Фильтр и способ его изготовления

Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет ГасуАЗРстеенный кюмнтет Опубликовано 07,03,83, Бюллетень М 9 Дата опубликования описания.07 03 83 гпо денем нзебре 1 еннй н втевмтнй(72) Авторы изобретения В. Н. Коршунов, Ю, А. Куцевалов и В, А, Машков " Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" ,(71) Заявитель(54) ФИЛЬТР И СПОСОБ ЕЮ ИЗГОТОВЛРНИЯ 1Изобретение относится к строительству и эксплуатации нефтяных и газовых скважин и,может быть использовано при изготовлении фильтров для этих скважин.Известен щелевой фильтрующий элемент, содержащий трубный каркас с проаольнымйвыемками и сквозными отверстиями. На трубный каркас с определенным шагом навита обмоточная проволока, которая фиксируется от перемещения в резьбе, выполненной на поверхности трубного каркаса 1 3Недостатками данной конструкции фильтра являются трудоемкость его изгоЧтовления, а также отсутствие жесткого крепления каждого витка обмотки с трубнъж каркасом в точках контакта или между, собой, что снижает долговечность и прочность фильтра, поскольку при повреж. денни витка обмотки в одном месте из 2 о строя выходит весь фильтр.Известен каркасно-проволочный фильтр, состоящий из перфорированного трубного каркаса, на котором с определенным шагом по периметру установлены, металические продольные стержни, приваренные к каркасу, На продольные стержни навита обмоточная проволока, жестко связанная в месте контакта с ними посредством контактной сварки 1 2 ).Недостатком этой конструкции является трудоемкость изготовления, заключающаяся в установке и приварке продольных стержней на трубном каркасе, а также в том, что пркаенение контактной сварки требует тщательной очистки свариваемых деталей, определенного времени выдержки свариваемых деталей под давлением на контактном ролике сварочной машины.Ускорение процесса изготовления за счет применения одновременно нескольких контактных: сварочных роликов представляется проблематичным,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является фильтр, содержащий трубчатый каркас, соединительные патрубки и навитую на каркас проволочную об3 1002мотку, Навиваемая нв каркас с определенным шагом проволока может различатьсяпо профилю сечения. В месте контактасо стержаями каркаса витки обмоточнойпроволоки жестко соединены с ними посредством контактной сварки. Концы продольных стержней после изготовленияфильтрующего элемента свариваются ссоединительными патрубквми3 1К недостаткам конструкции фильтра мможно отнести его высокую стоимостьсложность в изготовлении и недостаточновысокую прочность при действии внешнейснимающей нагрузки.Известен способ изготовления фильтру- дющего элемента,. включающий навивку обмоточной проволоки плотно виток к виткуна каркас с продольными каналами. Концы обмоточной проволоки на каркасекрепятся посредством винтов. Затем полу-оченную заготовку подвергают механической обработке, удаляя часть материалапроволоки до образования щели заданногоразмера Г 41.Недостатком способа изготовления является то, что витки проволоки, кромекрайних, не закрепляют на каркасе фильтра,что отрицательно влияет на работоспособность фильтра, При обрыве обмоточнойпроволоки в одном месте иэ строя выходит весь фильтр,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к пред-"лагаемому является способ изготовленияфильтра, включающий установку на приводной станок цилиндрической поверхности,пропускание через шаблон продольныхстержней, навивку спиральной обмотки собразованием технологического зазорамежду витками и закрпление витков обмотки путем производства контактной сварЮки,Недостатки способа заключаются в проведении контактной сварки при закреплении витков обмотки, что влечет за собой применение достаточно сложного электрооборудования, а также в необходимости проведения специальной обработки сваривв емых поверхностей для получения качеств. венного соединения. Все это усложняет технологический процесс изготовления фильтров и требует значительных материальных затрат.Бель изобретения - повышение прочности фильтра, улучшение его гидродинамических харак теристик, упрощение технологии изготовления и 1 снижение материальных затрат. 475 4Поставленная цель достигается тем,что в конструкции фильтра, содержащейперфорированный трубчатый каркас, соединительные,патрубки и навитую нв каркас проволочную обмотку, последняя выполнена черецуюшимисявитками разногодиаметра, при этом витки меньшего диаметра уложены на каркас фильтра, авитки большего диаметра жестко соединены с витками меньшего диаметра пунктирным сварным швом.В спосо"е изготовления фильтра включающем установку цилиндрического каркасана приводной станок, навивку спиральнойобмотки с образованием технологическогозазора между витками и закрепление витков обмотки, навивку спиральной обмоткииз витков разного диаметра осуществляютодновременной подачей двух обмоточныхпроволок нв синхронно вращающиеся коаксиальные цилиндрические поверхности разного диаметра, цилиндрическую поверх-ность меньшего диаметра перемещают восевом направлении, при этом образование технологического зазора между витками и их закрепление производят точечной сваркой витков по мере их форми.рования,На фиг. 1 представлена часть секциифильтра, вид в аксонометрии; нв фиг 2 -принципиальная схема изготовления фильтрукицего элемента; на фиг. 3 - разрезфильтрующего элемента, закрепленного нвстанке, и фиксация крайних фильтров обмотки.)Секция 1 фильтра включает в себяперфорированный трубчатый каркас 2,на поверхность которого уложены виткиобмоточной проволоки 3 условно называемые нечетными) и витки обмоточнойпроволоки 4, имеющие больший диаметр,чем витки 3 условно называемые четными)Четные 4 и нечетные 3 виткиобразуют между собой щелевой зазор ди жестко соединены друг с другом посредством сварки продольным пунктирнымсварным швом 5, Четные витки 4 образуют с перфорированным каркасом 2спиральный технологический зазор 6, связанный через отверстия в перфорированном каркасе 2 с его осевым каналом.Четные 4 и нечетные 3 витки могутбыть выполнены иэ проволоки различногопрофиля, например круглого или специального .профиля, например, треугольного,фильтр предлагаемой конструкции, собирается иэ нескольких секций 1, которыеустанавливаются на перфорированном каркасе 2 и закрепляются нв нем, напримеп,5 10024путем навинчивания с обеих концов соединительных хвостовиков (не показаны.фильтр работает следующим образом.Пластовая жидкость по щелевому зазору д поступает в спиральный технологический зазор 6, откуда через отверстияв перфорированном каркасе 2 подаетсяв его осевой канал и далее поступает наповерхность. Частицы горной породы задерживаются на наружной поверхности 10фильтра. Причем, благодаря наличиюребер на фильтрующей поверхности, образованных выступами четных витков 4,частицы оседают на выступающей поверхности витков 4 и щелевой зазор 6 под 5нечетными витками 3 остается незаколтматированным, что улучшает гидродинамические характеристики фильтра, повышаетнадежность его работы и эксплуатационную долговечность, Гарантированное же 2 Осоединение четных и нечетных витковсварным пунктирным швом и расположениевитков на разном уровне,Изготовление секций фильтрующих элементов с применением известных технологических приемов осуществить затруднительно, Все известные способы изготовления направлены на применение при намотке одной обмоточной проволоки. Расположение витков обмоточной проволоки наразных уровнях по диаметру требуетразделения намотки на две независимыетехнологические операции.Способ изготовления фильтра осуществляется следующим образом.15В зажиме 7 станка закрепляют цилиндрические поверхности 8 и 9. При этомцйлиндрическая поверхность 8 выполненабольшим диаметром и охватывает цилиндрическую поверхность 9, Последняя. помимовращательного движения имеет возможность осевого перемещения, На конце цилиндрической поверхности 8 выполненапроточка, диаметр и ширина которой выбираются в зависимости от размеров щелид и поперечного сечения обмоточных проволок 10 и 11 формирующих нечетные3 и четные 4 витки обмотки. В ходеформирования обмоток проволока сходитс индивидуальных барабанов 12 и 13,Закрепляют концы обмоточных проволок10 и 11 соответственно в проточке цилиндрической поверхности9 и на цилиндрической поверхности 8 при помощивременного зажима, включающего, например винт 14 и хомут 15. Приводят во55вращение цилиндрическую поверхчость8 и укладывают вплотную несколько витков 3. Производят сварку этих витков Формула изобретения 1. Фильтр, содержащий перфорированный трубчатый каркас, соединительные патрубки и навитую на каркас проволочную обмотку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности и улучшения гидродинамических характеристик фильтра, обмотка выполнена чередующимися витками разного диаметра, при этом витки меньшего диаметра уложень на каркас фильтра, а витки большего диаметра жестко соединены с витками меньшего диаметра. пунктирным сварным швом.2, Способ изготовления фильтра, включающий установку цилиндрического каркаса на приводной станок, навивку спиральной обмотки с образованием технологичес 75между собой электродом 16, Подводят витки 3 к торцу цилиндрической поверхности 9. Сваривают последний виток обмотки 3 с обмоточной проволской 10, находящейся в проточке с образованием заданного зазора о, Электрод 16 при этом устанавливают в месте формирования витков 4. Приводят в синхронное вращение цилиндрические поверхности 8 и 9, одновременно сообщая поверхности 8 осевое перемещение, в ходе жгторого формирующиеся витки 4 сходят с проточки. Фиксацио зазора д" осуществляют путем периодической подачи сварочного 1 электрода 16 в зону формирования витков 4 и схода их с цилиндрической проточки.Процесс навивки двойной спирали ведет до получения необходимой длины секции фильтрующего элемента. Далее отводят электрод 16 рескрепляют временные зажимы, отрезают обмоточные проволоки10, 11 и снимают фильтруюший элемент с цилиндрической поверхности 8.Аналогичным образом изготавливают следующие секции фильтрующих элементов. Готовые секции фильтрующих элементов собирают затем на перфорировапнсм трубчатом каркасе и закрепляют соединительными патрубками.Преимущество предлагаемого способаизготовления фильтра по сравнению с известным заключаетсяв сокращении времени необходимого для его изготовления, упрощении технологического процесса, а следовательно, снижении материальных затрат.Помимо улучшения гидродинамических характеристик, прочность предлагаемой конструкции фильтра по сравнению с известной повышается в среднем на 52%.7 1002475 8кого зазора между витками и закрепление ление производят точечной сваркой витковвитков обмотки,о т л и ч а ю щ и й с я по мере их формирования.тем, что, с целью упрощения технологииизготовления и снижения материальных Источники информации,.затрат, навивку спиральной обмотки иэ З принятые вовнимание при экспертизевитков разно 1 о диаметра осуществляют1, Авторское свидетельство СССРодновременной подачей двух проволок на М 455739, кл, В 01 Р 23/20.синхройно вращающиеся коаксиальные 2, Патент США М 3958634,цилиндрические поверхности разного диа- кл. Е 21 В 43/08, 1976.метра, цилиндрическую поверхность меньшего 3. Патент СССР % 51495,диаметра перемещают в осевом надрав- кл. Е 03 В 3/12, 1938,ленин, при этом образование технологичес, Авторское свидетельство СССРкого зазора между витками и их закреп- % 592428, кл, В 01 0 39/12, 1976.1002475 Составитель Р, Задорожныйедактор И, Касарда Техред Л.Пекарь Корректор М, Шароши Заказ Подписноеомитета СССР и открытийаушская н де Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал 6/1ИНИИПИ Госудпо делам113035 Мос ираж 753ственногозобретенийа, Ж,