SU1523654A1

SU1523654A1 - Deep-well filter

Info

Publication number: SU1523654A1
Application number: SU874274080A
Authority: SU
Inventors: Октай Халил Оглы Гусейнов; Лютфали Сулейманович Мелик-Асланов; Ширин Гасан Оглы Ширинов; Ибрагим Юсиф Оглы Эфендиев; Тале Керим Оглы Аливердизаде
Original assignee: Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 1989-11-23

Abstract

Изобретение относитс к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче нефти в скважинах. Цель - повышение надежности и эффективности работы. Фильтр содержит перфорированный каркас 1 с размещенными на нем с фильтрующим зазором кольцами 2 с трапецеидальным сечением и упорами дл сжати колец 2 с двух сторон. В фильтрующем зазоре установлены эластичные и жесткие стержни 11 и 12 равномерно с чередованием между каркасом 1 и кольцами 2. Диаметр стержн 12 меньше диаметра стержн 11. Упоры установлены с возможностью ограниченного перемещени . Верхние торцы колец 2 выполнены с наружным и с внутренним скосами. Углы наружного скоса по одной половине окружности и угол внутреннего скоса равны между собой и больше угла наружного скоса по второй половине окружности. При необходимости регенерации фильтра в НКТ закачивают промывочную жидкость. Под давлением напора происходит сжатие амортизаторов, увеличение зазора между кольцами 2 и поступление жидкости за фильтровую зону. При этом промывочна жидкость удал ет практически весь кольматирующий песок. Одновременно с регенерацией фильтра проводитс промывка скважины. 2 ил.The invention relates to the oil and gas industry and can be used in oil production in wells. The goal is to increase the reliability and efficiency of work. The filter contains a perforated frame 1 with rings 2 with trapezoidal section placed on it with a filtering gap and stops for compressing the rings 2 on both sides. In the filter gap, elastic and rigid rods 11 and 12 are installed evenly with alternation between the frame 1 and the rings 2. The diameter of the rod 12 is smaller than the diameter of the rod 11. The stops are installed with the possibility of limited movement. The upper ends of the rings 2 are made with outer and inner bevel. The corners of the outer bevel along one half of the circumference and the angle of the inner bevel are equal to each other and larger than the angle of the outer bevel along the second half of the circle. If necessary, the regeneration of the filter in the tubing pumped wash fluid. Under the pressure of the pressure, the shock absorbers are compressed, the gap between the rings 2 increases and the liquid flows beyond the filter zone. At the same time, the washing liquid removes almost all clogging sand. Simultaneously with the regeneration of the filter, the well is washed. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к горной промьшшенности, а точнее к нефте- газодобьшающей, и может бьггь использовано при добыче нефти в скважинах, пласты которых сложены из слабо- цементированных и рыхлых песков.The invention relates to the mining industry, and more specifically to the oil and gas industry, and can be used in the extraction of oil in wells whose formations are composed of weakly cemented and loose sands.

Целью изобретени вл етс повышение надежности и эффективности работы .The aim of the invention is to increase reliability and efficiency.

На фиг.1 показан фильтр, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows the filter, a general view; figure 2 - section aa in figure 1.

Скважинный фильтр состоит из перфорированного каркаса 1, отверсти Которого расположены в шахматном пор дке . На каркасе 1 размещены с фильтрующим зазором кольца 2 с трапецеидальным сечением, изготовленные из легкого металла, обработанного из- носостойким, антикоррозионным покрытием КЭП (композиционные электрохимические покрыти ), с возможностью под действием созданных усилий вертикального и радиального перемещени На кольцах 2 установлены упоры дл сжати колец с двух сторон. Упоры выполнены в виде усилител 3, св занного с движком 4, и нижнего упора 5. Упоры подпру/ синены амортизаторами 6 и 7 и установлены с возможностью ограниченного перемещени , дл чего выше движка 4 установлен ограничитель 8, а под нижним упором 5 - стакан 9. Стакан 9 и.движок 4 также предохран ют амортизаторы б и 7 от окружающей среды. Под амортизатором 6 установлена упорна муфта 10. В , фильтрующем зазоре установлены эластичные и жесткие цилиндрические стержни 11 и 12. Стержни 11 и 12 установлены равномерно с чередованием между каркасом 1 и кольцами 2, причем диаметр жесткого цилиндрического стержн 12 меньше диаметра эластичного цилиндрического стержн 11. Эластичньш стержень 10 выполнен из нефтестойкого каната. Жесткий стержень 12 вьшолнен из стали и прикрепл етс с помощью хомута 13 и шурупа 14 к каркасу 1. На верхнюю часть каркаса 1 устанавливаетс патрубок 15, на нижнюю заворачиваетс муфта 16.The downhole filter consists of a perforated frame 1, the holes of which are arranged in a checkerboard pattern. Frame 1 has a trapezoidal cross-section of a ring 2 made of light metal, treated with wear-resistant, anti-corrosion coating of a cap (composite electrochemical coatings), with the possibility of vertical and radial displacement created by the forces of rings 2 from two sides. The stops are made in the form of an amplifier 3, connected with the slider 4, and the lower stop 5. The support podr / sinena stops with shock absorbers 6 and 7 and are installed with limited movement, for which a stop 8 is installed above the slider 4, and a 9 under the lower stop 5 Glass 9 and valve 4 also protect the dampers b and 7 from the environment. Under the shock absorber 6, a thrust collar 10 is installed. In the filtering gap, elastic and rigid cylindrical rods 11 and 12 are installed. The rods 11 and 12 are installed evenly with alternation between the frame 1 and the rings 2, and the diameter of the rigid cylindrical rod 12 is smaller than the diameter of the elastic cylindrical rod 11. Elastic rod 10 is made of oil-resistant rope. The rigid rod 12 is made of steel and is attached with a yoke 13 and a screw 14 to the frame 1. A branch pipe 15 is mounted on the upper part of the frame 1, and the sleeve 16 is wrapped on the lower part.

Кольца имеют трапецеидальное сечение во внутреннюю и наружную стороны , частично уменьшающее степень кольматации фильтра. Верхние Topi5 i колец вьшолнены с наружными и внут- ренними скосами. При этом углы наThe rings have a trapezoidal section to the inner and outer sides, partially reducing the degree of filter clogging. Upper Topi5 i rings are made with external and internal bevels. At the same angles on

5five

00

5five

00

5five

00

5.five.

00

5five

ружного скоса по одной половине окружности и угол внутреннего скоса равны между собой и больше угла наружного скоса по второй половине окружности. Так, наружный скос по одной половине окружности выполн ют под углом 20, по другой - 45°, и внутренний скос - под углом 45°.One side bevel along one half of the circumference and the angle of the inner bevel are equal to each other and larger than the angle of the outer bevel along the second half of the circle. Thus, the outer bevel in one half of the circumference is performed at an angle of 20, the other is 45 °, and the inner bevel is at an angle of 45 °.

После обработки колец на плоскошлифовальном станке на верхней торцовой поверхности получаетс четыре выстуца, расположенных под углом 90 друг относительно друга, а нижн торцова поверхность кольца остаетс плоскойi Щели необходимых размеров между кольцами образзпотс в зависимости , от высоты выступа при сборке колец, друг на друга таким обра-. зом, что плоский торец каждого кольца находитс на верхнем торце с выступами . Эластичный .нефтестойкий ка- нат и стальной стержень обеспечивают между наружной поверхностью перфо. рированного каркаса и внутренней поверхности фильтроэлементов,что создает свободное пространство прохожде- 1ШЯ сквозь щели жидкости и ограничивает осевое и поперечное перемещени колец 2, Изготовление колец из легкого металла и обработка его композиционным электрохимическим покрытием дают возможность совершать необходимые перемещени под деист- вием вибрации амортизатора и разницы гидродинамического давлени , а также увеличить износостойкость и антикор- розионность.After the rings are machined on a surface grinding machine on the upper end surface, four projections are obtained at an angle of 90 relative to each other, and the lower end surface of the ring remains flat and the gaps of the required size between the image patterns, depending on the height of the protrusion when assembling the rings, against each other in such a way -. This means that the flat end of each ring is on the upper end with the protrusions. An elastic oil-resistant caulk and a steel rod provide perforations between the outer surface. the built-in frame and the inner surface of the filter elements, which creates free space through the fluid gaps and limits the axial and lateral movement of the rings 2; Making light metal rings and processing it with a composite electrochemical coating make it possible to make the necessary movements under damping vibration and difference hydrodynamic pressure, as well as increase wear resistance and corrosion resistance.

I . .I. .

Фильтр работает следующим образом.The filter works as follows.

Поток жидкости, содержащий, частицы песка, попадает из пласта к зазорам между кольцами и, проход через них, поступает в кольцевое пространство Б. Освободившись от крупных и абразивных частиц песка, жидкость через перфорированные отверсти поступает во внутреннюю полость фипьтра и к приему СШН и освобождаетс от крупной абразивной фракции - песка ( 0,1 мм). Мелкие тонкозернистые частицы песка и ила, проход через зазор кольца, вынос тс на поверхность восход щим потоком жидкости .The fluid flow, containing sand particles, flows from the reservoir to the gaps between the rings and, the passage through them enters the annular space B. After being freed from large and abrasive sand particles, the liquid enters the internal cavity of the phytra and penetrates the SSN through perforated holes and releases from a large abrasive fraction - sand (0.1 mm). Fine fine-grained particles of sand and silt, the passage through the ring gap, are carried to the surface by an upward flow of fluid.

В процессе работы насосной установки , когда головка балансира совершает ход вверх, нагнетательный клапан насоса закрываетс , а .всасывающий открываетс . При этом весDuring pumping unit operation, when the balancer head moves upward, the pump discharge valve closes and the suction opens. With this weight

столба жидкости в НКТ от труб передаетс на колонну штанг, вследствие чего трубы укорачиваютс .the liquid column in the tubing from the pipes is transferred to the rod string, as a result of which the pipes are shortened.

В начальньй момент после перехода от укорачивани труб к удлинению (при ходе вниз) под действием инерции усилитель 3 и движок 4 наход тс в верхнем положении. Упорна муф а 10, патрубок 15 с ограничителем 8 движутс вниз и дают мгновенньй толчок буртику усилител 3. При этом амортизаторы 6 от мгновенного дополнительного импульса увеличивают частоту осевого коебани -нижних амортизаторов 7 и колец 2, что способствует расширению щели, самоочищению фипьтра.At the initial moment after the transition from shortening the pipes to lengthening (with the downward stroke) under the action of inertia, the amplifier 3 and the slider 4 are in the upper position. The thrust sleeve 10, the pipe 15 with limiter 8 moves downwards and gives an instant push to the collar of the amplifier 3. At the same time, the shock absorbers 6 from the instantaneous additional pulse increase the frequency of the axial core-lower shock absorbers 7 and rings 2, which contributes to the expansion of the gap, self-cleaning of the filter.

Ход движка А регулируетс в соответствии с.установленным режимом с помощью ограничител 8.The stroke of the slider A is adjusted in accordance with the set mode using the limiter 8.

Поперечное перемещение колец просходит под действием разницы гидодинамических усилий, созданных пооком жидкости, и динамических уровей . Усилие, действующее на кольца с расточкой 45°, будет больше, чем со стороны расточки под углом 20. За счет гидравлических потерь междуThe transverse movement of the rings proceeds under the action of the difference of hydrodynamic forces created by the fluid flow and dynamic levels. The force acting on the rings with a bore of 45 ° will be greater than from the side of the bore at an angle of 20. Due to hydraulic losses between

зазорами уровень на внутренней полосе фильтра меньше, чем наружный, И это создает дополнительные усили дл одностороннего поперечного перемещени кольца и сжати эластичного .каната до границы стального стержн . При нагнетательном процессе по- вьшаетс уровень внутри фипьтра,давление , действующее на внутреннюю расточку и поверхность колец, а также усили восстановлени сжатого каната , способствующие перемещению кольца в прежнее положение. Б процессе работы цикл повтор етс .The gaps in the inner band of the filter are less than the outer level. And this creates additional forces for one-way transverse movement of the ring and compression of the elastic rope to the steel rod boundary. During the injection process, the level inside the phiper is increased, the pressure acting on the internal bore and the surface of the rings, as well as the effort to restore the compressed rope, which promotes the movement of the ring to its former position. In the process of operation, the cycle is repeated.

При необходимости регенерации фильтра в насосно-компрессорные трубы закачивают промывочную жидкость. Под давлением напЬра происходит сжатие амортизаторов, увеличение зазора между кольцами и поступление жидкости .за фильтровую зону. При этом промывочна жидкость удал ет практически весь кольматирующий песок.If it is necessary to regenerate the filter, pumping fluid is pumped into the tubing. Under pressure from napra, the shock absorbers are compressed, the gap between the rings increases and the liquid enters the filter zone. At the same time, the washing liquid removes almost all clogging sand.

За счет этого достигаетс возможность создани в затрубном пространстве давлени и расхода промывочной жидкости , необходимых дл выноса песка , наход щегос в осадке за корпусом , и леска, кольматирующего фильтр по з,.трубному пространству на поверхность , т.е. одновременно с реге-Due to this, it is possible to create in the annulus the pressure and flow rate of flushing fluid necessary for sand transport, which is in the sediment behind the hull, and the fishing line clogging up the filter in the pipe space to the surface, i.e. simultaneously with the

0 нерацией фильтра проводитс промывка скважины.By not filtering, the well is flushed.

Фильтр примен етс в трех вариантах . Фильтр спускаетс : на сплошной колонне совместно с насосно-компрес5 сорными трубами (НКТ) штангового насоса и свободно подвешен против эксплуатационного объекта: на НКТ и устанавливаетс против эксплуатационного объекта, за кировьшаетс The filter is applied in three versions. The filter descends: on a continuous column together with pumping and compressing weed pipes (tubing) of the sucker-rod pump and is freely suspended against the operating object: on the tubing and installed against the operating object, for Kirov

0 и пакеруетс в подвешенном состо нии; опускаетс одна секци (длиной 1-1,5 м) под скважинный штанговый насос (СШН), как защитное приспособление дл борьбы с вредным вли ни5 ем песка на работу штангового насоса.0 and packaged suspended; One section (1-1.5 m long) is lowered below the well pump (SHN), as a protective device to combat the harmful effects of sand on the operation of the pump.

Claims

Invention Formula

A downhole filter comprising a Q perforated frame with trapezoidal rings with trap-section cross-sections and stops that allow compression of the rings on both sides of the j, different in that. that, in order to increase reliability and efficiency of operation, it is equipped with elastic and rigid cylindrical rods installed evenly with alternation in the filter through the gap between the perforated frame and rings, the diameter of the rigid cylindrical rod being less than the diameter of the elastic, limited movement, and the upper ends of the rings are made with outer and inner bevels, while the angles of the outer bevel along one half of the circumference and the angle of the inner bevel are equal to each other and olshe .naruzhnogo bevel angle of the second half of the circumference.

0

five

0

/;

2