|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Скважинный фильтр, состоящий из корпуса с циркуляционными отверстиями, фильтрующего элемента, установленного на корпусе и выполненного с продольными стрингерами и размещенной на них профильной проволочной навивкой, упорных колец, жестко закрепляющих торцевые поверхности фильтрующего элемента на корпусе, втулки с уплотнительными кольцами, срезных элементов и защитного кожуха, отличающийся тем, что в циркуляционные отверстия, расположенные на корпусе в шахматном порядке по спирали, ввинчены герметичные заглушки, а выше фильтрующего элемента на корпусе по спирали выполнены резервные отверстия с ввинченными в них пустотелыми герметичными пробками и перекрыты изнутри корпуса втулкой с уплотнительными кольцами, которая имеет с двух сторон внутренние фаски с плавным переходом и упирается на ввинченные в корпус срезные элементы - винты, при этом защитный кожух установлен на фильтрующем элементе, а герметичные заглушки, пустотелые герметичные пробки и защитный кожух выполнены из растворяющего при химическом воздействии материала.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Скважинный фильтр, состоящий из корпуса с циркуляционными отверстиями, фильтрующего элемента, установленного на корпусе и выполненного с продольными стрингерами и размещенной на них профильной проволочной навивкой, упорных колец, жестко закрепляющих торцевые поверхности фильтрующего элемента на корпусе, втулки с уплотнительными кольцами, срезных элементов и защитного кожуха, отличающийся тем, что в циркуляционные отверстия, расположенные на корпусе в шахматном порядке по спирали, ввинчены герметичные заглушки, а выше фильтрующего элемента на корпусе по спирали выполнены резервные отверстия с ввинченными в них пустотелыми герметичными пробками и перекрыты изнутри корпуса втулкой с уплотнительными кольцами, которая имеет с двух сторон внутренние фаски с плавным переходом и упирается на ввинченные в корпус срезные элементы - винты, при этом защитный кожух установлен на фильтрующем элементе, а герметичные заглушки, пустотелые герметичные пробки и защитный кожух выполнены из растворяющего при химическом воздействии материала.
Евразийское 027540 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.08.31
(21) Номер заявки 201500688
(22) Дата подачи заявки 2015.04.10
(51) Int. Cl. E21B 43/08 (2006.01)
(54) СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР
(43) 2016.10.31
(96) 2015/012 (AZ) 2015.04.10
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА (НИПИНГ) (AZ)
(72) Изобретатель:
Исмаилов Фахреддин Саттар оглы, Сулейманов Багир Алекпер оглы, Ибадов Гахир Гусейн оглы, Гашимова Фирангиз Али Ага кызы (AZ)
(56) RU-C1-2102585 SU-A-1102903 UA-C2-102058 US-A1-20070039741
(57) Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, а именно к скважинным щелевым фильтрам, применяемым в нефтегазодобывающей промышленности для более эффективного освоения нефтяных и газовых скважин. Задачей изобретения является продление срока службы скважинного фильтра путем обеспечения дополнительного сообщения между пластом и скважиной. Скважинный фильтр, состоящий из корпуса с циркуляционными отверстиями, фильтрующего элемента, установленного на корпусе и выполненного с продольными стрингерами, и размещенной на них профильной проволочной навивкой, упорных колец, жестко закрепляющих торцевые поверхности фильтрующего элемента на корпусе, втулки с уплотнительными кольцами, срезных элементов и защитного кожуха, где в циркуляционные отверстия, расположенные на корпусе в шахматном порядке по спирали, ввинчены герметичные заглушки, а выше фильтрующего элемента на корпусе по спирали выполнены резервные отверстия с ввинченными в них пустотелыми герметичными пробками и перекрыты изнутри корпуса втулкой с уплотнительными кольцами, которая имеет с двух сторон внутренние фаски с плавным переходом и упирается на ввинченные в корпус срезные элементы - винты, при этом защитный кожух установлен на фильтрующем элементе, а герметичные заглушки, пустотелые герметичные пробки и защитный кожух выполнены из растворяющего при химическом воздействии материала.
Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, а именно к скважинным щелевым фильтрам, применяемым в нефтегазодобывающей промышленности для более эффективного освоения нефтяных и газовых скважин.
Известен щелевой фильтр с проволочным фильтрующим элементом, содержащий перфорированную трубу с ниппельной и муфтовой частями, концентрично которой выполнен фильтрующий элемент из намотанной по спирали проволоки, соединенной с проволочными продольными стрингерами. При этом проволока в спирали уложена виток к витку, как минимум на одной из соприкасающихся сторон проволоки выполнена обеспечивающая фильтрующий зазор тангенциальная или пересекающаяся насечка. Профиль насечки может быть выполнен прямоугольным, треугольным или полукруглым. Проволока фильтрующего элемента выполнена из нержавеющей стали [1].
Недостатком фильтра является высокое гидравлическое сопротивление и низкая степень фильтрации, которая ограничивается размером отверстий в срезаемых пробках, вследствие чего фильтр быстро заполняется фильтратом и перестает выполнять свои функции.
Известен скважинный фильтр, содержащий трубу в отверстиях, с герметизирующими срезаемыми пробками, фильтрующую сетку, дренажную сетку и защитный перфорированный кожух, которые установлены концентрично трубе [2].
Недостатком данного фильтра является низкий КПД использования поверхности фильтрующей сетки и соответственно его низкая фильтрующая способность, а также снижение в процессе эксплуатации пропускной способности фильтра.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является скважинный фильтр, состоящий из корпуса с циркуляционными отверстиями, фильтрующего элемента, установленного на корпусе и выполненного с продольными стрингерами и размещенной на них профильной проволочной навивкой, упорного кольца, жестко закрепляющего торцевую поверхность фильтрующего элемента на корпусе и кожуха, образующего с корпусом кольцевую камеру, и помещенной в ней втулкой с упорными элементами и уплотнительными кольцами, при этом кожух и втулка соединены срезными элементами. Сообщение внутриколонного и заколонного пространств скважины осуществляется продольным перемещением втулки [3].
Недостатком данного устройства является препятствие для прохода цементировочной пробки (манжеты) при цементации скважины, созданное выступающими частями упорных элементов внутри корпуса, а также заполнение щелевых отверстий цементным раствором, что усложняет продольное перемещение втулки и то, что после полного прекращения сообщения между пластом и скважиной в следствии заилении и кольматации щелей фильтрующего элемента требуются пристрелочные работы с помощью перфораторов, что приводит к разрушению цементного кольца в заколонном пространстве.
Задачей изобретения является продление срока службы скважинного фильтра путем обеспечения дополнительного сообщения между пластом и скважиной.
Поставленная задача решается тем, что в скважинном фильтре, состоящем из корпуса с циркуляционными отверстиями, фильтрующего элемента, установленного на корпусе и выполненного с продольными стрингерами и размещенной на них профильной проволочной навивкой, упорных колец, жестко закрепляющих торцевые поверхности фильтрующего элемента на корпусе, втулки с уплотнительными кольцами, срезных элементов и защитного кожуха, в циркуляционные отверстия, расположенные на корпусе в шахматном порядке по спирали, ввинчены герметичные заглушки, а выше фильтрующего элемента на корпусе по спирали выполнены резервные отверстия с ввинченными в них пустотелыми герметичными пробками и перекрыты изнутри корпуса втулкой с уплотнительными кольцами, которая имеет с двух сторон внутренние фаски с плавным переходом и упирается на ввинченные в корпус срезные элементы - винты, при этом защитный кожух установлен на фильтрующем элементе, а герметичные заглушки, пустотелые герметичные пробки и защитный кожух выполнены из растворяющего при химическом воздействии материала.
Для создания сообщения между пластом и скважиной после полной забивки фильтрующего элемента на корпусе выше фильтрующего элемента предусмотрены резервные отверстия, перекрытые изнутри срезающей втулкой с уплотнительными кольцами. Срезающая втулка имеет внутренние фаски для плавного прохода через нее цементировочной пробки (манжеты) при цементации скважины.
Установленный на фильтрующем элементе и выполненный из растворяющего при химическом воздействии материала защитный кожух предохраняет фильтрующие щели и полость между корпусом и профильной проволочной навивкой от заполнения цементным раствором при цементации спущенной обсадной колонны.
Благодаря этой конструкции продлевается срок службы скважинного фильтра и создается циркуляция заколонного пространства с внутриколонным.
Сущность изобретения поясняется на фиг. 1-4, где на фиг. 1 приведен скважинный фильтр в сборе, на фиг. 2 приведено сечение А-А, на фиг. 3 приведен вид Б, на фиг. 4 приведен вид В.
Предлагаемый скважинный фильтр состоит из следующих частей: обсадной трубы - корпуса 1 (фиг. 1) с циркуляционными отверстиями 2 (фиг. 2), расположенными в шахматном порядке по спирали, в которые ввинчиваются герметичные заглушки 3, предотвращающие засорение фильтра при его монтаже и последующем цементировании скважины и удаляемые при химическом воздействии и присоединительной резьбой на концах, на одном из которых установлена соединительная муфта 4, фильтрующего элемента 5, который выполнен с продольными стрингерами 6 с размещенной на них профильной проволочной навивкой 7, соединенной с помощью контактной сварки в каждой точке пересечения, торцевые поверхности которого жестко закреплены упорными кольцами 8 (фиг. 3), при помощи которых фильтрующий элемент 5 концентрично устанавливается на корпусе 1, защитного кожуха 9 из алюминиевого листа, растворяющего при химическом воздействии, который предохраняет фильтрующие щели 10 и полость 11 между корпусом 1 и профильной проволочной навивкой 7 с продольными стрингерами 6 от заполнения цементным раствором при цементации спущенной обсадной колонны, резервных отверстий 12 (фиг. 4) на корпусе 1, расположенных выше фильтрующего элемента 5 с ввинченными в них пустотелыми герметичными пробками 13, удаляемыми также при химическом воздействии, втулки 14, которая упирается на срезные элементы - винты 15 и уплотняется уплотнительными кольцами 16.
Сборка скважинного фильтра осуществляется в следующей последовательности: циркуляционные отверстия 2 соответствующей обсадной трубы - корпуса 1, имеющей на концах присоединительную резьбу, сначала глушатся герметичными заглушками 3 из материала, разрушаемого при химическом воздействии. Затем на корпус 1 надевается фильтрующий элемент 5, который приваривается к нему в зоне циркуляционных отверстий 2 с герметичными заглушками 3. Далее с двух сторон на корпус 1 надевают дополнительные кольца из алюминия до упора с упорными кольцами 8 фильтрующего элемента 5. На дополнительные кольца навинчиваются центраторы, облегчающие процесс спуска, которые затем привариваются к корпусу 1. Между дополнительным кольцом и центратором ставится уплотнитель для предотвращения попадания цементного раствора в зону фильтра во время цементации скважины. Чтобы предохранить фильтрующие щели 10 и полость 11 между корпусом 1 и профильной проволочной навивкой 7 от заполнения цементным раствором при цементации спущенной обсадной колонны, на фильтрующий элемент 5 плотно оборачивается защитный кожух 9 из материала, растворяющего при химическом воздействии - тонкий лист алюминия, который по торцам ложится на дополнительные кольца. Затем защитный кожух 9 приваривается встык по длине листа, а по торцам - по замкнутому контуру к дополнительным кольцам.
В резервные отверстия 12 на корпусе 1, расположенные по спирали выше фильтрующего элемента 5, завинчиваются пустотелые герметичные пробки 13 из растворяющего при химическом воздействии материала и перекрываются изнутри втулкой 14, которая вставляется в корпус 1 и удерживается в нем срезными элементами - винтами 15, ввинченными в корпус 1, и уплотняется уплотнительными кольцами 16. На втулке 14 с двух сторон выполнены внутренние фаски 17 с плавным переходом для плавного и беспрепятственного прохода через него цементировочной пробки (манжеты).
Скважинный фильтр предназначен для предотвращения разрушения призабойной зоны пласта и выноса на поверхность песка и других механических примесей при эксплуатации скважин, а также продления его срока службы, и работает следующим образом.
Собранный фильтр на обсадной колонне спускается в заданный интервал скважины и устанавливается против продуктивного пласта. В зависимости от высоты подъема цемента за колонной в обсадную трубу закачивают расчетный объем цементного раствора и оставляют для его затвердения. В цементный раствор в интервале фильтра добавляют материал, растворимый химическим реагентом. После затвердения цемента в насосно-компрессорные трубы, спущенные до нижних отверстий на корпусе фильтра, закачивают химический реагент расчетного объема, затем трубы приподнимают выше уровня химического реагента. Далее выдерживают скважину на время для разрушения герметичных заглушек 3 в циркуляционных отверстиях 2 на корпусе 1. Химический реагент, вступая в реакцию с герметичными заглушками 3, полностью растворяет их, и проходя через циркуляционные отверстия 2, полость 11 и фильтрующие щели 10, также растворяет защитный кожух 9 из алюминия, а затем, взаимодействуя с затвердевшим цементом, образует в нем каналы, после чего создается циркуляция заколонного пространства с внутрико-лонным. Далее растворяются и пустотелые герметичные пробки 13, освобождая доступ к резервным отверстиям 12. Пластовая жидкость с песком и механическими примесями, поступая через образовавшиеся каналы в затвердевшем цементе и фильтруясь через фильтрующие щели 10, проходит через полость 11 и циркуляционные отверстия 2 на корпусе 1 и по насосно-компрессорным трубам поднимается на поверхность. Для исключения значительных гидравлических потерь и уменьшения пропускной способности фильтра общая площадь циркуляционных отверстий 2 на корпусе 1, а также фильтрующих щелей 10 фильтрующего элемента 5 должна быть больше площади поперечного сечения колонны. Одновременно необходимо учитывать горное механическое давление, при этом имея в виду, что изготовить скважин-ный фильтр с удлиненным фильтрующим элементом нецелесообразно, так как при не соприкосновении стрингеров к основной трубе повреждение фильтрующего элемента неизбежно. Исходя из вышеизложенного, а также коэффициента фильтрации через песок, длину фильтрующего элемента необходимо выбирать в пределах 2-3 м.
При окончательном прекращении сообщения между пластом и скважиной вследствие заиления и кольматации щелей 10 фильтрующего элемента 5 и не восстанавливающегося даже после химической обработки в скважину на насосно-компрессорных трубах спускают внутриколонный инструмент (на фигуре не показан), с помощью которого ударяют по втулке 14, вследствие чего срезаются срезные элементы - винты 15, и втулка 14 опускается вниз, открывая доступ во внутрь скважины через резервные отверстия 12, которые были расположены за ней. Таким образом, исключаются пристрелочные работы с помощью перфораторов и вызов геофизической партии для ведения этих работ, а это, в свою очередь, исключает опасность разрушения цементного кольца в заколонном пространстве.
Данный скважинный фильтр является частью обсадной колонны, где монтаж и установка совмещены со спуском обсадной колонны, что не требует дополнительных спуско-подъемных операций и, следовательно, исключается использование дополнительных грузоподъемных механизмов и скважинного оборудования. Использование устройства позволяет упростить технологию вскрытия пласта, ограничивает поступление песка, что в конечном итоге приводит к увеличению межремонтного периода скважин, сокращению текущих и капитальных работ, увеличению дебита скважин, а также продлевает срок службы скважины.
Литература.
1. Патент RU № 2378494, E21 B43/08, 2010.
2. Патент RU № 16758 U1, E21 B43/00, 2001.
3. Патент RU № 2102585, E21 B43/08,1998.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Скважинный фильтр, состоящий из корпуса с циркуляционными отверстиями, фильтрующего элемента, установленного на корпусе и выполненного с продольными стрингерами и размещенной на них профильной проволочной навивкой, упорных колец, жестко закрепляющих торцевые поверхности фильтрующего элемента на корпусе, втулки с уплотнительными кольцами, срезных элементов и защитного кожуха, отличающийся тем, что в циркуляционные отверстия, расположенные на корпусе в шахматном порядке по спирали, ввинчены герметичные заглушки, а выше фильтрующего элемента на корпусе по спирали выполнены резервные отверстия с ввинченными в них пустотелыми герметичными пробками и перекрыты изнутри корпуса втулкой с уплотнительными кольцами, которая имеет с двух сторон внутренние фаски с плавным переходом и упирается на ввинченные в корпус срезные элементы -винты, при этом защитный кожух установлен на фильтрующем элементе, а герметичные заглушки, пустотелые герметичные пробки и защитный кожух выполнены из растворяющего при химическом воздействии материала.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
027540
- 1 -
(19)
027540
- 1 -
(19)
027540
- 1 -
(19)
027540
- 1 -
(19)
027540
- 1 -
(19)
027540
- 4 -
027540
- 4 -
|
