2.7 Сецвопрос. Методы борьбы с механическими примесими

2.7.1 Применение щелевого скважинного фильтра

Фильтры скважинные щелевые ФСЩ для заканчивания горизонтальных скважин применяются в строительстве нефтегазодобывающих и водозаборных скважин. Скважинный фильтр предназначен для предотвращения разрушения слабоцементированных коллекторов и попадания в скважину механических примесей при ее эксплуатации.

Фильтры скважинные щелевые (ФСЩ) устанавливаются в составе обсадной эксплуатационной колонны в области продуктивного пласта нефтегазодобывающих и водозаборных скважин. Конструктивно скважинный щелевой фильтр может быть изготовлен под любой диаметр обсадной колонны.

В комплект поставки щелевого фильтра для скважин могут быть включены центраторы (роликовые центраторы для труб) и башмак колонный.

Принцип работы и конструкция щелевого скважинного фильтра

Качество работы щелевого фильтра во многом зависит от качества изготовления фильтрующего элемента. Поэтому специалисты компании ОАО "СНГ" уделяют особое внимание подбору материала, из которого изготавливается фильтрующий элемент, и технологическому процессу его изготовления.

Работа фильтра ФСЩ заключается в прохождении фильтруемой среды через щели фильтрующего элемента и, далее, через отверстия в перфорированной трубе - во внутреннюю полость трубы, откуда фильтруемая среда перекачивается погружным УЭЦН к устью скважины.

В свою очередь, защита УЭЦН от механических примесей выполняется при помощи щелевых фильтров ФНТ, которые также выпускаются нашей компанией.

Основные комплектующие фильтров ФСЩ - фильтроэлементы - изготавливаются из высокоточного V-образного профиля. Фильтроэлементы щелевые конструктивно представляют собой цилиндрическую конструкцию, изготовленную из профилированных проволочных элементов в виде проката треугольного сечения и опорных несущих элементов. Опорные несущие элементы и проволочные элементы треугольного сечения в точках соприкосновения соединены сваркой. Фильтроэлемент расположен по всей длине зоны перфорации трубы.

Степень фильтрации определяется размером щели. При изготовлении щелевого фильтра для скважины размер щели фильтроэлемента подбирается на основе данных заказчика или при помощи анализа гранулометрического состава выносимых твердых частиц. Размер щели рассчитывается таким образом, чтобы пропускаемые мелкие частицы с водоносного горизонта проходили, не задерживаясь, и, при этом, не ухудшали работу скважинного оборудования, а оставшаяся часть (крупная, не проходная) обеспечивала создание надежного естественного фильтра, исключая операцию гравийной обсыпки.

Такая конструкция скважинного щелевого фильтра дает возможность:

легко вывести скважину на режим;

вымыть мелкие фракции цемента и мельчайшие частицы разрушенной породы после бурения ствола скважины, что невозможно выполнить с сетчатыми фильтрами, т.к. вся мельчайшая фракция в сетке задерживается в проволочных лабиринтах, скважина теряет дебетность, промывка в данном случае не помогает.

Имея открытую и полированную наружную фильтрующую поверхность, скважинные щелевые фильтры применяются для добычи сред неустойчивого химического состава, когда возникает опасность зарастания железистыми и карбонатными отложениями, т.к. фильтрующая поверхность легко восстанавливает свою работоспособность после проведения регенерационных мероприятий (промывка, кислотная обработка и т.п.), а также, обладая лучшими гидравлическими свойствами обеспечивает более эффективную работу скважины при длительной эксплуатации.

Минимальный размер щели фильтроэлементов - 30 мкм.

Для более тонкой очистки применяются фильтры с гравийной набивкой.

Преимущества фильтров ФСЩ перед аналогами

Увеличенная поверхность фильтрации (до 30%) за счет оптимизации геометрических размеров проволоки треугольного сечения, в результате чего увеличивается дебетность скважины, уменьшается интенсивность нагрузки на скважинный щелевой фильтр, что увеличивает срок его службы.

Жесткий допуск размера щелей фильтроэлемента скважинного фильтра. Отклонение от номинального размера не более 15 мкм.

Фильтроэлементы ФСЩ имеют большее количество опорных элементов. Это увеличивает их прочностные характеристики как в осевом, так и в радиальном направлении.

Материал элементов щелевого фильтра - нержавеющая сталь марок AISI 304, AISI 316, которые являются коррозионностойкими и жаропрочными.

Отсутствие изломов и граней в местах контактной сварки исключает вероятность возникновения коррозии (МКК) при длительной эксплуатации скважинного фильтра

Рисунок 2.8- Щелевого скважинного фильтра