Каркасно-стержневой фильтр

(51) 21 1/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ скважности и более надежной защитой стержней от коррозионного воздействия агрессивных сред. Для этого в каркасно-стержневом фильтре,состоящем из секций, образованных послойнопоследовательно набранных из профильных пластин с шайбообразными элементами по концам на шпильках, стягиваемых резьбовыми элементами на концевых переходниках, имеющих резьбы для соединения друг с другом и другими элементами фильтра,профильные пластины снабжены дополнительными профильными отводами,расположенными за пределами шайбообразных элементов и равных по длине половине длины профильной пластины между шайбообразными элементами, упомянутые пластины в соседних слоях секций установлены на шпильках ступенчато,между секциями установлены ниппель-центраторы.(72) Сушко Сергей Михайлович Бегун Анатолий Данилович Повелицын Владимир Михайлович Асанов Нуркелды Сатыбалдыулы Латыпов Авис Самигуллинович(57) Изобретение относится к горному делу, в частности к фильтрам, опускаемым в скважину при добыче жидких полезных ископаемых. Технический результат изобретения заключается в создании каркасно-стержневого фильтра обладающего более широким диапазоном изменения Изобретение относится к горному делу, в частности к фильтрам, опускаемым в скважины при добыче жидких полезных ископаемых. Известен каркасно-стержневый фильтр (см. Гаврилко В.М., Алексеев Фильтры буровых скважин. - М Недра, 1985 г., с.57-58), состоящий из стержней и дисков образующих каркас фильтра,оснащенного по концам резьбовыми соединительными элементами. Основным недостатком известного фильтра является то обстоятельство, что он имеет только поперечные фильтровые каналы, что снижает его скважность. Кроме того, фильтровая часть его не имеет центраторов, что приводит к разрушению дисков при спуске фильтра. Известен каркасно-стержневой фильтр(см.Гаврилко В.М., Алексеев фильтры буровых скважин. - М. Недра, 1985 г., с.58-59), состоящий из стержней и пластин с дисками по концам,образующих каркас фильтра, оснащенного по концам резьбовыми соединительными элементами. Основным недостатком известного фильтра является то обстоятельство, что затруднительно создание фильтра с малыми размерами каналов, так как при сборке диски пластин располагаются в накладку, то есть сами пластины должны иметь малую толщину, то есть область применения их ограничена. Кроме того, концевые части стержней не имеют защиты от коррозии и не имеют центрирующих элементов на фильтровой части, что может служить причиной разрушения тонких пластин при спуске фильтра в скважину. Задачей изобретения является разработка каркасно-стрежневого фильтра, обладающего более широким диапазоном изменения скважности и более надежной защитой стержней от коррозии агрессивными средами и предотвращения разрушения при спуске в скважину. Для этого в каркасно-стрежневом фильтре,состоящем из секций, образованных послойнопоследовательно набранных профильных пластин с шайбообразными элементами по концам на шпильках, стягиваемых резьбовыми элементами на концевых переходниках, имеющих резьбы для соединения друг с другом и другими элементами фильтра,профильные пластины снабжены дополнительными профильными отводами,расположенными за пределами шайбообразных элементов и равных по длине половине длины профильной пластины между шайбообразными элементами, упомянутые пластины в соседних слоях секций установлены на шпильках ступенчато,между секциями установлены ниппель-центраторы. В частных случаях исполнения- резьбовые элементы шпилек выполнены в виде трубок с внутренней резьбой и продольными пазами на одном конце, концевые переходники имеют ступенчатые каналы для шпилек с резьбами на выходящих наружу концах, оснащенных колпаками- упомянутые профильные пластины выполнены трапецеидальной формы в плане. Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 представлен фильтр в 2-вид сверху профильной пластины фильтра на фиг.4- сечение фиг.3 по линии А-А на фиг.5 - вид сверху пластины с трапецеидальными элементами. Каркасно-стержневые фильтры(фиг.1) собираются из отдельных секций 1 (фиг.2),соединяемых между собой ниппель-центраторами 2,на верхнем конце имеется переходник 3 на обсадную колонну труб 4, а на нижнем конце имеется ниппель 5 для соединения с отстойником 6. Секция 1 состоит из расположенных по концам ее соединительных элементов 7 с внутренними резьбами, соответствующими наружным резьбам ниппель-центраторов 2. Соединительные элементы 4 и 5 имеют ступенчатые гнезда 8 (в дальнейшем гнезда 8) для шпилек 9, на которых при сборке навинчиваются трубки 10 с внутренней резьбой и продольными пазами 11 для отвертки на одном конце. На наружных концах упомянутых гнезд 8 имеется винтовая нарезка для колпачков 12,обеспечивающих герметизацию гнезда 8 после сборки. На шпильках 9 расположены профильные пластины 13 (фиг.3 и фиг.4), имеющие наружные профильные отводы 14 (в дальнейшем отводы 14) и центральный профильный участок 15 (в дальнейшем- центральный участок 15), соединенные между собой бобышками 16 и имеющие на наружных гранях оппозитно расположенные выступы 17 с вертикальными щелями 18 на нижних и верхних выступах 17,расположенными ступенчато. Бобышка 16 имеет в сечении ступенчатую конструкцию как по виду канала, так и по наружному диаметру. В верхней части 19 внутренний диаметр соответствует скользящей посадке шпилек 9, а наружный диаметр соответствует скользящей посадке верхней части 19 в гнездо нижней части 20 профильной пластины 13,расположенного выше слоя. Наружный диаметр нижней бобышки 19 выбирают исходя из прочности материала пластины, которые в секции 1 установлены в соседних слоях со смещением на одну бобышку. Длина отводов 14 выбрана в зависимости от заданного значения щелей в секциях фильтра. В каждом слое секции 1 при использовании профильных пластин описанного типа образуются дополнительные продольные щели 21, в количестве равном числу пластин 13. В каждом слое секции 1 имеются горизонтальные щели 22,образующиеся между бобышками 16 в количестве равном числу пластин 13 в слое. Величина этих щелей зависит от разницы высот бобышек 16 и участков 14 и 15 пластин. При необходимости увеличения величины этих щелей на верхние части 19 бобышек надевают кольца 23. Эксплуатация каркасно-стержневого фильтра осуществляется нижеописанным образом. Предварительно в соответствии с проектом подбирают элементы оборудования технологической скважины и опускают их в скважину известным способом, в которой последовательно между обсадной колонной труб 4 и отстойником 6 располагаются секции 1,соединяемые между собой ниппель-центраторами 2. Нижняя из секций 1 соединяется с отстойником 6 посредством ниппеля 5, а верхняя секция 1 соединяется с обсадной колонной труб 4 переходником 3. Наличие ниппель-центраторов между секциями предотвращает взаимодействие пластин секции со стенками скважины и предотвращает продольный изгиб секций фильтра. В фильтре, опущенном в скважину суммарная площадьфильтрационных каналов будет равна 123, где 1 - суммарная площадь сечения горизонтальных щелей 22 между бобышками 2 - суммарная площадь сечения вертикальных щелей 18 на выступах 1 пластин 13 3 - суммарная площадь сечения вертикальных щелей между смежными торцами отводов 14 пластин 13. 3 является дополнительной площадью по сравнению с аналогами, то есть на фильтре образуется дополнительный фильтровый канал равный 31 М, - число пластин в диске 22- толщина пластины 13 между бобышками к - число дисков 22 в секции 1 М - число секций 1 в фильтре. В упомянутых выше аналогах не имеется отводов, то есть суммарная площадь каналов 3 отсутствует, что снижает скважность фильтра Техника бурения скважин Днепропетровск, 2008, с.178). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Каркасно-стержневый фильтр, состоящий из секций, образованных послойно-последовательно набранных из профильных пластин с шайбообразными элементами по концам на шпильках, стягиваемых резьбовыми элементами на концевых переходниках, имеющих резьбы для соединения друг с другом и другими элементами фильтра, отличающийся тем, что профильные пластины снабжены дополнительными профильными отводами, расположенными за пределами шайбообразных элементов и равных по длине половине длины профильной пластины между шайбообразными элементами,упомянутые пластины в соседних слоях секций установлены на шпильках ступенчато, между секциями установлены ниппель-центраторы. 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что резьбовые элементы шпилек выполнены в виде трубок с внутренней резьбой и продольными пазами на одном конце, концевые переходники имеют ступенчатые гнезда для шпилек с резьбами на выходящих наружу концах, оснащенных колпаками. 3. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что упомянутые пластины выполнены трапецеидальной формы в плане.