противопесочный фильтр

Формула изобретения

Противопесочный фильтр, состоящий из концентрически расположенных наружной и промежуточной труб, переводника, 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, отличающийся тем, что промежуточная труба снабжена расположенным внутри нее фильтрующим элементом, выполненным в виде набора упругих сетчатых элементов, равномерно расположенных в промежуточной трубе и закрепленных своей центральной частью на оси, которая закреплена посредством трех спиц, расположенных в горизонтальной плоскости под углом 120° друг к другу, к промежуточной трубе, при этом периферийная часть сетчатых упругих элементов не связана с внутренней поверхностью промежуточной трубы, а расположена с зазором, позволяющим сетчатым упругим элементам изгибаться под тяжестью собранного на их поверхности песка и сбрасывать его вниз, при этом снова выпрямляясь и уменьшая зазор между их периферийной частью и внутренней поверхностью промежуточной трубы, причем сетчатые упругие элементы по форме могут быть выполнены в виде дисков, конусов, усеченных конусов, тел вращения с боковой поверхностью, описываемой уравнениями второго порядка.

Описание изобретения к патенту

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

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является противопесочный фильтр по патенту РФ № 2158358, содержащий наружный и внутренний перфорированные каркасы и размещенный между ними набор фильтрующих элементов [прототип].

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

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

Технический результат - увеличение продолжительности работы фильтра за счет исключения закупорки фильтрующей сетки.

Это достигается тем, что в фильтре противопесочном, состоящем из концентрически расположенных наружной и промежуточной труб, переводника, 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, промежуточная труба снабжена расположенным внутри нее фильтрующим элементом, выполненным в виде набора упругих сетчатых элементов, равномерно расположенных в промежуточной трубе и закрепленных своей центральной частью на оси, которая закреплена посредством трех спиц, расположенных в горизонтальной плоскости под углом 120° друг к другу, к промежуточной трубе, при этом периферийная часть сетчатых упругих элементов не связана с внутренней поверхностью промежуточной трубы, а расположена с зазором, позволяющим сетчатым упругим элементам изгибаться под тяжестью собранного на их поверхности песка и сбрасывать его вниз, при этом снова выпрямляясь и уменьшая зазор между их периферийной частью и внутренней поверхностью промежуточной трубы, причем сетчатые упругие элементы по форме могут быть выполнены в виде дисков, конусов, усеченных конусов, тел вращения с боковой поверхностью, описываемой уравнениями второго порядка.

На чертеже представлена схема противопесочного фильтра.

Противопесочный фильтр состоит из концентрически расположенных наружной трубы 1, промежуточной трубы 3, внутреннего фильтрующего элемента 2, расположенного осесимметрично промежуточной трубе 3 и выполненного в виде набора упругих сетчатых элементов, равномерно расположенных в промежуточной трубе 3 и закрепленных своей центральной частью на оси 16, которая закреплена посредством трех спиц 17, расположенных в горизонтальной плоскости под углом 120° друг к другу, к промежуточной трубе 3. При этом периферийная часть сетчатых упругих элементов не связана с внутренней поверхностью промежуточной трубы 3, а расположена с зазором, позволяющим сетчатым упругим элементам изгибаться под тяжестью собранного на их поверхности песка и сбрасывать его вниз, при этом снова выпрямляясь и уменьшая зазор между их периферийной частью и внутренней поверхностью промежуточной трубы 3. Сетчатые упругие элементы по форме могут быть выполнены в виде дисков, конусов, усеченных конусов, тел вращения с боковой поверхностью, описываемой уравнениями второго порядка.

Противопесочный фильтр содержит тангенциальные патрубки 5 и 6, заглушки 7, 8 и 9, кольцевую заглушку 10, эластичные кольца 11, переводник 12, отверстия 14 и 15, выполненные на промежуточной трубе 3.

Фильтр противопесочный спускают в скважину в компоновке с любым типом насосного оборудования, при этом эластичные кольца 11 перекрывают кольцевой зазор 13 между обсадной трубой 4 скважины и наружной трубой 1 фильтра.

Фильтр противопесочный работает следующим образом.

Пластовая жидкость, приводимая в движение за счет действия насоса, через тенгенциальные патрубки 5, закручиваясь, поступает в промежуточную трубу 3, так как труба 3 сверху и снизу имеет заглушки 7 и 8, то жидкость движется вниз, где вытекает из внутреннего фильтрующего элемента 2 через тангенциальные патрубки 6 и по кольцевому зазору, 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 промежуточной 3.

Механические примеси, содержащиеся в жидкости, под действием центробежной силы оседают на стенке внутреннего фильтрующего элемента 2, и потоком жидкости смываются и перемещаются к наружному краю, где через отверстия фильтрующего элемента 2 попадают в кольцевой зазор, образованный внутренним элементом 2 и промежуточной трубой 3, 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.