EA011806B1 - Устройство и способ извлечения обломков из скважины - Google Patents

Устройство и способ извлечения обломков из скважины Download PDF

Info

Publication number
EA011806B1
EA011806B1 EA200702519A EA200702519A EA011806B1 EA 011806 B1 EA011806 B1 EA 011806B1 EA 200702519 A EA200702519 A EA 200702519A EA 200702519 A EA200702519 A EA 200702519A EA 011806 B1 EA011806 B1 EA 011806B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
fluid
chamber
main
channel
flow
Prior art date
Application number
EA200702519A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200702519A1 (ru
Inventor
Джордж Телфер
Original Assignee
Спешилайзд Петролеум Сервисиз Груп Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Спешилайзд Петролеум Сервисиз Груп Лимитед filed Critical Спешилайзд Петролеум Сервисиз Груп Лимитед
Publication of EA200702519A1 publication Critical patent/EA200702519A1/ru
Publication of EA011806B1 publication Critical patent/EA011806B1/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/12Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using drilling pipes with plural fluid passages, e.g. closed circulation systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/04Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion
    • E21B23/042Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion using a single piston or multiple mechanically interconnected pistons
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B31/00Fishing for or freeing objects in boreholes or wells
    • E21B31/08Fishing for or freeing objects in boreholes or wells using junk baskets or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B37/00Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0078Nozzles used in boreholes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

Раскрыто устройство (12), предназначенное для извлечения обломков из скважины. В одном варианте исполнения устройство содержит продолговатый корпус (20), главный канал (22), проходящий вдоль части длины корпуса, по которому жидкость проходит в устройство, отверстие (24), обращенное к нижнему концу корпуса, главную камеру для жидкости (28) в корпусе, сообщенную с главным каналом, ограничитель потока (30), расположенный в главном канале, через который жидкость проходит из главного канала в главную камеру, по меньшей мере один выпуск камеры (32) для направления жидкости из главной камеры в кольцевое пространство, образованное между корпусом и стенкой ствола скважины, канал (40) для обратного потока, проходящий между отверстием корпуса и главной камерой для обратного потока жидкости из кольцевого пространства в главную камеру, для облегчения извлечения обломков из скважины и по меньшей мере один выход (44) для потока жидкости, возвращенного в главную камеру по каналу для обратного потока. При использовании поток жидкости, проходящий через главный канал, ускоряется при прохождении через ограничитель таким образом, что давление жидкости, выпускаемой из ограничителя, является меньшим, чем давление в месте, находящемся выше по потоку от ограничителя, для всасывания части жидкости, возвращенной в главную камеру по каналу для обратного потока, и направления ее в и через выпуск камеры, таким образом понуждая к рециркуляции упомянутой части жидкости в кольцевом канале. Этим способствуют извлечению обломков из скважины.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для извлечения обломков из скважины и к соответствующему способу. В частности, но не исключительно, настоящее изобретение относится к устройству для извлечения обломков из скважины, обеспечивающему циркуляцию жидкости в кольцевом пространстве, образованном между устройством и стенкой ствола скважины.
В области поиска и добычи нефти и газа часто необходимо выполнять операцию по удалению обломков из скважины. Например, обломки, такие как часть инструмента или колонны инструмента или другие «металлические обломки», могут оказаться прихваченными или заклинившимися в скважине, и может требоваться извлечение их на поверхность путем выполнения ловильной операции для обеспечения возможности выполнения дальнейших операций по сооружению скважины или продолжения проводимой в данное время операции. К тому же часто необходимо чистить скважину путем извлечения обломков, скапливающихся в укрепленном обсадной колонной стволе скважины до заканчивания скважины, путем установки эксплуатационной колонны. Такие обломки могут содержать, например, комки цемента, обломки скальных пород, застывшую буровую грязь, комки окислившихся веществ, металлические обломки, твердые осадки на трубах, щепки, стружки и заусенцы.
В патенте США № 4545432 (зарегистрированном на имя ВоЬсг1 Т. Лрр1с1оп) раскрыто устройство промывного типа для извлечения обломков из скважины или для улавливания инструмента, состоящее из полого цилиндрического корпуса с открытым нижним концом. Корпус содержит концентричные внутреннюю и наружную стенки, ограничивающие кольцевое пространство, в котором с помощью кольцевого поршня можно проталкивать вниз кольцевую втулку из податливого сплава, содержащую выступающие вниз пальцеобразные конструкции. Внутренняя часть нижнего конца наружной стенки имеет чашеобразную конфигурацию, с помощью которой можно отклонять пальцы внутрь и поверх открытого конца корпуса для улавливания и удерживания извлекаемого объекта. Кольцевой поршень толкают вниз гидравлически путем закрывания шарового клапана отклонителя, а на наружном краю нижнего конца наружной стенки по выбору устанавливают режущие зубья на отсоединяемой колодке. Инструменты, раскрытые в патенте США № 4545432, не подходят для извлечения других объектов, отличающихся от объектов, составляющих часть скважинного инструмента или колонны инструмента, и не обеспечивают циркуляцию жидкости в кольцевом пространстве при извлечении объектов.
Были созданы также ловильные инструменты с обратной циркуляцией для извлечения металлических обломков, которые обеспечивали циркуляцию жидкости из инструмента в кольцевое пространство, при этом жидкость пропускали по кольцевому пространству в нижнее отверстие инструмента и возвращали в кольцевое пространство сверху. Эти инструменты могли содержать колодки с пальцами для извлечения несвязанных металлических обломков с забоя скважины, причем пальцы были сконструированы таким образом, чтобы их можно было сводить под объектом при медленном опускании во время вращения. Эти инструменты обладают недостатками, заключающимися в том, что расход жидкости, подаваемой в кольцевое пространство, является недостаточным для эффективного извлечения несвязанных обломков и большая часть жидкости, направляемой в кольцевой канал, теряется, уходя вверх по стволу скважины, скорее, чем вниз по стволу скважины и в нижнее отверстие инструмента.
Одной из целей вариантов исполнения настоящего изобретения является исключение или уменьшение влияния по меньшей мере одного из упомянутых выше недостатков.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения создано устройство для извлечения обломков из скважины, содержащее продолговатый корпус, главный канал, проходящий вдоль части длины корпуса, для прохождения жидкости в устройство, отверстие, обращенное к нижнему концу корпуса, главную камеру для жидкости в корпусе, сообщенную с главным каналом, ограничитель потока, предусмотренный в главном канале, для прохождения жидкости из главного канала в главную камеру для жидкости, по меньшей мере один выпуск из камеры для направления жидкости из главной камеры в кольцевое пространство, образованное между устройством и стенкой ствола скважины, канал для обратного потока, проходящий между отверстием в корпусе и главной камерой, для обеспечения обратного потока жидкости из кольцевого пространства в главную камеру для жидкости, для обеспечения извлечения обломков из скважины, и по меньшей мере один выход для потока жидкости, возвращаемой в главную камеру по каналу для обратного потока, из устройства, при этом при использовании поток жидкости, проходящий через главный канал, ускоряется при прохождении через ограничитель таким образом, что давление жидкости, выпускаемой из ограничителя, является меньшим, чем давление в месте, находящемся выше по потоку от ограничителя, благодаря чему происходит всасывание части жидкости, возвращаемой в главную камеру по каналу для обратного потока, и направление ее в и через выпуск камеры для рециркуляции упомянутой части жидкости в кольцевом пространстве.
Изобретением, таким образом, создано устройство для извлечения обломков из скважины, с помощью которого может быть обеспечен больший расход жидкости в кольцевом пространстве при заданном расходе жидкости, поступающей в устройство по главному каналу. Этого достигают путем обеспечения рециркуляции в кольцевом пространстве части жидкости, возвращаемой в главную камеру для жидкости. Этим увеличивают эффективность использования устройства для извлечения из скважины обломков в широком диапазоне размеров и веса, от относительно больших обломков, например части инструмента, колонны инструмента или других металлических обломков, находящихся внизу скважины, до обломков
- 1 011806 меньших размеров, увлеченных потоком жидкости, поступающей в устройство, например обломков выбуренных горных пород и т.п.
Устройство может быть устройством с обратной циркуляцией.
С помощью устройства создают эффект всасывания при использовании посредством потока жидко сти, выпускаемой из главного канала через ограничитель в главную камеру для жидкости, обеспечивают всасывание упомянутой части жидкости, возвращаемой в камеру по каналу для обратного потока, и направляют ее к выходу камеры. Посредством ограничителя, таким образом, образуют или обеспечивают по меньшей мере часть трубки Вентури, создавая эффект, подобный действию трубки Вентури, воздействующий на поток жидкости, протекающей через главный канал.
Следует иметь в виду, что под терминами «обломки» здесь понимают относительно небольшие количества материала или небольшие объекты, увлекаемые жидкостью, циркулирующей в кольцевом пространстве (например, выбуренную породу), и компоненты большего размера, например части инструмента или колонны инструмента. Устройство может быть, таким образом, по выбору использовано для «вылавливания» инструмента, части инструмента, или колонны инструмента, или других металлических обломков из скважины, при этом посредством потока жидкости, выпускаемого из кольцевого пространства в отверстие и по каналу для обратного потока в камеру, способствуют промыванию инструмента поверх извлекаемых обломков.
Устройство предпочтительно содержит уплотнительный элемент для уплотнения кольцевого пространства, по существу, для предотвращения или ограничения прохода жидкости по кольцевому пространству вверх по скважине. Соответственно, с помощью уплотнительного элемента можно обеспечить условия, при которых обеспечивают циркуляцию в скважине всей или большей части жидкости, направленной в кольцевое пространство по выпуску из камеры, и она поступает в инструмент через его отверстие, благодаря чему обеспечивается извлечение обломков из скважины.
Выпуск из камеры может содержать канал для прохождения жидкости в кольцевое пространство. Выход для жидкости может быть приспособлен для выпуска жидкости из устройства в кольцевое пространство и может содержать канал для выпуска жидкости, через который жидкость может проходить в кольцевое пространство. Уплотнительный элемент может быть расположен в осевом направлении между выпуском из камеры и выходом для жидкости. Таким образом, уплотнительным элементом может быть образован барьер между жидкостью, поступающей в кольцевое пространство по выпуску из камеры, и жидкостью, выпускаемой из устройства по выходу для жидкости в кольцевое пространство. В результате этого достигается эффект переполнения, при котором весь или, по существу, весь поток жидкости, поступающей в кольцевое пространство по выпуску из камеры, направляется вниз по скважине и повторно поступает в устройство через отверстие корпуса.
Уплотнительный элемент может быть, в общем, кольцевым элементом, может иметь форму втулки, обоймы, очистителя и т. п. и может быть приспособлен к сопряжению с уплотнением или к плотному прилеганию к стенке ствола скважины. С помощью уплотнительного элемента можно обеспечивать возможность перемещения устройства в осевом направлении относительно стенки ствола скважины при сохранении в то же время уплотнительной функции. Этим можно облегчить введение в скважину и извлечение устройства из скважины и, таким образом, поступательное перемещение устройства относительно ствола скважины. В вариантах исполнения изобретения уплотнительный элемент может содержать диверторное кольцо и может быть установлен с возможностью перемещения в осевом направлении относительно продолговатого корпуса для выборочного обеспечения возможности прохода жидкости по кольцевому пространству за уплотнительный элемент. Например, устройство, и в частности продолговатый корпус, может содержать обводной канал, и диверторное кольцо может быть установлено с возможностью перемещения из положения, при котором обводной канал закрыт, в положение, при котором обводной канал открыт, и обратно, для обеспечения прохода жидкости в обход диверторного кольца. Диверторное кольцо может быть установлено на продолговатом корпусе, его можно удерживать от перемещения в осевом направлении во время введения устройства в скважину, и оно приспособлено к перемещению в осевом направлении относительно устройства во время извлечения устройства из скважины, что способствует открыванию обводного канала.
Устройство также предпочтительно содержит главную камеру для обломков или область, которую можно образовать в виде канала для обратного потока, для сбора обломков. Обычно главную камеру для обломков приспосабливают для приема относительно больших обломков, например части инструмента, колонны инструмента или металлических обломков, при выполнении операции улавливания. Устройство, и в частности главная камера для обломков, может содержать по меньшей мере один магнит для извлечения железосодержащего материала. Следует иметь в виду, что ссылки в настоящей заявке на «железосодержащий» материал или обломки относятся к материалу, состоящему из железа или содержащему железо.
Устройство может также содержать дополнительную камеру для сбора и хранения обломков, увлеченных потоком жидкости по каналу для обратного потока, обращенному к камере, которая может быть отстойной камерой. Устройство может содержать отклоняющую поверхность для отклонения потока жидкости, проходящей по каналу для обратного потока в дополнительную камеру для обломков, для
- 2 011806 обеспечения выпадения твердых обломков, увлеченных жидкостью, из суспензии и к скоплению в дополнительной камере для обломков. Отклоняющая поверхность может быть расположена таким образом, чтобы поток жидкости, поступающий по каналу для обратного потока, наталкивался на отклоняющую поверхность, затормаживался и твердые частицы выпадали из суспензии.
Ограничитель может иметь форму сопла и может быть закреплен с возможностью отсоединения внутри или относительно главного корпуса. Этим можно облегчить съем сопла для технического обслуживания и/или замены. Ограничитель может быть подавать струю жидкости в главную камеру для жидкости и может проходить в камеру или составлять вход камеры в ее стенке.
Устройство может содержать корпус камеры, в котором может быть образована часть главной камеры для жидкости, в которую направляют жидкость, выпускаемую из ограничителя, а выпуск камеры может проходить от упомянутой части камеры. Этим можно обеспечивать условия, при которых поток жидкости, подаваемый в главную камеру по главному каналу и через ограничитель, направляется в выпуск камеры и, таким образом, в кольцевое пространство. Ограничитель и корпус могут быть расположены с зазором в осевом направлении и/или в радиальном направлении между ограничителем и корпусом, при этом с помощью упомянутого зазора обеспечивается проход части жидкости, возвращаемой в камеру по каналу для обратного потока, в и по выпуску из камеры.
Зазор между ограничителем и корпусом может быть минимизирован для создания достаточного всасывающего действия на возвращаемый поток жидкости при сохранении в то же время сквозного потока жидкости из главного канала через ограничитель в главную камеру и, таким образом, через выпуск в кольцевое пространство.
Устройство предпочтительно содержит деформируемую втулку, установленную с возможностью перемещения относительно корпуса из отведенного или открытого положения в выдвинутое или закрытое положение, при котором с помощью втулки, по существу, закрывают отверстие корпуса. Этим облегчается закрывание отверстия для удерживания извлеченных обломков, и в частности облегчается возврат оставленного в скважине объекта, например инструмента, части инструмента или колонны инструмента. Устройство может также содержать направляющий элемент для направления втулки во время перемещения из отведенного положения в выдвинутое положение. Направляющий элемент может иметь форму, обеспечивающую деформацию и закрывание отверстия втулкой, и может быть приспособлен к образованию колпака или крышки с помощью втулки. Втулка может быть установлена в кольцевом пространстве, образованном в или посредством стенки корпуса.
К тому же устройство может содержать исполнительный механизм для перемещения втулки из отведенного положения в выдвинутое положение. Исполнительный механизм может приводиться в действие посредством жидкости и может содержать поршень, обычно кольцевой поршень, присоединенный к втулке или образованный посредством втулки. Поршень может быть приспособлен к поступательному перемещению в осевом направлении относительно корпуса для перемещения втулки из отведенного положения в выдвинутое положение.
Исполнительный механизм может содержать линию управления, канал или проход для управления перемещением втулки из отведенного положения в выдвинутое положение. Подачей жидкости под давлением к втулке по линии управления можно осуществлять перемещение втулки из отведенного положения в выдвинутое положение. Линия управления может проходить между поршнем и главным каналом для обеспечения выборочного введения в действие втулки посредством сообщения с главным каналом.
Исполнительный механизм может содержать шаровой клапан, содержащий седло шарового клапана, приспособленное к приему шара для выборочного перекрывания или ограничения потока жидкости через главный канал. Седло шарового клапана может быть выполнено в главном канале, и в вариантах исполнения изобретения устройство может содержать втулку, установленную в главном канале, в которой образовано седло шарового клапана. Исполнительный механизм может быть введен в действие путем введения шара в устройство по главному каналу, который может разместиться на седле шарового клапана, ограничивая поток жидкости и вызывая повышение давления жидкости позади шара для обеспечения перемещения втулки в выдвинутое положение. Шар можно протолкнуть сквозь седло для восстановления потока жидкости по главному каналу. Для облегчения этой операции шар и/или седло шарового клапана могут быть деформируемыми. В конкретных вариантах исполнения устройство может содержать втулку, содержащую седло шарового клапана такого типа, который раскрыт в международной патентной публикации \УО 2004/088091 настоящего заявителя (номер заявки РСТ/СВ2004/001449), которая включена в настоящую заявку путем ссылки. В альтернативных вариантах исполнения седло шарового клапана может быть выполнено в оправке, которая установлена с возможностью перемещения из первого положения, при котором линия управления закрыта, во второе положение, при котором линия управления открыта, причем оправку перемещают между упомянутыми положениями путем расположения шара в седле шарового клапана для создания повышенного давления жидкости для перемещения оправки.
Устройство может содержать ловитель шара, расположенный ниже седла шарового клапана и приспособленный к захвату шара после его проталкивания. Устройство может также содержать обводной канал с входом, расположенным выше по потоку от ловителя шара, и выходом, расположенным ниже по
- 3 011806 потоку от ловителя шара, для обеспечения обхода потоком жидкости шара при захвате шара ловителем.
В альтернативном варианте исполнения устройство может содержать трубопровод, например промывочную трубу, присоединенную к устройству, которая может быть сообщена с отверстием корпуса. Жидкость, циркулирующая в кольцевом пространстве, может быть направлена в промывочную трубу по трубе и в отверстие корпуса. Установка промывочной трубы может способствовать циркуляции жидкости по большей длине скважины, например, при выполнении операции чистки. Следует иметь в виду, что если устройство содержит такую промывочную трубу, то оно может быть выполнено без деформируемой втулки или втулка может быть выключена из действия или зафиксирована в открытом положении. Можно изменять диаметр трубопровода для создания одной или нескольких трубок Вентури/ограничителей, если это желательно, для увеличения потока жидкости и вовлеченных обломков.
В предпочтительных вариантах исполнения устройство содержит множество выпусков из камеры, которые могут быть расположены под углом (не параллельно) и предпочтительно наклонно относительно главной оси устройства. Этим может быть облегчено направление жидкости в кольцевое пространство и по кольцевому пространству к отверстию устройства. Устройство может также содержать множество выходов для жидкости, которые могут быть также расположены под углом, и в частности могут быть наклонены относительно главной оси устройства для обеспечения прохода жидкости в кольцевое пространство и по кольцевому пространству к поверхности.
Отверстие может быть выполнено в самом низу корпуса. Отверстие может быть выполнено в конце корпуса и может быть, по существу, перпендикулярно главной оси устройства. Это облегчает промывание извлекаемых обломков. В альтернативном варианте исполнения отверстие может быть выполнено в боковой стенке корпуса.
Следует иметь в виду, что в настоящей заявке при ссылках на стенку ствола скважины включается вариант необсаженной скважины и что устройство может быть, таким образом, использовано для извлечения обломков из необсаженной скважины, и стенки обсадной колонны ствола скважины, сменной гильзы или других скважинных труб.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения создан способ извлечения обломков из скважины, включающий следующие этапы:
расположение устройства для извлечения обломков из скважины в желаемом месте внутри скважины;
направление жидкости по главному каналу, образованному в корпусе устройства, и в главную камеру для жидкости в корпусе;
направление жидкости из главной камеры через по меньшей мере один выпуск камеры в кольцевое пространство, образованное между устройством и стенкой ствола скважины;
обеспечение циркуляции жидкости по кольцевому пространству через отверстие в нижнем конце корпуса и по каналу для обратного потока в главную камеру для жидкости для облегчения извлечения обломков из скважины, при этом этап направления жидкости по главному каналу в главную камеру включает введение жидкости струей через ограничитель, расположенный в главном канале, посредством чего ускоряется поток жидкости таким образом, что давление жидкости, выпускаемой из ограничителя, является меньшим, чем давление в месте, находящемся выше по потоку от ограничителя, благодаря чему происходит всасывание части жидкости, возвращаемой в главную камеру по каналу для обратного потока, и направление ее в и через выпуск камеры для рециркуляции упомянутой части жидкости в кольцевом пространстве.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения создано устройство для извлечения объекта из скважины, содержащее продолговатый корпус, главный канал, проходящий вдоль части длины корпуса, для прохождения жидкости в устройство, отверстие в нижнем конце корпуса, главную камеру для жидкости в корпусе, сообщенную с главным каналом, ограничитель потока, установленный в главном канале, для прохождения жидкости из главного канала в главную камеру для жидкости, по меньшей мере один выпуск камеры для направления жидкости из главной камеры в кольцевое пространство, образованное между корпусом и стенкой ствола скважины, канал для обратного потока, проходящий между отверстием корпуса и главной камерой и предназначенный для обратного потока жидкости из кольцевого пространства в главную камеру для облегчения извлечения объекта из скважины, и по меньшей мере один выход для потока жидкости, возвращаемого в главную камеру по каналу для обратного потока, при этом при использовании поток жидкости, проходящий через главный канал, ускоряется при прохождении через ограничитель таким образом, что давление жидкости, выпускаемой из ограничителя, является меньшим, чем давление в месте, находящемся выше по потоку от ограничителя, благодаря чему происходит всасывание части жидкости, возвращаемой в главную камеру по каналу для обратного потока, и направление ее в и через выпуск камеры для рециркуляции упомянутой части жидкости в кольцевом пространстве.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения создано устройство для чистки скважины, содержащее продолговатый корпус, главный канал, проходящий вдоль части длины корпуса, для прохождения жидкости в устройство, отверстие в нижнем конце корпуса, главную камеру для жидкости в корпусе, сообщенную с главным каналом, ограничитель потока, установленный в главном канале, для прохождения жидкости из главного канала в главную камеру, по меньшей мере один выпуск камеры для
- 4 011806 направления жидкости из главной камеры в кольцевое пространство, образованное между корпусом и стенкой ствола скважины, канал для обратного потока, проходящий между отверстием корпуса и главной камерой и предназначенный для обратного потока жидкости из кольцевого пространства в главную камеру, для облегчения чистки скважины, и по меньшей мере один выход для потока жидкости, возвращаемого в главную камеру по каналу для обратного потока, при этом при использовани, поток жидкости, проходящий через главный канал, ускоряется при пропуске через ограничитель таким образом, что давление жидкости, выпускаемой из ограничителя, является меньшим, чем давление в месте, находящемся выше по потоку от ограничителя, благодаря чему происходит всасывание части жидкости, возвращаемой в главную камеру по каналу для обратного потока, и направление ее в и через выпуск камеры для рециркуляции упомянутой части жидкости в кольцевом пространстве.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения создано устройство для извлечения обломков из скважины, содержащее продолговатый корпус, главную камеру для жидкости, первый канал для жидкости, проходящий в корпусе к главной камере, для прохода потока жидкости в устройство, второй канал для жидкости, проходящий от главной камеры в кольцевое пространство, образованное между устройством и стенкой ствола скважины, и третий канал для жидкости, проходящий от отверстия, обращенного к нижнему концу корпуса, и вдоль корпуса к главной камере, при этом при использовании поток жидкости, проходящей в главную камеру по первому каналу, направляется в кольцевое пространство по второму каналу, циркулирует по кольцевому пространству и возвращается в главную камеру по третьему каналу, при этом устройство приспособлено к рециркуляции части жидкости, возвращаемой в главную камеру для жидкости, в кольцевом пространстве.
Дополнительные отличительные особенности устройств согласно третьему, четвертому и пятому аспектам изобретения, общие с первым аспектом изобретения, определены выше.
Вариант исполнения настоящего изобретения описан только в качестве примера со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:
фиг. 1-7 изображают продольные полуразрезы устройства для извлечения обломков из скважины согласно варианту исполнения настоящего изобретения; устройство показано сверху вниз на фиг. 1-7, и втулка устройства показана в отведенном положении в верхней половине на фиг. 6 и 7, а в выдвинутом положении - в нижней половине на фиг. 6 и 7;
фиг. 8 изображает вид снизу устройства, представленного на фиг. 1-7;
фиг. 9 - поперечное сечение по линии А-А на фиг. 4 устройства, представленного на фиг. 1-6; и фиг. 10 - продольный вид устройства для извлечения обломков из скважины согласно альтернативному варианту исполнения настоящего изобретения.
На фиг. 1-7 показаны продольные полуразрезы устройства 12 для извлечения обломков из скважины 10; причем устройство показано от верха к низу от фиг. 1 к фиг. 7. Скважина 10 является нефтяной или газовой скважиной и содержит ствол 14 скважины, пробуренной с поверхности для получения доступа к подземному углеводороду, несущему скальные породы, и укрепленный стальной обсадной колонной 16, зацементированной способом, известным в данной области техники.
Для упрощения иллюстрации ствол 14 скважины изображен подробно только на фиг. 1.
Устройство 12 предназначено для извлечения обломков из скважины, которая может содержать часть инструмента или колонны инструмента (не показаны), расположенные в стволе 14 скважины, или другие металлические обломки, которые обычно находят в скважине. Устройство 12 можно, таким образом, использовать для выполнения «ловильной» операции, для извлечения части инструмента, которая оказалась заклиненной и прихваченной в обсадной колонне 16. Однако устройство 12 можно также использовать для извлечения других видов обломков, например комков цемента, обломков скальных пород, застывшей буровой грязи, комков окислившихся веществ, металлических обломков, твердых осадков на трубах, щепок, стружки, заусенцев, перемещенных осадков глинистой корки, обломков выбуренной горной породы и т.п., скапливающихся в обсадной колонне 16 и подлежащих удалению до заканчивания скважины 10.
Устройство 12 обычно вводят в обсадную колонну 16 подвешенным на колонне из труб (не показано), и оно содержит продолговатый корпус 20, содержащий главный канал 22, проходящий частично вдоль длины корпуса 20, предназначенный для подачи жидкости в устройство 12. Устройство 12 имеет отверстие 24, обращенное к нижнему концу 26 корпуса 20, и главную камеру 28 для жидкости в корпусе 20, сообщенную с главным каналом 22. Ограничитель потока в форме сопла 30 установлен в главном канале 22, и жидкость проходит из главного канала 22 через сопло 30 в главную камеру 28. Согласно приведенному ниже описанию с помощью сопла создают эффект, подобный действию трубки Вентури, воздействующий на поток жидкости, протекающей через главный канал 22.
Устройство 12 содержит также по меньшей мере один выпуск камеры и в данном варианте исполнения содержит четыре выпуска 32 камеры, которые расположены под углом (не параллельно) и наклонены относительно главной оси 34 устройства 12. Выпуски 32 камеры служат для направления жидкости из камеры 28 в кольцевое пространство 36, образованное между корпусом 20 и стенкой ствола скважины, которая в данном варианте исполнения является стенкой 38 обсадной колонны 16. Канал 40 для обратного потока проходит между отверстием 24 в корпусе и главной камерой 28 и предназначен для пропуска
- 5 011806 обратного потока жидкости из кольцевого канала 36 в камеру 28 для облегчения извлечения частиц 42 обломков из скважины 10, которые показаны в верхней половине фиг. 4-7. Устройство 12 содержит также по меньшей мере один выход для жидкости и в данном варианте исполнения содержит четыре выхода 44 для жидкости, которые расположены под углом (не параллельно), и наклонены относительно главной оси 34 устройства, и предназначены для потока жидкости, возвращаемой в главную камеру 28 через канал 40 для обратного потока.
При использовании устройства 12 поток жидкости, подаваемый по главному каналу 22, ускоряется при проходе через сопло 30 таким образом, что давление жидкости, выходящей из сопла 30 в зону 45, оказывается ниже давления в зоне 46, находящейся выше по потоку от выхода сопла 30. В проиллюстрированном варианте исполнения давление р1 жидкости в зоне 46, таким образом, выше давления р2 жидкости, выходящей из сопла 30 в зоне 45. Благодаря этому падению давления жидкости создается эффект всасывания, вызывающий возврат части жидкости в главную камеру 28 через канал 40 для обратного потока, всасываемой в камеру и выпускаемой через выпуски 32 камеры, таким образом обеспечивая рециркуляцию упомянутой части жидкости в кольцевом пространстве 36.
Этим достигают эффекта циркуляции большего объема жидкости в единицу времени в кольцевом пространстве 36 в сравнении с объемом жидкости, нагнетаемой в единицу времени в устройство 12 по главному каналу 22. Жидкость, например соляной раствор, можно нагнетать в главный канал 22 устройства по колонне инструмента, соединенной с устройством 12, с расходом 5 баррель/мин. Эта жидкость проходит вниз по главному каналу 22 и через сопло 30 в главную камеру 28, и выходит из камеры 28 через выпуски 32 камеры, следуя вниз по кольцевому пространству 36, и снова поступает в устройство 12 через отверстие 24, неся обломки частиц 42. Затем жидкость проходит вверх по каналу 40 для обратного потока и в камеру 28, где благодаря эффекту всасывания, создаваемому в результате снижения давления в потоке жидкости, проходящем через сопло 30, всасывается часть жидкости, в данном случае 2 баррель/мин, из жидкости обратного потока. Таким образом, достигается расход, составляющий 7 баррель/мин, через выпуски 32 камеры в кольцевой канал 36, при расходе жидкости 5 баррель/мин, проходящей через выходы 44 в кольцевое пространство 36 в зоне выше по потоку. Таким образом, следует иметь в виду, что при использовании и после пуска в действие устройства 12 5 баррель/мин жидкости нагнетают в устройство и выпускают из устройства и в то же время понуждают к циркуляции 7 баррель/мин жидкости из главной камеры 28 в кольцевой канал 36 и обратно в камеру 28 по каналу 40 для обратного потока. Следует иметь в виду, что вышеуказанные расходы жидкости указаны примерно и обычно расходы колеблются в зависимости от некоторых факторов, например от конкретных размеров инструмента, и относительного расположения компонентов, и окружающей среды, в которой надлежит использовать устройство 12.
При определенном объеме жидкости, нагнетаемой в устройство 12 и возвращаемой из устройства 12 на поверхность, таким способом может быть достигнут относительно больший расход жидкости, поступающей в кольцевой канал. Таким образом, следует иметь в виду, что настоящим изобретением создан более эффективный способ извлечения обломков, например частиц 42 обломков из ствола 14 скважины, в сравнении с ранее известными устройствами. Кроме того, в случае при использовании устройства 12 для извлечения оставшегося в стволе 14 скважины объекта (не показан) путем циркуляции жидкости, подаваемой в кольцевое пространство 36, при использовании инструмента значительно усиливают промывание находящегося в скважине объекта и, таким образом, повышают эффективность ловильного процесса.
Устройство 12 и способ его действия ниже описаны более подробно со ссылками также на фиг. 8, на которой представлен вид снизу устройства 12, и на фиг. 9, на которой изображено поперечное сечение А-А на фиг. 4 устройства 12.
Помимо основных компонентов, описанных выше, устройство 12 содержит уплотнительный элемент в форме диверторного кольца 48, показанного на фиг. 2 и 3. Диверторное кольцо 48 предназначено для уплотнения кольцевого пространства 36, по существу, для предотвращения или ограничения потока жидкости вдоль кольцевого канала 36 вверх за кольцо 48. С помощью кольца 48 эффективно обеспечивается выборочное уплотнение между стенкой 38 обсадной колонны и наружной поверхностью 50 корпуса 20 устройства для предотвращения потока жидкости вдоль кольцевого пространства 36 вверх по скважине. Диверторное кольцо 48 установлено с возможностью его перемещения в осевом направлении относительно корпуса 20 устройства из первого положения, показанного на чертежах, во второе положение, смещенное в осевом направлении (не показано), и обратно. Более конкретно, диверторное кольцо 48 установлено с возможностью перемещения на корпусе 20 устройства, и его можно перемещать в направлении В (фиг. 3) для выборочного открывания ряда обводных каналов 52, выполненных в корпусе 20 устройства. Кольцо 48 удерживается с помощью заплечика или выступа 54, образованного на корпусе 20 от перемещения в направлении, указанном стрелкой С (фиг. 3), во время введения устройства 12 в скважину. Таким образом, во время введения устройства 12 в ствол скважины 14 кольцо 48 удерживается в положении, показанном на фиг. 2 и 3, и уплотняет кольцевое пространство 36.
Подобным же образом, при использовании устройства 12 имеет место перепад избыточного давления, действующий на кольцо 48 в скважине в направлении вверх, благодаря чему кольцо 48 удерживает
- 6 011806 ся в прижатом к заплечику 54 состоянии и, таким образом, поддерживается герметичность кольцевого пространства 36. Однако, когда устройство 12 поднимают на поверхность, под действием фрикционного контакта между диверторным кольцом 48 и стенкой 38 обсадной колонны 16 корпус 20 перемещается относительно кольца 48 в направлении С, при этом открываются обводные каналы 52 и обеспечивается возможность выравнивания давления, действующего на кольцо. Кольцо 48, таким образом, служит как для предотвращения прохождения жидкости, направленной в кольцевое пространство 36 через выпуски 32 камеры, в направлении вверх за кольцо, таким образом, максимально увеличивая объем жидкости, циркулирующей в скважине в направлении вниз, так и для облегчения безопасного извлечения устройства 12 из скважины путем обеспечения возможности выравнивания давления.
Устройство 12 содержит также исполнительный механизм 56, часть которого показана на фиг. 2, в форме исполнительной втулки 58. Втулкой 58 образовано седло 60 шарового клапана, приспособленное к размещению шара, изображенного пунктирной линией 61 на фиг. 2. Исполнительный механизм 56 служит для перемещения деформируемой втулки 62 из отведенного положения, показанного в верхней половине фиг. 6 и 7, в выдвинутое положение, показанное в нижней половине фиг. 6 и 7. На фиг. 8 изображен вид снизу устройства 12 и показана деформируемая втулка в выдвинутом положении в нижней половине фигуры, при этом в выдвинутом положении втулкой 62 закрывается отверстие 24. Этим обеспечивают возможность извлечения обломков из скважины путем выборочного закрывания отверстия 24 до подъема устройства 12.
Втулка 62 обычно изготовлена из деформируемого металла, например из алюминиевого сплава, и установлена в кольцевом пространстве 64, ограниченном внутренней и наружной втулками 66 и 68 продолговатого корпуса 20. Исполнительный механизм 56 также содержит кольцевой поршень 70, плотно прилегающий к деформируемой втулке 62 и предназначенный для перемещения втулки из отведенного положения в выдвинутое положение. Перемещением поршня 70 управляют через посредство линии управления или канала 72, который проходит вдоль корпуса 20 и содержит вход 74 (фиг. 1) выше по потоку от исполнительной втулки 58.
Таким способом, когда шар 61 подают вниз, создавая напор через колонну инструмента в главном канале 22 устройства, и шар 61 размещается на седло 60 шарового клапана, то с его помощью создают ограничение для прохода жидкости по главному каналу 22. Этим создают обратное давление, воспринимаемое кольцевым поршнем 70 благодаря сообщению с областью выше по потоку от седла 60 шарового клапана через линию 72 управления. Этим обеспечивается перемещение поршня 70 в осевом направлении вниз и переведение деформируемой втулки 62 в выдвинутое, закрытое положение, показанное в нижней половине фиг. 7 и 8. Для обеспечения перемещения втулки 62 в закрытое, деформированное положение устройство 12 содержит направляющий элемент в форме обоймы 76, установленной в самом низу устройства 12, имеющей чашеобразную, или криволинейную, внутреннюю поверхность 78, обеспечивающую направление втулки 62 радиально внутрь во время ее перемещения из отведенного положения, таким образом закрывая отверстие 24. Втулка 62 содержит ряд клиновидных пальцев 80 (показаны пунктирной линией на фиг. 6 и 7), которые сходятся вместе с образованием колпака или оболочки, закрывающей отверстие 24. Пальцы 80 могут быть снабжены режущими поверхностями, краями или лезвиями для облегчения перемещения в выдвинутое, закрытое положение и извлечения обломков.
Конструкция исполнительной втулки 58 и седла 60 шарового клапана может быть такого типа, который раскрыт в международной патентной публикации АО 2004/088091, зарегистрированной на имя настоящего заявителя, которая включена в настоящую заявку путем ссылки. Шар 61 и/или седло 60 шарового клапана могут быть, таким образом, деформируемыми, чтобы при восприятии достаточного обратного давления шар 61 проталкивался через седло 60 клапана. Этим обеспечивают возможность повторного открывания клапана и протекания потока жидкости в главном канале 22 за шаром 61 через обводной канал 82, выполненный в исполнительной втулке 58. Однако следует иметь в виду, что могут быть использованы альтернативные конструкции для обеспечения возможности возобновления потока жидкости в главном канале 22.
Рассматривая главную камеру 28 и сопло 30, можно заметить, что корпус 20 содержит часть 84 камеры, ограниченную корпусом 86, и сопло 30 расположено относительно корпуса 86 таким образом, что между ними образован зазор или пространство 88. Зазор в осевом и/или радиальном направлении между соплом 30 и корпусом 86 выбран таким образом, чтобы обеспечить максимальное всасывание потока жидкости в камеру 28 из канала 40 для обратного потока. Корпус 86 содержит горловину 90 и диффузор 92, посредством которых подают жидкость, поступающую в корпус 86, в область 94 камеры 28 и, таким образом, в выпуски 32 камеры.
Канал 40 для обратного потока проходит от отверстия 24 устройства до главной камеры 28 для жидкости. В канале 40 образована главная камера 96 для обломков, в которой собираются железосодержащие и относительно большие обломки, например металлические обломки, и вокруг главной камеры 96 установлен во внутренней втулке 66 ряд отстоящих друг от друга в осевом направлении кольцевых магнитов 98. Эти магниты 98 служат для притяжения и удерживания железосодержащих обломков в устройстве 12. Таким образом, железосодержащие и относительно большие обломки удерживаются внутри камеры 96.
- 7 011806
Жидкость, проходящая по каналу 40, выходит из главной камеры 96 для обломков и проходит по подводящей трубе 100, закрытой с конца 102 и содержащей ряд отстоящих друг от друга по окружности радиальных каналов или отверстий 104, два из которых показаны на фиг. 5. Во внутренней втулке 108 корпуса 20 выполнена отклоняющая поверхность 106, и жидкость из подводящей трубы 100, выходя через каналы 104, наталкивается на отклоняющую поверхность 106. Канал 40 для обратного потока, таким образом, является относительно извилистым, и жидкость направляется сначала вниз, а затем вверх, обеспечивая выпадение твердых обломков, взвешенных или увлеченных потоком жидкости, в дополнительной или отстойной камере 110, которую можно очищать, удаляя скопившиеся обломки, когда устройство 12 поднимают на поверхность. Канал 40 для обратного потока содержит канал 112, проходящий от дополнительной камеры 110 к главной камере 28 для жидкости, и канал 114, проходящий от главной камеры 28 и сообщенный с соответствующим выпуском 44 для жидкости. Таким образом, в устройстве 12 выполнен ряд каналов 112, 114.
При использовании устройство 12 вводят в обсадную колонну 16, при этом диверторное кольцо 48 находится в верхнем положении, показанном на фиг. 2 и 3, а кольцевой поршень 70 (и, следовательно, деформируемая втулка 62) находится в отведенном положении, показанном в верхней половине на фиг. 6 и 7. Устройство 12 располагают в желаемом месте внутри обсадной колонны 16, например там, где желательно выполнить операцию чистки для удаления частиц 42 обломков или для извлечения оставшегося в скважине объекта. Затем нагнетают жидкость вниз по колонне, главному каналу 22 устройства и через сопло 30 в главную камеру 28 для жидкости. Жидкость поступает в корпус 86 и проходит в область 94, откуда она направляется из камеры 28 через выпуски 32 камеры в кольцевое пространство 36. Жидкость проходит вниз по кольцевому пространству 36, неся частицы 42 выбуренной породы, и возвращается в устройство 12 через нижнее отверстие 24. Затем жидкость проходит вверх по каналу 40 для обратного потока, при этом большие обломки, например металлические обломки и железосодержащие обломки, удерживаются в главной камере 96 для обломков, а обломки меньшего размера и не содержащие железо, уносятся жидкостью по подводящей трубе 100 в дополнительную отстойную камеру 110, где они осаждаются. Затем жидкость перемещается по каналу 112 и снова поступает в главную камеру 28 для жидкости.
Всасывание, создаваемое благодаря пониженному давлению р2 жидкости, нагнетаемой через сопло 30, создает всасывающее действие, всасывая частично жидкость, возвращаемую в камеру 28 по каналу 40, которая затем рециркулирует по кольцевому пространству 36. Остальная возвращаемая жидкость направляется в кольцевое пространство 36 выше диверторного кольца 48 по каналам 114 и через выходы 44 для жидкости.
Когда извлечены все частицы 42 обломков и существует потребность в подъеме устройства 12 на поверхность для чистки и последующего повторного использования, шар 61 выталкивается нагнетанием по колонне вниз, в главный канал 22, и он размещается на седле 60 шарового клапана. Этим действием закрывают главный канал 22, создавая обратное давление, перемещающее кольцевой поршень 70 вниз и перемещающее деформируемую втулку 62 из отведенного положения, показанного в верхней половине на фиг. 6 и 7, в выдвинутое положение. Таким образом клиновидные пальцы 80 сводятся вместе, закрывая отверстие 24, и устройство 12 после этого извлекают из обсадной колонны 16, удерживая обломки, собранные в главной камере 96 для обломков. При этом перемещении устройства 12 корпус 20 смещается вверх относительно диверторного кольца 48, что обеспечивает выравнивание давлений, действующих на диверторное кольцо, для обеспечения возможности безопасного извлечения устройства.
В альтернативном варианте может отсутствовать потребность в закрывании отверстия 24. Например, необходимость в закрывании отверстия может быть только при захвате относительно большого обломка, например металлического обломка или оставленного в скважине объекта. Соответственно, устройство 12 можно поднимать, не закрывая отверстие 24, таким образом, удерживая деформируемую втулку 62 для дальнейшего использования.
На поверхности устройство 12 может быть очищено путем удаления извлеченных обломков, и деформированная втулка 62 может быть заменена (если это требуется) новой втулкой. Устройство 12 после этого готово к повторному использованию в последующей операции.
На фиг. 10 показан продольный вид устройства 12' для извлечения обломков из скважины, выполненного согласно альтернативному варианту исполнения настоящего изобретения. Компоненты устройства 12', сходные с компонентами устройства 12, представленного на фиг. 1-9, обозначены теми же номерами позиций с добавлением значка '.
Устройство 12', по существу, аналогично устройству 12, представленному на фиг. 1-9, за исключением того, что оно не содержит деформируемой втулки, например втулки 62 устройства 12. Вместо этого, устройство 12' соединено в месте 120 стандартным резьбовым соединением с отрезком промывочной трубы 122. Это облегчает использование устройства 12' для выполнения операции обратной циркуляции, например для чистки забоя 124 скважины, например скважины 10, представленной на фиг. 1-9, где жидкость, циркулирующая в кольцевом пространстве 36, проходит по кольцевому пространству из выходов 32' и, таким образом, выполняет функцию чистки по большей части длины обсадной колонны 16.
Могут быть произведены различные модификации упомянутого выше устройства без отступления от сущности и объема настоящего изобретения.
- 8 011806
Например, устройство можно использовать для извлечения любых обломков из скважины. Устройство может содержать множество ограничителей потока жидкости и камер для потоков жидкости, где каждый ограничитель выполнен таким образом, чтобы нагнетать струю жидкости через главный канал в соответствующую камеру.
Устройство может содержать отверстие, выполненное в боковой стенке корпуса, которое может отстоять от нижнего конца корпуса.
Устройство может содержать дополнительные камеры для сбора/сортировки обломков в различных зонах, или местах, вдоль длины канала для обратного потока.

Claims (33)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Устройство для извлечения обломков из скважины, содержащее продолговатый корпус, главный канал, проходящий вдоль части длины корпуса, для прохождения жидкости в устройство, отверстие, обращенное к нижнему концу корпуса, главную камеру для жидкости в корпусе, сообщенную с главным каналом, ограничитель потока, расположенный в главном канале, для прохождения жидкости из главного канала в главную камеру для жидкости, по меньшей мере один выпуск камеры для направления жидкости из главной камеры в кольцевое пространство, образованное между устройством и стенкой ствола скважины, канал для обратного потока, проходящий между отверстием корпуса и главной камерой и предназначенный для обратного потока жидкости из кольцевого пространства в главную камеру, для облегчения извлечения обломков из скважины, и по меньшей мере один выход для жидкости, возвращенной в главную камеру по каналу для обратного потока, при этом при использовании поток жидкости, проходящий через главный канал, ускоряется при прохождении через ограничитель таким образом, что давление жидкости, выпускаемой из ограничителя, является меньшим, чем давление в месте, находящемся выше по потоку от ограничителя, для всасывания части жидкости, возвращенной в главную камеру по каналу для обратного потока, и направления ее в и через выпуск камеры для рециркуляции упомянутой части жидкости в кольцевом пространстве.
  2. 2. Устройство по п.1, которое является устройством с обратной циркуляцией.
  3. 3. Устройство по п.1 или 2, которое при использовании способно обеспечить всасывание благодаря потоку жидкости, проходящему из главного канала через ограничитель в главную камеру, всасывая упомянутую часть жидкости, возвращенной в камеру по каналу для обратного потока, и направляя ее в и через выпуск камеры.
  4. 4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором ограничитель представляет собой трубку Вентури.
  5. 5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, представляющее собой ловильный инструмент.
  6. 6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, содержащее уплотнительный элемент для уплотнения кольцевого пространства, по существу, для предотвращения потока жидкости по кольцевому пространству вверх по скважине.
  7. 7. Устройство по п.6, в котором уплотнительный элемент расположен в осевом направлении между выпуском камеры и выходом для жидкости, таким образом образуя барьер между жидкостью, поступающей в кольцевое пространство через выпуск камеры, и жидкостью, выпускаемой из устройства через выход для жидкости в кольцевое пространство.
  8. 8. Устройство по п.6 или 7, в котором уплотнительный элемент приспособлен к плотному прилеганию с уплотнением к стенке ствола скважины.
  9. 9. Устройство по любому одному из пп.6-8, в котором уплотнительный элемент приспособлен к обеспечению возможности перемещения в осевом направлении устройства относительно стенки ствола скважины при сохранении в то же время уплотнительной функции.
  10. 10. Устройство по любому одному из пп.6-9, в котором уплотнительный элемент установлен с возможностью перемещения в осевом направлении относительно продолговатого корпуса для выборочного прохода потока жидкости по кольцевому пространству за уплотнительный элемент.
  11. 11. Устройство по п.10, содержащее обводной канал, в котором уплотнительный элемент установлен с возможностью перемещения из положения, в котором обводной канал закрыт, в положение, в котором обводной канал открыт, для обеспечения обхода жидкости вокруг уплотнительного элемента.
  12. 12. Устройство по п.11, в котором уплотнительный элемент установлен на продолговатом корпусе с возможностью удерживания от перемещения в осевом направлении во время введения устройства в скважину и приспособлен к перемещению в осевом направлении относительно устройства во время его извлечения из скважины, что способствует открыванию обводного канала.
  13. 13. Устройство по любому из предыдущих пунктов, содержащее главную камеру для обломков, расположенную в канале для обратного потока.
  14. 14. Устройство по п.13, в котором главная камера для обломков содержит по меньшей мере один магнит для извлечения железосодержащего материала.
  15. 15. Устройство по любому из пп.13 или 14, содержащее дополнительную камеру для сбора и хранения обломков, увлеченных потоком жидкости, протекающим по каналу для обратного потока и направ
    - 9 011806 ленным к камере.
  16. 16. Устройство по п.15, содержащее отклоняющую поверхность для отклонения потока жидкости, проходящей по каналу для обратного потока в дополнительную камеру для обломков, для обеспечения выпадения твердых частиц, увлеченных жидкостью, из суспензии и для сбора их в дополнительной камере для обломочной породы.
  17. 17. Устройство по п.16, в котором отклоняющая поверхность выполнена таким образом, что поток жидкости, проходящий по каналу для обратного потока, наталкивается на отклоняющую поверхность, затормаживается, и обломки из суспензии выпадают.
  18. 18. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором ограничитель проходит в камеру и способен выпускать струей жидкость в главную камеру для жидкости.
  19. 19. Устройство по любому из предыдущих пунктов, содержащее корпус камеры, образующий часть главной камеры для жидкости, в которую направляют жидкость, выпускаемую из ограничителя, и выпуск камеры проходит от упомянутой части камеры.
  20. 20. Устройство по п.19, в котором ограничитель и корпус расположены с зазором в осевом и/или радиальном направлении между ограничителем и корпусом, обеспечивающим поток части жидкости, возвращенной в камеру по каналу для обратного потока, и направление ее в и через выпуск камеры.
  21. 21. Устройство по п.19 или 20, в котором положение ограничителя относительно корпуса камеры является регулируемым для изменения зазора в осевом направлении между концом ограничителя и корпусом камеры.
  22. 22. Устройство по любому из предыдущих пунктов, содержащее деформируемую втулку, установленную с возможностью перемещения относительно корпуса из отведенного положения в выдвинутое положение, в котором втулка, по существу, закрывает отверстие корпуса.
  23. 23. Устройство по п.22, содержащее направляющий элемент для направления втулки при перемещении из отведенного в выдвинутое положение.
  24. 24. Устройство по п.22 или 23, содержащее исполнительный механизм, управляемый посредством воздействия жидкости, для перемещения втулки из отведенного положения в выдвинутое положение.
  25. 25. Устройство по п.24, содержащее шаровой клапан, имеющий втулку, установленную в главном канале и образующую седло шарового клапана, приспособленное для размещения шара для выборочного ограничения потока жидкости через главный канал, при этом исполнительный механизм способен приводиться в действие путем введения шара в устройство по главному каналу, при этом шар способен размещаться на седле шарового клапана, ограничивая поток жидкости и увеличивая давление жидкости за шаром для перемещения втулки в выдвинутое положение.
  26. 26. Устройство по любому одному из пп.1-21, содержащее промывочную трубу, сообщенную с отверстием корпуса, при этом жидкость, циркулирующая в кольцевом пространстве, направляется в промывочную трубу, по трубе и в отверстие корпуса.
  27. 27. Устройство по любому из предыдущих пунктов, содержащее множество выпусков камеры, расположенных под углом относительно главной оси устройства, для облегчения прохода жидкости в кольцевое пространство и по кольцевому пространству к отверстию устройства.
  28. 28. Устройство по любому из предыдущих пунктов, содержащее множество выходов для жидкости, расположенных под углом относительно главной оси устройства, для облегчения прохода жидкости в кольцевое пространство и по кольцевому пространству к поверхности.
  29. 29. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором отверстие выполнено в самом низу корпуса, в конце его.
  30. 30. Способ извлечения обломочной породы из скважины, включающий следующие этапы: расположение устройства для извлечения обломочной породы из скважины в желаемом месте в скважине;
    направление жидкости по главному каналу, образованному в корпусе устройства, в главную камеру для жидкости в корпусе;
    направление жидкости из главной камеры для жидкости по меньшей мере через один выпуск камеры в кольцевое пространство, образованное между устройством и стенкой ствола скважины; и облегчение циркуляции жидкости по кольцевому пространству через отверстие в нижнем конце корпуса и по каналу для обратного потока в главную камеру для жидкости, для облегчения извлечения обломков из скважины;
    при этом этап направления жидкости по главному каналу в главную камеру для жидкости содержит выпуск струей жидкости через ограничитель, расположенный в главном канале, что ускоряет поток жидкости таким образом, что давление жидкости, выпускаемой из ограничителя, является меньшим, чем давление в месте, находящемся выше по потоку от ограничителя, благодаря чему осуществляется всасывание части жидкости, возвращаемой в главную камеру для жидкости по каналу для обратного потока, и направление ее в и через выпуск камеры, для рециркуляции упомянутой части жидкости в кольцевом канале.
  31. 31. Устройство для извлечения объекта из скважины, содержащее продолговатый корпус, главный канал, проходящий вдоль части длины корпуса, для прохождения жидкости в устройство, отверстие, об- 10 011806 ращенное к нижнему концу корпуса, главную камеру для жидкости в корпусе, сообщенную с главным каналом, ограничитель потока, расположенный в главном канале, для прохождения жидкости из главного канала в главную камеру для жидкости, по меньшей мере один выпуск камеры для направления жидкости из главной камеры в кольцевое пространство, образованное между корпусом и стенкой ствола скважины, канал для обратного потока, проходящий между отверстием корпуса и главной камерой и предназначенный для обратного потока жидкости из кольцевого пространства в главную камеру для облегчения извлечения объекта из скважины, и по меньшей мере один выход для потока жидкости, возвращенного в главную камеру по каналу для обратного потока, при этом при использовании поток жидкости, проходящий через главный канал, ускоряется при прохождении через ограничитель таким образом, что давление жидкости, выпускаемой из ограничителя, является меньшим чем давление в месте, находящемся выше по потоку от ограничителя, для всасывания части жидкости, возвращаемой в главную камеру по каналу для обратного потока в и через выпуск камеры для рециркуляции упомянутой части жидкости в кольцевом пространстве.
  32. 32. Устройство для чистки скважины, содержащее продолговатый корпус, главный канал, проходящий вдоль части длины корпуса, для прохождения жидкости в устройство, отверстие, обращенное к нижнему концу корпуса, главную камеру для жидкости в корпусе, сообщенную с главным каналом, ограничитель потока, расположенный в главном канале, для прохождения жидкости из главного канала в главную камеру для жидкости, по меньшей мере один выпуск камеры для направления жидкости из главной камеры в кольцевое пространство, образованное между корпусом и стенкой ствола скважины, канал для обратного потока, проходящий между отверстием корпуса и главной камерой и предназначенный для обратного потока жидкости из кольцевого пространства в главную камеру, для облегчения чистки скважины, и по меньшей мере один выход для потока жидкости, возвращенного в главную камеру по каналу для обратного потока, при этом при использовании поток жидкости, проходящий через главный канал, ускоряется при прохождении через ограничитель таким образом, что давление жидкости, выпускаемой из ограничителя, является меньшим, чем давление в месте, находящемся выше по потоку от ограничителя, для всасывания части жидкости, возвращаемой в главную камеру по каналу для обратного потока в и через выпуск камеры, для рециркуляции упомянутой части жидкости в кольцевом пространстве.
  33. 33. Устройство для извлечения обломков из скважины, содержащее продолговатый корпус, главную камеру для жидкости, первый канал для жидкости, проходящий в корпусе к главной камере для жидкости, для прохождения потока жидкости в устройство, второй канал для жидкости, проходящий от главной камеры в кольцевое пространство, образованное между устройством и стенкой ствола скважины, и третий канал для жидкости, проходящий от отверстия, обращенного к нижнему концу корпуса, и вдоль корпуса к главной камере, при этом при использовании поток жидкости, проходящий в главную камеру по первому каналу, направляется в кольцевое пространство по второму каналу, циркулирует по кольцевому пространству и возвращается в главную камеру по третьему каналу, при этом устройство выполнено с возможностью рециркуляции части жидкости, возвращенной в главную камеру для жидкости, в кольцевом пространстве.
EA200702519A 2005-05-17 2006-05-12 Устройство и способ извлечения обломков из скважины EA011806B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0509962.7A GB0509962D0 (en) 2005-05-17 2005-05-17 Device and method for retrieving debris from a well
PCT/GB2006/001752 WO2006123109A1 (en) 2005-05-17 2006-05-12 Device and method for retrieving debris from a well

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200702519A1 EA200702519A1 (ru) 2008-04-28
EA011806B1 true EA011806B1 (ru) 2009-06-30

Family

ID=34708239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200702519A EA011806B1 (ru) 2005-05-17 2006-05-12 Устройство и способ извлечения обломков из скважины

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7992636B2 (ru)
CA (1) CA2608292C (ru)
EA (1) EA011806B1 (ru)
GB (1) GB0509962D0 (ru)
MX (1) MX2007014365A (ru)
NO (1) NO339389B1 (ru)
WO (1) WO2006123109A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013130906A2 (en) * 2012-02-29 2013-09-06 Qwtip Llc Oil well head pressure reduction device and method of use

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090107684A1 (en) 2007-10-31 2009-04-30 Cooke Jr Claude E Applications of degradable polymers for delayed mechanical changes in wells
US20040231845A1 (en) 2003-05-15 2004-11-25 Cooke Claude E. Applications of degradable polymers in wells
US8474522B2 (en) * 2008-05-15 2013-07-02 Baker Hughes Incorporated Downhole material retention apparatus
GB0814456D0 (en) * 2008-08-07 2008-09-10 Specialised Petroleum Serv Ltd Drill string mounted rotatable tool and cleaning method
US9506309B2 (en) 2008-12-23 2016-11-29 Frazier Ball Invention, LLC Downhole tools having non-toxic degradable elements
US9217319B2 (en) 2012-05-18 2015-12-22 Frazier Technologies, L.L.C. High-molecular-weight polyglycolides for hydrocarbon recovery
US8079413B2 (en) 2008-12-23 2011-12-20 W. Lynn Frazier Bottom set downhole plug
US8496052B2 (en) 2008-12-23 2013-07-30 Magnum Oil Tools International, Ltd. Bottom set down hole tool
US9587475B2 (en) 2008-12-23 2017-03-07 Frazier Ball Invention, LLC Downhole tools having non-toxic degradable elements and their methods of use
US8899317B2 (en) 2008-12-23 2014-12-02 W. Lynn Frazier Decomposable pumpdown ball for downhole plugs
KR20110114661A (ko) 2009-01-28 2011-10-19 보르그워너 인코퍼레이티드 자동 변속기에 사용되는 솔레노이드 작동식 유압 밸브
GB0903090D0 (en) 2009-02-24 2009-04-08 Specialised Petroleum Serv Ltd "Diverter cup assembly"
US9562415B2 (en) 2009-04-21 2017-02-07 Magnum Oil Tools International, Ltd. Configurable inserts for downhole plugs
US9163477B2 (en) 2009-04-21 2015-10-20 W. Lynn Frazier Configurable downhole tools and methods for using same
US9062522B2 (en) 2009-04-21 2015-06-23 W. Lynn Frazier Configurable inserts for downhole plugs
US9109428B2 (en) 2009-04-21 2015-08-18 W. Lynn Frazier Configurable bridge plugs and methods for using same
US9181772B2 (en) 2009-04-21 2015-11-10 W. Lynn Frazier Decomposable impediments for downhole plugs
US9127527B2 (en) 2009-04-21 2015-09-08 W. Lynn Frazier Decomposable impediments for downhole tools and methods for using same
US8132625B2 (en) 2009-05-07 2012-03-13 Baker Hughes Incorporated Dual action jet bushing
CA2769479C (en) * 2009-07-28 2014-09-02 Wellbore Energy Solutions, Llc Wellbore cleanout tool
CA2689038C (en) * 2009-11-10 2011-09-13 Sanjel Corporation Apparatus and method for creating pressure pulses in a wellbore
US9062507B2 (en) 2010-01-20 2015-06-23 Halliburton Energy Services, Inc. Differential pressure wellbore tool and related methods of use
US20110220367A1 (en) * 2010-03-10 2011-09-15 Halliburton Energy Services, Inc. Operational control of multiple valves in a well
US20110271470A1 (en) * 2010-05-04 2011-11-10 Baker Hughes Incorporated Brush Assembly with Non-Rotating Stabilizer and Brushes
US20120048560A1 (en) * 2010-09-01 2012-03-01 Baker Hughes Incorporated Debris Interface Control Device for Wellbore Cleaning Tools
US8453724B2 (en) * 2010-11-12 2013-06-04 Saudi Arabian Oil Company Tool for recovering junk and debris from a wellbore of a well
US8225859B1 (en) 2011-03-04 2012-07-24 Baker Hughes Incorporated Debris cleanup tool with flow reconfiguration feature
USD672794S1 (en) * 2011-07-29 2012-12-18 Frazier W Lynn Configurable bridge plug insert for a downhole tool
USD694280S1 (en) 2011-07-29 2013-11-26 W. Lynn Frazier Configurable insert for a downhole plug
USD684612S1 (en) * 2011-07-29 2013-06-18 W. Lynn Frazier Configurable caged ball insert for a downhole tool
USD694281S1 (en) 2011-07-29 2013-11-26 W. Lynn Frazier Lower set insert with a lower ball seat for a downhole plug
USD698370S1 (en) 2011-07-29 2014-01-28 W. Lynn Frazier Lower set caged ball insert for a downhole plug
USD657807S1 (en) * 2011-07-29 2012-04-17 Frazier W Lynn Configurable insert for a downhole tool
USD703713S1 (en) * 2011-07-29 2014-04-29 W. Lynn Frazier Configurable caged ball insert for a downhole tool
BR112014007050A2 (pt) * 2011-10-04 2017-03-28 Halliburton Energy Services Inc sistema de teste de coluna tubular, e, método para testar uma coluna tubular
US8522883B2 (en) 2011-10-04 2013-09-03 Halliburton Energy Services, Inc. Debris resistant internal tubular testing system
EP2817478A4 (en) * 2012-02-24 2016-02-17 Deltide Energy Services Llc BOHRLOCHNEIDWERKZEUG WITH A UPPER JACK WITH A NOZZLE
US8931558B1 (en) * 2012-03-22 2015-01-13 Full Flow Technologies, Llc Flow line cleanout device
WO2014047403A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-27 M-I L.L.C. Packer plug retrieval tool and related methods
US9284807B1 (en) 2013-02-13 2016-03-15 Douglas T. Beynon Retrieval tool
GB2534493B (en) * 2013-08-13 2020-02-26 Abrado Inc Combination debris collection and visual validation assembly
CA2869299C (en) 2013-11-05 2018-10-09 Weatherford/Lamb, Inc. Magnetic retrieval apparatus
CN104847288A (zh) * 2015-05-13 2015-08-19 宝鸡瑞林石油机电设备有限责任公司 井下喷射式垃圾回收装置及其工作方法
WO2019226857A1 (en) 2018-05-24 2019-11-28 Tenax Energy Solutions, LLC Wellbore clean-out tool
NO20201364A1 (en) * 2018-06-13 2020-12-11 Schlumberger Technology Bv Systems and Methods for Removing and Collecting Magnetic Debris from Drilling Fluid
EP3938616A4 (en) * 2019-03-13 2023-03-22 NCS Multistage Inc. BOREHOLE DEVICE

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2072627A (en) * 1935-08-15 1937-03-02 John A Zublin Method and apparatus for increasing fluid movement around oil well tools
US3023810A (en) * 1957-05-29 1962-03-06 Edwin A Anderson Junk retriever
US5280825A (en) * 1991-06-21 1994-01-25 Institut Francais Du Petrole Device and installation for the cleaning of drains, particularly in a petroleum production well
US5402850A (en) * 1994-01-13 1995-04-04 Lalande; Phillip T. Methods of using reverse circulating tool in a well borehole
WO1999022112A1 (en) * 1997-10-27 1999-05-06 Baker Hughes Incorporated Downhole cutting separator
US20040177951A1 (en) * 2000-03-27 2004-09-16 Weatherford/Lamb, Inc. Sand removal and device retrieval tool

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3198256A (en) * 1961-10-09 1965-08-03 Bowen Tools Inc Jet junk basket
US3203491A (en) * 1963-02-28 1965-08-31 Gerald O Turley Fishing tool with magnet and fluid ports
US4296822A (en) * 1979-11-26 1981-10-27 Omega Tools International Multipurpose fluid flow assisted downhole tool
ATE19131T1 (de) 1982-12-16 1986-04-15 Appleton Robert P Vorrichtung zum fangen von gegenstaenden im bohrlohr.
US4744420A (en) * 1987-07-22 1988-05-17 Atlantic Richfield Company Wellbore cleanout apparatus and method
FR2651451B1 (fr) * 1989-09-07 1991-10-31 Inst Francais Du Petrole Appareil et installation pour le nettoyage de drains, notamment dans un puits de production petroliere.
US5083609A (en) * 1990-11-19 1992-01-28 Coleman William P Down hole jet pump retrievable by reverse flow and well treatment system
GB9922378D0 (en) * 1999-09-22 1999-11-24 Specialised Petroleum Serv Ltd Apparatus incorporating jet pump for well head cleaning
GB0108539D0 (en) * 2001-04-05 2001-05-23 Hamdeen Ltd Apparatus and method for collecting debris in a well bore
GB2428718B (en) 2003-04-01 2007-08-29 Specialised Petroleum Serv Ltd Actuation Mechanism for Downhole tool

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2072627A (en) * 1935-08-15 1937-03-02 John A Zublin Method and apparatus for increasing fluid movement around oil well tools
US3023810A (en) * 1957-05-29 1962-03-06 Edwin A Anderson Junk retriever
US5280825A (en) * 1991-06-21 1994-01-25 Institut Francais Du Petrole Device and installation for the cleaning of drains, particularly in a petroleum production well
US5402850A (en) * 1994-01-13 1995-04-04 Lalande; Phillip T. Methods of using reverse circulating tool in a well borehole
WO1999022112A1 (en) * 1997-10-27 1999-05-06 Baker Hughes Incorporated Downhole cutting separator
US20040177951A1 (en) * 2000-03-27 2004-09-16 Weatherford/Lamb, Inc. Sand removal and device retrieval tool

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013130906A2 (en) * 2012-02-29 2013-09-06 Qwtip Llc Oil well head pressure reduction device and method of use
WO2013130906A3 (en) * 2012-02-29 2013-10-31 Qwtip Llc Oil well head pressure reduction device and method of use

Also Published As

Publication number Publication date
CA2608292A1 (en) 2006-11-23
MX2007014365A (es) 2008-02-06
US7992636B2 (en) 2011-08-09
CA2608292C (en) 2013-09-24
GB0509962D0 (en) 2005-06-22
NO339389B1 (no) 2016-12-05
US20090126933A1 (en) 2009-05-21
WO2006123109A1 (en) 2006-11-23
EA200702519A1 (ru) 2008-04-28
NO20076440L (no) 2008-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA011806B1 (ru) Устройство и способ извлечения обломков из скважины
US8672025B2 (en) Downhole debris removal tool
CA2697703C (en) Debris catcher for collecting well debris
RU2524586C2 (ru) Дифференциальный скважинный инструмент и способ его применения
US7861772B2 (en) Packer retrieving mill with debris removal
US8453724B2 (en) Tool for recovering junk and debris from a wellbore of a well
AU2012363052B2 (en) Apparatus and method for removing debris from a well
CN107949683A (zh) 井下切割和牵引工具及使用方法
AU1850199A (en) Apparatus for removal of milling debris
US20150226036A1 (en) Packer plug retrieval tool and related methods
US8727009B2 (en) Surface signal for flow blockage for a subterranean debris collection apparatus
EA012903B1 (ru) Способ и устройство для очистки ствола скважины
WO2012082466A2 (en) Debris collection device with enhanced circulation feature
US3814180A (en) Well fishing apparatus
US9879505B2 (en) One trip wellbore cleanup and setting a subterranean tool method
NO20111515A1 (no) Dobbeltvirkende stralehylse
US20120145402A1 (en) Debris removal method and assembly
US10018016B2 (en) Wireline fluid blasting tool and method
US20160177646A1 (en) Modular Downhole Junk Basket Assembly

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ KZ RU