Розтягуваний свердловинний фільтр

1 Розтягуваний свердловинний фільтр, призначений для запобігання потраплянню твердих частинок у експлуатаційну свердловину для видобування вуглеводневих флюїдів, який включає певну КІЛЬКІСТЬ фільтрувальних шарів, що їх встановлюють в ірисоподібній конфігурації та СПІВВІСНО із розтягуваною транспортувальною трубою із щілинами у такий спосіб, що в результаті розтягування труби величина перекривання суміжних фільтрувальних шарів зменшується, який відрізняється тим, що фільтрувальні шари мають щілини, орієнтовані практично у напрямку по колу відносно транспортувальної труби 2 Свердловинний фільтр по п 1 , який відрізняється тим, що фільтрувальні шари складаються з видовжених смуг із шаховим розташуванням рядів щілин у поперечному напрямку відносно подовж ньої осі кожної смуги 3 Свердловинний фільтр по п 2, який відрізняється тим, що порядок розташування щілин є таким, що різні ряди розташовані з кроком до половини щілини у поперечному напрямку, причому довжина щілин є більшою за половину поперечного кроку між рядами щілин, а порядок розташування щілин є таким, що вони продовжуються через подовжні краї смуг 4 Свердловинний фільтр по п 3, який відрізняється тим, що кожну смугу прикріпляють у точках прикріплення, які рівномірно розташовані вздовж неї, до розтягуваної транспортувальної труби з щілинами 5 Свердловинний фільтр по п 4, який відрізняється тим, що кожну смугу прикріпляють до розтягуваної транспортувальної труби із щілинами у зазначених точках прикріплення за допомогою або точкового зварювання, або паяння твердим або м'яким припоєм, або склеювання, або заклепування, або пригвинчування смуги до труби у кожній із згаданих точок 6 Свердловинний фільтр по п 5, який відрізняється тим, що рівномірно розташовані точки прикріплення розміщують на вузлових ділянках між краями щілин розтягуваної транспортувальної труби із щілинами 7 Свердловинний фільтр по п 6, який відрізняється тим, що подовжня вісь кожної смуги є практично паралельною центральній осі транспортувальної труби як до, так і після розтягування транспортувальної труби Винахід стосується розтягуваного свердловинного фільтра, призначеного для запобігання потраплянню твердих частинок у експлуатаційну свердловину для видобування вуглеводневих флюїдів Якщо казати більш конкретно, винахід стосується розтягуваного свердловинного фільтра, що містить певну КІЛЬКІСТЬ фільтрувальних шарів, які встановлюють в ірисоподібній конфігурації та співвісно з розтягуваною транспортувальною трубою з щілинами у такий спосіб, що в результаті розтя гування труби величина перекривання суміжних фільтрувальних шарів зменшується Подібний розтягуваний свердловинний фільтр описано у поданій заявником одночасно розглянутій міжнародній патентній заявці РСТ/ЕР96/04887 На Фіг 3 цього посилання на відомий рівень техніки видно, що фільтрувальні шари складаються з пластин, які мають серію розташованих по колу перфораційних отворів Розмір цих перфораційних отворів вибирають таким чином, щоб запобігти потраплянню у свердловину твердих части О ю 00 1 ю 57785 нок більшого розміру, ніж розмір отвору Розтягувану транспортувальну трубу з щілинами, придатну для застосування з фільтром, описано в міжнародній патентній заявці РСТ/ЕР93/01460 Було виявлено, що фільтрувальні шари, що їх прикріплюють до розтягуваної транспортувальної труби, під час процесу розтягування транспортувальної труби з щілинами значно деформуються шляхом пересування через неї розтягувального осердя Транспортувальна труба під час розтягування зазвичай скорочується внаслідок розширення орієнтованих вздовж осі щілин з набуттям ними ромбоподібної форми Це призводить до вигинання фільтрувальних шарів, що "пристосовуються" до скорочення транспортувальної труби, а тертя між фільтрувальними шарами, що перекриваються, і транспортувальною трубою або трубами призводить до зношення фільтрувальних шарів Задача цього винаходу полягає у створенні свердловинного фільтра з ірисоподібною конфігурацією фільтрувальних шарів, які не вигинаються і які під час процесу розтягування транспортувальної труби легко ковзають один відносно іншого і відносно транспортувальної труби Свердловинний фільтр згідно з цим винаходом включає фільтрувальні шари з щілинами, орієнтованими практично вздовж кола відносно транспортувальної труби У цьому описі посилання на розташування щілин по колу означає, що всі щілини орієнтовані практично у тангенціальному напрямку відносно транспортувальної труби і що такі щілини орієнтовані практично у поперечному напрямку до центральної осі та будь-яких орієнтованих вздовж осі щілин транспортувальної труби В оптимальному варіанті фільтрувальні шари складаються з видовжених смуг із шаховим розташуванням рядів щілин у поперечному напрямку відносно подовжньої осі кожної смуги Порядок розташування щілин в оптимальному варіанті є таким, що різні ряди розташовані з кроком до половини щілини у поперечному напрямку, причому довжина щілин є більшою за половину поперечного кроку між рядами щілин, і порядок розташування щілин є таким, що вони продовжуються через подовжні крайки смуг В оптимальному варіанті також передбачено, що кожну смугу прикріпляють у рівномірно розташованих вздовж неї точках до розтягуваної транспортувальної труби з щілинами і що кожну смугу прикріпляють до розтягуваної транспортувальної труби з щілинами у згаданих точках або за допомогою точкового зварювання, паяння твердим припоєм, паяння м'яким припоєм, склеювання, заклепування, або за допомогою пригвинчування смуги до труби у кожній зі згаданих точок Ці та ІНШІ аспекти, ознаки та переваги свердловинного фільтра згідно з цим винаходом стають очевидними із супровідних пунктів формули винаходу, реферату та наведеного нижче детального опису з посиланням на рисунки На Фіг 1 показано поперечний розріз свердловинного фільтра з ірисоподібною конфігурацією фільтрувальних шарів згідно з цим винаходом, На Фіг 2 показано поздовжній розріз свердловинного фільтра, зображеного на Фіг 1, На Фіг 3 показано вид збоку свердловинного фільтра, зображеного на Фіг 1 та 2, без захисної труби, що вміщає його, і На Фіг 4 і Фіг 4А, Б, В та Г показано початкову форму та деформацію розташованих по колу щілин поблизу поздовжньої окрайки згаданих вище фільтрувальних шарів, під час та після закінчення процесу розтягування На Фіг 1 зображено розтягувану транспортувальну трубу 1 з щілинами, оточену свердловинним фільтром 2, що містить серію фільтрувальних шарів 3, які встановлено в ірисоподібній конфігурації навколо транспортувальної труби 1 Як показано на Фіг 2 та 3, фільтрувальні шари 3 складаються з видовжених прямокутних смуг, кожну з яких, як показано на Фіг1, прикріплено до транспортувальної труби 1 уточках прикріплення 4, розташованих на поздовжній центральній лінії фільтрувального шару 3 або поблизу неї, за допомогою, наприклад, точкового зварювання, паяння твердим припоєм, паяння м'яким припоєм, склеювання, заклепування або пригвинчування у точках, рівномірно розташованих вздовж транспортувальної труби 1 Точки прикріплення розташовані на вузлових ділянках між краями щілин транспортувальної труби 1 Фільтрувальні шари 3 перекривають один одного як в осьовому напрямку, так і у напрямку вздовж кола, у такий спосіб, щоб під час та після закінчення процесу розтягування, зображеного на Фіг 4, залишалося принаймні деяке перекриття суміжних фільтрувальних шарів З На Фіг 3 захисну охоплюючу трубу 5, що и видно на Фігурах 1 та 2, не зображено, для того, щоб показати, що кожний з фільтрувальних шарів З включає серію розташованих у шаховому порядку орієнтованих вздовж кола щілин 6, які орієнтовані у практично тангенціальному напрямку відносно транспортувальної труби 1 і практично у поперечному напрямку до орієнтованих вздовж осі щілин 7 транспортувальної труби 1 і до центральної осі 8 транспортувальної труби 1 Як показано на Фіг 4, транспортувальну трубу 1 розтягують під час розтягування за допомогою розтягувального конуса 9, у такий спосіб, що орієнтовані вздовж осі щілини 7 деформуються з набуттям ромбоподібної форми Розтягування по ширині призводить до того, що транспортувальна труба 1 скорочується і, як показано на Фігурах 4А-Г, орієнтовані вздовж кола щілини 6 на подовжніх крайках фільтрувальних шарів 3 та поблизу них спочатку розширюються з набуттям ромбоподібної форми, як показано на Фіг 4Б, ПІСЛЯ ЧОГО звужуються з набуттям X подібної форми, показаної на Фіг4В, після чого знову частково розширюються до форми отвору для ключа, що її показано на Фіг 4Г Зображене послідовне розширення та звуження розташованих по колу щілин 6 надає фільтрувальним шарам 3 гнучкості вздовж осі, завдяки чому запобігають вигинанню або зносу ламких шарів 3 під час розтягування транспортувальної труби 1 Орієнтовані у напрямку по колу щілини 6 також 5 57785 дають можливість шарам 3, що перекриваються, легко ковзати один відносно другого під час розтягування Також виявлено, що замість встановлення фільтрувальних шарів 3 у поздовжньому напрямку навколо транспортувальної труби 1, як показано на Фіг 3, фільтрувальні шари 3 можна встановлю вати у вигляді поверхневої спіралі навколо транспортувальної труби 1 У такому випадку кут нахилу спіралі слід вибирати достатньо малим, для того, щоб відхилення напрямку щілин 6 від тангенціального напрямку транспортувальної труби 1 не перевищувало 20 градусів ФІГ.1 ґ Фіг.2 ?-, Фїг.З 1 1 ' A в/ Фіг.4 < o < 7 57785 ФІГ.4А ФІГ.4В ФІГ.4Б Комп'ютерна верстка Т Чепелєва Фіг.4Г Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна