Патент на изобретение №2326233

(54) СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к скважинным фильтрам, и может быть использовано при эксплуатации горизонтальных скважин. Скважинный фильтр включает обсадную трубу, перфорированный каркас и втулку, установленную в зоне перфорации, внутри каркаса и соосно с ним, с образованием кольцевого зазора между поверхностью втулки и внутренней стенкой каркаса по всей длине втулки и проходного отверстия фильтра, соответствующего внутреннему диаметру обсадной трубы, при этом втулка выполнена конической, а устройство обеспечивает возможность разгона в нем пластовой жидкости, для чего сопряженная с перфорацией часть наружной поверхности втулки выполнена в форме лопатки турбины, ускорения пластовой жидкости в кольцевом зазоре без турбулентных завихрений и создания зоны пониженного давления в центре каркаса для стимуляции притока пластовой жидкости. Технический результат: увеличение длины полезного горизонтального участка скважины и повышение отдачи пласта за счет экономии энергии на развороте потока флюида и повышения скорости его подъема. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к проволочным фильтрам, и может быть использовано при эксплуатации горизонтальных скважин.

Известны скважинные фильтры, представляющие собой сварные конструкции, состоящие из несущих стержней с обмоткой профилированной проволокой (см. Гаврилко В.М. Фильтры буровых скважин. М., Недра, с.28).

Недостатком данных фильтров является недостаточная эффективность их работы.

Известен скважинный фильтр, включающий обсадную трубу, перфорированный каркас и втулку, установленную в зоне перфорации внутри каркаса и соосно с ним с образованием кольцевого зазора между поверхностью втулки и внутренней стенкой каркаса по всей длине втулки и проходного отверстия фильтра, соответствующего внутреннему диаметру обсадной трубы (см. патент США №3450207, 17.06.1969.).

Недостатком указанных скважинных фильтров является то, что в них ввод флюида внутрь каркаса происходит под углом 90°. При существующем условии Р_пласта>Р_трубы поток флюида в трубе разбивается о противоположную стенку и создает турбулентное завихрение, которое суммарно количеству отверстий или щелей фильтра и создает «завесу», препятствующую эффективной работе скважины по всей длине фильтра. Особенно это негативно сказывается на работе горизонтальных скважин.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Поставленная задача решается тем, что в скважинном фильтре, включающем обсадную трубу, перфорированный каркас и втулку, установленную в зоне перфорации внутри каркаса и соосно с ним с образованием кольцевого зазора между поверхностью втулки и внутренней стенкой каркаса по всей длине втулки и проходного отверстия фильтра, соответствующего внутреннему диаметру обсадной трубы, втулка выполнена конической, а устройство обеспечивает возможность разгона в нем пластовой жидкости, для чего сопряженная с перфорацией часть наружной поверхности втулки выполнена в форме лопатки турбины, ускорения пластовой жидкости в кольцевом зазоре без турбулентных завихрений и создания зоны пониженного давления в центре каркаса для стимуляции притока пластовой жидкости.

На представленном чертеже изображен общий вид скважинного фильтра.

Скважинный фильтр состоит из каркаса 1 с перфорационными отверстиями 2 и уложенным на нем проволочным фильтрующим элементом 3. Внутри каркаса 1 закреплена коническая втулка 4, образующая с внутренней стенкой каркаса 1 кольцевой зазор 5 по всей длине втулки 4.

Скважинный фильтр работает следующим образом.

Пластовая жидкость из продуктивного пласта попадает во внутреннюю полость каркаса 1 через зазоры фильтрующего элемента 3 и перфорационные отверстия 2. Флюид под давлением попадает в перфорационные отверстия 2 и по сопряженной с ними части наружной поверхности втулки 4, выполненной в форме лопатки турбины, разгоняется, а затем ускоряется в кольцевом зазоре 5, попадая без образования турбулентных завихрений в поток внутри каркаса 1. Поскольку внутри каркаса 1 не происходит столкновений потоков из перфорационных отверстий 2, нет «завесы», присущей известным фильтрам, и таким образом создаются условия для работы пласта по всей длине фильтра независимо от пластового давления.

Заявляемая конструкция скважинного фильтра позволит увеличить скорость восходящего потока флюида, создавая зону пониженного давления в центре фильтрового каркаса, в результате чего поток флюида сожмется к центру трубы, одновременно создавая разрежение у стенок трубы и стимулируя приток продукта. Предлагаемая конструкция позволит увеличить длину полезного горизонтального участка скважины и значительно повысить отдачу пласта.

Формула изобретения

Скважинный фильтр, включающий обсадную трубу, перфорированный каркас и втулку, установленную в зоне перфорации, внутри каркаса и соосно с ним, с образованием кольцевого зазора между поверхностью втулки и внутренней стенкой каркаса по всей длине втулки и проходного отверстия фильтра, соответствующего внутреннему диаметру обсадной трубы, отличающийся тем, что втулка выполнена конической, а устройство обеспечивает возможность разгона в нем пластовой жидкости, для чего сопряженная с перфорацией часть наружной поверхности втулки выполнена в форме лопатки турбины, ускорения пластовой жидкости в кольцевом зазоре без турбулентных завихрений и создания зоны пониженного давления в центре каркаса для стимуляции притока пластовой жидкости.

РИСУНКИ