способ изготовления скважинного фильтра

Формула изобретения

Способ изготовления скважинного фильтра, включающий установку трубы необходимой длины и диаметра с фильтрационным участком в токарный станок с возможностью вращения, размещение на наружной поверхности фильтрационного участка фильтровального элемента, отличающийся тем, что на фильтрационном участке трубы перед размещением фильтровального элемента выполняют нанесением на наружной поверхности трубы при ее вращении спиральных углублений, которые выполнены с возможностью расширения с образованием щелей после локального разрушения под ними материала трубы при ее дорнировании после размещения в скважине в интервале установки, а фильтровальный элемент при вращении трубы располагают в спиральных углублениях с фиксацией по концам.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу изготовления и установки скважинного фильтра с радиальным потоком текучей среды для водонефтегазовых добывающих скважин.

Известен расширяемый скважинный фильтр для предотвращения миграции твердых частиц в скважину добычи углеводородных жидкостей, содержащий выполненную с возможностью расширения и снабженную прорезями несущую трубу, на которой установлены с перехлестом фильтровальные листы с прорезями (патент RU № 2197600, Е21B 43/08, опубл. бюл. № 3 от 27.01.2003 г.), который изготавливают нанесением на перфорированную трубу фильтрующего элемента в виде листов с продольными щелями, фиксируемых внахлест по периметру труб.

Его недостатками являются сложность изготовления из-за наличия в нем множества фильтровальных листов на выполненной с возможностью расширения, снабженной прорезями несущей трубе в расположенных по ее длине на равных расстояниях друг от друга точках крепления. При изготовлении скважинного фильтра больших трудовых затрат требует обеспечение параллельности продольной оси каждой полосы центральной оси несущей трубы, а также плотное прижатие кромок смежных фильтровальных полос. Во время спуска фильтра в скважину высока вероятность набивания породы в прорези фильтровальных полос, а также под кромку смежных фильтровальных полос, что может привести к ее отгибанию и возникновению аварийной ситуации на скважине.

Наиболее близким к предлагаемому по большинству совпадающих признаков является фильтр с радиальным потоком текучей среды для скважины и способ его изготовления (патент RU № 2159143, МПК 7 B01D 27/06, опубл. 20.11.2000 г. бюл. № 32), реализуемый способом изготовления скважинного фильтра, включающим установку трубы необходимой длины и диаметра с фильтрационным участком в токарный станок с возможностью вращения, размещение на наружной поверхности фильтрационного участка фильтровального элемента.

Существенным недостатком является незащищенность внешнего слоя фильтра от механического воздействия. Во время спуска фильтра в скважину высока вероятность набивания породы в фильтрующие отверстия, что создает дополнительное сопротивление потоку текучей среды. Внутренний диаметр обсаженной части ствола меньше диаметра ствола скважины, а поскольку фильтр приходится опускать через обсаженную часть ствола скважины, диаметр фильтра меньше диаметра ствола скважины и за счет этого между фильтром и стенкой необсаженной части скважины образуется кольцевое пространство. С течением времени стенка скважины обрушается и засыпает наружную стенку фильтра, так что кольцевое пространство заполняется породой. При добыче углеводородов жидкость будет протекать из водонефтесодержащих пород в кольцевое пространство и через отверстия в фильтре в обсаженный ствол скважины. Длина окружности, через которую жидкость поступает в обсаженный ствол скважины, уменьшается с длины окружности ствола скважины до длины окружности наружной стенки фильтра.

Технические задачи - создание фильтра низкого гидравлического сопротивления с увеличенной площадью фильтрации, обеспечение сохранности фильтрующего элемента при спуске фильтра в скважину, исключение вероятности набивания породы в фильтрующие отверстия при спуске фильтра в скважину, уменьшение времени и материалов на изготовление фильтра, повышение количества добываемой жидкости.

Техническая задача решается способом изготовления скважинного фильтра, включающим установку трубы необходимой длины и диаметра с фильтрационным участком в токарный станок с возможностью вращения, размещение на наружной поверхности фильтрационного участка фильтровального элемента.

Новым является то, что на фильтрационном участке трубы перед размещением фильтровального элемента выполняют нанесением на наружной поверхности трубы при ее вращении спиральных углублений, которые выполнены с возможностью расширения с образованием щелей после локального разрушения под ними материала трубы при ее дорнировании после размещения в скважине в интервале установки, а фильтровальный элемент при вращении трубы располагают в спиральных углублениях с фиксацией по концам.

На фиг.1 показан фильтр в транспортном положении с частичным продольным разрезом; на фиг.2 - фильтр в скважине с частичным продольным разрезом.

Фильтр содержит трубу 1 (фиг.1), концы которой снабжены резьбами 2, а на наружной поверхности трубы 1, при ее вращении на токарном станке, выполняют спиральные углубления 3. В спиральных углублениях 3 с помощью токарного станка размещают фильтровальные элементы 4, например, в виде полос металлической сетки, концы которых зафиксированы на трубе 1 сваркой.

Перевод фильтра в рабочее положение производят после спуска в интервал установки расширением внутреннего диаметра трубы 1 (фиг.2) с образованием щелей 5 локальным разрушением материала трубы 1 под спиральными углублениями 3 при ее дорнировании (на фиг.2 не показано) после размещения в скважине 6 из-за концентрации напряжений и малой толщины материала под углублением 3.

Сохранность от механического разрушения фильтрующего элемента 4 при спуске фильтра в скважину обеспечивают спиральные углубления 3, в которых расположены фильтрующие элементы 4 и исключается вероятность набивания породы в фильтрующие отверстия 5. Низкое гидравлическое сопротивление фильтра обеспечивается увеличенной площадью фильтрации за счет расширения внутреннего диаметра трубы 1, при этом щель 5, образованная в месте установки, и фильтрующий элемент 4, расположенный над щелью 5, не забиты породой, глинистым раствором и др.

Уменьшение времени и экономия материалов при изготовлении фильтра достигаются выполнением всех технологических операций на токарном станке. Низкое гидравлическое сопротивление фильтра позволяет повысить количество добываемой жидкости из скважины.