RU2606470C1

RU2606470C1 - Frameless borehole filter

Info

Publication number: RU2606470C1
Application number: RU2016102242A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Валентинович Моисеев
Original assignee: Дмитрий Валентинович Моисеев
Priority date: 2016-01-25
Filing date: 2016-01-25
Publication date: 2017-01-10

Abstract

FIELD: oil industry.

SUBSTANCE: invention relates to oil and gas industry and can be used in production of gas and oil. Filter comprises two nipples and at least one filter element, protective jacket with holes, and arranged between limiting rings. Each filter element is placed on longitudinal elements, and both nipples are welded to extreme limiting rings. Inside filter without annular gap there is a circular casing, inside of which with an annular gap is installed means of swirling produced product. Filter element can be meshed. Filter element can be made in form of one filter mesh and two drain meshes, arranged concentrically.

EFFECT: higher filter capacity, reduced weight, possibility of cleaning filter.

28 cl, 30 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче газа и нефти.The invention relates to the oil and gas industry and can be used in the extraction of gas and oil.

Известен щелевой скважинный фильтр по патенту РФ на полезную модель №71694. Фильтр содержит перфорированную трубу, на которой установлены продольные опорные элементы, на внешней поверхности которых намотана проволока с образованием зазоров между витками, отличается тем, что 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.Known slotted well filter according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 71694. 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, characterized in that the wire is welded or soldered to the longitudinal elements, and the ratio of the installation step of the longitudinal elements to their height is made in the range from 1 , 0 to 10. A filter screen 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 screen. Between the longitudinal support elements and the filter screen, a drainage screen is installed.

Недостатком фильтра является низкая надежность и быстрый абразивный износ фильтрующего элемента.The disadvantage of the filter is the low reliability and fast abrasive wear of the filter element.

Известен скважинный фильтр по патенту РФ на изобретение №2507384, МПК Е21В 43/08, опубл. 20.02.2014 г., прототип.Known well filter according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2507384, IPC ЕВВ 43/08, publ. 02/20/2014, the prototype.

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 пятиграненным, 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 well filter contains a perforated carrier tube and a slotted filter element made of a wire wound on longitudinal elements in a spiral, the cross section of a wire wound in a spiral made five-sided, one of the faces of the wire is parallel to the longitudinal axis of the filter and forms its outer surface, and each side is made with two faces, the upper ones form a filter 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 are the low strength of the wire of the filter element, which leads to a change in the gaps during the descent of the downhole filter, and the rapid abrasive wear of the "narrowest point" of the filter element.

Решение указанных задач достигнуто в бескаркасном скважинном фильтре, включающем 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.The solution of these problems was achieved in a frameless well filter, including two nipples and at least one filter element, closed by a protective casing having holes, and made between the restrictive rings, so that each filter element is laid on the longitudinal elements, and both nipples are welded to the extreme restrictive rings, inside the filter without an annular gap, an annular casing is installed, inside which a means for twisting the produced product is installed with an annular gap.

Фильтрующий элемент может быть выполнен сетчатым. Сетчатый фильтрующий элемент может быть выполнен в виде одной фильтрующей сетки, уложенной на продольные элементы. Сетчатый фильтрующий элемент может быть выполнен в виде нескольких фильтрующих сеток, уложенных концентрично на продольные элементы.The filter element may be mesh. The mesh filter element can be made in the form of a single filter mesh laid on the longitudinal elements. The mesh filter element can be made in the form of several filter nets arranged concentrically on the longitudinal elements.

Фильтрующий элемент может быть выполнен в виде одной фильтрующей сетки и одной дренажной сетки, уложенных концентрично. Фильтрующий элемент может быть выполнен в виде одной фильтрующей сетки и двух дренажных сеток, уложенных концентрично.The filter element can be made in the form of one filter mesh and one drainage mesh, laid concentrically. The filter element can be made in the form of one filter mesh and two drainage nets laid concentrically.

Фильтрующий элемент может быть выполнен щелевым в виде проволоки, намотанной на продольные элементы по спирали. Поперечное сечение проволоки, намотанной по спирали, выполнено круглым. Поперечное сечение проволоки, намотанной по спирали, может быть выполнено шестигранным, одна из граней проволоки может быть выполнена параллельно продольной оси фильтра и образует его наружную поверхность, а два боковых угла образуют калиброванный зазор, применена проволока, имеющая в поперечном сечении форму правильного шестиугольника, угол, соединяющий грани проволоки, скруглен. Поперечное сечение проволоки, намотанной по спирали, может быть выполнено треугольным, причем одна из граней проволоки выполнена параллельно продольной оси фильтра и образует его наружную поверхность, а два боковых угла образуют калиброванный зазор. Поперечное сечение проволоки, намотанной по спирали, может быть выполнено треугольным, причем одна из граней проволоки выполнена параллельно продольной оси фильтра и соединена с продольными элементами, а два боковых угла образуют калиброванный зазор. Поперечное сечение проволоки, намотанной по спирали, может быть выполнено трапециевидным. Поперечное сечение проволоки, намотанной по спирали, может быть выполнено прямоугольным. Поперечное сечение продольных элементов может быть выполнено треугольным. Поперечное сечение продольных элементов может быть выполнено круглым. Поперечное сечение продольных элементов может быть выполнено прямоугольным. Продольные элементы могут быть уложены меньшей стороной прямоугольника их сечения по радиусу перпендикулярного сечения фильтра. Продольные элементы могут быть уложены большей стороной прямоугольника их сечения по радиусу перпендикулярного сечения фильтра. Продольные элементы могут быть уложены большей стороной прямоугольника их сечения под углом к радиусу перпендикулярного сечения фильтра. Защитный кожух может быть выполнен в виде листа с отверстиями. Отверстия в защитном кожухе могут быть выполнены круглыми. Отверстия в защитном кожухе могут быть выполнены прямоугольными. Прямоугольные отверстия в защитном кожухе могут быть частично закрыты отбортовками. На проволоку может быть нанесено покрытие. Покрытие может быть выполнено корозионностойким. Покрытие может быть выполнено гидрофобным.The filter element can be made slotted in the form of a wire wound on the longitudinal elements in a spiral. The cross section of the wire wound in a spiral is made round. The cross section of the wire wound in a spiral can be made hexagonal, one of the faces of the wire can be made parallel to the longitudinal axis of the filter and forms its outer surface, and two side angles form a calibrated gap, a wire having the shape of a regular hexagon in the cross section is used, angle connecting the edges of the wire is rounded. The cross section of the wire wound in a spiral can be made triangular, moreover, one of the faces of the wire is made parallel to the longitudinal axis of the filter and forms its outer surface, and two lateral angles form a calibrated gap. The cross section of the wire wound in a spiral can be made triangular, with one of the faces of the wire parallel to the longitudinal axis of the filter and connected to the longitudinal elements, and two lateral angles form a calibrated gap. The cross section of the wire wound in a spiral can be made trapezoidal. The cross section of the wire wound in a spiral can be made rectangular. The cross section of the longitudinal elements can be made triangular. The cross section of the longitudinal elements can be made round. The cross section of the longitudinal elements can be made rectangular. Longitudinal elements can be laid with the smaller side of the rectangle of their section along the radius of the perpendicular section of the filter. Longitudinal elements can be laid by the larger side of the rectangle of their section along the radius of the perpendicular section of the filter. Longitudinal elements can be laid with the larger side of the rectangle of their section at an angle to the radius of the perpendicular section of the filter. The protective casing may be made in the form of a sheet with holes. The holes in the protective casing can be made round. The holes in the protective casing can be made rectangular. The rectangular openings in the protective cover may be partially covered by flanges. The wire may be coated. The coating can be corrosion resistant. The coating may be hydrophobic.

Сущность изобретения поясняется на фиг.

, где:The invention is illustrated in FIG.

where:

на фиг. 1 приведен скважинный фильтр,in FIG. 1 shows a downhole filter,

на фиг. 2 приведен вид А, первый вариант,in FIG. 2 shows view A, the first option,

на фиг. 3 приведен вид А, второй вариант,in FIG. 3 shows view A, the second option,

на фиг. 4 приведен вид А третий вариант,in FIG. 4 shows a view of the third option,

на фиг. 5 приведен кольцевой кожух с устройством закрутки, in FIG. 5 shows an annular casing with a twist device,

на фиг. 6 приведено устройство закрутки, вид с торца, in FIG. 6 shows a spin device, an end view,

на фиг. 7 приведены закручивающие лопатки, in FIG. 7 shows twisting blades,

на фиг. 8 приведена проволока треугольного поперечного сечения, первый вариант,in FIG. 8 shows a wire of triangular cross section, the first option,

на фиг. 9 приведена проволока треугольного поперечного сечения, второй вариант,in FIG. 9 shows a wire of triangular cross section, the second option,

на фиг. 10 приведена проволока прямоугольного поперечного сечения, первый вариант,in FIG. 10 shows a wire of rectangular cross section, the first option,

на фиг. 11 приведена проволока прямоугольного поперечного сечения, второй вариант,in FIG. 11 shows a wire of rectangular cross section, the second option,

на фиг. 12 приведена проволока трапециевидного поперечного сечения, зазор между витками уменьшается по радиусу,in FIG. 12 shows a trapezoidal cross-section wire, the gap between the turns decreases in radius,

на фиг. 13 приведена проволока трапециевидного поперечного сечения, зазор между витками имеет постоянную величину,in FIG. 13 shows a trapezoidal cross-section wire, the gap between the turns has a constant value,

на фиг. 14 приведена проволока трапециевидного поперечного сечения, зазор между витками увеличивается по радиусу, меньшая сторона трапеции выполнена снаружи,in FIG. 14 shows a trapezoidal cross-section wire, the gap between the turns increases in radius, the smaller side of the trapezoid is made outside,

на фиг. 15 приведена проволока трапециевидного поперечного сечения, оптимальный вариант,in FIG. 15 shows a trapezoidal cross-section wire, the best option,

на фиг. 16 показан разрез В-В, первый вариант,in FIG. 16 shows a section bb, the first option,

на фиг. 17 показан разрез В-В, второй вариант,in FIG. 17 shows a section bb, the second option,

на фиг. 18 показан разрез В-В, третий вариант,in FIG. 18 shows a section bb, the third option,

на фиг. 19 показан разрез В-В, четвертый вариант,in FIG. 19 shows a section bb, the fourth option,

на фиг. 20 показан разрез В-В, пятый вариант,in FIG. 20 shows a section bb, fifth embodiment,

на фиг. 21 показан разрез В-В, шестой вариант,in FIG. 21 shows a section bb, a sixth embodiment,

на фиг. 22 представлен скважинный фильтр с двумя фильтрующими элементами,in FIG. 22 shows a downhole filter with two filter elements,

на фиг. 23 приведен разрез С-С,in FIG. 23 shows a section CC

на фиг. 24 приведено ограничительное кольцо,in FIG. 24 shows the restriction ring,

на фиг. 25 приведен вид D,in FIG. 25 is a view of D,

на фиг. 26 - приварка продольного элемента к ограничительному кольцу, 1 вариант,in FIG. 26 - welding of the longitudinal element to the restrictive ring, 1 option,

на фиг. 27 - приварка продольного элемента к ограничительному кольцу, 2 вариант,in FIG. 27 - welding of the longitudinal element to the restrictive ring, option 2,

на фиг. 28 приведен внешний вид защитного кожуха с прямоугольными отверстиями,in FIG. 28 shows the appearance of a protective casing with rectangular holes,

на фиг. 29 приведен защитный кожух с прямоугольными отверстиями, частично закрытыми отбортовками,in FIG. 29 shows a protective casing with rectangular openings partially covered by flanges,

на фиг. 30 приведен защитный кожух с прямоугольными отверстиями, частично закрытыми отбортовками, внешний вид.in FIG. 30 shows a protective casing with rectangular holes, partially closed flanges, appearance.

Бескаркасный скважинный фильтр (фиг. 1…30) включает два ниппеля 1 и 2 и муфту 3 для установки в состав обсадной колонны или колонны НКТ и по меньшей мере один фильтрующий элемент 4, установленный между ограничительными кольцами 5 и приваренный к ниппелям 1 и 2 сварочным швом 6. Фильтрующие элементы 4 установлены на продольные элементы 7. Снаружи фильтрующие элементы закрыты защитным кожухом 8 с отверстиями 9.Frameless downhole filter (Fig. 1 ... 30) includes two nipples 1 and 2 and a sleeve 3 for installation in the casing or tubing string and at least one filter element 4 mounted between the restriction rings 5 and welded to the nipples 1 and 2 welding seam 6. Filter elements 4 are installed on the longitudinal elements 7. Outside, the filter elements are closed by a protective casing 8 with holes 9.

Труба для изготовления ниппелей 1 и 2 поставляется по ГОСТ 633-80. Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним. Технические условия.The pipe for the manufacture of nipples 1 and 2 is supplied in accordance with GOST 633-80. Tubing and couplings. Technical conditions

Фильтрующий элемент 4 может быть выполнен либо сетчатым фиг. 2 и 3, либо щелевым (фиг. 4).The filter element 4 can be made either mesh fig. 2 and 3, or slotted (Fig. 4).

Сетчатый фильтрующий элемент 4 может быть выполнен в виде одного слоя фильтрующей сетки 10, уложенной между продольными элементами 7 и защитным кожухом 8 (фиг. 2). Может быть применено несколько слоев фильтрующей сетки 10.The mesh filter element 4 can be made in the form of a single layer of the filter mesh 10, laid between the longitudinal elements 7 and the protective casing 8 (Fig. 2). Can be applied several layers of filter mesh 10.

Может быть применен вариант с одной фильтрующей сеткой 10 и одной дренажной сеткой 11, установленных концентрично (фиг. 4).A variant with one filtering mesh 10 and one drainage mesh 11 installed concentrically can be applied (Fig. 4).

Может быть применено две дренажные сетки 11.Two drainage nets 11 may be used.

Щелевой фильтрующий элемент 4 может быть выполнен из намотанной на продольные элементы 7 по спирали проволоки 12 (фиг. 4 и 5) с зазором между рядами δ1 и соединенной с продольными элементами 7 точечной сваркой 13.The slotted filter element 4 can be made of spiral wire 12 (FIGS. 4 and 5) wound around the longitudinal elements 7 with a gap between the rows δ1 and the spot welding 13 connected to the longitudinal elements 7.

На проволоку 12 может быть нанесено покрытие. Покрытие может быть выполнено корозионностойким, например хром или никель. Покрытие может быть выполнено гидрофобным, например фторопласт.Wire 12 may be coated. The coating can be corrosion resistant, for example chromium or nickel. The coating may be hydrophobic, for example fluoroplastic.

Рекомендуемая величина зазора δ1Recommended clearance value δ1

.

Внутри скважинного фильтра (фиг. 5 и …7) установлен без кольцевого зазора между ним и продольными элементами 7 кольцевой кожух 14, внутри которого с кольцевым зазором 15 установлено устройство закрутки добываемого продукта 16. Устройство закрутки добываемого продукта 16 содержит корпус 17, аппарат закрутки 18 с закручивающими лопатками 19 (фиг. 7). На корпусе 17 снаружи выполнены ребра 20 (фиг. 6) для образования кольцевого зазора 15.Inside the downhole filter (Fig. 5 and ... 7) an annular casing 14 is installed without an annular gap between it and the longitudinal elements 7, inside of which with a ring gap 15 there is installed a device for swirling the produced product 16. A device for twisting the produced product 16 contains a housing 17, a swirling device 18 with twisting blades 19 (Fig. 7). On the housing 17, ribs 20 (FIG. 6) are made outside to form an annular gap 15.

Поперечное сечение проволоки 12, намотанной по спирали, может быть выполнено круглым или шестигранным, при этом углы шестигранника могут быть скруглены радиусом. Такие варианты на фиг. 1…30 не показаны.The cross section of the wire 12, wound in a spiral, can be made round or hexagonal, while the corners of the hexagon can be rounded with a radius. Such options in FIG. 1 ... 30 are not shown.

Возможно выполнение проволоки 12 треугольного поперечного сечения (фиг. 8 и 9), при этом одна из сторон треугольника 21 может быть выполнена параллельно оси фильтра OO и снаружи (фиг. 5) или внутри. Грани 22 образуют канал для прохождения добываемого продукта.Possible implementation of the wire 12 of a triangular cross section (Fig. 8 and 9), while one of the sides of the triangle 21 can be made parallel to the axis of the filter OO and outside (Fig. 5) or inside. Facets 22 form a channel for the passage of the produced product.

Возможно выполнение проволоки 8 прямоугольного поперечного сечения (фиг. 10 и 11). При этом возможны два варианта: большая сторона 23 поперечного сечения проволоки 12 расположена параллельно продольной оси фильтра OO (фиг. 10) или перпендикулярно (фиг. 11).Perhaps the implementation of the wire 8 of a rectangular cross section (Fig. 10 and 11). In this case, two options are possible: the large side 23 of the cross section of the wire 12 is parallel to the longitudinal axis of the filter OO (Fig. 10) or perpendicular (Fig. 11).

Проволока 12 может быть выполнена из углеродистой стали из проволоки круглого сечения методом холодной прокатки. Диаметр исходной проволоки от 2 до 4 мм. Зазор δ1 от 0,1 мм до 2 мм.The wire 12 can be made of carbon steel from a wire of circular cross section by cold rolling. The diameter of the source wire is from 2 to 4 mm. The gap δ1 is from 0.1 mm to 2 mm.

Возможно выполнение продольных элементов 7 трапециевидными (фиг. 12…15).Possible execution of the longitudinal elements 7 trapezoidal (Fig. 12 ... 15).

Зазор δ2 между рядами должен быть выполнен больше, чем δ2, для того, чтобы повысить проницаемость фильтрующего элемента 4.The gap δ2 between the rows should be made larger than δ2, in order to increase the permeability of the filter element 4.

При этом зазор δ2 между рядами может уменьшаться по радиусу (фиг. 12) или иметь постоянную величину (фиг. 13) или увеличиваться (фиг. 14).In this case, the gap δ2 between the rows can decrease in radius (Fig. 12) or have a constant value (Fig. 13) or increase (Fig. 14).

Большее основание трапеции может быть выполнено по радиусу и обращено наружу (фиг. 10 и 13) или внутрь (фиг. 14).The larger base of the trapezoid can be made in radius and facing outward (Fig. 10 and 13) or inward (Fig. 14).

На фиг. 15 приведен оптимальный вариант приварки продольного элемента. При этом необходимо соблюсти следующие соотношения:In FIG. 15 shows the best option for welding a longitudinal element. In this case, the following relationships must be observed:

Радиус большей стороны трапеции сечения должен быть равен внешнему радиусу фильтраThe radius of the larger side of the trapezoid should be equal to the outer radius of the filter

Радиус меньшей стороны трапеции сечения должен быть равен радиусу канавки ограничительного кольцаThe radius of the smaller side of the sectional trapezoid should be equal to the radius of the groove of the restrictive ring

В этом случае можно провести более качественную приварку продольных элементов 7 к ограничительным кольцам 5 и проволоки 12 фильтрующего элемента 4 к продольным элементам 7.In this case, it is possible to conduct better welding of the longitudinal elements 7 to the restrictive rings 5 and the wire 12 of the filter element 4 to the longitudinal elements 7.

Возможные различные варианты исполнения продольных элементов 7 приведены на фиг. 15…21.Possible various embodiments of the longitudinal elements 7 are shown in FIG. 15 ... 21.

Скважинный фильтр может иметь несколько фильтрующих элементов 4 (фиг. 22), при этом они ограничены с обеих сторон ограничительными кольцами 5, присоединенными к ним при помощи сварочных швов 6, и соединены между собой сварочным швом 24. Продольные элементы 7 крепятся к ограничительным кольцам 4 сварочным швом 25 (фиг. 23).The downhole filter may have several filter elements 4 (Fig. 22), while they are bounded on both sides by restrictive rings 5, attached to them by welding seams 6, and interconnected by a weld seam 24. The longitudinal elements 7 are attached to the restriction rings 4 welding seam 25 (Fig. 23).

На фиг. 24 и 25 приведено дистанционное кольцо 5, которое содержит с обеих сторон канавки 26 и 27 и прорези 28 под канавкой 26, в которые укладываются продольные элементы 7 и сваривают сварочным швом 25 (фиг. 26 или 27).In FIG. 24 and 25, a distance ring 5 is provided, which comprises grooves 26 and 27 and slots 28 under the groove 26 on both sides, into which the longitudinal elements 7 are laid and welded with a weld seam 25 (Fig. 26 or 27).

Вариант, приведенный на фиг. 27, наиболее оптимальный с точки зрения прочности фильтра и его технологичности, так как D3=D4, то при контактной сварке не будет наблюдаться прогиба продольных элементов 7.The embodiment of FIG. 27, the most optimal from the point of view of the strength of the filter and its manufacturability, since D3 = D4, then in resistance welding there will be no deflection of the longitudinal elements 7.

Дистанционное кольцо 5 выполнено в виде цилиндрической втулки, на которой, как уже упоминалось, с обеих сторон снаружи выполнены канавки 26 и 27, ниже канавки 27 выполнены прорези 28 для укладки продольных элементов 7 (фиг. 26). С одной стороны ограничительного кольца 5 выполнена внутренняя канавка 28 с центрирующим поясом 29, а с этого же торца - фаска 30 для сварки (фиг. 23).The distance ring 5 is made in the form of a cylindrical sleeve, on which, as already mentioned, grooves 26 and 27 are made on both sides from the outside, slots 28 are made below the groove 27 for laying the longitudinal elements 7 (Fig. 26). On one side of the restrictive ring 5, an inner groove 28 is made with a centering belt 29, and from the same end there is a chamfer 30 for welding (Fig. 23).

При этом диаметр расположения продольных элементов 7 равен внутреннему диаметру ограничительного кольца 5The diameter of the longitudinal elements 7 is equal to the inner diameter of the restrictive ring 5

На фиг. 28…3 - приведены варианты защитного кожуха 8.In FIG. 28 ... 3 - shows the options for a protective casing 8.

Защитный кожух 8 может содержать круглые отверстия 9 (фиг. 1) или прямоугольные 31 (фиг. 24) или прямоугольные отверстия 31, частично закрытые отбортовками 32 для предотвращения засорения фильтрующего элемента 4 (фиг. 29 и 30).The protective casing 8 may contain round holes 9 (Fig. 1) or rectangular 31 (Fig. 24) or rectangular holes 31, partially closed by flanges 32 to prevent clogging of the filter element 4 (Figs. 29 and 30).

РАБОТА СКВАЖИННОГО ФИЛЬТРАBorehole Filter Operation

Бескаркасный скважинный фильтр работает следующим образом (фиг. 1…30).Frameless downhole filter works as follows (Fig. 1 ... 30).

Отдельные скважинные фильтры собирают в колонну на обсадных трубах или в составе подвески хвостовика, спускают в продуктивный горизонт. Газ или нефть проходят сначала через зазоры между продольными элементами δ2 (фиг. 19…21), потом через фильтрующий зазор δ₁ (фиг. 2) фильтрующего элемента 4. Механические частицы больше фильтрующего зазора δ₁ остаются снаружи фильтрующего элемента 4, а более мелкие или равные проходят внутрь него и с газом или с нефтью поднимаются на поверхность. Бескаркасный фильтр имеет меньший вес по сравнению с другими фильтрами. По сравнению с каркасным фильтром, имеющим перфорированный каркас, проницаемость через щели δ2 на порядок выше. Это позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление скважинного фильтра и увеличить дебит нефти или газа.Separate downhole filters are collected in a casing string or as part of a liner suspension, and lowered into a productive horizon. Gas or oil passes first through the gaps between the longitudinal elements δ2 (Fig. 19 ... 21), then through the filter gap δ ₁ (Fig. 2) of the filter element 4. Mechanical particles larger than the filter gap δ ₁ remain outside the filter element 4, and smaller ones or equal pass into it and with gas or oil rise to the surface. The frameless filter has a lower weight compared to other filters. Compared to a frame filter having a perforated frame, the permeability through slits δ2 is an order of magnitude higher. This allows you to reduce the hydraulic resistance of the downhole filter and increase the flow rate of oil or gas.

Отсутствие застойных полостей в фильтрующих элементах 4 приводит к тому, что фильтр засоряется медленнее и легко промывается. Для обратной промывки наиболее оптимален вариант с увеличением зазора δ1 (фиг. 5) и δ2 (фиг. 13) по радиусу. Это способствует выносу посторонних частиц в отличие от традиционно применяющихся вариантов скважинных фильтров, например каркасных щелевых или сетчатых.The absence of stagnant cavities in the filter elements 4 leads to the fact that the filter becomes clogged more slowly and is easily washed. For backwashing, the best option is with an increase in the gap δ1 (Fig. 5) and δ2 (Fig. 13) along the radius. This contributes to the removal of foreign particles, in contrast to the traditionally used options for well filters, for example frame slotted or mesh.

Применение устройства закрутки добываемого продукта 15 не только позволит сепарировать твердые частицы примесей, но и сбрасывать их в забой, обеспечить прочность и жесткость фильтров за счет установки внутри них без кольцевого зазора кольцевого кожуха и устройства закрутки добываемого продукта, имеющего большую жесткость.The use of a device for swirling the produced product 15 will not only allow separating solid particles of impurities, but also dumping them into the face, ensuring the strength and stiffness of the filters by installing an annular casing inside them without an annular gap and a device for swirling the produced product having high stiffness.

При промывке щелевого скважинного фильтра посторонние частицы выходят через зазор δ1 и δ2 наружу.When washing the slotted well filter, foreign particles exit through the gap δ1 and δ2.

Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:

1. Повысить пропускную способность фильтра на порядок.1. Increase the filter capacity by an order of magnitude.

2. Снизить вес фильтра в 2…3 раза, при этом обеспечить прочность и жескость фильтров за счет установки внутри них без кольцевого зазора кольцевого кожуха и устройства закрутки добываемого продукта, имеющего большую жесткость.2. To reduce the filter weight by 2 ... 3 times, while ensuring the strength and rigidity of the filters by installing inside them without an annular gap an annular casing and a device for swirling the produced product, which has greater rigidity.

3. Повысить надежность и долговечность скважинного фильтра по сравнению с прототипом.3. To increase the reliability and durability of the downhole filter compared to the prototype.

4. Обеспечить в течение длительного времени необходимый уровень фильтрации за счет стабильного зазора и сепарации твердых частиц примесей.4. To provide for a long time the necessary level of filtration due to the stable gap and separation of solid particles of impurities.

5. Обеспечить фильтрацию газа и нефти от механических примесей.5. Provide filtration of gas and oil from mechanical impurities.

6. Повысить устойчивость фильтрующего элемента к абразивному износу.6. To increase the resistance of the filter element to abrasive wear.

7. Уменьшить деформацию щелевого фильтрующего элемента при спуске фильтра в скважину.7. Reduce the deformation of the slit filter element when lowering the filter into the well.

Claims

1. Frameless downhole filter, comprising two nipples and at least one filter element closed by a protective casing having holes and made between the restrictive rings, characterized in that longitudinal elements are welded between each pair of restrictive rings, the filter elements are laid on longitudinal elements, and both nipples are welded to two extreme restrictive rings, an annular casing is installed inside the filter without an annular gap, inside of which a twisting means for the entreated product.

2. Frameless downhole filter according to claim 1, characterized in that all the filtering elements are mesh.

3. The frameless well filter according to claim 2, characterized in that the mesh filter element is made in the form of one filter mesh laid on the longitudinal elements.

4. The frameless well filter according to claim 2, characterized in that the mesh filter element is made in the form of several filter grids laid concentrically on the longitudinal elements.

5. The frameless well filter according to claim 2, characterized in that the filter element is made in the form of one filter mesh and one drainage mesh.

6. Frameless downhole filter according to claim 2, characterized in that the filter element is made in the form of one filter mesh and two drainage nets.

7. The frameless downhole filter according to claim 1, characterized in that the filtering element is made helium in the form of a wire wound in a spiral pattern along the longitudinal elements.

8. The frameless downhole filter according to claim 7, characterized in that the cross section of the wire wound in a spiral is made round.

9. The frameless downhole filter according to claim 7, characterized in that the cross-section of the wire wound in a spiral is made hexagonal, one of the faces of the wire is parallel to the longitudinal axis of the filter and forms its outer surface, and two side angles form a calibrated gap.

10. The frameless downhole filter according to claim 7, characterized in that a wire having a cross section in the shape of a regular hexagon is used.

11. The frameless downhole filter according to claim 8, characterized in that the angle connecting the edges of the wire is rounded.

12. The frameless downhole filter according to claim 5, characterized in that the cross-section of the wire wound in a spiral is triangular, with one of the faces of the wire parallel to the longitudinal axis of the filter and forms its outer surface, and two side angles form a calibrated gap.

13. The frameless downhole filter according to claim 5, characterized in that the cross-section of the wire wound in a spiral is triangular, moreover, one of the faces of the wire is parallel to the longitudinal axis of the filter and connected to the longitudinal elements, and two side angles form a calibrated gap.

14. Frameless downhole filter according to claim 5, characterized in that the cross-section of the wire wound in a spiral is made trapezoidal.

15. Frameless downhole filter according to claim 5, characterized in that the cross-section of the wire wound in a spiral is made rectangular.

16. Frameless downhole filter according to claim 5, characterized in that the cross section of the longitudinal elements is made triangular.

17. Frameless downhole filter according to claim 5, characterized in that the cross section of the longitudinal elements is made round.

18. Frameless well filter according to claim 5, characterized in that the cross section of the longitudinal elements is rectangular.

19. The frameless downhole filter according to claim 18, characterized in that the longitudinal elements are stacked on the smaller side of the rectangle of their section along the radius of the perpendicular section of the filter.

20. The frameless downhole filter according to claim 18, characterized in that the longitudinal elements are laid by the larger side of the rectangle of their section along the radius of the perpendicular section of the filter.

21. Frameless downhole filter according to claim 18, characterized in that the longitudinal elements are laid on the larger side of the rectangle of their section at an angle to the radius of the perpendicular section of the filter.

22. Frameless downhole filter according to claim 1, characterized in that the protective casing is made in the form of a sheet with holes.

23. Frameless downhole filter according to p. 22, characterized in that the holes in the protective casing are made round.

24. Frameless downhole filter according to p. 22, characterized in that the holes in the protective casing are made rectangular.

25. The frameless downhole filter according to claim 24, characterized in that the rectangular openings in the protective casing are partially closed by flanges.

26. The frameless downhole filter according to claim 1, characterized in that the wire is coated.

27. Frameless downhole filter according to p. 26, characterized in that the coating is corrosion resistant.

28. Frameless downhole filter according to p. 26, characterized in that the coating is hydrophobic.