RU2161696C2

RU2161696C2 - Strainer of oil-well sucker-rod pump

Info

Publication number: RU2161696C2
Application number: RU98111717A
Authority: RU
Inventors: В.А. Сафин; Ш.Ф. Тахаутдинов; Р.Г. Фархутдинов; О.Н. Ермаков; Г.В. Новиков
Original assignee: Сафин Велир Ахатович
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 2001-01-10

Abstract

FIELD: oil-producing industry; protection of pumps from stopping with particles contained in fluid. SUBSTANCE: device has perforated receiving tube embraced bottom by branch pipe. The latter has friction shoe for its fixation in well casing string and possible motion of receiving tube upward during pump sucking. During discharge the tube moves downward. During suction and displacement, well fluid flows through holes of receiving tube. EFFECT: higher operating reliability of strainer due to generation of periodic pulses through filter members in reverse direction. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано в добыче нефти для увеличения продолжительности работы штанговых скважинных насосов путем защиты их от засорения содержащимися в скважинной жидкости частицами. The invention relates to the oil and gas industry and can be used in oil production to increase the duration of sucker rod pumps by protecting them from clogging particles contained in the well fluid.

Известны фильтры скважинного оборудования, включающие патрубок с радиальными отверстиями и закрывающие эти отверстия фильтрующие элементы в виде сетки из металлической проволоки (а.с. СССР 1076572 и 1645470, патент РФ 94042229 кл. 6 E 21 В 43/08), в виде металлических колец и дисков с канавками (а.с. СССР 1530759 и 1587179) или в виде металлокерамических втулок (а.с. СССР 1550103 и 1161692). Недостатком их является то, что фильтрующие элементы не очищаются от осадков и быстро забиваются содержащимися в скважинной жидкости частицами. Well-known filters of downhole equipment, including a nozzle with radial openings and filtering elements covering these holes in the form of a mesh of metal wire (AS USSR 1076572 and 1645470, RF patent 94042229 class 6 E 21 V 43/08), in the form of metal rings and disks with grooves (USSR AS 1530759 and 1587179) or in the form of cermet bushings (USSR AS 1550103 and 1161692). Their disadvantage is that the filter elements are not cleaned of sediment and quickly clogged by particles contained in the well fluid.

Известны фильтры скважинных насосов, в которых фильтрующие элементы выполнены из упругоэластичного материала, деформируются под действием изменяющегося перепада давления и сохраняют первоначальную пропускную способность (а.с. СССР 1472648). Однако они сложны в изготовлении и малоэффективны в условиях осаждения липких парафиносмолистых веществ. Well pump filters are known in which the filter elements are made of an elastic material, deform under the influence of a changing pressure drop and retain their original throughput (A.S. USSR 1472648). However, they are difficult to manufacture and ineffective in the conditions of deposition of sticky paraffin-resinous substances.

Известны также фильтры скважинных насосов, в которых фильтрующие элементы выполнены в виде пружин или снабжены пружинными амортизаторами и эластичными ограничителями, обеспечивающими самоочищение их под действием механических импульсов, возникающих при циклическом удлинении колонны труб во время работы насоса (а.с. СССР 439594 и 1523654). Они также имеют сложную конструкцию и малоэффективны в условиях осаждения липких парафиносмолистых веществ. Well pump filters are also known, in which the filter elements are made in the form of springs or are equipped with spring shock absorbers and elastic limiters, which ensure their self-cleaning under the influence of mechanical impulses arising from the cyclic extension of the pipe string during pump operation (AS USSR 439594 and 1523654) . They also have a complex structure and are ineffective in the conditions of the deposition of sticky paraffin-resinous substances.

Наиболее близким к предлагаемому является фильтр скважинного насоса, содержащий перфорированную приемную трубу, охватывающий ее снизу подвижный вдоль оси патрубок со скребком, прикрепленный к днищу патрубка и уплотненный в приемной трубе шток с возвратной пружиной (а.с. СССР 1432199 A1, кл. 4 E 21 В 43/08 "Скважинный фильтр", авторы Р.В.Степанов и др., опубл. 23.10.88 г., бюл. N 39). Closest to the proposed one is a well pump filter containing a perforated receiving pipe, covering it from below movable along the axis of the pipe with a scraper, attached to the bottom of the pipe, and a rod with a return spring sealed in the receiving pipe (A.S. USSR 1432199 A1, class 4 E 21 In 43/08 "Well Filter", authors R.V. Stepanov and others, publ. 10.23.88, bull. N 39).

Недостатком этого фильтра является создание больших гидравлических сопротивлений на приеме насоса, низкая надежность в работе и малая эффективность в условиях осаждения из скважинной жидкости липких парафиносмолистых веществ. Для перемещения патрубка со скребком вверх необходимо преодолеть не только сопротивление пружины и осадков на приемной трубе, но и сопротивление осадков и уплотнительной набивки вокруг штока, а также вес всех подвижных деталей. Осадки песка и парафиносмолистых веществ в нижней части приемной трубы и в зазорах между подвижными деталями могут также задержать шток в верхнем положении. Парафино-смолистые осадки промазываются скребком по всей поверхности приемного патрубка, забивая ее радиальные отверстия. The disadvantage of this filter is the creation of large hydraulic resistances at the pump intake, low reliability and low efficiency in the conditions of sticky paraffin-resinous substances from the well fluid. To move the pipe with the scraper up, it is necessary to overcome not only the resistance of the spring and precipitation on the receiving pipe, but also the resistance of the precipitation and sealing packing around the rod, as well as the weight of all moving parts. Precipitation of sand and paraffin-resinous substances in the lower part of the receiving pipe and in the gaps between the moving parts can also hold the rod in the upper position. Paraffin-resinous sediments are smeared with a scraper over the entire surface of the inlet pipe, clogging its radial holes.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности работы фильтра в условиях осаждения из скважинной жидкости липких парафиносмолистых веществ путем создания периодических гидравлических импульсов через фильтрующие элементы в обратном направлении. Достигается это тем, что в фильтре, содержащем перфорированную приемную трубу и охватывающий ее снизу патрубок, патрубок снабжен фрикционным башмаком для фиксации его в обсадной колонне скважины и возможности перемещения приемной трубы вверх при всасывании насоса, перемещения этой трубы вниз при нагнетании насоса, всасывания и вытеснения скважинной жидкости через отверстия приемной трубы. The purpose of the invention is to increase the reliability and efficiency of the filter in the conditions of deposition of sticky paraffin-resinous substances from the well fluid by creating periodic hydraulic pulses in the opposite direction through the filter elements. This is achieved by the fact that in the filter containing the perforated receiving pipe and the pipe covering it from below, the pipe is equipped with a friction shoe for fixing it in the casing of the well and the possibility of moving the receiving pipe upward when the pump is sucked in, move it down when pumping, suction and displacement downhole fluid through the openings of the receiving pipe.

Другой целью изобретения является уменьшение гидравлических сопротивлений на приеме насоса путем включения в работу второго более грубого фильтра в случае засорения основного тонкого фильтра. Достигается это тем, что нижняя часть патрубка выполнена с отверстиями для грубой фильтрации жидкости и снабжена обратным клапаном для пpопуска жидкости в насос. Another objective of the invention is to reduce hydraulic resistance at the pump intake by switching on a second coarser filter in case of clogging of the main thin filter. This is achieved by the fact that the lower part of the nozzle is made with holes for coarse fluid filtration and is equipped with a check valve for the passage of fluid into the pump.

На чертеже фильтр включает перфорированную приемную трубу 1, установленный на ее нижнюю часть патрубок 2 с седлом 3 и установленные в патрубке фрикционные башмаки 4 с пружинами 5. Приемная труба 1 может быть оснащена сеткой 6, обеспечивающей более тонкую очистку скважинной жидкости. Часть патрубка 2 ниже седла 3 выполнена с отверстиями 7 для грубой очистки скважинной жидкости. Седло 3 закрыто шаровым обратным клапаном 8. In the drawing, the filter includes a perforated receiving pipe 1, a pipe 2 with a seat 3 mounted on its lower part, and friction shoes 4 with springs 5 installed in the pipe. The receiving pipe 1 can be equipped with a mesh 6, which provides finer cleaning of the well fluid. Part of the pipe 2 below the seat 3 is made with holes 7 for rough cleaning of the well fluid. Seat 3 is closed by ball check valve 8.

Фильтр присоединяется снизу к штанговому скважинному насосу, который спускается на трубах, и работает следующим образом. The filter is attached to the bottom of the sucker rod pump, which descends on the pipes, and works as follows.

Во время всасывания насоса, когда штанги поднимаются вверх, нагрузка на трубы уменьшается, они укорачиваются и приемная труба 1 перемещается вверх, а патрубок 2 удерживается на месте башмаками 4, прижатыми к стенке скважины. Скважинная жидкость поступает в насос через тонкий фильтр, образованный отверстиями трубы 1 и сеткой 6 на этой трубе. Во время нагнетания насоса, когда штанги опускаются вниз, нагрузка на трубы увеличивается, они удлиняются и приемная труба 1 перемещается вниз. При этом часть жидкости из патрубка вытесняется в скважину через отверстия трубы 1 и сетку 6, обеспечивая их промывку от осадков и тем самым удлиняя время работы фильтра тонкой очистки. В случае засорения сетки и увеличения гидравлических сопротивлений в фильтре под действием перепада давления шаровой клапан 8 открывается и скважинная жидкость поступает в насос через отверстия 7 в патрубке 2 ниже седла 3. Тем самым обеспечивается более продолжительная бесперебойная работа насоса и увеличивается межремонтный период скважины. During the suction of the pump, when the rods rise up, the load on the pipes decreases, they are shortened and the intake pipe 1 moves up, and the pipe 2 is held in place by shoes 4 pressed against the well wall. The borehole fluid enters the pump through a thin filter formed by the openings of the pipe 1 and the mesh 6 on this pipe. During pumping, when the rods are lowered, the load on the pipes increases, they lengthen and the receiving pipe 1 moves down. At the same time, part of the liquid from the nozzle is displaced into the well through the openings of the pipe 1 and the grid 6, ensuring their washing from precipitation and thereby lengthening the operating time of the fine filter. In the event of clogging of the mesh and an increase in hydraulic resistance in the filter under the influence of a pressure drop, the ball valve 8 opens and the well fluid enters the pump through the holes 7 in the nozzle 2 below the seat 3. This ensures a longer uninterrupted pump operation and increases the well overhaul period.

Claims

1. A well pump filter containing a perforated receiving pipe and a pipe covering it from below, characterized in that the pipe is equipped with a friction shoe for fixing it in the casing of the well and the possibility of moving the receiving pipe upward while suctioning the pump, moving it downwardly while pumping, suctioning and displacing the wellbore fluid through the openings of the receiving pipe.

2. The filter according to claim 1, characterized in that the lower part of the nozzle is made with holes for coarse filtration of the liquid and is equipped with a check valve for passing liquid into the pump.