RU2347890C2

RU2347890C2 - Well filter

Info

Publication number: RU2347890C2
Application number: RU2007107756/03A
Authority: RU
Inventors: Эдуард Федорович Соловьев (RU); Эдуард Федорович Соловьев; Сергей Евгеньевич Варламов (RU); Сергей Евгеньевич Варламов
Original assignee: Эдуард Федорович Соловьев; Сергей Евгеньевич Варламов
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2009-02-27
Also published as: RU2007107756A

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention is applicable to the oil and gas industry and can be used in oil and gas production. The well filter includes a support frame made from a perforated pipe and filtering elements from made pressed wire materials and installed on the support frame in the circular slots of carrier rings that are secured with a female threaded top sub and a male threaded bottom sub. A drainage layer made from wire spirally wound onto the support frame is installed between the support frame and each filtering element. The filter is externally covered with a protective perforated housing. The filter is demountable and filtering elements are removable. Each filtering element consists of multiple layers. Filtering layers are separated from each other by means of drainage layers made from spirally mounted wire. Drainage layer wire is wound in different directions for each drainage layer and has a larger diameter than filtering element wire. The removable filtering elements are interconnected with intermediate double-T cross section carrier rings.

EFFECT: improved filtration capacity and liquid and gas filtration quality, and an increased well filter life.

17 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче жидкости и газов из недр.The invention relates to the oil and gas industry and can be used in the extraction of liquids and gases from the bowels.

Известен скважинный фильтр, представляющий собой стальную трубу с отверстиями, на которую намотана профилированная проволока (Гаврилко В.М. Фильтры буровых скважин. М., «Недра», 1985, с.7-9).Known downhole filter, which is a steel pipe with holes on which a profiled wire is wound (Gavrilko V.M. Filters for boreholes. M., "Nedra", 1985, p.7-9).

Основным недостатком такой конструкции является изменение межвитковых промежутков при установке фильтра в скважину, отсутствие защиты фильтрующей сетки от механических воздействий в процессе транспортировки и установки фильтра, что отрицательно сказывается на качестве фильтрации.The main disadvantage of this design is the change in the inter-turn gaps when installing the filter in the well, the lack of protection of the filter mesh from mechanical influences during transportation and installation of the filter, which negatively affects the quality of filtration.

Известен скважинный фильтр, состоящий из несущего трубчатого перфорированного каркаса и волокнистого фильтрующего покрытия, выполненного в виде отдельных пластин из проволочного нетканого материала, жестко закрепленных внахлест при помощи сварки и пайки на трубчатом каркасе фильтра против перфорационных отверстий (авт. св. СССР №941548, МКИ 3 Е21В 43/08, опубл. 1982 г.).Known downhole filter, consisting of a supporting tubular perforated frame and a fibrous filter coating made in the form of individual plates of wire nonwoven material, rigidly lapped by welding and soldering on a tubular filter frame against perforations (ed. St. USSR No. 941548, MKI 3 Е21В 43/08, publ. 1982).

Основным недостатком данной конструкции является наличие сварных зон, что со временем активизирует процессы коррозии металла. Плотное прилегание фильтрующего элемента к перфорированной трубе существенно уменьшает зону фильтрации, которая ограничена площадью отверстия в трубе. Отсутствует защита фильтрующего элемента от механических воздействий в процессе транспортировки и установки фильтра.The main disadvantage of this design is the presence of welded zones, which over time activates the processes of metal corrosion. The snug fit of the filter element to the perforated pipe significantly reduces the filtration zone, which is limited by the area of the hole in the pipe. There is no protection of the filter element from mechanical influences during transportation and installation of the filter.

Наиболее близкой к изобретению является конструкция фильтра по патенту РФ на полезную модель №51664, состоящего из несущего каркаса, выполненного из перфорированной трубы, и фильтрующего покрытия из проволочного нетканого материала, фильтрующее покрытие выполнено в виде трубчатого элемента и установлено на несущем каркасе в пазах опорных колец, зафиксированных переводниками. Между фильтрующим покрытием и несущим каркасом установлен дренажный слой, выполненный в виде спирали из проволоки, намотанной на несущий каркас. Эта спираль, образующая дренажный слой, может быть выполнена из пружинной проволоки. Трубчатый фильтрующий элемент изготовлен из проволочного нетканого материала, полученного путем прессования проволоки (металлорезины). Металлорезина разработана в Самарском государственном аэрокосмическом университете (ранее Куйбышевский авиационный институт) и применялась преимущественно для демпферов опор двигателей. Скважинный фильтр защищен кожухом с отверстиями.Closest to the invention is the design of the filter according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 51644, consisting of a supporting frame made of a perforated pipe and a filter coating of wire nonwoven material, the filter coating is made in the form of a tubular element and is mounted on the supporting frame in the grooves of the support rings fixed by translators. Between the filter coating and the supporting frame there is a drainage layer made in the form of a spiral of wire wound on a supporting frame. This spiral forming the drainage layer may be made of spring wire. The tubular filter element is made of wire non-woven material obtained by pressing wire (metal rubber). Metal rubber was developed at the Samara State Aerospace University (formerly Kuibyshev Aviation Institute) and was used primarily for engine mount dampers. The downhole filter is protected by a casing with holes.

Недостатком известной конструкции фильтра является быстрое засорение фильтрующего элемента механическими примесями. Защитный кожух с отверстиями (радиальными зазорами) не выполняет функцию защиты фильтрующего элемента от засорения крупными частицами механических примесей, выполняя функцию защиты фильтра от механических повреждений в процессе транспортировки и установки. Кроме этого, защитный кожух с радиальными зазорами создает повышенное сопротивление при прохождении жидкости через защитный кожух, что снижает скорость поступления жидкости к фильтрующему элементу и соответственно уменьшает пропускную способность скважинного фильтра.A disadvantage of the known filter design is the rapid clogging of the filter element with mechanical impurities. The protective casing with holes (radial gaps) does not fulfill the function of protecting the filter element from clogging of mechanical particles by large particles, performing the function of protecting the filter from mechanical damage during transportation and installation. In addition, the protective casing with radial clearances creates increased resistance when the fluid passes through the protective casing, which reduces the rate of fluid flow to the filter element and, accordingly, reduces the throughput of the downhole filter.

Задача создания изобретения - повышение пропускной способности и качества очистки жидкостей и газов, поступающих на фильтрацию, и увеличение срока службы фильтра.The objective of the invention is to increase the throughput and quality of cleaning liquids and gases entering the filtration, and increase the service life of the filter.

Решение указанных задач достигнуто в скважинном фильтре, включающем несущий каркас, выполненный из перфорированной трубы, и фильтрующие элементы из проволочного спрессованного материала, установленные на несущем каркасе в кольцевых пазах опорных колец, зафиксированных верхним переводником с внутренней муфтовой резьбой и нижним переводником с наружной ниппельной резьбой, между несущим каркасом и каждым фильтрующим элементом установлен дренажный слой, выполненный из проволоки, намотанной по спирали на несущий каркас, снаружи закрыт защитным кожухом с отверстиями, отличающийся тем, что фильтр выполнен разборным, а фильтрующие элементы съемными, при этом каждый фильтрующий элемент выполнен многослойным, причем фильтрующие слои отделены друг от друга дренажными слоями, выполненными из проволоки, намотанной по спирали, при этом навивка проволоки в каждом дренажном слое отличается по направлению, диаметр проволоки дренажного слоя выполнен большего диаметра, чем проволока фильтрующего элемента, а сменные фильтрующие элементы соединены между собой промежуточными опорными кольцами в форме двутавра в поперечном сечении. Диаметр проволоки дренажного слоя увеличивается по направлению от защитного кожуха к боковой поверхности трубы. В начале и в конце съемного фильтрующего элемента не менее одного витка в проволоке дренажного слоя расположено под углом 90 градусов к оси фильтра. Крайние витки дренажного слоя упираются в опорные кольца. Все дренажные слои в съемном фильтрующем элементе соединены между собой проволокой, диаметр которой меньше или равен диаметру проволоки фильтрующего слоя. Опорные кольца и съемные фильтрующие элементы прижаты к торцу ниппеля муфтой. Опорные кольца и сменные ставки прижаты к торцу ниппеля гайкой. Дренажные слои намотаны с различным шагом. Диаметр проволоки дренажного слоя увеличивается по направлению от защитного кожуха к боковой поверхности трубы. Шаг навивки уменьшается с уменьшением диаметра проволоки. Верхнее опорное кольцо выполнено с внутренней резьбой. Нижнее опорное кольцо выполнено заодно с ниппелем. Каждый фильтрующий слой выполнен из проволоки разного размера. В каждом фильтрующем слое плотность прессования проволоки различна. Защитный кожух выполнен из просечно-вытяжного металлического листа. Защитный кожух выполнен из металлического листа толщиной от 0,6 до 1,2 мм. Защитный кожух выполнен из нержавеющей стали.The solution of these problems was achieved in a downhole filter, including a supporting frame made of a perforated pipe, and filter elements made of pressed wire material, mounted on a supporting frame in the annular grooves of the support rings fixed by the upper sub with an internal coupling thread and the lower sub with an external nipple thread, between the supporting frame and each filter element there is a drainage layer made of a wire wound in a spiral on the supporting frame, closed externally with a protective casing with holes, characterized in that the filter is collapsible, and the filter elements are removable, each filter element being multilayer, and the filter layers are separated from each other by drainage layers made of wire wound in a spiral, while winding the wire in each the drainage layer differs in direction, the diameter of the wire of the drainage layer is made of a larger diameter than the wire of the filter element, and the replaceable filter elements are interconnected by intermediate supports E rings in the form of an I-beam in cross section. The diameter of the wire of the drainage layer increases in the direction from the protective casing to the side surface of the pipe. At the beginning and at the end of the removable filter element, at least one turn in the wire of the drainage layer is located at an angle of 90 degrees to the filter axis. The extreme turns of the drainage layer abut against the support rings. All drainage layers in a removable filter element are interconnected by a wire whose diameter is less than or equal to the diameter of the wire of the filter layer. Support rings and removable filter elements are pressed against the end of the nipple by a sleeve. Support rings and exchange rates are pressed against the end of the nipple with a nut. The drainage layers are wound with a different pitch. The diameter of the wire of the drainage layer increases in the direction from the protective casing to the side surface of the pipe. The winding pitch decreases with decreasing wire diameter. The upper support ring is made with internal thread. The lower support ring is made integral with the nipple. Each filter layer is made of wire of different sizes. In each filter layer, the wire compression density is different. The protective casing is made of expanded metal sheet. The protective casing is made of a metal sheet with a thickness of 0.6 to 1.2 mm. The protective casing is made of stainless steel.

Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью.The proposed technical solution has novelty, inventive step and industrial applicability.

Сущность изобретения поясняется на чертежах:The invention is illustrated in the drawings:

на фиг.1 представлен скважинный фильтр,figure 1 presents the downhole filter,

на фиг.2 представлен вид съемного фильтрующего элементаfigure 2 presents a view of a removable filter element

на фиг.3 представлен вид съемного фильтрующего элемента сбоку,figure 3 presents a view of a removable filter element from the side,

на фиг.4 представлен вид А.figure 4 presents a view of A.

Скважинный фильтр (фиг.1…3) содержит перфорированную трубу 1 с отверстиями «Б», защитный кожух 2 с отверстиями «В» на его поверхности, внутренний дренажный слой 3 из проволоки спиралевидной намотки, намотанной на перфорированную трубу 1, сменных фильтрующих элементов 4, изготовленный из спрессованной навитой проволоки (металлорезины). Фильтр выполнен разборным, а фильтрующие элементы сменными для его ремонта. Каждый сменный фильтрующий элемент 4 выполнен трубчатым и состоит из нескольких фильтрующих слоев 5, 6.The downhole filter (figure 1 ... 3) contains a perforated pipe 1 with holes "B", a protective casing 2 with holes "C" on its surface, an inner drainage layer 3 of a wire of spiral winding wound on a perforated pipe 1, replaceable filter elements 4 made of pressed coiled wire (metal rubber). The filter is made collapsible, and the filter elements are replaceable for its repair. Each replaceable filter element 4 is made tubular and consists of several filter layers 5, 6.

Далее приведен пример сменного фильтрующего элемента с двумя фильтрующими слоями: с фильтрующим слоем грубой очистки 5 и фильтрующим слоем тонкой очистки 6, промежуточного дренажного слоя 7 и внешнего дренажного слоя 8, выполненных из проволоки, намотанной по спирали, зафиксированного между фильтрующими слоями 5 и 6. Сменные фильтрующие элементы 4 установлены на перфорированной трубе 1 в кольцевых пазах верхнего, нижнего и промежуточных опорных колец 9, 10 и 11, зафиксированных верхним и нижним переводниками 12 и 13. Верхний переводник 12 выполнен с внутренней муфтовой резьбой 14, а нижний 13 с наружной ниппельной резьбой 15.The following is an example of a replaceable filter element with two filter layers: with a coarse filter layer 5 and a fine filter layer 6, an intermediate drain layer 7 and an external drain layer 8 made of wire wound in a spiral fixed between the filter layers 5 and 6. Replaceable filter elements 4 are installed on the perforated pipe 1 in the annular grooves of the upper, lower and intermediate support rings 9, 10 and 11, fixed by the upper and lower sub 12 and 13. The upper sub 12 is made with an internal coupling thread 14, and the lower 13 with an external nipple thread 15.

Промежуточные опорные кольца 10 имеют форму двутавра в поперечном сечении. Толщина нижней полки этих колец равна диаметру проволоки дренажного слоя 3.The intermediate support rings 10 are in the form of an I-beam in cross section. The thickness of the lower flange of these rings is equal to the diameter of the wire of the drainage layer 3.

Проволока дренажных слоев 3, 7 и 8, намотанная по спирали, выполнена большего диаметра, чем проволока сменных фильтрующих элементов 4. Навивка проволоки в каждом дренажном слое отличается по направлению. Диаметр проволоки дренажного слоя увеличивается по направлению от защитного кожуха к боковой поверхности трубы. В начале и в конце съемного фильтрующего элемента не менее одного витка в проволоке дренажного слоя расположено под углом 90 градусов к оси фильтра (фиг.3). Крайние витки дренажного слоя упираются в опорные кольца (фиг.1). Все фильтрующие слои 5 и 6 в сменном фильтрующем элементе 4 соединены между собой проволокой 16 (фиг.4), диаметр которой меньше или равен диаметру проволоки фильтрующего слоя. Проволока внутреннего дренажного слоя 3 скреплена с фильтрующим слоем 6 проволокой 17, Рекомендуемый диаметр проволоки для дренажного слоя 3 и 7 может быть выполнен от 0,8 до 2,6 мм. Применение проволоки меньшего диаметра не обеспечивает хорошего дренажа жидкости, а использование проволоки большего диаметра ограничено диаметром скважины, в которую фильтр устанавливается. Предпочтительный материал для проволоки сменного фильтрующего элемента 4 и дренажных слоев 3, 7 и 8 - нержавеющая сталь.The wire of the drainage layers 3, 7 and 8, wound in a spiral, is made of a larger diameter than the wire of the replaceable filter elements 4. The winding of the wire in each drainage layer differs in direction. The diameter of the wire of the drainage layer increases in the direction from the protective casing to the side surface of the pipe. At the beginning and at the end of the removable filter element, at least one turn in the wire of the drainage layer is located at an angle of 90 degrees to the axis of the filter (figure 3). The extreme turns of the drainage layer abut against the support rings (figure 1). All filter layers 5 and 6 in the replaceable filter element 4 are interconnected by a wire 16 (figure 4), the diameter of which is less than or equal to the diameter of the wire of the filter layer. The wire of the inner drainage layer 3 is bonded to the filter layer 6 by a wire 17, the Recommended wire diameter for the drainage layer 3 and 7 can be made from 0.8 to 2.6 mm. The use of a wire of a smaller diameter does not provide good drainage of the liquid, and the use of a wire of a larger diameter is limited by the diameter of the well into which the filter is installed. The preferred material for the wire of the filter cartridge 4 and the drainage layers 3, 7 and 8 is stainless steel.

Опорные кольца 9, 10 и 11 и сменные фильтрующие элементы 4 могут быть прижаты к торцу нижнего переводника 13 (ниппеля) верхним переводником 12 (муфтой). Опорные кольца 9, 10 и 11 и сменные фильтрующие элементы 4 могут быть прижаты к торцу нижнего переводника (ниппеля) 13 гайкой 18, совмещенной с верхним упорным кольцом 9, для этого на верхнем упорном кольце 9 выполняется внутренняя резьба 19. Дренажные слои 3, 7 и 8 намотаны с различным шагом. Шаг навивки в дренажных слоях 3, 7 и 8 уменьшается с уменьшением диаметра проволоки. Сменные фильтрующие элементы 4 соединены между собой промежуточными опорными кольцами 11, пазы «Г» на торцевой поверхности которых выполнены с двух сторон. Верхнее опорное кольцо 9 может быть выполнено с внутренней резьбой. Нижнее опорное кольцо 10 может быть выполнено заодно с нижним переводником 13 (ниппелем). Каждый фильтрующий слой 5 и 6 выполнен из проволоки разного размера. В каждом фильтрующем слое 5 и 6 плотность прессования проволоки различна. Степень очистки от грубой до тонкой увеличивается по направлению от защитного кожуха 2 к боковой поверхности трубы 1. Защитный кожух 2 может быть выполнен из просечно-вытяжного металлического листа (фиг.2) и иметь отверстия «В» некруглой формы. Защитный кожух 2 может быть выполнен из металлического листа толщиной от 0,6 до 1,2 мм, а сменный фильтрующий элемент 4 может быть выполнен из нержавеющей стали. Защитный кожух 2 также может быть выполнен из нержавеющей стали.The support rings 9, 10 and 11 and the replaceable filter elements 4 can be pressed to the end of the lower sub 13 (nipple) by the upper sub 12 (sleeve). The support rings 9, 10 and 11 and the replaceable filter elements 4 can be pressed against the end of the lower sub (nipple) 13 with a nut 18, combined with the upper thrust ring 9, for this, an internal thread 19 is made on the upper thrust ring 9. Drain layers 3, 7 and 8 are wound in different steps. The winding pitch in the drainage layers 3, 7 and 8 decreases with decreasing wire diameter. Replaceable filter elements 4 are interconnected by intermediate support rings 11, grooves "G" on the end surface of which are made on both sides. The upper support ring 9 can be made with an internal thread. The lower support ring 10 can be made integral with the lower sub 13 (nipple). Each filter layer 5 and 6 is made of wire of different sizes. In each filter layer 5 and 6, the compression density of the wire is different. The degree of cleaning from coarse to fine increases in the direction from the protective casing 2 to the side surface of the pipe 1. The protective casing 2 can be made of expanded metal sheet (figure 2) and have openings "B" of non-circular shape. The protective casing 2 can be made of metal sheet with a thickness of from 0.6 to 1.2 mm, and the replaceable filter element 4 can be made of stainless steel. The protective casing 2 can also be made of stainless steel.

Длина фильтрующей части выполнена от 50 до 95% от длины фильтра. Общая площадь отверстий «В» защитного кожуха 2 составляет не менее 50% от его общей площади (фиг.2), что технически легко осуществимо для просечно-вытяжного листа с отверстиями некруглой формы.The length of the filter part is made from 50 to 95% of the filter length. The total area of the holes "B" of the protective casing 2 is at least 50% of its total area (figure 2), which is technically easy for a expanded sheet with openings of a non-circular shape.

Скважинный фильтр работает следующим образом. Через отверстия «В» в защитном кожухе 2 жидкость или газ поступает на фильтрацию. Защитный кожух 2 из просечно-вытяжного листа имеет размер ячеек 3-60 мм, а общая площадь отверстий защитного экрана составляет не менее 50% от общей площади защитного экрана. Указанный защитный кожух предотвращает попадание крупных механических примесей на поверхность сменных фильтрующих элементов 4, предохраняя его от деформации и повреждения и обеспечивая значительно больший срок эксплуатации фильтра. За счет большой площади отверстий защитного кожуха «В» обеспечивается свободное поступление жидкости к фильтрующему слою тонкой очистки 6. Защитный кожух 2 также выполняет функцию защиты скважинного фильтра от механических повреждений в процессе транспортировки и установки в скважину. Дренажные слои 3 и 7 выполнены из проволоки, намотанной по спирали, что предотвращает соприкосновение защитного кожуха 2 с фильтрующим элементом 4 и слоев фильтрующего элемента 5 и 6 между собой. Намотка проволоки дренажных слоев 3 и 7 в соседних дренажных слоях должна осуществляться в противоположных направлениях (фиг.3), в противном случае витки последующих дренажных слоев будут размещаться между витками предыдущих дренажных слоев, что резко уменьшит пропускную способность фильтра.Well filter works as follows. Through holes "B" in the protective casing 2, the liquid or gas enters the filtration. The protective casing 2 of the expanded metal sheet has a mesh size of 3-60 mm, and the total area of the openings of the protective screen is at least 50% of the total area of the protective screen. The specified protective casing prevents the ingress of large mechanical impurities on the surface of the replaceable filter elements 4, protecting it from deformation and damage and providing a significantly longer filter life. Due to the large area of the openings of the protective cover "B", free flow of liquid to the filtering layer of fine cleaning is provided 6. The protective cover 2 also performs the function of protecting the downhole filter from mechanical damage during transportation and installation in the well. The drainage layers 3 and 7 are made of wire wound in a spiral, which prevents the protective casing 2 from touching the filter element 4 and the layers of the filter element 5 and 6 with each other. The winding of the wire of the drainage layers 3 and 7 in adjacent drainage layers should be carried out in opposite directions (Fig. 3), otherwise the turns of the subsequent drainage layers will be placed between the turns of the previous drainage layers, which will sharply reduce the filter capacity.

Конкретный размер проволоки, используемой для изготовления дренажных слоев, определяется исходя из гранулометрического состава грунта и соответственно необходимого зазора между защитным экраном и фильтрующим элементом. Зазор между защитным экраном и фильтрующим элементом обеспечивает использование всей фильтрующей поверхности фильтра, а не только участков, расположенных над отверстиями в защитном кожухе. Попавшая на фильтрующий элемент грубой очистки 5 жидкость фильтруется по всей его длине. Далее жидкость поступает на фильтрующий элемент тонкой очистки 6. За счет дренажного слоя 7, установленного между фильтрующими элементами 5 и 6, обеспечивается равномерное поступление жидкости на фильтрующий элемент тонкой очистки 6. Отфильтрованная жидкость поступает в пространство между фильтрующим элементом и трубой 1 и далее движется к отверстиям в трубе «Б». Дренажный слой 3, выполненный из спиралевидной намотки проволоки, предотвращает соприкосновение фильтрующего элемента и перфорированной трубы 1, что значительно увеличивает пропускную способность фильтра и обеспечивает равномерное поступление жидкости к отверстиям в трубе.The specific size of the wire used for the manufacture of drainage layers is determined based on the particle size distribution of the soil and, accordingly, the necessary clearance between the protective screen and the filter element. The gap between the protective screen and the filter element ensures the use of the entire filter surface of the filter, and not just the areas located above the holes in the protective casing. The liquid that has got on the coarse filter element 5 is filtered along its entire length. Next, the liquid enters the fine filter element 6. Due to the drainage layer 7 installed between the filter elements 5 and 6, the liquid flows evenly to the fine filter element 6. The filtered liquid enters the space between the filter element and the pipe 1 and then moves to holes in the pipe "B". The drainage layer 3, made of a spiral-wound wire, prevents the filter element from touching the perforated pipe 1, which significantly increases the filter capacity and ensures a uniform flow of fluid to the holes in the pipe.

Использование защитного кожуха из просечно-вытяжного листа с размером ячеек 3-60 мм обеспечивают защиту фильтрующего элемента от засорения крупными механическими примесями, а также защищает скважинный фильтр от механических повреждений в процессе транспортировки и установки. Дренажный слой 3 обеспечивает использование всей фильтрующей поверхности за счет образования зазора между защитным экраном и фильтрующим элементом и соответственно более равномерное распределение потока жидкости или газа по поверхности фильтрующего элемента. Использование двухслойного (многослойного) сменного фильтрующего элемента 4 обеспечивает более высокую степень очистки поступающей жидкости или газа от механических примесей, а также обеспечивает более длительный срок эксплуатации скважинного фильтра за счет замены фильтрующих элементов при профилактических работах.The use of a protective casing of expanded metal with a mesh size of 3-60 mm ensures the protection of the filter element from clogging with large mechanical impurities, and also protects the downhole filter from mechanical damage during transportation and installation. The drainage layer 3 ensures the use of the entire filter surface due to the formation of a gap between the protective screen and the filter element and, accordingly, a more uniform distribution of the liquid or gas flow over the surface of the filter element. The use of a two-layer (multilayer) replaceable filter element 4 provides a higher degree of purification of the incoming liquid or gas from mechanical impurities, and also provides a longer life of the well filter by replacing the filter elements during maintenance work.

В процессе эксплуатации фильтрующий элемент 4 засоряется и его пропускная способность резко уменьшается. При использовании скважинного фильтра в составе НКТ он может быть извлечен из скважины, разобран, а фильтрующие элементы заменены или промыты.During operation, the filter element 4 becomes clogged and its throughput decreases sharply. When using the well filter in the tubing, it can be removed from the well, disassembled, and the filter elements replaced or washed.

Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:

1. Создать фильтр, имеющий очень высокую пропускную способность и обладающий хорошими фильтрующими свойствами.1. Create a filter that has a very high throughput and has good filtering properties.

2. Осуществлять периодическую очистку и ремонт скважинного фильтра при его использовании в составе НКТ путем промывки или замены2. To carry out periodic cleaning and repair of the downhole filter when it is used as part of the tubing by flushing or replacing

3. Обеспечить длительную эксплуатацию фильтра без засорения.3. Ensure long-term operation of the filter without clogging.

4. Предотвратить засорение фильтра при его опускании в скважину.4. To prevent clogging of the filter when it is lowered into the well.

5. Упростить конструкцию фильтра.5. Simplify the design of the filter.

6. Снизить себестоимость фильтра.6. Reduce the cost of the filter.

7. Автоматизировать и механизировать производство фильтра.7. Automate and mechanize filter production.

Скважинный фильтр прошел стендовые и промышленные испытания и показал высокую фильтрующую способность и надежность в эксплуатации.The well filter passed bench and industrial tests and showed high filtering ability and operational reliability.

Claims

1. Скважинный фильтр, включающий несущий каркас, выполненный из перфорированной трубы, и фильтрующие элементы из проволочного спрессованного материала, установленные на несущем каркасе в кольцевых пазах опорных колец, зафиксированных верхним переводником с внутренней муфтовой резьбой и нижним переводником с наружной ниппельной резьбой, между несущим каркасом и каждым фильтрующим элементом установлен дренажный слой, выполненный из проволоки, намотанной по спирали на несущий каркас, снаружи закрыт защитным кожухом с отверстиями, отличающийся тем, что фильтр выполнен разборным, а фильтрующие элементы съемными, при этом каждый фильтрующий элемент выполнен многослойным, причем фильтрующие слои отделены друг от друга дренажными слоями, выполненными из проволоки, намотанной по спирали, при этом навивка проволоки в каждом дренажном слое отличается по направлению, диаметр проволоки дренажного слоя выполнен больше, чем диаметр проволоки фильтрующего элемента, а сменные фильтрующие элементы соединены между собой промежуточными опорными кольцами в форме двутавра в поперечном сечении.1. A downhole filter, including a supporting frame made of perforated pipe, and filter elements made of pressed wire material, mounted on the supporting frame in the annular grooves of the support rings fixed by the upper sub with an internal coupling thread and the lower sub with an external nipple thread, between the supporting frame and each filtering element has a drainage layer made of wire wound in a spiral on a supporting frame, it is closed from the outside with a protective casing with holes, different characterized in that the filter is made collapsible and the filter elements are removable, each filter element being multilayer, the filter layers being separated from each other by drainage layers made of wire wound in a spiral, while the winding of the wire in each drainage layer differs in direction , the diameter of the wire of the drainage layer is larger than the diameter of the wire of the filter element, and the replaceable filter elements are interconnected by intermediate support rings in the form of an I-beam transversely th section.

2. Скважинный фильтр по п.1, отличающийся тем, что диаметр проволоки дренажного слоя увеличивается по направлению от защитного кожуха к боковой поверхности трубы.2. The downhole filter according to claim 1, characterized in that the diameter of the wire of the drainage layer increases in the direction from the protective casing to the side surface of the pipe.

3. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что в начале и в конце съемного фильтрующего элемента не менее одного витка в проволоке дренажного слоя расположено под углом 90° к оси фильтра.3. The downhole filter according to claim 1 or 2, characterized in that at the beginning and at the end of the removable filter element at least one turn in the wire of the drainage layer is located at an angle of 90 ° to the axis of the filter.

4. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, крайние витки дренажного слоя упираются в опорные кольца.4. The downhole filter according to claim 1 or 2, characterized in that the extreme turns of the drainage layer abut against the support rings.

5. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что все дренажные слои в съемном фильтрующем элементе соединены между собой проволокой, диаметр которой меньше или равен диаметру проволоки фильтрующего слоя.5. The downhole filter according to claim 1 or 2, characterized in that all the drainage layers in the removable filter element are interconnected by a wire whose diameter is less than or equal to the diameter of the wire of the filter layer.

6. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что опорные кольца и съемные фильтрующие элементы прижаты к торцу ниппеля муфтой.6. The downhole filter according to claim 1 or 2, characterized in that the support rings and removable filter elements are pressed against the end of the nipple by a sleeve.

7. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что опорные кольца и сменные фильтрующие элементы прижаты к торцу ниппеля гайкой.7. The downhole filter according to claim 1 or 2, characterized in that the support rings and replaceable filter elements are pressed against the end of the nipple by a nut.

8. Скважинный фильтр по п.1, отличающийся тем, что дренажные слои намотаны с различным шагом.8. The downhole filter according to claim 1, characterized in that the drainage layers are wound with different steps.

9. Скважинный фильтр по п.8, отличающийся тем, что диаметр проволоки дренажного слоя увеличивается по направлению от защитного кожуха к боковой поверхности трубы.9. The downhole filter of claim 8, wherein the diameter of the wire of the drainage layer increases in the direction from the protective casing to the side surface of the pipe.

10. Скважинный фильтр по п.8, отличающийся тем, что шаг навивки уменьшается с уменьшением диаметра проволоки.10. The downhole filter of claim 8, wherein the winding pitch decreases with decreasing wire diameter.

11. Скважинный фильтр по п.4, отличающийся тем, что верхнее опорное кольцо выполнено с внутренней резьбой.11. The downhole filter according to claim 4, characterized in that the upper support ring is made with an internal thread.

12. Скважинный фильтр по п.4, отличающийся тем, что нижнее опорное кольцо выполнено заодно с ниппелем.12. The downhole filter according to claim 4, characterized in that the lower support ring is made integral with the nipple.

13. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждый фильтрующий слой выполнен из проволоки разного размера.13. The downhole filter according to claim 1 or 2, characterized in that each filter layer is made of wire of different sizes.

14. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что в каждом фильтрующем слое плотность прессования проволоки различна.14. The downhole filter according to claim 1 or 2, characterized in that in each filter layer, the density of the compression of the wire is different.

15. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что защитный кожух выполнен из просечно-вытяжного металлического листа.15. The downhole filter according to claim 1 or 2, characterized in that the protective casing is made of expanded metal sheet.

16. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что защитный кожух выполнен из металлического листа толщиной от 0,6 до 1,2 мм.16. The downhole filter according to claim 1 or 2, characterized in that the protective casing is made of a metal sheet with a thickness of from 0.6 to 1.2 mm.

17. Скважинный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что защитный кожух выполнен из нержавеющей стали. 17. The downhole filter according to claim 1 or 2, characterized in that the protective casing is made of stainless steel.