EA040647B1

EA040647B1 - WELL BACKFLASHING DEVICE AND WELL BACKFLASHING TECHNOLOGY

Info

Publication number: EA040647B1
Application number: EA202191703
Authority: EA
Inventors: Тулеген Аджибаев
Original assignee: Тулеген Аджибаев
Filing date: 2021-06-16
Publication date: 2022-07-11

Description

Изобретение относится к горной и нефтяной промышленности, в частности к способам промывки нефтяных скважин.The invention relates to the mining and oil industry, in particular to methods for flushing oil wells.

При эксплуатации нефтяных скважин, продуктивные пласты которых сложены слабоцементированными рыхлыми песчаными породам, в поступающей в скважину нефти содержится большое количество песка, при определенных скоростях движения нефти осаждающегося в забое, образуя пробку в стволе скважины. Кроме того, при добыче песок осыпается в скважину и образует пробку на забое, перекрывая фильтр (интервал перфорации) скважины.During the operation of oil wells, the productive layers of which are composed of weakly cemented loose sandy rocks, the oil entering the well contains a large amount of sand, which, at certain speeds of oil movement, settles in the bottomhole, forming a plug in the wellbore. In addition, during production, sand falls into the well and forms a plug at the bottomhole, blocking the filter (perforation interval) of the well.

Наиболее широко распространен способ прямой промывки скважин, при котором промывочная жидкость нагнетается в спущенную в скважину колонну промывочных труб, размытая пробка вместе с жидкостью поднимается по кольцевому пространству между эксплуатационной колонной и колонной промывочных труб. (Техника и технология промывки скважин, Москва, Недра, 1982 г., с.70).The most widely used method is direct flushing of wells, in which the flushing liquid is injected into the flush pipe string lowered into the well, the eroded plug, together with the liquid, rises through the annular space between the production string and the wash pipe string. (Technique and technology of flushing wells, Moscow, Nedra, 1982, p. 70).

Недостатком способа является низкая скорость восходящего потока промывочной жидкости.The disadvantage of this method is the low speed of the upward flow of the washing liquid.

Известен способ обратной промывки скважин (Техника и технология промывки скважин, Москва, Недра, 1982 г., с. 74-76), при котором промывочную жидкость нагнетают в кольцевое пространство между обсадной колонной и промывочными трубами, а жидкость с размытым песком поднимается по промывочным трубам. Таким образом достигается увеличение скоростей восходящего потока жидкости и сокращается время выноса песчаной пробки.There is a known method of backwashing wells (Technique and technology of flushing wells, Moscow, Nedra, 1982, pp. 74-76), in which the flushing fluid is injected into the annular space between the casing string and flushing pipes, and the fluid with eroded sand rises through the flushing pipes. pipes. Thus, an increase in the velocities of the upward flow of liquid is achieved and the time of removal of the sand plug is reduced.

Недостатком способа является использование обсадной колонны скважины для транспортировки промывающей жидкости и высокая нагрузка на колонну промывочных труб и обсадную колонну, а также давление на пласт, что может привести к поглощению промывочной жидкости и разрушению обсадной колонны.The disadvantage of this method is the use of the well casing for transporting the flushing fluid and the high load on the flushing string and casing, as well as the pressure on the formation, which can lead to the absorption of the flushing fluid and the destruction of the casing.

Технической задачей заявляемого изобретения является устранение перечисленных выше недостатков, конструктивная реализация и внедрение новых технологий для обратной промывки в добывающих скважинах с высоковязкой нефтью, с наличием баритовых, песчаных и пропантовых пробок.The technical objective of the claimed invention is to eliminate the above disadvantages, constructive implementation and implementation of new technologies for backwashing in production wells with high-viscosity oil, with the presence of barite, sand and proppant plugs.

На фиг. 1 секция промывочной колонны.In FIG. 1 section of the washing column.

На фиг. 2 трубный винтовой компенсатор.In FIG. 2 pipe screw compensator.

На фиг. 3 промывочный вертлюг.In FIG. 3 flushing swivel.

На фиг. 4 схема устройства для обратной промывки скважин.In FIG. 4 is a diagram of a device for backwashing wells.

На фиг. 5 результаты расчетов скоростей потока при прямой и обратной промывке.In FIG. 5 results of calculations of flow rates for forward and reverse flushing.

Задача реализуется за счет применения колонны, состоящей секций (фиг. 1). Каждая из секций состоит из наружных (1) и внутренних (2) труб. Наружные трубы промывочной колонны снабжены ниппелями (3) и муфтами (4), соединяющимися с наружной трубой посредством конических резьб, причем для уплотнения соединения установлено уплотнительное кольцо (5). Внутренние трубы выполнены из легкого сплава, например алюминия, к их концам присоединены стальные наконечники (6), снабженные уплотнительными кольцами (7), с центрирующими ребрами (8) вдоль образующей поверхности и торцовыми поверхностями. Один из концов внутренней трубы выполнен конусным (9), а второй имеет раструб (10). Внутренние трубы имеют возможность осевого перемещения относительно наружных.The task is realized through the use of a column consisting of sections (Fig. 1). Each section consists of outer (1) and inner (2) pipes. The outer pipes of the washing column are equipped with nipples (3) and couplings (4) connected to the outer pipe by means of tapered threads, and a sealing ring (5) is installed to seal the connection. The inner pipes are made of light alloy, such as aluminum, steel tips (6) are attached to their ends, equipped with sealing rings (7), with centering ribs (8) along the generatrix and end surfaces. One of the ends of the inner pipe is made conical (9), and the other has a socket (10). The inner pipes have the possibility of axial movement relative to the outer ones.

При сборке колонны из отдельных секций наружные трубы ввинчиваются одна в другую, при этом внутренние трубы вставляются одна в другую при помощи конуса и раструба на концах. Для ликвидации зазоров между торцами внутренних труб, а также предотвращения их сжатия в результате неточности изготовления по длине, при сборке колонны применяются трубные винтовые компенсаторы (фиг. 2), выполненные в виде разъемного корпуса (11), внутри которого по резьбе перемещается букса (12), связанная шлицами со сменными трубками (13) различной длины. Сжатие внутренних труб, расположенных ниже компенсатора, осуществляется путем вращения трубки. Компенсаторы включаются в состав колонны через 50-70 м. Герметичность соединений втулок достигается путем давления на них подпружиненной внутренней трубы промывочного сальника с усилием 70-140 кгс.When assembling the column from separate sections, the outer pipes are screwed into one another, while the inner pipes are inserted into one another using a cone and a socket at the ends. To eliminate the gaps between the ends of the inner pipes, as well as to prevent their compression as a result of inaccuracies in manufacturing along the length, when assembling the column, pipe screw compensators are used (Fig. 2), made in the form of a split housing (11), inside which the axle box (12) moves along the thread ), connected by slots with interchangeable tubes (13) of various lengths. Compression of the inner pipes located below the compensator is carried out by rotating the tube. The compensators are included in the column after 50-70 m. The tightness of the bushings is achieved by pressing the spring-loaded inner pipe of the flush gland with a force of 70-140 kgf.

Для подачи и удаления промывочной жидкости из помывочной колонны применяется модифицированный промывочный вертлюг ВП-50 (фиг. 3), состоящий из корпуса (14) с отводом, ствола (15), верхний конец которого заглушен колпаком (16). Герметизация внутренней полости вертлюга осуществляется манжетами (17). При промывке вертлюг подвешивается на элеваторе за колпак ствола, а промывочный шланг крепится через быстросборное соединение (18) к отводу. Внутренняя труба вертлюга выполнена с отводом (19), проходящим через корпус вертлюга, и на конце снабжена быстросъемным соединением. На нижнем конце ствола нарезана резьба НКТ-73 ГОСТ 633-80, на которую накручивается колонна промывочных труб. Присоединение к стволу промывочных труб других диаметров осуществляется с помощью соответствующих стандартных переводников. Всю нагрузку от колонны промывочных труб воспринимает ствол с колпаком.To supply and remove the washing liquid from the washing column, a modified washing swivel VP-50 (Fig. 3) is used, consisting of a body (14) with a branch, a barrel (15), the upper end of which is plugged with a cap (16). Sealing of the internal cavity of the swivel is carried out by cuffs (17). When flushing, the swivel is hung on the elevator by the barrel cap, and the flushing hose is attached through a quick coupling (18) to the outlet. The inner pipe of the swivel is made with a branch (19) passing through the body of the swivel and is equipped with a quick-detachable connection at the end. At the lower end of the barrel, a tubing thread NKT-73 GOST 633-80 is cut, onto which the washing pipe string is screwed. Flushing pipes of other diameters are connected to the shaft using appropriate standard subs. The entire load from the washing pipe string is taken by the barrel with the cap.

Устройство для обратной промывки скважин (фиг. 4) представляет собой размещенный в непосредственной близости от промываемой скважины (20) промывочный агрегат (21), например ЦА-320, подключенный к нему посредством промывочного шланга (22) промывочный вертлюг (23), к нижней части которого подсоединена промывочная колонна (23), а к отводу внутренней трубы вертлюга - отводящий шланг (24), по которому промывочная жидкость из скважины поступает в отстойник (25) или на даль- 1 040647 нейшую очистку. На нижнем конце промывочной колонны, опущенной в промываемую скважину, подсоединена промывочная коронка (26).The device for backwashing wells (Fig. 4) is a flushing unit (21), for example, TsA-320, located in the immediate vicinity of the flushed well (20), connected to it by means of a flushing hose (22) flushing swivel (23), to the lower part of which is connected to the washing column (23), and to the outlet of the inner pipe of the swivel - the outlet hose (24), through which the flushing liquid from the well enters the sump (25) or for further cleaning. A flushing bit (26) is connected to the lower end of the flush string lowered into the well to be flushed.

Способ, технология, обратной промывки заключается в подаче промывающей жидкости от промывочного агрегата, через промывочный шланг и отвод корпуса вертлюга в кольцевой зазор между наружными и внутренними трубами промывочной колонны, и далее к промывочной коронке и размывает песчаную (или иную) пробку. После размыва песчаной (или иной) пробки загрязненная промывочная жидкость поднимается по внутренней трубе промывочной колонны на поверхность до вертлюга и через отвод внутренней трубы поступает по отводящему шлангу для очистки или в отстойник.The method, technology, backwashing consists in supplying the flushing liquid from the flushing unit through the flushing hose and withdrawing the swivel body into the annular gap between the outer and inner pipes of the flushing column, and then to the flushing bit and erodes the sand (or other) plug. After the sand (or other) plug is washed out, the contaminated washing liquid rises through the inner pipe of the washing column to the surface to the swivel and through the outlet of the inner pipe enters the outlet hose for cleaning or into the sump.

Результаты расчетов скоростей потока при прямой и обратной промывке приведены в таблице и на графике скоростей промывочной жидкости (фиг. 5)The results of calculating the flow rates for forward and reverse flushing are shown in the table and on the graph of the flushing fluid rates (Fig. 5)

Техническим результатом является разработка устройства для обратной промывки, снижающего нагрузку на колонну промывочных труб, конструктивная реализация технологии для обратной промывки в добывающих скважинах с высоковязкой нефтью, с наличием баритовых, песчаных и пропантовых пробок.The technical result is the development of a backwash device that reduces the load on the flushing pipe string, the constructive implementation of the technology for backwash in production wells with high-viscosity oil, with the presence of barite, sand and proppant plugs.

Claims

1. A device for backwashing wells, including a flushing unit connected to it by means of a flushing hose, a flushing swivel, to the lower part of which a flushing column is connected, lowered into the flushed well, at the lower end of which a flushing bit is connected, and a discharge pipe is connected to the outlet of the inner pipe of the swivel. hose, characterized in that:

the washing column consists of sections, each of which consists of outer and inner pipes, the outer pipes are equipped with nipples and couplings connected to the outer pipe by means of conical threads, and the inner pipes are made of light alloy, steel tips are attached to their ends with centering ribs along the generatrix surfaces and end surfaces made in the form of a cone and a sphere, and the inner pipes are made with the possibility of axial movement relative to the outer ones;

the flushing swivel consists of a body with a branch, a shaft installed in the body, and the upper end of the shaft is plugged with a cap, the sealing of the internal cavity of the swivel is carried out by cuffs, the inner pipe of the swivel is made with a branch passing through the body of the swivel, and at the end is equipped with a quick-detachable connection, at the lower end the barrel is threaded to connect the washing column.

2. The method of backwashing wells using the device according to claim 1, including the supply of flushing fluid from the flushing unit through the flushing hose and the withdrawal of the swivel body into the annular gap between the outer and inner pipes of the flushing string, and then to the flushing crown, where the plug is washed out , and after the plug is washed out, the contaminated washing liquid rises through the inner pipe of the washing column to the surface to the swivel and is removed through the outlet of the inner pipe through the outlet hose.