RU2729577C1 - Downhole filter - Google Patents
Downhole filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2729577C1 RU2729577C1 RU2020105814A RU2020105814A RU2729577C1 RU 2729577 C1 RU2729577 C1 RU 2729577C1 RU 2020105814 A RU2020105814 A RU 2020105814A RU 2020105814 A RU2020105814 A RU 2020105814A RU 2729577 C1 RU2729577 C1 RU 2729577C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter
- stringers
- downhole
- outer cylinder
- downhole filter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
- E03B3/06—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from underground
- E03B3/08—Obtaining and confining water by means of wells
- E03B3/16—Component parts of wells
- E03B3/18—Well filters
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/08—Screens or liners
- E21B43/088—Wire screens
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазобобывающей промышленности, конкретно - к средствам фильтрования нефти и газа.The invention relates to the oil and gas industry, specifically to oil and gas filtering means.
Известен щелевой скважинный фильтр по патенту РФ на полезную модель №71694, МПК Е21В 43/08, опубл. 20.03.2008 г.Known slotted well filter according to the RF patent for useful model No. 71694, IPC E21B 43/08, publ. 03/20/2008
Фильтр содержит перфорированную трубу, на которой установлены продольные опорные элементы, на внешней поверхности которых намотана проволока с образованием зазоров между витками, при этом проволока приварена или припаяна к продольным элементам, а соотношение шага установки продольных элементов к их высоте выполнено в диапазоне от 1,0 до 10. Между трубой и продольными опорными элементами установлена фильтрующая сетка. Между опорными продольными элементами и фильтрующей сеткой намотана проволока, выполняющая роль дренажного слоя. Между трубой и фильтрующей сеткой установлена дренажная сетка. Между продольными опорными элементами и фильтрующей сеткой установлена дренажная сетка.The filter contains a perforated pipe on which longitudinal support elements are installed, on the outer surface of which a wire is wound with the formation of gaps between the turns, while the wire is welded or soldered to the longitudinal elements, and the ratio of the pitch of the longitudinal elements to their height is made in the range from 1.0 up to 10. A filter mesh is installed between the pipe and the longitudinal support elements. A wire is wound between the supporting longitudinal elements and the filter mesh, which acts as a drainage layer. A drainage mesh is installed between the pipe and the filter mesh. A drainage mesh is installed between the longitudinal support elements and the filter mesh.
Недостатками фильтра являются сложность конструкции скважинного фильтра, трудоемкость изготовления, низкая надежность и быстрый абразивный износ фильтрующего элемента.The disadvantages of the filter are the complexity of the design of the well filter, the laboriousness of manufacture, low reliability and rapid abrasive wear of the filter element.
Известен скважинный фильтр по патенту РФ на изобретение №2507384, МПК Е21В 43/08, опубл. 20.02.2014 г.Known downhole filter according to the RF patent for invention No. 2507384, IPC E21B 43/08, publ. 20.02.2014
Этот щелевой скважинный фильтр содержит перфорированную несущую трубу и щелевой фильтрующий элемент, выполненный из проволоки, намотанной на продольные элементы по спирали, причем поперечное сечение проволоки, намотанной по спирали выполнено пятигранным, одна из граней проволоки выполнена параллельно продольной оси фильтра и образует его наружную поверхность, а каждая боковая сторона выполнена с двумя гранями, верхние образуют фильтрующий зазор, а нижние сходятся, образуя острый угол.This slotted borehole filter contains a perforated carrier pipe and a slotted filter element made of wire wound on longitudinal elements in a spiral, and the cross-section of the wire wound in a spiral is made pentagonal, one of the edges of the wire is made parallel to the longitudinal axis of the filter and forms its outer surface, and each lateral side is made with two edges, the upper ones form a filtering gap, and the lower ones converge, forming an acute angle.
Недостатки: низкая прочность проволоки фильтрующего элемента, что приводит к изменению зазоров при спуске скважинного фильтра, и быстрый абразивный износ «самого узкого места» фильтрующего элемента.Disadvantages: low strength of the wire of the filter element, which leads to a change in the gaps when running the well screen, and rapid abrasive wear of the "narrowest point" of the filter element.
Известен бескаркасный скважинный фильтр по патенту РФ на изобретение №2606470, МПК В21В 43/08, опубл. 10.01.2017 г., прототип.Known frameless downhole filter according to the RF patent for invention No. 2606470, IPC В21В 43/08, publ. 01/10/2017, prototype.
Этот бескаркасный скважинный фильтр содержит два ниппеля и, по меньшей мере, один фильтрующий элемент, закрытый защитным кожухом, имеющим отверстия, и выполненным между ограничительными кольцами, тем, что каждый фильтрующий элемент уложен на продольные элементы, а оба ниппеля приварены к крайним ограничительным кольцам, внутри фильтра без кольцевого зазора установлен кольцевой кожух, внутри которого с кольцевым зазором установлено средство закрутки добываемого продукта. Фильтрующий элемент может быть выполнен щелевым в виде проволоки, намотанной на продольные элементы по спирали.This frameless downhole filter contains two nipples and at least one filter element, covered by a protective casing having holes and made between the stop rings, in that each filter element is laid on longitudinal elements, and both nipples are welded to the extreme stop rings, an annular casing is installed inside the filter without an annular gap, inside which a means for swirling the extracted product is installed with an annular gap. The filter element can be made slotted in the form of a wire wound on the longitudinal elements in a spiral.
Недостатки: низкая прочность скважинного фильтра на изгиб.Disadvantages: low bending strength of the well screen.
Задача создания изобретения: увеличение прочности скважинного фильтра на изгиб при сохранении прочности на кручение и обеспечении эффективной очистки.The task of creating the invention: increasing the bending strength of the well screen while maintaining the torsional strength and ensuring effective cleaning.
Достигнутые технические результаты: увеличение прочности на изгиб и сохранении прочности на кручение и обеспечении эффективной очистки.Technical results achieved: increased flexural strength and retention of torsional strength and effective cleaning.
Решение указанных задач достигнуто в скважинном фильтре, содержащем ниппели, муфту и, по меньшей мере, один фильтрующий блок, содержащий фильтрующий элемент со стрингерами, уложенными параллельно оси скважинного фильтра между ограничительными кольцами, и намотанные на них витки профилированной проволоки, отличающийся тем, что каждый фильтрующий блок содержит внутренний стержень, установленный на ней коаксиально с предварительным натягом внешний цилиндр с радиальными отверстиями и стрингерами, выполненными заодно с внешним цилиндром, а соединение внутренней трубы и внешнего цилиндра выполнено через крестовины, установленные внутри ограничительных колец.The solution to these problems is achieved in a downhole filter containing nipples, a sleeve and at least one filter unit containing a filter element with stringers laid parallel to the axis of the downhole filter between the restricting rings, and profiled wire turns wound around them, characterized in that each the filter unit contains an inner rod, an outer cylinder coaxially mounted on it with a preload with radial holes and stringers made in one piece with the outer cylinder, and the connection of the inner pipe and the outer cylinder is made through crosses installed inside the restricting rings.
Внешний диаметр внутреннего стержня может быть выполнен из соотношения:The outer diameter of the inner bar can be made from the ratio:
Dвн1=(0,2…0,3)Dвнф, где:D vn1 = (0.2 ... 0.3) D vnf , where:
Dвн1 - внешний диаметр внутреннего стержня,D vn1 - outer diameter of the inner rod,
Dвнф - внутренний диаметр фильтра.D vnf is the inner diameter of the filter.
Высота профиля стрингеров может быть выполнена из соотношения:The height of the stringer profile can be made from the ratio:
Н2=(2…5)δ2, где:Н 2 = (2 ... 5) δ 2 , where:
Н2 - высота профиля стрингера,Н 2 - the height of the stringer profile,
δ2 - толщина внешнего цилиндра.δ 2 - thickness of the outer cylinder.
Толщина стрингеров может быть выполнена из соотношения:The thickness of the stringers can be made from the ratio:
δс=(0,8…1,0)δ2, где:δ c = (0.8 ... 1.0) δ 2 , where:
δc - толщина стрингера,δ c - stringer thickness,
δ2 - толщина внешнего цилиндра.δ 2 - thickness of the outer cylinder.
Профилированная проволока может быть выполнена треугольного поперечного сечения с радиусным скруглением вершины, обращенной к оси скважного фильтра.The profiled wire can be made of a triangular cross-section with a radius rounding of the apex facing the axis of the well screen.
Радиусное скругление вершины, обращенной к оси скважного фильтра может быть выполнено из условия:Radial rounding of the vertex facing the axis of the well screen can be performed from the condition:
R=(0,2…0,25)а, где:R = (0.2 ... 0.25) a, where:
R - радиус скругления вершины,R - radius of rounding of the vertex,
а - ширина профилированной проволоки.a - the width of the profiled wire.
D2>Dвн.D 2 > D int .
Укладка внешнего цилиндра со стингерами при сборке выполнена таким образом, чтобы внешний диаметр фильтрующего элемента был меньше внешнего диаметра муфты:Laying of the outer cylinder with stingers during assembly is made in such a way that the outer diameter of the filter element is less than the outer diameter of the sleeve:
D2>Dвн.D 2 > D int .
Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг. 1-23, где:The essence of the invention is illustrated in the drawings Fig. 1-23, where:
- на фиг. 1 приведен скважный фильтр,- in Fig. 1 shows a well filter,
- на фиг. 2 приведен фильтрующий элемент,- in Fig. 2 shows the filter element,
- на фиг. 3 приведена внутренняя труба с продольными ребрами,- in Fig. 3 shows an inner tube with longitudinal ribs,
- на фиг. 4 приведено внешний цилиндр со стрингерами,- in Fig. 4 shows the outer cylinder with stringers,
- на фиг. 5 приведен конец внешнего цилиндра со стрингерами,- in Fig. 5 shows the end of the outer cylinder with stringers,
- на фиг. 6 приведен конец продольного ребра на внутренней трубе,- in Fig. 6 shows the end of the longitudinal rib on the inner pipe,
- на фиг. 7 приведен первый вариант профилированной проволоки,- in Fig. 7 shows the first version of the profiled wire,
- на фиг. 8 приведен второй вариант профилированной проволоки,- in Fig. 8 shows the second version of the profiled wire,
- на фиг. 9 приведена сборка внутренней трубы и внешнего цилиндра,- in Fig. 9 shows the assembly of the inner pipe and the outer cylinder,
- на фиг. 10 приведен первый вариант стрингера и его установка в ограничительное кольцо,- in Fig. 10 shows the first version of the stringer and its installation in the restraining ring,
- на фиг. 11 приведен второй вариант стрингера и его установка в ограничительное кольцо,- in Fig. 11 shows the second version of the stringer and its installation in the restraining ring,
- на фиг. 12 приведен третий вариант стрингера и его установка в ограничительное кольцо,- in Fig. 12 shows the third version of the stringer and its installation in the restraining ring,
- на фиг. 13 приведен четвертый вариант стрингера и его установка в ограничительное кольцо,- in Fig. 13 shows the fourth version of the stringer and its installation in the restraining ring,
- на фиг. 14 приведен пятый вариант стрингера и его установка в ограничительное кольцо,- in Fig. 14 shows the fifth version of the stringer and its installation in the restraining ring,
- на фиг. 15 приведен шестой вариант стрингера и его установка в ограничительное кольцо,- in Fig. 15 shows the sixth version of the stringer and its installation in the restraining ring,
- на фиг. 16 приведен вид А,- in Fig. 16 shows view A,
- на фиг 17 приведено ограничительное кольцо в разрезе, первый вариант,- Fig. 17 shows the restrictive ring in section, the first version,
- на фиг. 18 приведено ограничительное кольцо в разрезе, второй вариант,- in Fig. 18 shows the restrictive ring in section, the second option,
- на фиг. 19 приведено ограничительное кольцо в разрезе, третий вариант,- in Fig. 19 shows the restrictive ring in section, the third option,
- на фиг. 20 приведен вид В,- in Fig. 20 shows view B,
- на фиг. 21 приведен первый вариант сборки фильтрующего блока,- in Fig. 21 shows the first version of the assembly of the filter unit,
- на фиг. 22 приведен второй вариант сборки фильтрующего блока,- in Fig. 22 shows the second version of the assembly of the filter unit,
- на фиг. 23 приведен скважинный фильтр с двумя фильтрующими блоками.- in Fig. 23 shows a well screen with two filtering blocks.
Обозначения, принятые в описанииDescription notation
ниппель 1,nipple 1,
муфта 2,
центратор 3,
фильтрующий блок 4,filter
фильтрующий элемент 5,filter
стрингер 6,
ограничительно кольцо 7,
профилированная проволока 8,profiled
сварочный шов 9,
контактная сварка 10,contact welding 10,
внутренняя полость 11,
внутренний стержень 12,
резьба 13,
внешний цилиндр 14,
радиальные отверстия 15,
контактная поверхность 16,
крестовина 17,cross 17,
внешняя обойма 18,
внутренняя обойма 19,
обтекатели 20,
вырез конца стрингера 21,cutout of the end of the
головка под ключ 22,
осевая полость 23,
внутренняя проточка 24,
внутренний торец 25,
внешняя проточка 26,
внешний торец 27,
внутренняя фаска 28,
внешняя фаска 29,
внутренний сварной шов 30,
радиальный вырез 31,
внутренняя поверхность 32,
входной торец 33,
выходной торец 34,
входной обтекатель 35,inlet fairing 35,
выходной обтекатель 36,outlet fairing 36,
промежуточное кольцо 37.intermediate ring 37.
Н0 - высота фильтрующего элемента в поперечном сечении,H 0 - the height of the filter element in the cross section,
H1 - основной зазор,H 1 - main gap,
Н2 - высота профиля стрингера,Н 2 - the height of the stringer profile,
Н3 - высота поперечного сечения профилированной проволоки.H 3 - the height of the cross-section of the profiled wire.
D1 - внутренний диаметр внутренней трубы,D 1 - inner diameter of the inner pipe,
D2 - внутренний диаметр наружного цилиндра,D 2 - inner diameter of the outer cylinder,
Dм - наружный диаметр муфты,D m - outer diameter of the coupling,
Dф - наружный диаметр фильтрующего элемента,D f - outer diameter of the filter element,
δ1 - толщина внутренней трубы,δ 1 - thickness of the inner pipe,
δс - толщина стрингера,δ с - stringer thickness,
δ2 - толщина наружного цилиндра,δ 2 - thickness of the outer cylinder,
δпр - боковой зазор между рядами профилированной проволоки,δ pr - lateral gap between the rows of profiled wire,
t - шаг установки стрингеров,t - step of installing stringers,
а - ширина профилированной проволоки,a - the width of the profiled wire,
R - радиус скругления контактной поверхности профилированной проволоки,R - radius of rounding of the contact surface of the profiled wire,
r1 - радиус скругления вершины поперечного сечения профилированной проволоки.r 1 - radius of rounding of the apex of the cross-section of the profiled wire.
Скважинный фильтр (фиг. 1…23) предназначен для очистки нефти или газа. 3The downhole filter (Fig. 1 ... 23) is designed for oil or gas purification. 3
Скважинный фильтр (фиг. 1) содержит ниппели 1, муфту 2 на верхнем ниппеле 1 и может быть установлен центратор 3. Между ниппелями 1 установлены фильтрующие блоки 4 в виде фильтрующих элементов 5.The downhole filter (Fig. 1) contains
Фильтрующий элемент 5, (фиг. 2) содержит стрингеры 6, уложенные параллельно оси ОО скважинного фильтра между ограничительными кольцами 7, и намотанные на них витки профилированной проволоки 8 треугольного сечения.The filter element 5 (Fig. 2) contains
Соединения ниппелей 1 с ограничительными кольцами 6 и ограничительных колец 7 с фильтрующими элементами 5 выполнено сварочными швами 9.Connections of
Соединение профилированной проволоки 8 со стрингерами 6 выполнено контактной сваркой 10.The connection of the profiled
Внутри скважинного фильтра образована внутренняя полость 11, в которую поступает очищенный добываемый продукт.An
Высота профиля стрингеров 6 может быть выполнена из соотношения:The height of the profile of the
Н2=(3…5)δс, где:Н 2 = (3 ... 5) δ с , where:
Н2 - высота профиля стрингера 6,Н 2 - the height of the profile of the
δ с - толщина стрингера 6.δ c -
При такой толщине стрингера 6 его вес уменьшается в 4…5 раз, а прочность на изгиб возрастает в 7 раз при условии выполнения соответствующей высоты профилей стрингеров 6 Н1.With such a thickness of the
Сборка стрингеров 6 показана на фиг. 5, 18 и 19.The assembly of
Доказательство оптимальности указанного соотношения размеров для определения высоты стрингера Н2.Proof of the optimality of the specified ratio of dimensions for determining the height of the stringer Н 2 .
Из сопротивления материалов известно (для прямоугольного профиля):It is known from the resistance of materials (for a rectangular profile):
W - момент сопротивления изгибу,W is the moment of resistance to bending,
Н2 - высота стрингера 5,Н 2 - the height of the
δ2 - толщина стрингера 5.δ 2 - thickness of
Из этой формулы следует, что с увеличением высоты профиля стрингера 6 - Н2 его сопротивление изгибу возрастает с квадратичной зависимостью. Однако верхний передел ограничен наружным диаметральным габаритом скважинного фильтра: сделать фильтрующий элемент 4 диаметром больше внешнего диаметра муфты 7 Dм нельзя из-за возможности разрушения фильтрующего элемента 5 при спуске в скважину.From this formula it follows that with an increase in the height of the profile of the stringer 6 - H 2, its bending resistance increases with a quadratic dependence. However, the upper redistribution is limited by the outer diametrical dimension of the downhole filter: it is impossible to make the
Более подробное обоснование высоты профиля стрингеров 6 с использованием некоторых данных, частично позаимствованных из ГОСТ 633-80. Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним. Технические условия, приведено в табл. 1.A more detailed justification of the height of the profile of
Также возможно применение на практике труб по ГОСТ 632-80. Трубы обсадные и муфты к ним. Технические условия.It is also possible to use pipes in accordance with GOST 632-80 in practice. Casing pipes and couplings for them. Technical conditions.
Из табл. 1 следует, что высота фильтрующего элемента Н0=13,5…16,0 мм.From table. 1 it follows that the height of the filtering element is H 0 = 13.5 ... 16.0 mm.
При высоте профилированной проволоки 7 - Н3 равной 3 мм, учитывая, что Н0=Н3+Н2 имеем высоту Н2 (фиг. 3) профиля стрингеров 6:With the height of the profiled wire 7 - H 3 equal to 3 mm, taking into account that H 0 = H 3 + H 2, we have the height H 2 (Fig. 3) of the profile of stringers 6:
Допустимая максимальная высота стирнгера 7 находится в диапазоне:The allowed
Н2=10,5…13,0 мм, что вполне достаточно для изготовления внешней трубы со стрингерами.H 2 = 10.5 ... 13.0 mm, which is quite enough for the manufacture of an outer pipe with stringers.
Например, при δ2=1,0 мм и δс=1,0 мм, имеем, что высота профиля стрингеров 6 будет находиться в диапазоне:For example, with δ 2 = 1.0 mm and δ c = 1.0 mm, we have that the height of the profile of the
Н2=3,0…5,0 мм.H 2 = 3.0 ... 5.0 mm.
При δ2=2,0 мм и δс=2,0 мWith δ 2 = 2.0 mm and δ c = 2.0 m
Н2=6,0…10,0 мм, что немного меньше максимально-допустимого диапазона Н2=10,5…13,0 мм.H 2 = 6.0 ... 10.0 mm, which is slightly less than the maximum permissible range H 2 = 10.5 ... 13.0 mm.
Кроме того, скважинный фильтр содержит (фиг. 5 и 6) внутренний стержень 12 с резьбой 12, установленный на ней коаксиально внешний цилиндр 14 с радиальными отверстиями 15 и стрингерами 6, выполненными заодно с внешним цилиндром 14. Контактные поверхности 16 стрингеров 6 контактируют с профилированной проволокой 8 и соединены с ней контактной сваркой 10 (фиг. 2, 5 и 6).In addition, the downhole filter contains (Fig. 5 and 6) an
Возможны два варианта выполнения профилированной проволоки 8 фиг. 7 и 8.There are two possible versions of the profiled
По первому варианту профилированная проволока 8 скруглена в месте контакта со стрингерами 6 радиусом R.According to the first option, the profiled
Радиусное скругление вершины, обращенной к оси скважного фильтра может быть выполнено из условия:Radial rounding of the vertex facing the axis of the well screen can be performed from the condition:
R=(0,2…0,25) а, где:R = (0.2 ... 0.25) a, where:
R - радиус скругления вершины,R - radius of rounding of the vertex,
а - ширина профилированной проволоки.a - the width of the profiled wire.
По второму варианту (фиг.8) возможно применение проволоки трапециевидного поперечного сечения, при этом ее меньшее основание обращено к оси скважинного фильтра ОО.According to the second option (Fig. 8), it is possible to use a wire of a trapezoidal cross-section, while its smaller base is directed to the axis of the downhole filter OO.
Внутренний диаметр внутреннего цилиндра 14 может быть выполнен из соотношения:The inner diameter of the
D1=(0,2…0,3)D2, где:D 1 = (0.2 ... 0.3) D 2 , where:
D1 - внутренний диаметр внутреннего стержня 12,D 1 - inner diameter of the
D2 - внутренний диаметр внешнего цилиндра 14.D 2 - inner diameter of the
При таких соотношениях размеров загромождение сечения фильтра внутренним стержнем 12 составляет незначительную величину, а если внутренний стержень 12 выполнен в виде трубы и открыта со стороны входного и выходного торцов, то загромождение еще будет меньше. При необходимости торцы могут быть закрыты соответственно обтекателями 20.With such size ratios, the blockage of the filter section with the
При установке обтекателей 20 гидродинамические потри внутри скважинного фильтра во внутренней полости 11 значительно уменьшаются.When the
На фиг. 5 приведен стрингер 6 с вырезом конца стрингера 21 прямоугольной формы.FIG. 5 shows a
На фиг. 6 приведен внутренний стержень 12 с резьбами 13 на концах и с утолщением под ключ 22 и с внутренней полостью 23.FIG. 6 shows an
Для более удобного между ограничительными кольцами 6 в одном из вариантов могут быть выполнены радиальные вырезы 31 (фиг. 17).For more convenience,
Возможны 4 варианта скважинного фильтра (фиг. 8…14)There are 4 options for the downhole filter (Fig. 8 ... 14)
На фиг. 8 приведен первый вариант скважинного фильтра:FIG. 8 shows the first version of the well filter:
D2≥Dвн, где:D 2 ≥D ext , where:
D2 - внутренний диаметр внешней трубы 13,D 2 - inner diameter of the
Dвн - внутренний диаметр фильтра.D vn is the inner diameter of the filter.
На фиг. 9 приведен второй вариант скважинного фильтра:FIG. 9 shows the second version of the well filter:
D2=Dвн,D 2 = D int ,
где:Where:
D2 - внутренний диаметр внешней трубы 13,D 2 - inner diameter of the
Dвн - внутренний диаметр фильтра.D vn is the inner diameter of the filter.
На фиг. 10 приведен третий вариант скважинного фильтра:FIG. 10 shows the third version of the well filter:
D2≤Dвн,D 2 ≤D corolla,
где:Where:
D2 - внутренний диаметр внешней трубы 13,D 2 - inner diameter of the
Dвн - внутренний диаметр фильтра.D vn is the inner diameter of the filter.
На фиг. 11 приведен конец стрингера 5, второй вариант и его установка в ограничительное кольцо 6, в котором:FIG. 11 shows the end of the
Dвнс < Dвн, VNS D <D ext.
На фиг. 11 приведен третий вариант фиг. 11:FIG. 11 shows a third embodiment of FIG. eleven:
D2<Dвн.D 2 <D int .
На фиг. 12 приведен первый вариант скважинного фильтра:FIG. 12 shows the first version of the well filter:
D2≥Dвн,D 2 ≥D corolla,
где:Where:
D2 - внутренний диаметр внешней трубы 13,D 2 - inner diameter of the
Dвн - внутренний диаметр фильтра.D vn is the inner diameter of the filter.
на фиг. 14 приведен вид В ограничительного кольца 6. Ограничительное кольцо 6 имеет внешнюю фаску 22 на большем диаметре внешнего торца 23 и кольцевую выемку 24 на меньшем диаметре для стыковки к ниппелю 1.in fig. 14 shows a view B of the
На фиг. 14 приведен вид В,FIG. 14 shows view B,
На фиг. 15 приведен первый вариант ограничительного кольца 7.FIG. 15 shows the first version of the
На фиг. 16 приведен второй вариант ограничительного кольца 7.FIG. 16 shows the second version of the
На фиг. 17 приведен третий вариант ограничительного кольца 7 с радиальными папами 31 и внутренней поверхностью 32 конической формы в виде усеченного конуса. На фиг. 18 приведен вид В ограничительного кольца 7, третьего варианта.FIG. 17 shows a third version of the restraining
На фиг. 18 и 19 приведены два варианта сборки фильтрующих блоков 4. При этом в варианте фиг. 19 применяют только сварные швы 9 с наружной стороны. А в варианте фиг. 20 и с наружной - сварные швы 9 и внутренние сварные швы 30. Второй вариант имеет большую прочность на растяжение.FIG. 18 and 19 show two variants of the assembly of the
Сборка скважинного фильтраWell screen assembly
При сборке отдельно (фиг. 1…23) изготавливают ниппели 1, ограничительные кольца 7 и фильтрующие элементы 5.When assembled separately (Fig. 1 ... 23),
Фильтрующие элементы 5 собирают на оправке (не показано) на которой устанавливают внутренняя обойма 19 со стрингерами 6 и на них наматывают профилированную проволоку 8 периодически приваривая ее к стрингерам 6 контактной сваркой 10 (фиг. 12).The
Фильтрующие элементы 5 после из сборки приваривают с обеих сторон к ограничительным кольцам 7 сварочными швами 9 (фиг. 1, 2 и 19, 20).The
При помощи вращения внутреннего стержня 12 по резьбам 13, имеющим противоположное направление (правое и левое) создают осевое напряжение натяжения в стрингерах 6. Это улучшает сопротивление изгибу и сжатию скважинного фильтра.By rotating the
Потом фильтрующие элементы 5 приваривают к ограничительным кольцам 7 при помощи внутренних сварочных швов 30. Ниппеля 1 вставляют во внутренние проточки 24 (фиг. 1, 2 и 19, 20) и приваривают к ограничительным кольцам 7 тоже сварочными швами 9 (фиг. 1 и 2). Возможно изготовление скважинного фильтра с двумя и более фильтрующими блоками 4 (фиг. 21), соединенными промежуточными кольцами 37.Then the
РАБОТА СКВАЖИНОГО ФИЛЬТРАWELL FILTER OPERATION
Скважинный фильтр предназначен для очистки нефти или газа от посторонних примесей (фиг. 1…23). Для этого скважинный фильтр устанавливают в состав эксплуатационной колонны (не показано). Нефть (газ) через зазор δ1 между витками профилированной проволоки 8 и далее через зазоры между стрингерами 6 - δ2 поступает во внутреннюю полость 11 с высокой степенью очистки.The downhole filter is designed to clean oil or gas from impurities (Fig. 1 ... 23). For this, the downhole filter is installed in the production casing (not shown). Oil (gas) through the gap δ 1 between the turns of the profiled
Степень фильтрации зависит преимущественно от зазора δ1 и задается заказчиком обычно в диапазоне от 0,1 до 1,0 мм. При этом не допустима деформация витков профилированной проволоки 8 ни при изготовлении, ни при перевозке и спуске скважинного фильтра в скважину. Это достигнуто контактом профилированной проволоки 8 со стрингерами 6 при приварке, их сварке без вытяжки профилированной проволоки 6 за счет большей площади их контакта между собой.The degree of filtration depends mainly on the gap δ 1 and is set by the customer, usually in the range from 0.1 to 1.0 mm. At the same time, deformation of the turns of the profiled
Проходя через зазоры δ2 между стрингерами 6 (фиг. 10) во внутреннюю полость 11 добываемый продукт очищается.Passing through the gaps δ 2 between the stringers 6 (Fig. 10) into the
Предложенная конструкция обеспечивает улучшение фильтрации за счет стабильности бокового зазора между рядами профилированной проволоки δ1 (фиг. 10) и повышает его прочность за счет предложенного профиля стрингеров 6 и профилированной проволоки 8.The proposed design provides improved filtration due to the stability of the lateral gap between the rows of profiled wire δ 1 (Fig. 10) and increases its strength due to the proposed profile of the
При применении нескольких фильтрующих блоков 4, их прочность на разрыв, скручивание и вибронагрузки увеличивается.When using
Применение изобретения позволило:Application of the invention allowed:
увеличить прочность скважинного фильтра на изгиб и сохраненить прочности на растяжение и кручение,increase the bending strength of the well screen and maintain tensile and torsional strength,
- увеличить прочность скважинного фильтра при воздействии изгибающих и сжимающих нагрузок,- to increase the strength of the well screen when exposed to bending and compressive loads,
- улучшить очистку добываемого продукта за счет уменьшение деформации витков профилированной проволоки при сварке и при спуске скважинного фильтра в скважину.- to improve the cleaning of the extracted product by reducing the deformation of the turns of the profiled wire during welding and when running the well screen into the well.
Claims (21)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020105814A RU2729577C1 (en) | 2020-02-06 | 2020-02-06 | Downhole filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020105814A RU2729577C1 (en) | 2020-02-06 | 2020-02-06 | Downhole filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2729577C1 true RU2729577C1 (en) | 2020-08-10 |
Family
ID=72085965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020105814A RU2729577C1 (en) | 2020-02-06 | 2020-02-06 | Downhole filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2729577C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1021768A1 (en) * | 1981-07-24 | 1983-06-07 | Дрогобычское Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Всесоюзного Промышленного Объединения По Изготовлению Запчастей И Капремонту Технологического Оборудования "Союзгазмашремонт" | Deep-wall filter |
US5004049A (en) * | 1990-01-25 | 1991-04-02 | Otis Engineering Corporation | Low profile dual screen prepack |
US5339895A (en) * | 1993-03-22 | 1994-08-23 | Halliburton Company | Sintered spherical plastic bead prepack screen aggregate |
RU2402675C2 (en) * | 2008-11-27 | 2010-10-27 | Владимир Александрович Чигряй | Hydro-dynamic filter |
RU152705U1 (en) * | 2014-10-07 | 2015-06-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | DEPTH PUMP FILTER |
RU2606470C1 (en) * | 2016-01-25 | 2017-01-10 | Дмитрий Валентинович Моисеев | Frameless borehole filter |
-
2020
- 2020-02-06 RU RU2020105814A patent/RU2729577C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1021768A1 (en) * | 1981-07-24 | 1983-06-07 | Дрогобычское Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Всесоюзного Промышленного Объединения По Изготовлению Запчастей И Капремонту Технологического Оборудования "Союзгазмашремонт" | Deep-wall filter |
US5004049A (en) * | 1990-01-25 | 1991-04-02 | Otis Engineering Corporation | Low profile dual screen prepack |
US5339895A (en) * | 1993-03-22 | 1994-08-23 | Halliburton Company | Sintered spherical plastic bead prepack screen aggregate |
RU2402675C2 (en) * | 2008-11-27 | 2010-10-27 | Владимир Александрович Чигряй | Hydro-dynamic filter |
RU152705U1 (en) * | 2014-10-07 | 2015-06-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | DEPTH PUMP FILTER |
RU2606470C1 (en) * | 2016-01-25 | 2017-01-10 | Дмитрий Валентинович Моисеев | Frameless borehole filter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2606470C1 (en) | Frameless borehole filter | |
US5979551A (en) | Well screen with floating mounting | |
US6464261B1 (en) | Pipe coupling | |
JPS5832275B2 (en) | screen | |
EP0674095B1 (en) | Well screen with coiled element | |
US8281855B2 (en) | Shrouded tubular | |
OA11330A (en) | Well casing assembly with erosion protection for inner screen. | |
MXPA01011019A (en) | Threaded connection with high compressive rating. | |
IE46407B1 (en) | Protected well screen | |
WO1998035132A1 (en) | Prepacked flush joint well screen | |
US20140116725A1 (en) | Tubular Member Coupling and Lining Systems and Methods | |
RU2603309C1 (en) | Slit-type well filter | |
RU2729577C1 (en) | Downhole filter | |
RU2729299C1 (en) | Downhole filter | |
RU164013U1 (en) | FRAMELESS WELL FILTER | |
WO2012135587A2 (en) | Premium mesh screen | |
RU2725984C1 (en) | Downhole filter | |
RU2594903C1 (en) | Frameless borehole filter | |
RU2726678C1 (en) | Downhole filter | |
JP2003342977A (en) | Spreadable screen for horizontal well and for inclined well and its execution method | |
RU2378494C1 (en) | Slotted filter with wired filtrating element | |
RU2729298C1 (en) | Downhole filter and its cleaning method | |
RU2724731C1 (en) | Downhole filter | |
RU2347890C2 (en) | Well filter | |
RU2610738C1 (en) | Slotted borehole filter |