фильтр противопесочный

Формула изобретения

Фильтр противопесочный, состоящий из концентрически расположенных наружной, промежуточной и внутренней труб, последняя снабжена отверстиями, и переводника, отличающийся тем, что внутренняя труба снабжена расположенной внутри нее фильтрующей сеткой, выполненной в виде шнека и прикрепленной напротив отверстий, расположенных по винтовой линии, кроме того, наружная и внутренняя трубы в верхней части соединены между собой тангенциальными патрубками, а внутренняя и промежуточная трубы в нижней части соединены между собой также тангенциальными патрубками, но противоположно ориентированными, при этом кольцевой зазор между промежуточной и внутренней трубами в верхней части, а также верхняя и нижняя части внутренней трубы снабжены заглушками, наружная труба в верхней части снабжена эластичными кольцами, а в нижней части - заглушкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, точнее к фильтрующим устройствам, и может быть использовано при эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Известен противопесочный фильтр, содержащий наружный и внутренний перфорированные каркасы и размещенный между ними набор фильтрующих металлокерамических элементов, в продольном сечении выполненных иксообразными и расширяющихся к основаниям, при этом плоскости наименьшего поперечного сечения и оснований расположены между отверстиями соответственно внутреннего и наружного перфорированных каркасов [1].

Недостатком данного фильтра является быстрая и трудно регенерируемая закупорка пор фильтрующих элементов механическими примесями.

Наиболее близким решением, взятым за прототип, является гравийный газопесочный фильтр Шаброва, состоящий из трех концентрически расположенных труб разных диаметров с отверстиями, переводников и заглушки, при этом наружный кольцевой зазор заполняется гравием в процессе работы [2].

Преимуществом данного фильтра по сравнению с аналогом является размещение групп отверстий на каждой из труб со смещением соответственно, а также наличие гравитационного отстойника для мелкого песка.

Недостатком прототипа является то, что поровые пространства быстро забиваются песком, вследствие чего фильтр приходится извлекать из скважины для промывки гравия.

Задачей изобретения является увеличение продолжительности работы фильтра за счет исключения закупорки фильтрующей сетки.

Задача решается тем, что фильтр противопесочный, состоящий из концентрически расположенных наружной, промежуточной и внутренней труб, последняя снабжена отверстиями, и переводника, внутренняя труба снабжена расположенной внутри ее фильтрующей сеткой, выполненной в виде шнека и прикрепленной напротив отверстий, расположенных по винтовой линии, кроме того, наружная и внутренняя трубы в верхней части соединены между собой тангенциальными патрубками, а внутренняя и промежуточная трубы в нижней части соединены между собой также тангенциальными патрубками, но противоположно ориентированными, при этом кольцевой зазор между промежуточной и внутренней трубами в верхней части, а также верхняя и нижняя части внутренней трубы снабжены заглушками, наружная труба в верхней части снабжена эластичными кольцами, а в нижней части - заглушкой.

Сущность изобретения заключается в том, что размещение фильтрующей сетки в виде шнека и выполнение патрубков тангенциальными обеспечивает раскручивание потока проходящей через фильтр среды, при этом отделение механических примесей осуществляется как за счет центробежной силы, так и за счет задержания их на фильтрующей сетке, с которой частицы механических примесей вращающимся потоком переносятся к стенке трубы и через отверстия в ней попадают в кольцевой зазор, образованный внутренней и промежуточной трубами, по которому выпадают в низ наружной трубы, таким образом исключается закупорка сетки, очищенная среда вытекает в кольцевой зазор, образованный наружной и промежуточной трубами, по которому поднимается вверх на прием к скважинному насосу (не показан).

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез фильтра противопесочного; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.

Фильтр противопесочный состоит из концентрически расположенных наружной трубы 1, внутренней трубы 2, промежуточной трубы 3, фильтрующей сетки 4, выполненной в виде шнека, тангенциальных патрубков 5 и 6, заглушек 7, 8 и 9, кольцевой заглушки 10, эластичных колец 11, переводника 12, отверстий 13, 14 и 15, выполненных на внутренней трубе 2.

Фильтр противопесочный спускают в скважину в компоновке с любым типом насосного оборудования, при этом эластичные кольца 11 перекрывают кольцевой зазор между обсадной трубой (не показан) скважины и наружной трубой 1 фильтра. Пластовая жидкость, приводимая в движение за счет действия насоса, через тенгенциальные патрубки 5, закручиваясь, поступает во внутреннюю трубу 2, так как труба 2 сверху и снизу имеет заглушки 7 и 8, то жидкость движется вниз, где вытекает из внутренней трубы 2 через тангенциальные патрубки 6 и по кольцевому зазору "В", образованному наружной 1 и промежуточной 3 трубами, поднимается вверх, где через отверстия 14 и 15 поступает в насос, переводник 12 является соединительным звеном труб наружной 1 и внутренней 2.

При прохождении по внутренней трубе 2 поток жидкости раскручивается благодаря расположенной в виде шнека фильтрующей сетке 4, прикрепленной на уровне отверстий 13. Механические примеси, содержащиеся в жидкости, под действием центробежной силы оседают на стенке трубы 2, а также осаждаются на сетке 4, при этом механические примеси, накапливающиеся на стенке трубы 2 и сетке 4, потоком жидкости смываются и перемещаются к наружному краю сетки 4, где через отверстия 13 попадают в кольцевой зазор "Г", образованный внутренней 2 и промежуточной 3 трубами, и под действием гравитационных сил перемещаются в низ наружной трубы 1, продолжительность работы фильтра зависит от объема нижней части трубы 1, а именно части, расположенной ниже тангенциальных патрубков 6, при этом труба 1 снабжена заглушкой 9, предназначенной для очистки фильтра при подъеме его на дневную поверхность.

Пример. На месторождении "Ершовое", НГДУ "Белозернефть", ОАО "Нижневартовскнефтегаз", использование предлагаемого фильтра обеспечило увеличение продолжительности работы подземного оборудования (ЭЦН, ШГН и др.) до 12 месяцев без подъема оборудования, по сравнению с существующим парком фильтров, забивающихся в течение 3-5 месяцев.

Положительный эффект от использования заявляемого фильтра противопесочного заключается в увеличении межремонтного периода работы скважинных насосов в 3-4 раза.

Источники информации

1. А. С. СССР N 1550103, М. кл. E 21 B 43/08, 1990 г.

2. Лаврушко П.Н. Подземный ремонт скважин.- М.: Гостоптехиздат, 1961, с. 165 - прототип.