[go: up one dir, main page]

RU2838688C1 - Well self-cleaning filter of insert pump - Google Patents

Well self-cleaning filter of insert pump Download PDF

Info

Publication number
RU2838688C1
RU2838688C1 RU2024126673A RU2024126673A RU2838688C1 RU 2838688 C1 RU2838688 C1 RU 2838688C1 RU 2024126673 A RU2024126673 A RU 2024126673A RU 2024126673 A RU2024126673 A RU 2024126673A RU 2838688 C1 RU2838688 C1 RU 2838688C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pump
pipe
branch pipe
brushes
cleaning
Prior art date
Application number
RU2024126673A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Руслан Альфредович Ахметшин
Альмир Сиринович Шайдуллин
Вадим Забирович Газизов
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Application granted granted Critical
Publication of RU2838688C1 publication Critical patent/RU2838688C1/en

Links

Abstract

FIELD: obtaining oil from wells.
SUBSTANCE: invention relates to oil industry, in particular to well filters for filtration of oil well products, and is intended for protection of inserted well sucker-rod pump against ingress of mechanical impurities. Device includes a pipe with perforations, which is interconnected in the upper part with the inlet of the pump lowered into the tubing string, and a lower plug in the form of a cone converging downwards. Elevator pipe string is equipped from below with branch pipe with upper inner stop and inner brushes installed uniformly along the perimeter. From below the cone is equipped with a spring centraliser for a tubing string and a branch pipe; an upper internal support of the branch pipe has a possibility of interaction with a pump. Perforated holes are made below internal brushes of the branch pipe with the possibility of interaction for cleaning with these brushes at movement up and down of the pipe with the pump relative to the branch pipe.
EFFECT: easy manufacture and reliable operation due to absence of internal movable elements.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к скважинным фильтрам для фильтрации продукции нефтяных скважин, и предназначено для защиты вставного скважинного штангового насоса от попадания в него механических примесей.The invention relates to the oil producing industry, in particular to well filters for filtering oil well products, and is intended to protect a rod pump from mechanical impurities entering it.

Известен самоочищающийся фильтр штангового насоса (ав.св. SU № 1536049, МПК F04B 47/00, F04B 21/06, опубл. 15.01.1990 Бюл. № 2), расположенный в скважине на колонне насосных труб и состоящий из перфорированного хвостовика, установленного в нижней части кожуха и связанного с ним, а также очищающего устройства, причем очищающее устройство выполнено в виде охватывающей наружную поверхность перфорированного хвостовика спирали, связь перфорированного хвостовика с нижней частью кожуха выполнена в виде стопорного фонаря, в нижней части которого закреплен верхний конец спирали, а нижний конец последней снабжен кольцом, установленным с возможностью осевого перемещения относительно перфорированного хвостовика, причем-шаг витка спирали меньше абсолютной величины деформации колонны насосных труб.A self-cleaning filter for a sucker rod pump is known (AUTHORITY SAFETY CU No. 1536049, IPC F04B 47/00, F04B 21/06, published 15.01.1990 Bulletin No. 2), located in a well on a column of pump pipes and consisting of a perforated tailpiece installed in the lower part of the casing and connected to it, as well as a cleaning device, wherein the cleaning device is made in the form of a spiral encircling the outer surface of the perforated tailpiece, the connection of the perforated tailpiece with the lower part of the casing is made in the form of a stop lantern, in the lower part of which the upper end of the spiral is fixed, and the lower end of the latter is provided with a ring installed with the possibility of axial movement relative to the perforated tailpiece, wherein the pitch of the spiral turn is less than the absolute value of the deformation of the column of pump pipes.

Недостатками данного фильтра являются узкая область применения из-за работы только со штанговыми насосами, сложность спускоподъемных операций из-за необходимости одновременного спуска в скважину лифтовых труб, очищающего пружинного элемента с кольцом и насоса на колонне штанг и низкое качество очистки из-за невозможности очистки фильтра от внутренних загрязнения пружиной с кольцом.The disadvantages of this filter are its narrow scope of application due to the fact that it only works with sucker rod pumps, the complexity of lowering operations due to the need to simultaneously lower the lift pipes, the cleaning spring element with a ring and the pump on the rod column into the well, and the low quality of cleaning due to the impossibility of cleaning the filter from internal contamination with a spring with a ring.

Наиболее близким по технической сущности является фильтр вставного штангового насоса (патент на ПМ. RU № 208342, МПК E21B 43/08, опубл. 14.12.2021 Бюл. № 35), включающий трубу с перфорационными отверстиями, снабженную креплением к насосу в верхней части, и заглушку снизу, причем заглушка выполнена в виде конуса, сужающегося сверху вниз, причем труба ниже перфорации, но выше заглушки оснащена патрубком – сборником, внутренняя полость трубы снабжена жестко закрепленными направляющими с верхними и нижним соответствующими ограничителями, между которыми с возможностью продольного перемещения в интервале перфорации трубы по направляющим вставлена как минимум одна поперечина с кольцевой обечайкой снаружи, оснащенной по наружному периметру как минимум одной лопаткой и/или щеткой, взаимодействующей с внутренней поверхностью трубы с возможностью очистки при перемещении вдоль нее, при этом минимум одна поперечина снабжена поплавком, обеспечивающим всплытие обечайки в скважинной жидкости.The closest in technical essence is the filter of the inserted sucker rod pump (patent for PM. RU No. 208342, IPC E21B 43/08, published on 14.12.2021 Bulletin No. 35), including a pipe with perforation holes, equipped with a fastening to the pump in the upper part, and a plug at the bottom, wherein the plug is made in the form of a cone tapering from top to bottom, wherein the pipe below the perforation, but above the plug, is equipped with a branch pipe - a collector, the internal cavity of the pipe is equipped with rigidly fixed guides with upper and lower corresponding stops, between which at least one crossbar with an annular shell on the outside is inserted with the possibility of longitudinal movement in the perforation interval of the pipe along the guides, equipped along the outer perimeter with at least one blade and / or brush interacting with the inner surface of the pipe with the possibility of cleaning when moving along it, wherein At least one crossbar is equipped with a float, which ensures that the shell floats up in the well fluid.

Недостатками данного фильтра являются сложность конструкции из-за наличия большого количества деталей, в том числе и подвижных, что снижает надежность конструкции, большие временные затраты на очистку фильтра из-за необходимости поднятия его выше уровня жидкости в скважине для опускания поплавка и низкое качество очистки, так как очистка производится изнутри, а большинство отложений скапливается снаружи.The disadvantages of this filter are the complexity of the design due to the presence of a large number of parts, including moving ones, which reduces the reliability of the design, large time costs for cleaning the filter due to the need to raise it above the liquid level in the well to lower the float and low quality of cleaning, since cleaning is done from the inside, and most of the deposits accumulate on the outside.

Техническим результатом является создание простой и надежной конструкции скважинного самоочищающегося фильтра вставного насоса, позволяющей без внутренних подвижных элементов очищать снаружи фильтр при небольшом его продольном перемещении относительно скважины.The technical result is the creation of a simple and reliable design of a well self-cleaning filter of an insert pump, which allows, without internal moving elements, to clean the filter from the outside with its small longitudinal movement relative to the well.

Техническим решением является скважинный самоочищающийся фильтр вставного насоса, включающий Скважинный самоочищающийся фильтр вставного насоса, включающий трубу с перфорационными отверстиями, сообщенную в верхней части со входом насоса, спускаемого в лифтовую колонну труб, и нижнюю заглушку в виде конуса, сужающегося сверху вниз.The technical solution is a self-cleaning borehole filter of an insert pump, which includes a self-cleaning borehole filter of an insert pump, which includes a pipe with perforation holes, connected at the top to the inlet of the pump, lowered into the lift column of pipes, and a lower plug in the form of a cone, tapering from top to bottom.

Новым является то, что лифтовая колонна труб снабжена снизу патрубком с верхним внутренним упором и внутренними щетками, установленными равномерно по периметру, конус снизу оснащен пружинным центратором под лифтовую колонну труб и патрубок, верхний внутренний упор патрубка выполнен с возможностью взаимодействия с насосом, перфорационные отверстия выполнены ниже внутренних щеток патрубка с возможностью взаимодействия для очистки с этими щетками при перемещении вверх и вниз трубы с насосом относительно патрубка.What is new is that the elevator column of pipes is equipped at the bottom with a branch pipe with an upper internal stop and internal brushes installed evenly along the perimeter, the cone at the bottom is equipped with a spring centralizer for the elevator column of pipes and the branch pipe, the upper internal stop of the branch pipe is designed with the possibility of interaction with the pump, perforation holes are made below the internal brushes of the branch pipe with the possibility of interaction for cleaning with these brushes when moving the pipe with the pump up and down relative to the branch pipe.

На чертеже изображена схема скважинного очищающегося фильтр вставного насоса в скважине.The drawing shows a diagram of a well filter cleaning insert pump in a well.

Скважинный самоочищающийся фильтр вставного насоса 1 включает в себя трубу 2 с перфорационными отверстиями 3 (показаны условно), сообщенную в верхней части со входом насоса 1, спускаемого в лифтовую колонну труб 4, и нижнюю заглушку в виде конуса 5, сужающегося сверху вниз. Насос 1 может быть применен любой известной конструкции, например, штанговый глубинный насос (ШГН), электрический центробежный насос (ЭЦН), героторный насос (ГН) или т.п. Перфорационные отверстия 3 могут быть выполнены любой формы, например, тонкие круглые отверстия, щели, отверстия с намотанной снаружи проволокой или т.п. (автор на это не претендует), не пропускающие крупные механические примеси внутрь трубы 2. Лифтовая колонна труб 4 снабжена снизу патрубком 6 с верхним внутренним упором 7 и внутренними щетками 8, установленными равномерно по периметру. Упор 7 может быть изготовлен в виде замкового механизма под нижний выступ насоса 1, так как такие конструктивные элементы известны (в том числе и в ГОСТ 31835-2021) авторы на это не претендуют. Конус 5 снизу оснащен пружинным центратором 9 под лифтовую колонну труб 4 и патрубок 6. Перфорационные отверстия 3 выполнены при взаимодействии насоса 1 с внутренним упором 7 с возможностью установки ниже внутренних щеток 8 патрубка 6 и взаимодействия для очистки с этими щетками 8 при перемещении вверх и вниз трубы 2 с насосом 1 относительно патрубка 6.The self-cleaning borehole filter of the insert pump 1 includes a pipe 2 with perforation holes 3 (shown conditionally), communicated in the upper part with the inlet of the pump 1 lowered into the elevator column of pipes 4, and a lower plug in the form of a cone 5, narrowing from top to bottom. Pump 1 can be used of any known design, for example, a sucker rod pump (SRP), an electric centrifugal pump (ECP), a gerotor pump (GP), etc. Perforation holes 3 can be made of any shape, for example, thin round holes, slits, holes with wire wound on the outside, etc. (the author does not claim this), not allowing large mechanical impurities to pass inside the pipe 2. The elevator column of pipes 4 is equipped at the bottom with a branch pipe 6 with an upper internal stop 7 and internal brushes 8 installed evenly along the perimeter. The stop 7 can be made in the form of a locking mechanism for the lower projection of the pump 1, since such design elements are known (including in GOST 31835-2021), the authors do not claim this. The cone 5 is equipped at the bottom with a spring centralizer 9 for the elevator column of pipes 4 and branch pipe 6. The perforation holes 3 are made when the pump 1 interacts with the internal stop 7 with the possibility of installing below the internal brushes 8 of the branch pipe 6 and interacting for cleaning with these brushes 8 when moving up and down the pipe 2 with the pump 1 relative to the branch pipe 6.

Скважинный самоочищающийся фильтр работает следующим образом.The well self-cleaning filter works as follows.

Патрубок 6 оснащают изнутри установленными равномерно по периметру внутренними щетками 8, а сверху изнутри - упором 7, присоединяют к колонне лифтовых труб 4, на которых спускают в скважину 9 в интервал продуктивного пласта 8. Трубу 2 с перфорационными отверстиями 3, конусом 5 и пружинным центратором 9 присоединят снизу к насосу 1 так, чтобы труба 2 сообщалась со входом насоса 1. После чего насос 1 на тяге 11 спускают в скважину 9. В качестве тяги 11 могут использовать колонну штанг (для ШГН) или бронированный кабель (для ЭЦН или ГН) или т.п. Насос 1 на тяге 11 спускают до прохода трубы 2 через упор 7 и патрубок 5 при помощи пружинного центратора 9 и конуса 5 до взаимодействия насоса 1 с упором 7 и размещением перфорационных отверстий 3 ниже внутренних щеток 8 патрубка 6. После чего герметизируют устье (не показано) скважины 4 тягу 11 в виде штанг соединяют с устьевым приводом (станок-качалка, цепной привод или т.п. – не показан) или тягу 11 в виде кабель - с блоком питания и насос 1 запускают в работу. При этом продукция пласта 10 поступает в перфорационные отверстия 3 в трубу 2 на вход насоса 1 и далее по колонне лифтовых труб 11 на поверхность.The branch pipe 6 is equipped from the inside with internal brushes 8 installed uniformly around the perimeter, and from the top from the inside with a stop 7, and is connected to a column of lift pipes 4, on which it is lowered into the well 9 into the interval of the productive formation 8. The pipe 2 with perforation holes 3, a cone 5 and a spring centralizer 9 is connected from below to the pump 1 so that the pipe 2 communicates with the inlet of the pump 1. After which the pump 1 is lowered into the well 9 on a rod 11. A column of rods (for a sucker rod pump) or an armored cable (for an electric centrifugal pump or a gas pump), etc. can be used as a rod 11. Pump 1 on rod 11 is lowered until pipe 2 passes through stop 7 and branch pipe 5 using spring centralizer 9 and cone 5 until pump 1 interacts with stop 7 and perforation holes 3 are positioned below internal brushes 8 of branch pipe 6. After which wellhead (not shown) 4 is sealed, rod 11 in the form of rods is connected to wellhead drive (pumping unit, chain drive, etc. - not shown) or rod 11 in the form of cable - to power unit and pump 1 is started up. In this case, production of formation 10 enters perforation holes 3 into pipe 2 to pump 1 inlet and then along column of elevator pipes 11 to surface.

Во время работы насоса 1 происходит засорение перфорационных отверстий 3 трубы 2, что характеризуется увеличением затрат энергии на подъем единицы продукции пласта 10 (кВт/м3). На практике повышение потребления энергии на 10-20% служит сигналом для необходимости очистки перфорационных отверстий 3. Для очистки этих отверстий 3 производят разгерметизацию устья скважины 4 и подъем насоса 1 с трубой 2 при помощи тяги 11 на высоту примерно в 1-1,5 длины трубы 2 с последующим опусканием насоса 1 до упора 7. При этом перфорационные отверстия 3 очищаются снаружи внутренними щетками 6 патрубка 5 при ходе вверх и вниз, а пружинный центратор 9 не позволяет сильно отклоняться трубе 2 от оси патрубка 6, что сохраняет целостность внутренних щеток 8 длительный период. Из практических испытаний получилось, что в 95% случаев достаточно одного прохода вверх-вниз для очистки этих отверстий 3, что характеризуется снижением потребления энергии на подъем единицы продукции пласта 10. После работ по очистке перфорационных отверстий 3 герметизируют устье скважины 4 и насос 1 запускают в работу.During operation of pump 1, clogging of perforation holes 3 of pipe 2 occurs, which is characterized by an increase in energy consumption for lifting a unit of formation production 10 (kW/m 3 ). In practice, an increase in energy consumption by 10-20% serves as a signal for the need to clean perforation holes 3. To clean these holes 3, the wellhead 4 is depressurized and pump 1 with pipe 2 is lifted using rod 11 to a height of approximately 1-1.5 lengths of pipe 2, followed by lowering pump 1 to the stop 7. In this case, perforation holes 3 are cleaned from the outside by internal brushes 6 of branch pipe 5 during the up and down stroke, and spring centralizer 9 does not allow pipe 2 to deviate significantly from the axis of branch pipe 6, which maintains the integrity of internal brushes 8 for a long period. From practical tests it turned out that in 95% of cases one up-and-down pass is enough to clean these holes 3, which is characterized by a decrease in energy consumption for lifting a unit of production of the formation 10. After work on cleaning the perforation holes 3, the wellhead 4 is sealed and the pump 1 is put into operation.

Как показала практика этот фильтр по сравнению с наиболее близким аналогом сокращает затраты времени на очистку в 2-4 раза в зависимости от уровня жидкости в скважине 4, а время безаварийной работы – увеличивает в среднем в 4 раза из-за отсутствия подвижных деталей внутри трубы 2.As practice has shown, this filter, compared to the closest analogue, reduces the time spent on cleaning by 2-4 times depending on the liquid level in the well 4, and increases the time of trouble-free operation by an average of 4 times due to the absence of moving parts inside the pipe 2.

Предлагаемый скважинный самоочищающийся фильтр вставного насоса простой в изготовлении и надёжен в работе конструкции за счет отсутствия внутренних подвижных элементов, позволяющей очищать снаружи фильтр при небольшом относительно скважины его продольном перемещении.The proposed well self-cleaning filter of the insert pump is simple to manufacture and reliable in operation due to the absence of internal moving elements, which allows cleaning the filter from the outside with a small longitudinal movement relative to the well.

Claims (1)

Скважинный самоочищающийся фильтр вставного насоса, включающий трубу с перфорационными отверстиями, сообщенную в верхней части со входом насоса, спускаемого в лифтовую колонну труб, и нижнюю заглушку в виде конуса, сужающегося сверху вниз, отличающийся тем, что лифтовая колонна труб снабжена снизу патрубком с верхним внутренним упором и внутренними щетками, установленными равномерно по периметру, конус снизу оснащен пружинным центратором под лифтовую колонну труб и патрубок, верхний внутренний упор патрубка выполнен с возможностью взаимодействия с насосом, перфорационные отверстия выполнены ниже внутренних щеток патрубка с возможностью взаимодействия для очистки с этими щетками при перемещении вверх и вниз трубы с насосом относительно патрубка.A self-cleaning borehole filter for an insert pump, comprising a pipe with perforation holes, connected at the top to the inlet of a pump lowered into a pipe lift column, and a lower plug in the form of a cone tapering from top to bottom, characterized in that the pipe lift column is provided at the bottom with a branch pipe with an upper internal stop and internal brushes installed evenly along the perimeter, the cone at the bottom is equipped with a spring centralizer for the pipe lift column and the branch pipe, the upper internal stop of the branch pipe is designed with the possibility of interaction with the pump, the perforation holes are made below the internal brushes of the branch pipe with the possibility of interaction for cleaning with these brushes when moving the pipe with the pump up and down relative to the branch pipe.
RU2024126673A 2024-09-11 Well self-cleaning filter of insert pump RU2838688C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2838688C1 true RU2838688C1 (en) 2025-04-22

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1536049A1 (en) * 1988-03-10 1990-01-15 Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Оренбургнефть" Self-cleaning filter of sucker-rod pump
RU2273767C1 (en) * 2005-03-01 2006-04-10 Борис Семенович Захаров Differential sucker-rod pump
RU137065U1 (en) * 2013-09-04 2014-01-27 Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" SUBMERSIBLE PUMP UNIT
RU2618248C1 (en) * 2016-04-28 2017-05-03 Акционерное общество "Новомет-Пермь" Self-cleaning well filter
RU2663422C1 (en) * 2017-03-15 2018-08-06 Юрий Валентинович Данченко Submersible pumping unit
CN211144452U (en) * 2019-11-22 2020-07-31 牛国英 Sand control device for oil extraction
RU208342U1 (en) * 2021-10-07 2021-12-14 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Plug-in sucker rod pump filter

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1536049A1 (en) * 1988-03-10 1990-01-15 Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Оренбургнефть" Self-cleaning filter of sucker-rod pump
RU2273767C1 (en) * 2005-03-01 2006-04-10 Борис Семенович Захаров Differential sucker-rod pump
RU137065U1 (en) * 2013-09-04 2014-01-27 Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" SUBMERSIBLE PUMP UNIT
RU2618248C1 (en) * 2016-04-28 2017-05-03 Акционерное общество "Новомет-Пермь" Self-cleaning well filter
RU2663422C1 (en) * 2017-03-15 2018-08-06 Юрий Валентинович Данченко Submersible pumping unit
CN211144452U (en) * 2019-11-22 2020-07-31 牛国英 Sand control device for oil extraction
RU208342U1 (en) * 2021-10-07 2021-12-14 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Plug-in sucker rod pump filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2838688C1 (en) Well self-cleaning filter of insert pump
RU2441139C1 (en) Well cleaning strainer
RU2835650C1 (en) Well cleaning filter of insert pump
RU65123U1 (en) WELL FILTER FOR THE INSERTED BARBED DEPTH PUMP
RU208342U1 (en) Plug-in sucker rod pump filter
RU2531702C1 (en) Flushing of filter mounted at borehole pump inlet
RU75217U1 (en) WELL FILTER FOR THE INSERTED BARBED DEPTH PUMP
RU163125U1 (en) GAS SAND ANCHOR FOR WELLS WITH LARGE DEBIT
RU2846137C1 (en) Sucker-rod pump unit
SU566961A1 (en) Two-section filter for a rod-type well pump
RU199272U1 (en) Composite filter of a plug-in sucker rod pump
RU2784705C1 (en) Downhole pumping unit with sand filter
RU2811215C1 (en) Downhole pumping unit with cleanable filter
RU2568617C1 (en) Device for simulated operation of horizontal well
RU62652U1 (en) DEVICE FOR CLEANING AND RINSING A WELL FROM A SAND PLUG
RU2825379C1 (en) Sucker-rod pumping unit for oil production from wells with presence of sump in conditions of high gas factor
RU2720845C1 (en) Downhole pump filter
RU2782663C1 (en) Layout of downhole equipment for mechanized oil production with mechanical impurities
RU59118U1 (en) DEVICE FOR WASHING A WELL FROM A SAND PLUG
RU2836974C1 (en) Sucker-rod pump
RU2748832C1 (en) Depth self-cleaning filter for cleaning well fluid (versions)
RU58168U1 (en) DEVICE FOR CLEANING A WELL FROM A SAND STOCK
RU2298643C1 (en) Device for well cleaning of sand plug
RU228790U1 (en) Well filter
SU1536049A1 (en) Self-cleaning filter of sucker-rod pump