устройство для очистки жидкости в скважине

Формула изобретения

Устройство для очистки жидкости в скважине, включающее трубчатый корпус с уплотнителем для уплотнения в обсадной колонне и расположенный ниже корпуса фильтр для жидкости, снабженный обратным клапаном, отличающееся тем, что уплотнитель выполнен в виде шайб из эластичного материала с наружным диаметром больше внутреннего диаметра обсадной колонны, а обратный клапан фильтра, расположенного ниже корпуса, выполнен открывающимся во внутрь корпуса, причем над трубчатым корпусом также установлен фильтр, закрытый сверху обратным клапаном, открывающимся во внутрь корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкости в скважине, в частности для фильтрования ее от механических частиц.

Известны скважинные фильтры, присоединяемые к приему штангового насоса и предназначенные для очистки поступающей в насос жидкости от песка и других твердых частиц. К ним относятся, например, устройства по а.с. СССР NN 1161692, 1432199, 1472648, 1523654, 1550103 кл. E 21 B 43/08. Однако их фильтрующие элементы, несмотря на применение конструктивных мер по обеспечению самоочищения, быстро забиваются (засоряются) липкой массой, состоящей из кусочков смол, парафина, ржавчины, осыпавшихся покрытий труб, разрушенных уплотнительных материалов, содранных с мостков стружек дерева, песчано-глинистых частиц и др. Кроме того, они непригодны для применения с погружными электронасосами, у которых прием размещен выше двигателя с протектором.

Известны фильтры, устанавливаемые в скважине в составе обсадной колонны или отдельно в интервале продуктивного пласта и предназначенные для предотвращения выноса песка из пласта в скважину. К ним относятся, например, устройства по а.с. СССР NN 883349, 1055860, 1191562, 1210507 кл. E 21 B 43/08. Известны также фильтры, спускаемые в скважину на колонне насосно-компрессорных или бурильных труб и устанавливаемые в нижней части обсадной колонны. К ним относятся, например, устройства по патентам РФ NN 1021768, 1772343, 2015308, 2015310, 2016191 E 21 B 43/08. Основными недостатками их являются сложность конструкции, большие затраты при установке и извлечении, не обеспечение защиты скважинных насосов от осадков, образующихся в самой скважине и попадающих в скважину при проведении технологических операций (глушении, промывке, освоении).

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, известное из а.с. СССР N 983256 по кл E 21 B 43/08 от 23.12.82, включающее трубчатый корпус с уплотнителем для уплотнения в обсадной колонне и расположенный ниже корпуса фильтр для жидкости, снабженный обратным клапаном. Однако известное устройство не обеспечивает защиту насоса от взвешенных частиц и осадков, образующихся в самой скважине. Кроме того, оно сложно по конструкции, требует больших затрат при установке в скважине и извлечении.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является обеспечение очистки жидкости в скважине от взвешенных частиц путем ее фильтрования до установки и пуска насоса в работу.

Поставленная задача решается тем, что уплотнитель выполняется в виде шайб из эластичного материала с наружным диаметром больше внутреннего диаметра обсадной колонны, а обратный клапан фильтра, расположенного ниже корпуса, выполняется открывающимся во внутрь корпуса, причем над трубчатым корпусом также устанавливается фильтр, закрытый сверху обратным клапаном, открывающимся во внутрь корпуса.

На приведенном чертеже изображено предложенное устройство в разрезе.

Устройство для очистки жидкости в скважине имеет трубчатый корпус 1, на котором выполнен уплотнитель в виде шайб 2 из эластичного материала, например резины. Диаметр шайб 2 больше внутреннего диаметра обсадной колонны в скважине. К корпусу снизу и сверху присоединены фильтры 3 и 4, включающие съемные фильтрующие сетки 5, прикрепленные хомутами 6. На концах фильтров установлены обратные клапаны 7 и 8, открывающиеся во внутрь корпуса. Седла клапанов снабжены центрирующими ребрами 9, которые одновременно служат шаблонами для проверки проходимости скважины. К седлу верхнего клапана присоединен перфорированный патрубок 10.

В скважину устройство спускают на трубах, штангах или канате. Для ускорения спуска на канате к верхнему концу устройства присоединяют трубу-утяжелитель (на чертеже не показан).

Во время спуска устройства в скважину шайбы 2 плотно прижимаются к обсадной колонне и скважинная жидкость проходит через верхний фильтр 4. При этом нижний клапан 7 открыт, верхний клапан 8 закрыт. Во время подъема устройства жидкость проходит через нижний фильтр 3. При этом верхний клапан 8 открыт, нижний клапан 7 закрыт. На поверхности снимают сетки 5 и очищают их от шлама. При необходимости устройство может быть спущено повторно. Для повышения эффективности фильтрования сетку нижнего фильтра выполняют с ячейками меньшего размера, чем сетку верхнего фильтра.

Испытания, проведенные в НГДУ "Азнакаевскнефть" АО "Татнефть", показали, что предложенное устройство позволяет очистить жидкость в скважине до спуска насоса и тем самым предотвращает засорения насоса механическими частицами, которые остаются в скважине даже после ее промывки.