Фильтр с автономным регулятором притока (ФАРП)

Назначение

Автономные регуляторы притока (АРП) являются частью скважинного противопесочного фильтра. Могут устанавливаться в отдельном герметичном блоке, соединенным с фильтроэлементом замыкающим кольцом, имеющим проходные каналы, а также непосредственно на базовую трубу фильтра под щелевую решетку. Флюид поступает в АРП предварительно очищенным от механических примесей. В составе элементов фильтра могут также присутствовать инжекционный клапан, сдвижная муфта и маркерные индикаторы. В зависимости от исходных данных применяется прямая намотка проволоки из нержавеющей стали на базовую трубу фильтра или используется фильтроэлемент из подобной проволоки (рис. 1).

Рис.1

Автономные регуляторы притока (АРП) включаются в состав компоновки заканчивания скважин для осуществления контроля притока газа и воды в случае их прорыва, выравнивания профиля, увеличения дебита и конечного КИН (рис. 2).

Рис.2

Описание

АРП представляет собой клапан-регулятор притока пластового флюида (рис. 3 - вид сверху; рис. 4 - вид снизу).

Рис.3

Рис.4

Основные элементы устройства АРП (рис. 5): 1 – корпус; 2 – крышка; 3- плавающий диск; 4 – входное отверстие; 5 – сквозные каналы.

Рис.5

В крышке 2 расположено входное отверстие 4 для поступления флюида из затрубного пространства ствола скважины в корпус 1. В корпусе расположены сквозные каналы 5, обеспечивающие поступление флюида непосредственно в хвостовик. Внутри корпуса устанавливается плавающий диск 3 , особенностью которого является возможность его осевого и радиального перемещения в ограниченном пространстве корпуса АРП.

Принцип действия работы АРП основан на уравнении Бернулли, указывающего, что при уменьшении сечения и возрастания скорости потока давление падает и, наоборот, давление возрастает при увеличении сечения и уменьшении скорости. Таким образом, внутри регулятора притока возникает разница давлений Р1 и Р2 (рис.6).

Рис.6

В зависимости от поступившего в АРП флюида (нефть, вода, газ), из-за отличия их плотности и скорости движения, плавающий диск занимает различные положения в корпусе клапана-регулятора.

При поступлении во входное отверстие флюида с менее низкой плотностью (нефть) плавающий диск смещается и входное отверстие полностью открывается (Р1>Р2), т.е. нефть поступает через сквозные каналы в приемную трубу хвостовика. При поступлении во входное отверстие флюида с более высокой плотностью (вода) происходит возрастание перепада давления (Р2>Р1), в результате чего плавающий диск перемещается и перекрывает входное отверстие, тем самым блокируя (ограничивая) поступление воды в приемную трубу хвостовика. При повторном подходе к зоне установки АРП высоковязкой нефти клапан открывается, пропускная способность устройства восстанавливается до 100%.