RU60131U1 - Borehole Filter (OPTIONS) - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использована при освоении нефтяных скважин. Задачей создания полезной модели является повышение степени очистки продукта. Решение указанных задач достигнуто в 1-ом варианте за счет того, что скважинный фильтр, содержащий трубу, в отверстиях на боковой поверхности которой установлены герметизирующие срезаемые пробки, и защитный перфорированный кожух, выполненный из просечного листа, по меньшей одну фильтрующую сетку и, по меньшей мере, одну дренажную сетку, установленные концентрично трубе, отличается тем, что защитный перфорированный кожух выполнен не менее, чем из двух уложенных вдоль трубы, встык друг к другу листов. Решение указанной задачи достигнуто во втором варианте за счет того, что скважинный фильтр, содержащий трубу, в отверстиях на боковой поверхности которой установлены герметизирующие срезаемые пробки и защитный перфорированный кожух, выполненный из просечного листа, по меньшей одну фильтрующую сетку и, по меньшей мере, одну дренажную сетку, установленные концентрично трубе, отличается тем, что защитный перфорированный кожух выполнен не менее, чем из одного листа, намотанного по спирали вдоль трубы. Решение указанных задач достигнуто в третьем варианте за счет того, что скважинный фильтр, содержащий трубу, в отверстиях на боковой поверхности которой установлены герметизирующие срезаемые пробки и защитный перфорированный кожух, выполненный из просечного листа, по меньшей одну фильтрующую сетку и, по меньшей мере, одну дренажную сетку, установленные концентрично трубе, отличается тем, что защитный перфорированный кожух выполнен не менее, чем из одной ленты, намотанной по спирали вдоль трубы. 3 с. п-кт ф - лы, илл. - 5The utility model relates to the mining industry, namely to oil and gas, and can be used in the development of oil wells. The task of creating a utility model is to increase the degree of purification of the product. The solution of these problems was achieved in the first embodiment due to the fact that the downhole filter containing the pipe, in the holes on the side surface of which there are sealing cut-off plugs, and a protective perforated casing made of perforated sheet, at least one filter mesh and at least at least one drainage grid installed concentrically to the pipe is characterized in that the protective perforated casing is made of at least two sheets laid along the pipe, butt to each other. The solution to this problem was achieved in the second embodiment due to the fact that the downhole filter containing the pipe, in the holes on the side surface of which there are sealing cut-off plugs and a protective perforated casing made of a notched sheet, at least one filter mesh and at least one The drainage grid installed concentrically to the pipe is characterized in that the protective perforated casing is made of at least one sheet wound in a spiral along the pipe. The solution of these problems was achieved in the third embodiment due to the fact that the downhole filter containing the pipe, in the openings on the side surface of which there are sealing cut-off plugs and a protective perforated casing made of a notched sheet, at least one filter mesh and at least one The drainage grid installed concentrically to the pipe is characterized in that the protective perforated casing is made of at least one tape wound in a spiral along the pipe. 3 sec p-ct f - ly, ill. - 5

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей и может быть использована при освоении нефтяных скважин.The invention relates to the mining industry, namely to oil and gas and can be used in the development of oil wells.

Известен скважинный фильтр по А.С. СССР №1788219, содержащий перфорированную трубу и съемные металлокерамические элементы, установленные с наружной стороны трубы. Недостаток такого фильтра это необходимость периодической замены фильтрующих элементов и низкая прочность при изгибающих нагрузках.Well-known filter according to A.S. USSR No. 1788219, containing a perforated pipe and removable cermet elements mounted on the outside of the pipe. The disadvantage of this filter is the need for periodic replacement of filter elements and low strength under bending loads.

Известен скважинный фильтр по А.С. СССР №1754884, содержащий фильтрующий элемент в виде дуговых пластин, с фильтрующими щелями. Кроме недостатков, присущих выше описанному фильтру, этот фильтр сложен в сборке, т.к. содержит большое количество мелких деталей, выполненных с высокой точностью.Well-known filter according to A.S. USSR No. 1754884, containing a filter element in the form of arc plates, with filter slots. In addition to the disadvantages inherent in the above described filter, this filter is difficult to assemble, because contains a large number of small parts made with high accuracy.

Известен скважинный фильтр по А.С. СССР №1645470, содержащий уложенный на перфорированный каркас проволочный фильтрующий элемент. Этот фильтр плохо работает при изгибающих нагрузках: с одной стороны проходное сечение щелей при изгибе уменьшается, а с другой - увеличивается и фильтр пропускает более крупные фракции примесей. При этом увеличивается износ оборудования, перекачивающего нефть.Well-known filter according to A.S. USSR No. 1645470, containing a wire filter element laid on a perforated frame. This filter does not work well under bending loads: on the one hand, the bore of the slots decreases when bending, and on the other hand, it increases and the filter passes larger fractions of impurities. This increases the wear of equipment pumping oil.

Известен скважинный фильтр по патенту РФ №2108447 (прототип), содержащий трубу с герметичными срезаемыми пробками. Колонну обсадных труб с фильтром опускают в скважину. Скважину цементируют выше фильтра. После схватывания цементного раствора в скважину спускают колонну насосно-компрессорных труб с воронкой. Скважину промывают. Срезают воронкой концы пробок. Скважину промывают вторично.Known downhole filter according to the patent of the Russian Federation No. 2108447 (prototype), containing a pipe with sealed shear plugs. The casing string with the filter is lowered into the well. The well is cemented above the filter. After setting the cement slurry, a tubing string with a funnel is lowered into the well. The well is washed. Cut off the ends of the plugs with a funnel. The well is washed a second time.

Разгерметизируют продуктивный пласт и одновременно с этим пускают скважину в работу.Depressurize the reservoir and at the same time put the well into operation.

Недостатком этого фильтра является низкая степень автоматизации процесса изготовления фильтра и его низкая надежность, обусловленная тем, что возможно смятие защитного перфорированного кожуха при спуске фильтра в скважину.The disadvantage of this filter is the low degree of automation of the filter manufacturing process and its low reliability, due to the fact that it is possible to crush the protective perforated casing when the filter is lowered into the well.

Задачей создания полезной модели является обеспечение автоматизации изготовления фильтра и повышение его надежности.The task of creating a utility model is to ensure automation of filter manufacturing and increase its reliability.

Решение указанной задачи достигнуто в первом варианте за счет того, что скважинный фильтр, содержащий трубу, в отверстиях на боковой поверхности которой установлены герметизирующие срезаемые пробки и защитный перфорированный кожух, выполненный из просечного листа, по меньшей одну фильтрующую сетку и, по меньшей мере, одну дренажную сетку, установленные концентрично трубе, отличается тем, что защитный перфорированный кожух выполнен не менее, чем из двух уложенных вдоль трубы, встык друг к другу листов, при этом продольные стыки выполнены в одну линию.The solution to this problem was achieved in the first embodiment due to the fact that the downhole filter containing the pipe, in the holes on the side surface of which there are sealing cut-off plugs and a protective perforated casing made of a notched sheet, at least one filter mesh and at least one the drainage grid installed concentrically to the pipe is characterized in that the protective perforated casing is made of not less than two sheets laid along the pipe, butt to each other, while the longitudinal joints are made in one line.

Решение указанных задач достигнуто во втором варианте за счет того, что скважинный фильтр, содержащий трубу, в отверстиях на боковой поверхности которой установлены герметизирующие срезаемые пробки и защитный перфорированный кожух, выполненный из просечного листа, по меньшей одну фильтрующую сетку и, по меньшей мере, одну дренажную сетку, установленные концентрично трубе, отличается тем, что защитный перфорированный кожух выполнен не менее, чем из двух уложенных вдоль трубы, встык друг к другу листов, при этом продольные стыки выполнены со смещением.The solution of these problems was achieved in the second embodiment due to the fact that the downhole filter containing the pipe, in the holes on the side surface of which there are sealing cut-off plugs and a protective perforated casing made of a notched sheet, at least one filter mesh and at least one drainage mesh installed concentrically to the pipe, characterized in that the protective perforated casing is made of not less than two laid along the pipe, butt to each other sheets, while the longitudinal joints are made with offset.

Решение указанных задач достигнуто в третьем варианте за счет того, что скважинный фильтр, содержащий трубу, в отверстиях на боковой поверхности которой установлены герметизирующие срезаемые пробки и защитный перфорированный кожух, выполненный из просечного листа, по меньшей одну фильтрующую сетку и, по меньшей мере, одну дренажную сетку, установленные концентрично трубе, отличается тем, что защитный перфорированный кожух выполнен не менее, чем из одной ленты, намотанной по спирали вдоль трубы.The solution of these problems was achieved in the third embodiment due to the fact that the downhole filter containing the pipe, in the openings on the side surface of which there are sealing cut-off plugs and a protective perforated casing made of a notched sheet, at least one filter mesh and at least one The drainage grid installed concentrically to the pipe is characterized in that the protective perforated casing is made of at least one tape wound in a spiral along the pipe.

Применение не менее, чем двух, уложенных вдоль трубы, встык друг к другу листов обусловлено технологическими причинами, а именно: просечной лист выпускается шириной 1 м, а фильтр поставляется с большей длиной фильтрующей части для повышения нефтееотдачи.The use of no less than two sheets laid along the pipe end-to-end to each other is due to technological reasons, namely: a perforated sheet is produced 1 m wide, and the filter is supplied with a longer filter part to increase oil recovery.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, что в свою очередь позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию «новизна». Предложенное техническое решение также обладает критерием «промышленная применимость», т.к. фильтр может быть изготовлен с помощью стандартного оборудования из недифицитных материалов.Studies of patent and scientific and technical literature have shown that such a combination of essential features is new and has not been used before, which in turn allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "novelty." The proposed technical solution also has the criterion of "industrial applicability", because the filter can be made using standard equipment from non-essential materials.

Сущность полезной модели поясняется на чертежах фиг.1...7, где:The essence of the utility model is illustrated in the drawings of figures 1 ... 7, where:

на фиг.1 - приведена скважинный фильтр в разрезе,figure 1 - shows the downhole filter in section,

на фиг.2 - внешний вид скважинного фильтра по первому варианту,figure 2 - external view of the downhole filter according to the first embodiment,

на фиг.3 - внешний вид фильтра по второму варианту,figure 3 - appearance of the filter according to the second embodiment,

на фиг.4 - третий вариант скважинного фильтра,figure 4 is a third option downhole filter,

на фиг.5 - поперечный разрез скважинного фильтра,figure 5 is a cross section of a downhole filter,

на фиг.6 - элемент «Б», разрез вдоль фильтра,figure 6 - element "B", a section along the filter,

на фиг.7 - элемент «Б», разрез вдоль фильтра.Fig.7 - element "B", a section along the filter.

Скважинный фильтр (фиг.1) состоит из трубы 1, в отверстия на боковой поверхности которой в отверстиях «В» установлены герметичные срезаемые пробки 2. На трубе 1 концентрично ей установлен защитный перфорированный кожух 3, а между трубой 1 и защитным перфорированным кожухом 3 установлена, по меньшей мере, одна фильтрующая сетка 4 и по меньшей мере одна дренажная сетка 5. На поверхности защитного кожуха 3 выполнены несколько рядов отверстий «Г». Отверстия «В» и «Г» не совпадают. При этом ряды отверстий «Г» могут быть выполнены по винтовой линии, что при установке фильтра в горизонтальной скважине предотвращает перекрытие нижнего The downhole filter (Fig. 1) consists of a pipe 1, in which holes on the lateral surface of the holes “B” have sealed cut-off plugs 2. A protective perforated casing 3 is mounted concentrically on the pipe 1, and installed between the pipe 1 and the protective perforated casing 3 at least one filter mesh 4 and at least one drainage mesh 5. On the surface of the protective casing 3 there are several rows of holes "G". Holes "B" and "G" do not match. In this case, the rows of holes “G” can be made along a helix, which, when the filter is installed in a horizontal well, prevents overlapping of the bottom

ряда породой. Материал фильтрующих сеток 4 и дренажный сеток 5 - нержавеющая сталь. Сетка с мелкими ячейками размещена между сетками с крупными ячейками, это уменьшает напряжения среза на тонких проволоках фильтрующей сетки с мелкими ячейками.row by breed. The material of the filter screens 4 and drainage screens 5 is stainless steel. A mesh with small mesh is placed between the mesh with large mesh, this reduces the shear stress on the thin wires of the filter mesh with small mesh.

По первому варианту (фиг.2) защитный кожух 3 выполнен из нескольких листов, состыкованных между собой по кольцевым стыкам «Д» сваркой. Продольные сварные стыки листов «Е» защитного кожуха выполнены в одну линию.According to the first embodiment (figure 2), the protective casing 3 is made of several sheets joined together by ring joints “D” by welding. Longitudinal welded joints of sheets “E” of the protective casing are made in one line.

По второму варианту (фиг.3) продольные сварные стыки «Е» защитного кожуха разнесены друг относительно друга, что обеспечивает винтовое расположение рядов отверстий «Г» и основной положительный эффект. Торцы защитного кожуха 3 зафиксированы в ограничительных кольцах 6, что предотвращает смятие защитного кожуха 3 при транспортировке и опускании в скважину.According to the second option (figure 3), the longitudinal welded joints "E" of the protective casing are spaced relative to each other, which provides a helical arrangement of the rows of holes "G" and the main positive effect. The ends of the protective casing 3 are fixed in the restrictive rings 6, which prevents the crushing of the protective casing 3 during transportation and lowering into the well.

По третьему варианту (Фиг.4) лента по ГОСТ 2284-79, ГОСТ 503-81 или ГОСТ 3360-73 намотана по спирали вдоль трубы 1.According to the third option (Figure 4), the tape according to GOST 2284-79, GOST 503-81 or GOST 3360-73 is wound in a spiral along the pipe 1.

На фиг.6 приведен вариант исполнения фильтра с одной фильтрующей сеткой 4 и одной дренажной сеткой 6, а на фиг.7 вариант исполнения с двумя фильтрующими сетками и с одной дренажной сеткой 5. Возможны варианты с применением более двух фильтрующих сеток и более одной дренажной сетки.Fig. 6 shows an embodiment of a filter with one filter screen 4 and one drainage screen 6, and Fig. 7 shows an embodiment with two filter screens and one drainage screen 5. Options are possible with more than two filter screens and more than one drainage screen .

Скважинный фильтр работает следующим образом. Перед эксплуатацией скважинный фильтр устанавливается в колонну обсадных труб, скважину цементируют выше фильтра. Потом срезают пробки 2 механическим способом или вытравливают кислотой, в последнем случае их следует изготовить из растворимого в кислоте материала.Well filter works as follows. Before operation, the well filter is installed in the casing string, the well is cemented above the filter. Then plugs 2 are cut off mechanically or etched with acid, in the latter case they should be made from an acid-soluble material.

Основные характеристики некоторых вариантов фильтров, выпускаемых серийно ЗАО НПП «Самарские Горизонты» приведены в табл.1.The main characteristics of some filter options that are serially produced by NPP Samara Horizons are shown in Table 1.

Табл.1Table 1 №No. ПараметрыOptions ФЗС-114FZS-114 ФЗС-146FZS-146 ФЗС-168FZS-168 1one Наружный диаметр трубы, ммOutside diameter of a pipe, mm 114114 146146 168168 22 Расстояние от муфты до фильтрующей части, ммThe distance from the coupling to the filter part, mm 10001000 10001000 10001000 33 Расстояние ниппеля трубы до фильтрующей части, ммThe distance of the pipe nipple to the filter part, mm 810810 750750 750750 4four Длина фильтрующей части, ммThe length of the filter part, mm 3000...120003000 ... 12000 3000...120003000 ... 12000 3000...120003000 ... 12000 55 Размер ячейки дренажной сетки, ммThe mesh size of the drainage mesh, mm 3,23.2 3,23.2 3,23.2 66 Размер ячейки фильтрующей сетки, ммThe mesh size of the filter mesh, mm 0,20.2 0,20.2 0,20.2 77 Количество отверстий в защитном кожухе на 1 п.м.The number of holes in the protective casing per 1 l.m. 4040 4848 4848 88 Масса фильтра, не более, кгFilter mass, not more than, kg 160160 180180 230230

На предприятии также изготавливаются фильтры диаметром 102 мм и 178 мм.The company also produces filters with a diameter of 102 mm and 178 mm.

Скважинный фильтр работает следующим образом. Перед эксплуатацией скважинный фильтр устанавливается в колонну обсадных труб, скважину цементируют выше фильтра. Производят опрессовку. Потом срезают пробки 2 механическим способом или вытравливают кислотой, в последнем случае их следует изготовить из магния. Скважина готова к работе. Скважинные флюиды, содержащие нефть, воду и /или газ проходят через отверстия «Г», выполненные на защитном кожухе 3, далее проходят через фильтрующую сетку 4, где отфильтровываются частицы, имеющие размер, больший, чем размер ячейки фильтрующей сетки 4. Далее очищенный продукт (нефть или газ) растекается вдоль дренажной сетки 5 по оси трубы 1 и в окружном направлении и через дренажную сетку 5 поступает в отверстия «В», выполненные в трубе 1, и далее внутрь трубы 1.Well filter works as follows. Before operation, the well filter is installed in the casing string, the well is cemented above the filter. Make pressure testing. Then the stoppers 2 are cut off mechanically or etched with acid, in the latter case they should be made of magnesium. The well is ready to go. Downhole fluids containing oil, water and / or gas pass through openings "G" made on a protective casing 3, then pass through a filtering mesh 4, where particles having a size larger than the mesh size of the filtering mesh 4 are filtered out. Next, the purified product (oil or gas) spreads along the drainage network 5 along the axis of the pipe 1 and in the circumferential direction and through the drainage network 5 enters the holes "B" made in the pipe 1, and then inside the pipe 1.

Применение вариантов полезной модели позволило:Application of utility model options allowed:

1. Обеспечить автоматизацию процесса изготовления фильтра за счет применения автоматической сварки и других прогрессивных технологий.1. To provide automation of the filter manufacturing process through the use of automatic welding and other advanced technologies.

2. Повысить надежность фильтра, исключив возможность смятия перфорированного защитного кожуха при спуске фильтра в скважину.2. To increase the reliability of the filter, eliminating the possibility of crushing the perforated protective casing when lowering the filter into the well.

3. Увеличить степень очистки продукта (нефти) от примесей.3. To increase the degree of purification of the product (oil) from impurities.

4. Обеспечить эксплуатацию скважинных фильтров в течение всего срока эксплуатации скважины.4. Ensure the operation of well filters throughout the life of the well.

5. Предотвратить коррозию фильтрующего элемента.5. Prevent corrosion of the filter element.

6. Упростить сборку скважинного фильтра.6. To simplify the assembly of the downhole filter.

7. Снизить себестоимость устройства.7. Reduce the cost of the device.

8. Обеспечить надежность работы фильтра при изгибающих нагрузках.8. Ensure the reliability of the filter under bending loads.

Claims (3)

1. Скважинный фильтр, содержащий трубу, в отверстиях на боковой поверхности которой установлены герметизирующие срезаемые пробки и защитный перфорированный кожух, выполненный из просечного листа, по меньшей мере, одну фильтрующую сетку и, по меньшей мере, одну дренажную сетку, установленные концентрично трубе, отличающийся тем, что защитный перфорированный кожух выполнен не менее, чем из двух уложенных вдоль трубы, встык друг к другу листов, при этом продольные стыки выполнены в одну линию.1. A downhole filter containing a pipe, in the openings on the side surface of which there are sealing cut-off plugs and a protective perforated casing made of a notched sheet, at least one filter screen and at least one drainage screen installed concentrically to the pipe, characterized the fact that the protective perforated casing is made of at least two sheets laid along the pipe, butt to each other, while the longitudinal joints are made in one line. 2. Скважинный фильтр, содержащий трубу, в отверстиях на боковой поверхности которой установлены герметизирующие срезаемые пробки и защитный перфорированный кожух, выполненный из просечного листа, по меньшей мере, одну фильтрующую сетку и, по меньшей мере, одну дренажную сетку, установленные концентрично трубе, отличающийся тем, что защитный перфорированный кожух выполнен не менее, чем из двух уложенных вдоль трубы, встык друг к другу листов, при этом продольные стыки выполнены со смещением.2. A downhole filter containing a pipe, in the openings on the side surface of which are sealed shear plugs and a protective perforated casing made of a notched sheet, at least one filter screen and at least one drainage screen installed concentrically to the pipe, characterized the fact that the protective perforated casing is made of not less than two sheets laid along the pipe, butt to each other, while the longitudinal joints are offset. 3. Скважинный фильтр, содержащий трубу, в отверстиях на боковой поверхности которой установлены герметизирующие срезаемые пробки и защитный перфорированный кожух, выполненный из просечного листа, по меньшей мере, одну фильтрующую сетку и, по меньшей мере, одну дренажную сетку, установленные концентрично трубе, отличающийся тем, что защитный перфорированный кожух выполнен не менее, чем из одной ленты, намотанной по спирали вдоль трубы.

3. A downhole filter containing a pipe, in the openings on the side surface of which are sealed shear plugs and a protective perforated casing made of a notched sheet, at least one filter screen and at least one drainage screen installed concentrically to the pipe, characterized the fact that the protective perforated casing is made of at least one tape wound in a spiral along the pipe.