可反冲洗限压分级过滤装置的制作方法

本发明属于油田井下注水过滤装置领域，尤其涉及一种可反冲洗限压分级过滤装置。

背景技术

为了使油田持续高产稳产，提高油田最终采收率，需要采用向油层注水的方法，来保持地层压力，以提高油井采收率。油田注水水质有一定的标准，为了达到标准，需要对注入水进行过滤。目前油田使用的注水过滤器滤芯多采用不锈钢丝网包裹碳钢支架组成，这样的滤芯虽然能达到一定的过滤效果，但是当过滤一段时间以后，滤网容易结垢堵塞，常常造成过滤器憋压，甚至将滤网憋坏，从而不能产生过滤效果。然而更换滤芯又十分麻烦，需要停井、停泵，不仅影响产量，而且还十分浪费工时。所以需要一种既不会憋压又不需要经常更换滤芯的过滤器。

技术实现要素：

为解决背景技术中过滤器憋压及更换滤芯不便的问题，本发明提供一种可反冲洗限压分级过滤装置，本发明具备不憋压、不需频繁更换滤芯的特点。

本发明提供的技术方案是：一种可反冲洗限压分级过滤装置，包括筒状的壳体，壳体的侧面设置有进水管，壳体的一端设置有出水口，壳体内设置有滤芯，水从进水管进入壳体内并经过滤芯过滤后由出水口排出，实现过滤，所述的壳体内设置有外滤芯安装座、外滤芯、内滤芯安装座、内滤芯，内外两个滤芯的一端分别固定连接在内滤芯安装座和外滤芯安装座上，内外两个滤芯的另一端均插装在壳体内测止口内，内滤芯安装座位于外滤芯安装座内侧，内滤芯位于外滤芯的内侧，外滤芯安装座和外滤芯组成的连接体，以及内滤芯安装座和内滤芯组成的连接体均通过一个压帽封装在壳体内，压帽通过螺纹连接在壳体上，外滤芯安装座外壁右端与壳体之间留有环形空间a，外滤芯与壳体内壁间留有环形空间b，内滤芯安装座可通过螺旋转动相对于压帽和壳体产生轴向位移，内滤芯安装座的左右两侧均开设有轴向盲孔和径向通孔，左侧的轴向盲孔和径向通孔连通形成排污通道，右侧的轴向盲孔和径向通孔连通形成溢流通道a段，所述外滤芯安装座上与环形空间a所对应的位置设置有与内滤芯安装座上径向通孔对应的过水孔a，在内滤芯安装座右端、内滤芯的内侧设置有阀体，内滤芯和阀体之间留有环形空间c，所述的阀体左端面与所述的溢流通道a段对应设置有通孔，阀体内部设有阀芯，阀芯左端开有轴向盲孔和径向通孔，该轴向盲孔和径向通孔连通形成溢流通道b段，溢流通道a段和溢流通道b段在阀体端部的通孔处对接形成完整的溢流通道，所述的阀体的侧面与溢流通道b段对应设置有过水孔b，阀体右端通过螺纹连接有丝堵，阀芯与丝堵之间设置有弹簧；

所述的进水管外壁旁通有取样阀，取样阀上连通有压力表。

所述的内滤芯与外滤芯之间间隙配合，内滤芯和外滤芯的侧壁上开有相错位的滤水孔，内滤芯的外径和外滤芯的内径的基准尺寸相同，内滤芯和外滤芯的配合区段共分为长度相同的三个区段，三个区段的配合公差从左至右逐渐增大。所述的外滤芯的内孔采用0～0.046的公差带，所述的内滤芯的外侧从左至右分段采用-0.05～-0.1、-0.1～-0.2和-0.2～-0.3的公差带。

本发明的有益效果为：本发明在滤芯中间安装了限压阀，当滤芯之间杂质过多，产生憋压后，当憋压达到7mpa时，限压阀门开启，整套装置的压力稳定在7mpa，通过压力表观察到这一情况时，说明滤芯之间杂质过多，需要反冲洗。反冲洗时，关闭来水总阀门，将反冲洗出口(即内滤芯安装座的左端)连接相应的回收装置，旋转内滤芯安装座，旋转到位后即可利用井底压力进行反冲洗，反冲洗完成后，即可旋转内滤芯安装座使其复位，重新投产，使用十分方便，滤芯的使用寿命也得到延长。

附图说明

图1是正常过滤时本发明的结构示意图。

图2是图1的a向视图。

图3是反冲洗时本发明的结构示意图。

图中：1-排污通道，2-压帽，3-内滤芯安装座，4-外滤芯安装座，5-溢流通道a段，6-溢流通道b段，7-进水管，8-壳体，9-外滤芯，10-内滤芯，11-丝堵，12-滤水孔，13-弹簧，14-阀芯，15-过水孔b，16-过水孔a，17-压力表，18-取样阀，19-出水口，20-反冲洗出口,21-环形空间a，22-环形空间b，23-阀体，24-环形空间c。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

本实施例包括筒状的壳体8，壳体8的侧面设置有进水管7，壳体8的一端设置有出水口19，壳体8内设置有滤芯，水从进水管7进入壳体8内并经过滤芯过滤后由出水口19排出，实现过滤，所述的壳体8内设置有外滤芯安装座4、外滤芯9、内滤芯安装座3、内滤芯10，内外两个滤芯的一端分别固定连接在内滤芯安装座3和外滤芯安装座4上，内外两个滤芯的另一端均插装在壳体8内侧止口内，内滤芯安装座3位于外滤芯安装座4内侧，内滤芯10位于外滤芯9的内侧，外滤芯安装座4和外滤芯9组成的连接体，以及内滤芯安装座3和内滤芯10组成的连接体均通过一个压帽2封装在壳体8内，压帽2通过螺纹连接在壳体8上，外滤芯安装座4外壁右端与壳体8之间留有环形空间a21，外滤芯9与壳体8内壁间留有环形空间b22，内滤芯安装座3可通过螺旋转动相对于压帽2和壳体8产生轴向位移，内滤芯安装座3的左右两侧均开设有轴向盲孔和径向通孔，左侧的轴向盲孔和径向通孔连通形成排污通道1，右侧的轴向盲孔和径向通孔连通形成溢流通道a段5，所述外滤芯安装座4上与环形空间a21所对应的位置设置有与内滤芯安装座3上径向通孔对应的过水孔a16，在内滤芯安装座3右端、内滤芯10的内侧设置有阀体23，内滤芯10和阀体23之间留有环形空间c24，所述的阀体23左端面与所述的溢流通道a段5对应设置有通孔，阀体23内部设有阀芯14，阀芯14左端开有轴向盲孔和径向通孔，该轴向盲孔和径向通孔连通形成溢流通道b段6，溢流通道a段5和溢流通道b段6在阀体23端部的通孔处对接形成完整的溢流通道，所述的阀体23的侧面与溢流通道b段6对应设置有过水孔b15，阀体23右端通过螺纹连接有丝堵11，阀芯14与丝堵11之间设置有弹簧13；

内滤芯10与外滤芯9之间间隙配合，内滤芯10和外滤芯9的侧壁上开有相错位的滤水孔12；

所述的进水管7外壁旁通有取样阀18，取样阀18上连通有压力表17。

所述的内滤芯10的外径和外滤芯9的内径的基准尺寸相同，内滤芯10和外滤芯9的配合区段共分为长度相同的三个区段，三个区段的配合公差从左至右逐渐增大。所述的外滤芯9的内孔采用h7(0～0.046)的公差带，所述的内滤芯10的外侧从左至右分段采用-0.05～-0.1、-0.1～-0.2和-0.2～-0.3的公差带。

本发明在滤芯中间安装了起限压作用的阀门结构，当滤芯之间杂质过多，产生憋压后，憋压达到7mpa时，限压阀门开启，整套装置的压力稳定在7mpa，通过压力表17观察到这一情况时，说明滤芯之间杂质过多，需要反冲洗。反冲洗时，关闭来水总阀门，将反冲洗出口20连接相应的回收装置，旋转内滤芯安装座3，旋转到位后即可利用井底压力进行反冲洗，反冲洗完成后，即可旋转内滤芯安装座3使其复位，重新投产，使用十分方便，滤芯的使用寿命也得到延长。

本装置的具体使用过程如下：

1.正常过滤过程时，转动内滤芯安装座3，使溢流通道a段5与过水孔a对齐(如图1所示)，水通过进水管7进入到环形空间b22和环形空间a21内，水一方面通过内外两层滤芯之间的间隙进行过滤后从出水口19流出，另一方面从溢流通道抵达阀芯14处，

内滤芯10分为公差不同的三个区段，从左到右每一区段与外滤芯9间的配合公差逐级增大，形成三段不同的内外滤芯间隙，水依次通过外滤芯9上滤水孔12、内外滤芯间隙以及内滤芯9上的滤水孔12到达内滤芯10内侧，杂质被卡在内外滤芯间隙内，从而实现过滤，达标水注入井下。当内外滤芯之间的间隙积累杂质达到一定程度，出现严重堵塞时，水无法通过间隙流出，会产生憋压的状况，当憋压达到设定值时，水压将阀芯14向右推动，当溢流通道b段6与所述的过水孔b15对齐时，水不经过滤直接注入井下，从而达到防止憋压的目的。本装置通过安装起限压作用的阀门结构，压力达到限定值后，阀开启，有效解决了滤芯阻塞后过滤器憋压的问题，同时避免了憋压造成的滤芯损坏。通过观察取样阀上压力表的读数是否达到设定压力，能够判断出滤芯是否已经堵塞，决定是否对滤芯进行反冲洗。

2.反冲洗过程中，关闭进水阀门，排污口20上连接相应的回收装置(盛装污水的容器)，转动内滤芯安装座3，内滤芯安装座3在螺纹结构的作用下相对于压帽2轴向移动，使排污通道1与所述的过水孔a16对齐从而将环形空间a21与排污通道1连通，按照从右到左的冲洗液流向，反洗水从出水孔19进入，对滤芯由内向外反洗，反洗后的污水依次通过环形空间b22、环形空间a21及排污通道1流出，通过回收装置收集。在反冲洗过程中，可以适当的旋转内滤芯安装座3以改变排污通道1与过水孔a16的连通面积，从而改变反洗水压力，使两层滤芯中间的杂质尽可能的被洗出。反冲洗结束后，反向转动内滤芯安装座3，使其复位，然后开启进水阀门，过滤器重新投入过滤工作中。

为了使进水水质达到标准的要求，需要滤去进水中的少部分小粒径杂质、一部分中粒径杂质和大部分大粒径杂质，为了实现更好的过滤效果，内滤芯和外滤芯之间采用分级过滤方式，外滤芯的内孔采用孔间隙配合公差带，内滤芯分为三段，从左到右三段内滤芯的外壁采用逐级递增的轴间隙配合公差带，逐级递增的间隙配合公差带，产生了三段不同的外滤芯和内滤芯间的配合公差，即三段不同的内外滤芯间隙，这样可以对三种直径区间不同的杂质进行过滤，这样就达到了分级过滤的效果，每段内滤芯的长度都能满足过水面积的要求，小粒径杂质卡在第一段间隙内，中粒径杂质卡在第二段间隙内，大粒径杂质卡在第三段间隙内，保证不同的分段用于过滤不同杂质粒径区间，分级过滤的方式过滤效果更好。需要说明的是，，现有技术中，为了防止滤芯快速堵塞，滤芯上的过滤孔允许小粒径杂质通过，也就是说，现有过滤器是不能过滤出小粒径杂质的，而在本发明中，小粒径杂质和中粒径杂质虽然仍会从上述的第二段间隙和第三段间隙通过，但会在第一段间隙中被滤出，因此，本发明对小粒径杂质具有一定的过滤效果，而滤除一小部分小粒径杂质对水质的改善也是相当明显的。