Сравнительные характеристики скважинных фильтров — КиберПедия 

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...

Сравнительные характеристики скважинных фильтров

2017-07-24 341
Сравнительные характеристики скважинных фильтров 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Как уже было отмечено ранее, наиболее распространенным средством защиты внутрискважинного оборудования от механических примесей являются фильтры.

Скважинные фильтры имеют неодинаковую протяженность (от метра до нескольких сотен метров) и конструкцию фильтрующих элементов.

К основным типам конструкций фильтров можно отнести следующие:

1) сетчатые фильтры,

2) проволочные фильтры,

3) щелевые фильтры,

4) гравийные фильтры.

 

В сетчатых фильтрах фильтрующая поверхность, иногда многослойная, выполнена в виде сетки (см. рис. 3). Данные фильтры позволяют задерживать

 

остаточно мелкие частицы (до 50 мкм и менее), поэтому довольно часто применяются в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую степень очистки скважинной продукции (см., например, фильтр тонкой очистки). Из недостатков следует выделить сравнительно большие входные сопротивления на сетчатых фильтрах и их низкую ремонтопригодность в случае повреждения или засорения фильтрующих элементов.

 

Рис. 3. Сетчатый фильтр. а) Общий вид фильтра, б), детали фильтра, в). 1 – опорный каркас, 2 – подкладочная сетка, 3 – проволочная спираль, 4 – фильтрационная сетка, 5 – накладные планки

 

Основным элементом проволочных фильтров является профилированная проволока, которая наматывается на каркас, состоящих из параллельных стержней. Использоваться треугольные профили проволоки, причем одна из вершин треугольника направлялась внутрь фильтра, а две другие располагались на его внешней стороне. В процессе откачки пластовой жидкости с твердыми частицами поверхность таких щелей не способствует цементации и уплотнению породы, а напротив, стимулирует вынос частиц, меньших по размеру щели, и очищение профильтрованной зоны от шлама, мелких фракций и кольматантов.

 
 

 

 


Рис. 4 Скважинные фильтры.

 

 

Конструкция щелевых (безпроволочных) фильтров имеют много общего с конструкцией проволочных фильтров (см. рис. 5), поскольку и в том и в другом случае пластовая жидкость и механические примеси фильтруются через узкие щели (довольно часто используется название проволочно-щелевой фильтр). В отличие от проволочного фильтра ширина щели для щелевого фильтра всегда строго фиксирована. Основным недостатком классических щелевых фильтров является их низкая скважность – отношение суммарной площади фильтрующих отверстий к общей площади поверхности фильтра. Для увеличения скважности в современных щелевых фильтрах (например, ВМТФ) используется технология, аналогичная той, которая применяется для проволочных фильтров, когда профилированные элементы (кольца или стержни) привариваются к опорным конструкциям. Это препятствует смятию фильтра в процессе спуско-подъемных операций на скважине, делают его конструкцию устойчивой по отношению к внешним воздействиям.

Рис. 5. Щелевые фильтры. а) щели расположены симметрично, б) щели расположены в шахматном порядке, в) двойные щели, г) горизонтальные щели

 

К гравийным относятся фильтры, у которых поверхность, контактирующая с породой, состоит из искусственно вводимого гравия, расположенного вокруг опорных фильтровых каркасов. Гравийные фильтры собираются на устье скважины, либо намываются непосредственно на забое. Основным преимуществом гравийных фильтров по сравнению с фильтрами других конструкций является то, что они могут успешно применяться при большой неоднородности частиц коллектора.

 
 

 


Рис. 6. Гравийный фильтр

 

 

Фильтры устанавливаются в скважину с целью очистки добываемой из пласта жидкости от песка, проппанта и других механических примесей и должны выполнять две основные функции: 1) защита от проникновения твердой фазы, 2) создание минимального гидравлического сопротивления.

Расчет пропускной способности фильтра в зависимости от создаваемого на нем перепада давления в общем случае является сложной задачей, требующей знания геометрических характеристик фильтра, физико-химических свойств пластовой жидкости и гранулометрического состава твердой породы. Простейшая зависимость дебита от перепада давления основана на использовании формулы истечения из затопленного отверстия:

,

где – скорость истечения из отверстия, – коэффициент расхода, – скважность фильтра, – перепад давления в фильтре, – плотность жидкости. Как следует из формулы, скорость и соответственно дебит пропорционален квадратному корню из с коэффициентом , который называется гидравлическим параметром фильтра.

Как показывают многочисленные эксперименты, гидравлический параметр изменяется в широких пределах от 0.2 до 0.9, что объясняется разнообразием условий работы фильтров в реальных условиях и сложностью их классификации и типизации. В таблице 6 приведены данные измерения гидравлического параметра и скважности для фильтров различных конструкций при контакте с породой с разным гранулометрическим составом.

 

Таблица 6. Результаты промысловых испытаний


Поделиться с друзьями:

История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.007 с.