[发明专利]一种适用于分散体系地面注入的自洁式过滤装置及方法

说明书

本发明公开了一种适用于分散体系地面注入的自洁式过滤装置及方法，该装置包括耐压钢管、长环面过滤芯和自洁式部件，其中，所述长环面过滤芯在所述耐压钢管内部，所述自洁式部件在所述长环面过滤芯内部。所述自洁式部件为旋转型或上下浮动型。本发明利用气体初期不稳定期的特点实现过滤管的自行清洁方法，叶轮旋转法和弹簧伸缩法。公开了叶轮旋转部件和弹簧伸缩部件，装置体积小，易于安装和操作。采用柱体环面式过滤方法，结合水气分散装置的特点设计过滤材料的性能参数。该方法较截面式过滤大幅提高了过滤面积，通管式结构使清理工作简单易行。该方法有助于水气分散体系驱油技术的顺利应用。

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，尤其涉及一种适用于分散体系地面注入的自洁式过滤装置及方法。

背景技术

水气分散体系驱油技术是一种新兴的驱油技术，该体系是在水相中分散微气泡并形成稳定的整体。实施过程是在注水流程中安装水气分散体系生成装置，装置外是水的流动空间，装置内注气。气体在装置的特定区域形成微气泡并进入水中，目前该特定区域采用的是孔隙结构的材料。

表面上，水气分散体系注入只是注水和注气方式的结合，属于水、气同注的方式。注水、注气工艺目前在油藏开发中是相对成熟的，因而容易产生现有技术完全适应水气分散体系注入要求的想法。

常规注气时的注气管线内的固相颗粒情况如下，通常在正式注气之前，要在井口位置放空，利用高压气体将地面管路内的铁锈、焊渣、泥土等固相颗粒吹少干净，之后注入油藏。而井筒内的注气管线通常没法清理吹扫，在注气管柱下入井底的过程中，单根管线连接等操作难以避免的有少量泥土等进入，在注气过程初始阶段，这些固相颗粒仍将进入井筒底部。在注气进行阶段，管路内仍有少量的吸附较紧的铁锈、焊接形成的氧化物等少量颗粒脱离，进入井底。因井筒空间较大，且油层位置与井底通常有一定距离，所以上述固体物进入油层的量仍然很少，并不会堵塞井底附近的地层。

水气分散体系也存在注气过程，但是由于在注气管柱的末端为分散体系生成装置，其经现场试验，发现固相微小颗粒容易堵塞生成装置的孔隙结构，而这一现象在普通注气过程中不会出现。因该问题是新技术而产生的，目前还没有针对性的解决方法和有效的技术。

在日常生活中，对流体中固相颗粒等过滤方法相对成熟，例如对饮用水中固相杂质的过滤，让流体通过填充有过滤颗粒的管路，固相颗粒被隔离。均匀颗粒的过滤效果较为粗糙，如果颗粒按照等级分布，则过滤更为精细。管式过滤是管路的截面式过滤，因流量与截面成正比，在截面吸附固相颗粒过多后，流量相应下降或压力升高。流量与精细过滤之间的矛盾可通过并联多个过滤管来解决，且定时更换过滤颗粒(过滤芯)。

但是在油藏注入方式中，流量远远大于饮用水过滤，在能形成堵塞的条件下，油田现场的管式过滤堵塞时间很短。尽管井场、配水间等地面空间较为充足，但是并联管线数量也不宜过多。若在井筒内实施，则无法并联。

发明内容

本发明针对上述问题，采用柱体环面式过滤方法，结合水气分散装置的特点设计过滤材料的性能参数。该方法较截面式过滤大幅提高了过滤面积，通管式结构使清理工作简单易行。该方法有助于水气分散体系驱油技术的顺利应用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于分散体系地面注入的自洁式过滤装置，所述自洁式过滤装置包括耐压钢管、长环面过滤芯和自洁式部件，其中，所述长环面过滤芯在所述耐压钢管内部，所述自洁式部件在所述长环面过滤芯内部。

优选的，所述耐压钢管外侧设有内排污口和外排污口，其中，所述内排污口在所述耐压钢管底部，且与所述长环面过滤芯内连通；

所述外排污口在所述耐压钢管下方侧面，且与所述长环面过滤芯外侧环空连通。

优选的，所述长环面过滤芯包括过滤管柱、两个连接端头和多个加强条，所述连接端头位于所述过滤管柱两端，所述多个加强条均与分布在所述过滤管柱外壁。