрированными трубами 3, 4, а расстояние между ними в осевом направлении находится в диапазоне 1…5 от ширины щелей. Нижняя граница приведенного диапазона определяется возможностями технологии получения поперечных щелей на трубах 3, 4. Увеличение расстояния между щелями 10 свыше верхнего предела приводит к сокращению общей площади входных щелей на выступах 6 и, как следствие, к снижению пропускной способности скважинного фильтра. На внутренней и внешней трубах 3 и 4 расстояние между щелями 10 может быть одинаковым или разным. Фракционный состав гранул 7 подбирается с учетом размера частиц породы, содержащихся в пластовой жидкости и подлежащих задержанию в порах 11 между гранулами 6.

Скважинный фильтр работает следующим образом.

Посредством узла уплотнения (не показан) скважинный фильтр присоединяют к погружному насосному агрегату и спускают в интервал продуктивного пласта скважины. После включения насоса и создания депрессии загрязненная частицами породы жидкость поступает из скважины через защитный перфорированный кожух 9 к внешней продольно гофрированной трубе 4 и фильтруется сквозь поперечные щели 10 на ее выступах 6. Освободившись при этом от частиц размером более ширины щели 10, жидкость с оставшимися в ней мелкими частицами попадает в зазор 8 между внутренней и внешней продольно-гофрированной трубой 3 и 4, заполненный дискретными гранулами 7. При движении жидкости по лабиринту из сообщающихся пор 11 мелкие частицы претерпевают многократные столкновения с гранулами 7, теряют скорость и застревают в порах. Размер застрявших частиц породы практически на порядок меньше размера гранул 7. Благодаря плотной сетке узких поперечных щелей 10 на выступах 6 продольно гофрированных труб 3, 4, скважинный фильтр обладает высокой пропускной способностью, в фильтрации пластовой жидкости участвует полный объем набивки из дискретных гранул 7 и все поровое пространство между ними равномерно забивается частицами породы. Минимальная подверженность кольматации набивки из несвязанных между собой гранул повышает пропускную способность, грязеемкость и ресурс работы скважинного фильтра.

1. Скважинный фильтр, состоящий из несущей перфорированной трубы, внутренней и внешней щелевых решеток и гранульной набивки в пространстве между ними, отличающийся тем, что щелевые решетки выполнены в форме продольно гофрированных труб с поперечными щелями на выступах, а набивка состоит из дискретных гранул.

2. Скважинный фильтр по п.1, отличающийся тем, что поперечные щели расположены на расстоянии друг от друга, равном 1…5 их ширины.

Группа изобретений относится к фильтрам, используемым при подземных работах. Выполненный с возможностью промывки обратным потоком фильтр обратного хода имеет вход, выход и расположенный между ними фильтр.

Трубное изделие и способ обработки текучей среды в стволе скважины // 2572867

Группа изобретений относится к нефтегазовой отрасли и может быть использована для мониторинга и обработки скважинной среды. Патронный скважинный фильтр содержит цилиндрическую стенку, внутреннюю и наружную поверхность, отверстие, проходящее во внутреннее пространство через цилиндрическую стенку между наружной поверхностью и внутренней поверхностью для создания доступа текучей среды от наружной поверхности во внутреннее пространство, фильтрующий текучую среду материал, исключающий проход слишком крупных частиц через отверстие, и материал трассера текучей среды, который перемещается в скважинном трубном изделии и расположенный на установочной площадке, размещенной на расстоянии от отверстия, проходящего к внутреннему пространству, снаружи от внутреннего пространства.

Скважинный фильтр с трассером для обнаружения текучей среды // 2572628

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к скважинной добыче с использованием фильтров. Скважинный фильтр содержит основную трубу с отверстиями, промежуточный фильтрующий слой, включающий в себя множество металлических волокон, спирально намотанных на основную трубу, и нить с трассером текучей среды, спирально намотанную на основную трубу и включающую в себя структуру нити и трассер, который несет структура нити и захватывается в добываемые текучие среды в стволе скважины, и наружную оболочку с отверстиями, расположенную поверх промежуточного слоя.

Центробежный сепараторный фильтр, дожимная насосная станция и способ ее эксплуатации // 2571113

Группа изобретений относится к способу эксплуатации дожимных насосных станций, содержащих центробежные сепараторные фильтры, на нефтяных месторождениях. Центробежный сепараторный фильтр содержит вертикальный корпус, имеющий центральную часть, по существу, цилиндрической формы и верхнюю и нижнюю части, по существу, полусферической формы, тангенциальный впуск текучей среды, содержащей нефть и частицы, подлежащие фильтрации, расположенный в верхней части корпуса, осевую трубу с выпуском отфильтрованной текучей среды, имеющую концентрическое расположение с корпусом и закрепленную в его верхней части, множество конусных пластин, расположенных вокруг осевой трубы друг под другом, причем основание конусных пластин направлено вниз относительно положения корпуса, выпуск удаленных из текучей среды частиц, расположенный в нижней части корпуса.

Установка для одновременно-раздельной эксплуатации скважин // 2569526

Изобретение относится к скважинным насосным установкам и может быть применено для одновременно-раздельной и поочередной эксплуатации двух пластов одной скважины.

Фильтр для закачки воды в скважины // 2567307

Изобретение относится к устройствам для фильтрации жидкости, закачиваемой в скважины. Фильтр содержит жестко и герметично соединенные друг с другом секции, набранные из состыкованных по торцам с осевым натягом цилиндрических тонкостенных фильтрующих элементов и двух опор, на которые также с осевым натягом опираются первый и последний фильтрующие элементы секции.

Фильтр для бурильной колонны // 2565612

Изобретение относится к фильтрам для очистки бурового раствора от механических примесей, используемым в бурильной колонне, выполненным с возможностью подъема на поверхность скважинного модуля телеметрической системы.

Устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины // 2565292

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважины с большим углом наклона эксплуатационной колонны. Технический результат - повышение надежности работы устройства в горизонтальной скважине и эффективности очистки добываемого продукта, увеличение межремонтного периода работы устройства, а также снижение его металлоемкости.

Скважинный расширяющийся фильтр // 2564703

Изобретение относится к внутрискважинному оборудованию, используемому при добыче нефти, а именно к скважинным расширяющимся фильтрам. Устройство содержит опорную трубу и фильтрующие щетки с радиальными пучками щетинок.

Состав для создания скважинного фильтра // 2561426

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к технологии создания забойных фильтров в глубоких скважинах, вскрывших неустойчивые слабосцементированные породы коллектора.

Скважинное фильтрующее устройство // 2575370

Изобретение относится к погружному оборудованию для добычи пластовой жидкости, а именно к скважинным фильтрующим устройствам, предотвращающим попадание механических примесей на прием электроцентробежного насоса. Устройство содержит трубчатый каркас, верхний патрубок с отводящими отверстиями, наружный и внутренний щелевой фильтр из навитого профиля и продольных стержней, равномерно размещенных по окружности с образованием между собой продольных каналов, которые обращены друг к другу и сообщены сверху с отводящими отверстиями верхнего патрубка, кольцевую перегородку, перекрывающую продольные каналы снизу, и предохранительный клапан. Продольные стержни наружного и внутреннего щелевого фильтра выполнены примыкающими друг к другу. Продольные каналы обоих фильтров сообщены между собой. Трубчатый каркас перфорирован и размещен во внутреннем щелевом фильтре, а снизу перекрыт предохранительным клапаном. Увеличивается ресурс работы скважинного фильтрующего устройства за счет самоочистки щелевых фильтров и повышается его компактность при сохранении площади фильтрующей поверхности. 2 ил.

Модуль фильтрации самоочищающийся // 2585612

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для эксплуатации в составе установки электроцентробежного насоса с целью предотвращения попадания механических примесей, содержащихся в пластовой жидкости. Устройство содержит фильтроэлемент в виде усеченного конуса, закрепленный с возможностью перекрытия кольцевого зазора между полым корпусом и концентрично расположенным кожухом, имеющим входные и выходные отверстия на боковой поверхности. Полый корпус содержит верхний и нижний фланцы, шлицевой вал в полости корпуса. Кожух со стороны входных отверстий прикреплен к корпусу в зоне нижнего фланца. На боковой поверхности полого корпуса в зоне верхнего фланца выполнены окна. Кожух герметично соединен с полым корпусом в зоне верхнего фланца. Фильтроэлемент вершиной усеченного конуса прикреплен к полому корпусу в зоне входных отверстий на кожухе, а основанием - к кожуху в интервале между выходными отверстиями и герметичным соединением кожуха с корпусом. Повышается пропускная способность, уменьшается гидравлическое сопротивление движению потока очищаемой среды и нагрузка на электродвигатель насоса. 3 ил.

Фильтр скважинный улучшенной проницаемости // 2586359

Изобретение относится к области водоснабжения и дренажа для оборудования водоприемной части скважин в неагрессивных и агрессивных средах. Фильтры щелевые с намоткой профилированной проволоки устанавливаются в песчано-гравийные водоносные горизонты с контуром гравийной обсыпки и без нее, а фильтры пластмассовые из наборных колец или пластин - под прикрытием контура гравийной обсыпки. Фильтр содержит опорные стержни, намоточную профилированную проволоку, или наборные кольца, или пластины из пластмассы, образующие горизонтально расположенные щели. На наружной поверхности намоточной профилированной проволоки, или наборных колец, или пластин из пластмассы выполнены горизонтальные полусферические углубления, параллельные основным горизонтальным щелям, имеющие такую же ширину и соединенные с ними наклонными под углом 45° полусферическими углублениями такой же ширины для пропуска фильтрующихся вод из дополнительных углублений внутрь фильтра. Повышается скважность, срок службы, снижаются энергетические затраты на подъем воды. 2 ил.

Фильтр для очистки скважинной жидкости // 2588228

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке жидкости в стволе скважины от плавающего мусора и взвешенных частиц. Техническим результатом является повышение эффективности очистки скважинной жидкости. Фильтр для очистки скважинной жидкости включает щелевой патрубок, сетку, герметизатор межтрубного пространства скважины и муфту. Щелевой патрубок выше щелей перекрыт заглушкой. Фильтр содержит корпус и цилиндрическое днище, при этом сетка размещена вокруг части щелевого патрубка со щелями на расстоянии от щелевого патрубка. Снизу сетка опирается на цилиндрическое днище, сверху пространство между сеткой и щелевым патрубком закрыто перегородкой. Пространство между сеткой и корпусом сверху открыто, а снизу перекрыто цилиндрическим днищем. Щелевой патрубок и корпус закреплены нижними частями соответственно внутри и снаружи цилиндрического днища. Щелевой патрубок расположен внутри корпуса и соединен в верхней части выше щелей с корпусом подкосами, муфта размещена в верхней части щелевого патрубка. Герметизатор межтрубного пространства скважины размещен на наружной части цилиндрического днища, при этом отношение ширины щелей патрубка к ширине ячейки сетки составляет (3,5-5):(0,7-3,0). 1 ил.

Фильтр очистки скважинной жидкости // 2590924

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке жидкости в стволе скважины от плавающего мусора и взвешенных частиц. Устройство включает щелевой патрубок, сетку, клапан, герметизатор межтрубного пространства скважины, муфту, корпус и цилиндрическое днище. Сетка размещена вокруг части щелевого патрубка со щелями. Щелевой патрубок и корпус закреплены нижними частями соответственно внутри и снаружи цилиндрического днища. Щелевой патрубок расположен внутри корпуса и соединен в верхней части выше щелей с корпусом подкосами. В качестве клапана использован клапан тарельчатого типа. Клапан и муфта размещены в верхней части щелевого патрубка. Герметизатор межтрубного пространства скважины размещен на наружной части цилиндрического днища. Отношение ширины щелей патрубка к ширине ячейки сетки составляет (3,5-5):(0,7-3,5). Повышается эффективность очистки скважинной жидкости. 1 ил.

Фильтр для очистки технологической жидкости при промывке или глушении скважин // 2594411

Изобретение относится к технике для текущего ремонта скважин в нефтедобывающей промышленности, в частности к фильтрам для очистки жидкости глушения. Устройство содержит входной и выкидной патрубки, герметичный цилиндрический корпус, в котором внутренняя полость разделена перегородкой, выполненной с отверстиями, на две секции. Одна секция больше другой и внутренняя цилиндрическая стенка большой секции оснащена отражателями. В нижней части большой секции фильтра установлен патрубок с заглушкой. Меньшая секция фильтра содержит патрубок с заглушкой и кран. На перегородке с отверстиями отверстия выполнены на всей площади. В большой секции между противоположными стенками, параллельно перегородке с отверстиями, установлена дополнительная перегородка. Она соединена сваркой ко дну и боковой стенке цилиндрического корпуса, и ее высота выбрана меньше высоты перегородки с отверстиями. В нижней части большой секции фильтра между дополнительной перегородкой и перегородкой с отверстиями установлен кран. Дополнительная перегородка оснащена отражателями, размещенными на различной высоте вершинами вверх под углом 45° и напротив внутренней цилиндрической стенки большой секции. Повышается качество очистки технологической жидкости, закачиваемой в скважину. 1 ил.

Бескаркасный скважинный фильтр // 2594903

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче газа и нефти. Устройство включает два ниппеля, по меньшей мере, один щелевой фильтрующий элемент между ограничительными кольцами, выполненный из проволоки, намотанной на продольные элементы по спирали. Оба ниппеля приварены к ограничительным кольцам. Поперечное сечение проволоки, намотанной по спирали, выполнено треугольным, причем одна из граней проволоки выполнена параллельно продольной оси фильтра и соединена с продольными элементами, а два боковых угла образуют калиброванный зазор. Повышается пропускная способность фильтра, надежность, уменьшается абразивный износ. 15 з.п. ф-лы, 28 ил.

Способ очистки скважинной жидкости // 2596840

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке скважинной жидкости. Способ включает спуск в скважину и подъем из скважины фильтра очистки скважинной жидкости, содержащего фильтрующую сетку и щелевой патрубок. Спуск фильтра производят со скоростью, не допускающей налипания загрязнений на сетке и щелях при спуске. После спуска проводят технологическую выдержку в течение времени оседания взмученных загрязнений в интервале размещения фильтра. Подъем производят со скоростью, исключающей возможность продавливания загрязнений через сетку и щели за счет напора жидкости. Во время подъема проводят периодические остановки на время оседания загрязнений с сетки и щелей. Повышается эффективность очистки. 1 ил.

Скважинный фильтр // 2597416

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче жидкости и газов в составе обсадной или эксплуатационной колонны. Устройство включает муфту и ниппель, несущий каркас, выполненный из перфорированной трубы, в каждом отверстии которого установлены срезаемые пробки и фильтрующие элементы. Пробки выполнены пустотелыми, надежно зафиксированы в отверстиях перфорированной трубы путем развальцовывания, обеспечивающим герметизацию несущего каркаса скважинного фильтра. Фильтрующие элементы зафиксированы в отверстиях перфорированной трубы кольцами и сваркой. Срезаемые пробки выполнены из коррозионно-стойкой стали, предназначенной для холодной деформации. Отверстия перфорированной трубы выполнены с расточкой для установки фильтрующего элемента и кольца, диаметр фильтрующего элемента больше диаметра срезаемой пробки. Кольцо фильтрующего элемента установлено заподлицо с поверхностью перфорированной трубы и закреплено сваркой не менее, чем в трех точках. Упрощается изготовление, повышается надежность работы, предотвращается повреждение при монтаже в скважине. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Самоочищающийся скважинный фильтр // 2600224

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к скважинным фильтрам. Устройство включает два ниппеля и по меньшей мере один фильтрующий элемент, выполненный между ограничительными кольцами, из проволоки, намотанной на продольные элементы по спирали. Оба ниппеля приварены к переходным кольцам. Все фильтрующие элементы выполнены с возможностью вращения за счет установки внутри каждого фильтрующего элемента по меньшей мере одной турбины. Повышается пропускная способность фильтра, уменьшается его вес, повышается эффективность очистки фильтра. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.