SU1609973A1 - Casing string filter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности. Цель - повышение качества фильтрации при одновременном обеспечении обработки пласта и повышение его нефтеотдачи. Фильтр содержит обсадную трубу 1 с выступающими наружу ребрами 2, расположенными равномерно по ее периметру и имеющими по всей длине сквозные радиальные отверсти  3. В последних установлены наружные заглушки. Отверсти  3 перекрывают внутренние заглушки. В отверсти х 3 между заглушками размещены створки 5 фильтрующих элементов. Створки 5 подпружинены и прижаты одна к другой через кислоторастворимый стержень с возможностью соприкосновени  наружных концов в рабочем положении при фильтрации. Заглушками створки 5 закреплены неподвижно к внутренней продольной стенке выступающих ребер 2. Дл  обеспечени  разрушени  возможной небольшой цементной корки, образовавшейс  у конца ребер при цементаже скважины, в ней после растворени  в кислоте плавких деталей фильтра поднимают давление на небольшую величину. Повышенное давление должно преодолеть нат жение пружины, подпирающей створки 5, чтобы они открылись. Тогда стру  жидкости из скважины, проход  через отверсти  3, сильнее воздействует на цементную корку. В процессе эксплуатации фильтр периодически м.б.прочищен паром или гор чей водой, подаваемой из скважины в зону фильтра. 9 ил.The invention relates to the oil industry. The goal is to improve the quality of filtration while ensuring the processing of the reservoir and increasing its oil recovery. The filter includes a casing 1 with protruding ribs 2 that are evenly spaced along its perimeter and have through-hole radial holes 3 along the entire length. In the latter, external plugs are installed. Holes 3 overlap internal plugs. In the holes 3 between the plugs there are sash 5 filter elements. The flaps 5 are spring-loaded and pressed one against the other through an acid-soluble rod with the possibility of contact of the outer ends in the working position during filtration. The plugs of the flap 5 are fixed to the inner longitudinal wall of the protruding ribs 2. In order to ensure the destruction of a possible small cement crust formed at the end of the ribs during the cementing of the well, after dissolving the acid, the filter parts melt the pressure by a small amount. Increased pressure must overcome the tension of the spring supporting the flap 5 so that they open. Then the stream of fluid from the well, the passage through the holes 3, more strongly affects the cement crust. During operation, the filter periodically can be cleaned with steam or hot water supplied from the well to the filter zone. 9 il.

Description

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности, а именно к оборудованию , спускаемому .в скважину при ее строительстве дл  предупреждени  поступлени  песка-в скважину при отборе из нее продукции и обеспечени  возможности проведени  в призабойной зоне необходимых работ по интенсификации притока жидкости из пласта в скважину,The invention relates to the oil industry, namely, equipment launched into a well during its construction to prevent sand from entering the well when withdrawing production from it and to enable the necessary works to stimulate the flow of fluid from the formation into the well in the wellbore zone,

Целью изобретени   вл етс  повышение качества фильтрации при одновременном обеспечении обработки пласта и повышени  его нефтеотдачи.The aim of the invention is to improve the quality of filtration while ensuring the processing of the reservoir and increasing its oil recovery.

На фиг. 1 представлен фильтр обсадной колонны, поперечное сечение; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - расположение отдельных деталей фильтра до ввода в работу; на фиг. 4 - фильтр в рабочем положении; на фиг, 5-7 - примеры изготовлени  .створок фильтра и фильтрующей части; на фиг. 6 и 7 - разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 8- .расположение внутри фильтра сопла внут- рискважинного оборудовани , используемого при доставке в пласт различных агентов дл  его обработки; на фиг. 9 - пример использовани  фильтра.FIG. 1 shows a casing filter, a cross section; in fig. 2 shows a section A-A in FIG. in fig. 3 - the location of the individual parts of the filter prior to commissioning; in fig. 4 - filter in working position; Figs 5-7 are examples of the manufacture of a twist of a filter and a filtering part; in fig. 6 and 7 is a section BB in FIG. five; in fig. 8-. The location inside the nozzle filter of the downhole equipment used during the delivery of various agents to the formation to treat it; in fig. 9 is an example of using a filter.

Фильтр обсадной колонны представл ет собой обсадную трубу 1 с выступающими наружу полыми ребрами 2, расположенными равномерно по ее периметру и имеющими по всей длине сквозные радиальные отверсти  3, а трубчатые торцы 4 фильтра снабжены резьбой соединени  в обсадной колонне фильтра с такими же фильтрами или обычными обсадными трубами.The casing filter is a casing 1 with outwardly protruding hollow ribs 2 evenly spaced along its perimeter and having radial through holes 3 along the entire length, and the tubular ends 4 of the filter are threadedly connected in the casing of the filter with the same filters or conventional casing pipes.

Внутри полых ребер установлены подпружиненные друг к другу створки 5 фильтрующих элементов, размещенные в радиальных отверсти х 3, через которые производитс  фильтраци  жидкости, поступающей из пласта в скважину.Inside the hollow ribs there are installed spring-loaded sash 5 of filter elements placed in radial holes 3 through which filtration of the fluid flowing from the formation into the well is performed.

Дл  предохранени  створок фильтра от разрушени  и обеспечени  существующей технологии цементажа скважины полость ребра с наход щимис  в ней створками на поверхности перекрываетс  нару.жной 7 и внутренней 8 заглушками. Эти заглушки изготавливаютс  из разрушаемого в кислоте материала. Между заглушками 7 и 8 размещены створки, которые подпружинены и прижаты друг к другу через кислотораство- римый стержень 9 с возможностью соприкосновени  наружных концов в рабочем положении при фильтрации, а внутренними прикреплены неподвижно к внутренней продольной стенке выступающих ребер.In order to protect the filter flaps from destruction and provide the existing technology of well cementing, the rib cavity with the flaps in it at the surface is blocked by an external 7 and an internal 8 plugs. These plugs are made of an acid breakable material. Between plugs 7 and 8 there are sashes, which are spring-loaded and pressed to each other through an acid-soluble rod 9 with the possibility of contacting the outer ends in the working position during filtration, and the inner ones are fixedly attached to the inner longitudinal wall of the protruding ribs.

Дл  уменьшени  перепада давлени  между закрытой полостью ребер и скважиной (например, в период цементажа) To reduce the pressure drop between the closed rib cavity and the well (for example, during cementing)

лость ребер может быть, на поверхности заполнена жидкостью (например, в зкопластичной ).The rib cage may be filled with a liquid on the surface (for example, in a plastic one).

Створки закрепл ют неподвижно в рас- ширенной части полости ребра за его боковые стенки 10. Фильтрационные отверсти  располагаютс  на средней плоской несгибаемой части створки 11, Верхн   часть створки 12 изогнута в сторону соответствующего 0 ребра так, чтобы в рабочем состо нии фильтра обеспечить плотный контакт с противоположной створкой...The flaps are fixed in the wider part of the rib cavity by its side walls 10. The filtration openings are located on the middle flat inflexible part of the sash 11, the upper part of the sash 12 is bent in the direction of the corresponding 0 rib so that in working condition of the filter to ensure close contact with opposite sash ...

Створки могут быть выполнены в нескольких вариантах. Так, на фиг. 1,3,4 пока- 5 заны створки, нижн   часть которых выполнена из гибкого материала, т.е. пружина  вл етс  частью створки и располагаетс  внутри створки р дом .с местом. креплени  ее с ребром. На фиг, 5 показана 0 створка, в средней части которой находитс  рамка дл  креплени  фильтрующего элемента . Фильтрующий элемент имеет форму. пр моугольной пластинки. Он может быть выполнен, например, из металлокерамики. 25 Известно, что металлокерамические фильтры отличаютс  высокой прочностью, коррозионносто и костью, выдерживают значительные перепады давлений и температур , при проведении обратной промывки 30 восстанавливаютс  почти до начальногоSash can be made in several versions. Thus, in FIG. 1,3,4 shows sashes, the lower part of which is made of flexible material, i.e. the spring is part of the flap and is located inside the flap next to the seat. fastening it with an edge. Fig. 5 shows a 0 flap, in the middle of which there is a frame for fastening the filter element. The filter element has a shape. rectangular plate. It can be made, for example, of metal-ceramic. 25 It is known that metal-ceramic filters are distinguished by high strength, corrosion resistance and bone, they withstand considerable pressure and temperature differences, during the backwash 30 are restored almost to the initial

уровн .level

Створка в нижней части имеет шарнир 13, а с боковой части поджимаетс  пружиной 14.The flap in the lower part has a hinge 13, and a spring 14 is pressed from the side part.

35 На фиг. 5,6 показано расположение одного фильтрующего элемента между рамками створки изображены стенка 15 выступающего ребра, верхн   часть 16 рамки , фильтрующий элемент 17, имеющий 40 форму пластинки, нижн   часть 18 рамки.35 FIG. 5,6 shows the location of a single filter element between the frames of the leaflet depicts the wall 15 of the protruding rib, the upper part 16 of the frame, the filter element 17 having 40 plate-shaped, the lower part 18 of the frame.

В случае необходимости на рамке могут зажиматьс  тонкие пластинки из керамики, металла и других материалов, а фильтраци  рсуществл етс  через узкие щели 19 между 45 ними (фиг.7).If necessary, thin plates made of ceramics, metal and other materials can be clamped on the frame, and filtration can be performed through narrow slits 19 between 45 of them (Fig. 7).

Вспомогательной деталью конструкции  вл етс  стержень из расплавл емого в кислоте материала 9 (фиг.З), который с обеих сторон поджимаетс  створками фильтра, 50 Этот стержень в положении, показанном на фиг. 3, находитс  внутри полости ребра при спуске фильтра в скважину и раствор етс  при запуске фильтра в работу.An auxiliary component of the design is a rod of material 9 melted in acid (Fig. 3), which is pressed on both sides by filter flaps, 50 This rod is in the position shown in FIG. 3, is located inside the rib cavity when the filter is lowered into the well and dissolves when the filter is put into operation.

Позицией 20 на фиг.8 показано возмож- 55 ное расположение сопла внутрискважинно- го оборудовани  дл  доставки в пласт различных агентов, повышающих нефтеотдачу .Position 20 on FIG. 8 shows the possible 55 location of the nozzle of the downhole equipment for delivering various oil recovery agents to the formation.

Использование фильтра в скважине осуществл етс  следующим образом.The use of the filter in the well is as follows.

Фильтр обсадной колонны входит в комплект труб обсадной кодонны и при строительстве скважины устанавливаетс  против всех нефт ных пластов, эксплуатаци  которых может быть св зана с поступлением песка в скважину. Цементаци  обсадной трубы с фильтром производитс  по существующей технологии. Цементный камень, образовавшийс  между выступающими ребрами, обеспечивает добавочную прочность фильтра дл  его работы в сложных услови х при высоких температурах и давлени х. Муфтовые соединени  обычной конструкции, которыми фильтр крепитс  в колонне обсадных труб с другими фильтрами или обычными обсадными трубами, позвол ют создать вокруг себ  надежн-ый цементный замок или перемычку, преп тствующую перетоку жидкости из прилегающих вод ных пропластков в нефт ные.The casing filter is included in the casing-codon tubing kit and during the construction of the well it is installed against all oil reservoirs, the operation of which can be associated with sand inflow into the well. Cementation of the casing with a filter is made according to the existing technology. Cement stone, formed between the protruding ribs, provides added strength to the filter for its operation in difficult conditions at high temperatures and pressures. Coupling joints of a conventional construction, with which the filter is fastened in a casing string with other filters or conventional casing pipes, make it possible to build around a reliable cement lock or lintel preventing the flow of fluid from adjacent water streams into the oil.

На фиг.1 показано, что внутри каждого ребра имеютс  полости в продольных щел х . Эти щели условно показаны идущими вдоль всей трубы. На самом деле они должны прерыватьс  перемычками (не показаны ).Fig. 1 shows that inside each edge there are cavities in the longitudinal crevices. These slots are conventionally shown reaching along the entire pipe. In fact, they must be interrupted by jumpers (not shown).

После цементажа скважины дл  ввода в действие фильтра в скважину в зону нахождени  фильтра доставл етс  необходимое дл  растворени  расплавл емых элементов количество кислоты. Растворение заглушек должно происходить последовательно по времени. Сначала должна растворитьс  заглушка 8, затем заглушка 7. Чтобы продвижению кислоты к заглушке 7 не мешали сомкнутые створки 5, предусмотрено спуск фильтра в скважину производить при разомкнутых створках, поддерживаемых в этом положении стержнем 9.After the cementing well, the amount of acid needed to dissolve the elements to be melted is delivered to put the filter into the well into the zone where the filter is located. Dissolution of the plugs should be consistent in time. First, the plug 8 should be dissolved, then the plug 7. In order to prevent the acid from moving to the plug 7, the closed valves 5 do not interfere, the filter is lowered into the well when the valves open, supported in this position by the rod 9.

После растворени  в кислоте заглушки 8, стержн  9, заглушки 7 створки под действием пружины 14 прижимаютс  друг к другу .After being dissolved in the acid, the plugs 8, the rod 9, the plugs 7 of the flap are pressed against each other by the action of the spring 14.

Дл  обеспечени  разрушени  возможной небольшой цементной корки, образовавшейс  у конца ребер при цементаже скважины, в скважине после растворени  в кислоте плавких деталей фильтра поднимают давление не небольшую величину. Повышенное давление должно преодолеть нат жение пружины, подпирающей створки , чтобы они открылись. Тогда стру  жидкости из скважины, проход  через отверстие фильтра, сильнее воздействует на цементную корку. Чтобы ее разрушить, уровень подъема давлени  в скважине должен примерно на 1,5 МПа превышать пластовое давление у фильтра скважины.In order to ensure the destruction of a possible small cement crust formed at the end of the ribs during the cementing of the well, after dissolving the acid of the fusible parts of the filter in the well, the pressure is raised by a small amount. Increased pressure must overcome the tension of the spring supporting the flaps so that they open. Then the stream of fluid from the well, the passage through the filter opening, has a stronger effect on the cement crust. To destroy it, the level of pressure rise in the well should be about 1.5 MPa higher than the reservoir pressure at the well filter.

После разрушени  цементной корки у конца ребер фильтра провод т освоение 5 скважины существующими методами.After the destruction of the cement crust at the end of the filter fins, 5 wells are developed using existing methods.

В процессе эксплуатации фильтр периодически может прочищатьс  паром или гор чей водой, подаваемой из скважины в зону фильтра. Использование подобного 0 метода надо осуществл ть плавным наращиванием количества подаваемого агента в пласт.During operation, the filter may periodically be cleaned with steam or hot water supplied from the well to the filter zone. The use of this method 0 should be carried out by gradually increasing the amount of agent injected into the formation.

Обработку пласта через фильтр можно производить также с помощью выдвижного 5 сопла скважинного оборудовани . Преимущество такого метода очевидное, т.к. происходит устранение возможности сработки створок струей жидкости и повышение эффективности обработки за счет приближе- 0 ни  источника воздействи  к пласту.Treatment of the reservoir through the filter can also be performed using the retractable 5 nozzle of the downhole equipment. The advantage of this method is obvious, since elimination of the possibility of shutting off the valves with a jet of liquid and an increase in processing efficiency due to the approach of the source to the reservoir.

На фиг. 5,6,7,9 представлен пример конструктивного выполнени  фильтра. На фиг. 9 обозначены:FIG. 5,6,7,9 presents an example of a constructive implementation of the filter. FIG. 9 are marked:

DO - диаметр обсадной трубы; . 5Dg - диаметр скважины;DO is the diameter of the casing; . 5Dg - borehole diameter;

S - зазор между ребром фильтра и стенкой скважины;S - the gap between the edge of the filter and the wall of the well;

д- толщина трубы.d - pipe thickness.

Детали створок, шарнира, пружины, а 0 также рамка дл  креплени  фильтрующего элемента выполн ютс  из кислотостойкого материала, например, нержавеющей стали.The details of the flaps, the hinge, the springs, and the frame for fastening the filter element are made of an acid-resistant material, such as stainless steel.

3535

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Фильтр обсадной колонны, включающий обсадную трубу с выступающими наружу ребрами, расположенными равномерно по ее периметру и имеющими по всей длинеCasing filter including a casing with ribs protruding to the outside, evenly spaced along its perimeter and having the entire length сквозные радиальные отверсти  с установленными в них наружными заглушками, о т- л и чающийс  тем, что, с целью повышени  качества фильтрации при одновременном обеспечении обработки пластаthrough radial holes with external plugs installed in them, about t-l and due to the fact that, in order to improve the quality of filtration while ensuring the processing of the formation .и повышени  его нефтеотдачи, он снабжен внутренними заглушками, перекрывающими радиальные отверсти , и створками фильтрующих элементов, размещенными в радиальных отверсти х между заглушками,and enhancing its oil recovery, it is provided with internal plugs overlapping the radial holes and sash filter elements housed in the radial holes between the plugs, причем створки подпружинены и прижатыmoreover, the valves are spring-loaded and pressed друг к другу через кислоторастворимыйto each other through acid soluble стержень с возможностью соприкосновени  наружных концов в рабочем положенииrod with the possibility of contact of the outer ends in the working position при фильтрации, а внутренними - закреплены неподвижно на внутренней продольной стенке выступаюи1их ребер.when filtered, and internal - fixed at the inner longitudinal wall of the protruding ribs. МM ,/ / / у f////// // f //// А.BUT. - у уи- ui fPu2.2fPu2.2 ЮYU 8eight Фие.1Phie.1 5five t6t6 i-&i- & Фиг. 6FIG. 6 Фие.5FI.5 в-Бvb 1717 Фиг. 7FIG. 7