Результат интеллектуальной деятельности: СКВАЖИННЫЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к скважинным фильтрам, применяемым для предотвращения попадания частиц породы в погружной насос.

Известен скважинный фильтр, который содержит перфорированную трубу и фильтрующий элемент, состоящий из фильтрующих слоев и зернистого наполнителя и покрытый снаружи ворсистым материалом (А.с. №587242 СССР, Е21В 43/08, 1978).

Недостаток фильтра заключается в высоком гидравлическом сопротивлении, а также трудоемкости изготовления из нескольких разнородных слоев.

Известен скважинный фильтр, содержащий перфорированную трубу, дренажный каркас и фильтрующий элемент в виде насаженных на каркас вплотную друг к другу полимерных колец с полимерными штырьками на одном из оснований (Пат. №2490431 РФ, Е21В 43/08, 2013).

Недостатком скважинного фильтра является трудоемкость изготовления, предполагающего вырубку большого числа колец из свернутой в рулон полосы со штырьками. Кроме того, из-за ограниченной удельной плотности штырьков на единицу поверхности и небольшой длины лабиринтообразных каналов, по которым движется жидкость, штырьками захватываются и удерживаются преимущественно крупные частицы, а мелкие и средние частицы проходят сквозь фильтр и попадают на прием насоса.

Наиболее близким к заявляемому является скважинный фильтр, содержащий перфорированную трубу, дренажный каркас и размещенные на каркасе полимерные кольца из скотча, на клейкой стороне которых закреплен монослой дисперсных частиц (Пат. №2453682 РФ, Е21В 43/08, 2012).

Недостатком принятого за прототип скважинного фильтра является трудоемкость его изготовления, поскольку предварительно из скотча необходимо вырезать множество колец, а затем нанести абразивные частицы на клейкую сторону колец перед их размещением на каркасе.

Задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости изготовления скважинного фильтра.

Указанный технический результат достигается тем, что в скважинном фильтре, содержащем несущую трубу с отверстиями, дренажный каркас и размещенный на нем фильтрующий элемент, состоящий из полимерной пленки и абразивных частиц на ее клейкой стороне, согласно изобретению полимерная пленка выполнена с перфорациями и намотана в виде рулона.

Размер абразивных частиц между витками полимерной пленки может увеличиваться снаружи внутрь фильтрующего элемента.

На фиг. 1 изображен скважинный фильтр, продольное сечение; на фиг. 2 - фрагмент фильтрующего элемента.

Скважинный фильтр состоит из несущей трубы 1 с отверстиями 2, дренажного каркаса 3, фильтрующего элемента 4 и защитного кожуха 5 с отверстиями 6 (фиг. 1). Фильтрующий элемент 4 выполнен в виде свернутой вокруг дренажного каркаса 3 в рулон полимерной пленки 7, в которой выполнены перфорации 8. На клейкой стороне полимерной пленки 7 нанесены абразивные дисперсные частицы 9 (фиг. 2). В качестве дисперсных частиц 9 могут использоваться частицы кварцевого песка с размером 200-1000 мкм, определяющим тонкость очистки пластовой жидкости. Прочность закрепления частиц песка между витками полимерной пленки 7 обеспечивается за счет адгезивного слоя на пленке и силы ее натяжения. Диаметр и количество перфораций 8 на единице поверхности полимерной пленки 7 определяются на основе гидравлического расчета.

Технология изготовления скважинного фильтра очень проста и состоит в намотке перфорированной полимерной пленки 7 на дренажный каркас 3 с одновременным распылением на ее клейкую сторону частиц песка 9. Для уменьшения гидравлического сопротивления фильтра целесообразно уменьшать размер частиц песка по мере намотки полимерной пленки на дренажный каркас.

Скважинный фильтр работает следующим образом. Пластовая жидкость с частицами примесей поступает через отверстия 6 защитного кожуха 5 к фильтрующему элементу 4. Далее жидкость проникает через перфорации 8 в поровое пространство между частицами песка 9, заключенными между витками полимерной пленки 7. Жидкость течет в окружном и продольном направлении к перфорациям 8 следующего витка полимерной пленки 7, а находящиеся в ней примеси задерживаются между частицами песка. Габариты задерживаемых примесей определяются дисперсностью песка 9. Перфорации 8 обеспечивают равномерное распределение жидкости по площади фильтрующего элемента и ее продвижение в радиальном направлении вглубь последнего. Этим создаются условия для улавливания примесей во всем поровом пространстве фильтрующего элемента, что увеличивает пропускную способность, ресурс работы и грязеемкость скважинного фильтра. Пройдя по сложной траектории через весь фильтрующий элемент 4, свободная от примесей жидкость попадает в дренажный каркас 3, сообщающий перфорации 8 внутреннего витка полимерной пленки 7 с отверстиями 2 на несущей трубе 1. В конечном счете на прием погружного насоса поступает очищенная жидкость.