RU1809018C

RU1809018C - Device for completion and treatment of wells

Info

Publication number: RU1809018C
Authority: RU
Inventors: Мирзахан Атакиши оглы Джафаров; Валентин Георгиевич Игнатьев; Эльми Сергеевич Джани-Заде
Original assignee: Туркменский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority date: 1991-02-15
Filing date: 1991-02-15
Publication date: 1993-04-15

Abstract

Изобретение относитс к нефтегазодо- бывающей промышленности, позвол ет повысить эффективность работы устройства и обеспечить возможность избирательной обработки пласта. Сущность изобретени : устройство снабжено установленной в корпусе вставной камерой с радиальными, отверсти ми и клапаном в нижней части, размещенной в ней подпружиненной втулкой с посадочным седлом в нижней ее части с возможностью взаимодействи с подпружиненным полым поршнем и уплотнительным элементом, а наружна поверхность ребер в местах контакта с упругой манжетой выполнена с зубь ми. 3 ил.The invention relates to the oil and gas industry, allows to increase the efficiency of the device and to enable selective treatment of the formation. SUMMARY OF THE INVENTION: the device is equipped with an insertion chamber installed in the housing with radial holes and a valve in the lower part, a spring-loaded sleeve with a seating seat in its lower part that can interact with a spring-loaded hollow piston and a sealing element, and the outer surface of the ribs in places contact with the elastic cuff is made with teeth. 3 ill.

Description

Изобретение относитс к нефтегазодо- бывающей промышленности, а именно к устройствам дл освоени и обработки скважин.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to devices for developing and treating wells.

Цель изобретени - повышение эффективности работы устройства и обеспечение возможности избирательной обработки пласта.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device and to enable selective treatment of the formation.

На фиг.1 показано предлагаемое уст- ройство в рабочем положении при обработке нижнего пласта (под уплотнительным элементом); на фиг.2 - сечение А-А; на фиг.З - в рабочем положении при обработке верхнего пласта (над уплотнительным элементом ).Figure 1 shows the proposed device in the working position when processing the lower layer (under the sealing element); figure 2 is a section aa; in Fig.Z - in the working position when processing the upper layer (above the sealing element).

Устройство состоит из установленного на колонне насосно-компрессорных труб 1 корпуса 2с боковыми отверсти ми 3, сообщающими внутреннюю полость корпуса с затрубным пространством скважины, полого поршн 4 со штоком 5 и коническим наконечником 6, пружины 7. На нижней части корпуса 2 установлена оправка уплотнительного элемента 8 с центраторами 9, упругой манжетой 10 и дугообразными пластинчатыми ребрами 11, на поверхности которых в местах охвата манжетой 10 выполнены зубь 12. Причем верхние концы ребер, 11 закреплены между корпусом 2 и оправкой 8. В корпусе 2 над полым поршнем 4 установлена вставна камера 13, содержаща втулку 14 с посадочным седлом 15 под бросовый шаровой клапан 16, перекрывающую радиальные отверсти 17 камеры 13, ловильную головку 18, пружину 19, установленную между втулкой 14 и подвижным наконечником 20, выполненным в виде клеточного клапана с отверсти ми 21 и установленным во входном отверстии камеры 13 с возможностью сообщени камеры 13 с внутренней полостью поршн 4.The device consists of a tubing 1 mounted on a string of casing 2 with side openings 3 communicating the internal cavity of the casing with the annulus of the well, a hollow piston 4 with a rod 5 and a tapered tip 6, a spring 7. A mandrel of a sealing element is installed on the bottom of the casing 2 8 with centralizers 9, an elastic cuff 10 and arcuate plate-shaped ribs 11, on the surface of which a tooth 12 is made in the places where the cuff 10 is covered. Moreover, the upper ends of the ribs 11 are fixed between the body 2 and the mandrel 8 In the housing 2, above the hollow piston 4, an insertion chamber 13 is installed, comprising a sleeve 14 with a seating seat 15 for a thrown ball valve 16, overlapping the radial holes 17 of the chamber 13, a fishing head 18, a spring 19 mounted between the sleeve 14 and the movable tip 20 made in the form of a cell valve with openings 21 and installed in the inlet of the chamber 13 so that the chamber 13 can communicate with the internal cavity of the piston 4.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Устройство без вставной камеры 13 опускаетс на колонне насосно-компрессорных1 труб 1 в скважину и устанавливаетс вышеThe device without the insertion chamber 13 is lowered on the tubing string 1 of the pipes 1 into the well and is set higher

-s-s

ЁYo

0000

88

О 00About 00

кровли обрабатываемого пласта, Во внутренней полости корпуса устанавливаетс вставна камера 13 путем сброса ее в насос- но-компрессорные трубы 1 и проталкивани с помощью рабочей жидкости, предназначенной дл обработки пласта..При входе вставной камеры 13 в корпус 2 происходит перекрытие боковых отверстий 3 корпуса 2. В результате чего прекращаетс переток жидкости из насосно-компрессорных труб в затрубное пространство скважины, а сама камера 13 за счет перепада вместе с полым поршнем при одновременном сжатии пружины 7 смещаетс . При этом происходит перемещение подвижного наконечника 20 вверх и открытие отверсти 21, а конический наконечник 6 поршн 4 отгибает пластинчатые ребра 11 и прижимает манжету 10 к стенке скважины. Дл центровки ул- лотнительного элемента в стволе скважины, что обуславливает равномерную нагрузку дугообразных пластинчатых ребер 11, применены центраторы 9. В крайнем нижнем положении поршн 4, обеспечивающем па- керование устройства в скважине, через открывшиес отверсти 21 клеточного клапана 20 и внутренний канал полого поршн 4 производитс закачки рабочего раствора в пласт. При этом наличие свободного конца упругой манжеты 10, выполненной в виде юбки, под воздействием давлени нагнетаемой жидкости, обес ечи8ает дополнительный эффект самоуплотнени , возрастающий с увеличением рабочего давлени . Дл предотвращени смещений, упругой манжеты 10 относительно ребер 11 последние снабжены зубь ми 12. .the roof of the treated formation. In the inner cavity of the housing, an insert chamber 13 is installed by dumping it into the tubing 1 and pushing it using the working fluid intended for treating the formation. When the insert chamber 13 enters the housing 2, the side openings 3 of the housing overlap 2. As a result, the flow of fluid from the tubing to the annular space of the well is stopped, and the chamber 13 due to the differential with the hollow piston is displaced while compressing the spring 7. In this case, the movable tip 20 is moved up and the hole 21 is opened, and the conical tip 6 of the piston 4 bends the plate ribs 11 and presses the cuff 10 against the borehole wall. To center the filling element in the borehole, which causes a uniform load of the arched plate ribs 11, centralizers 9 are used. In the lowermost position of the piston 4, which enables the device to be packaged in the well, through the openings 21 of the cell valve 20 and the internal channel of the hollow piston 4, the working solution is injected into the formation. At the same time, the presence of the free end of the elastic cuff 10, made in the form of a skirt, under the influence of the pressure of the injected fluid, provides an additional self-sealing effect, increasing with increasing working pressure. To prevent displacements, the elastic collars 10 relative to the ribs 11 are provided with teeth 12.

После завершени обработки нижнего пласта при необходимости обработки верх- негр, осуществл етс следующее (см. фиг.З). сбрасываетс шаровой клапан 16, перекрывающий отверстие седла 15, в результате чего втулка 14 перемещаетс в нижнее положение с одновременным сжатием пружи- ны 18 и обеспечением сообщени внутренней полости вставной камеры 13 с затрубным пространством через радиальные отверсти 17 и отверстие 3 корпуса 2. При этом происходит силовое взаимодействие подвижной втулки 14 и камеры 13 с полым поршнем 4. В результате чего поршень переводитс в нижнее положение, что обеспечивает пакерование устройства в скважине, т.е. разобщение верхнего и нижнего пласта. Далее производитс воздействие на пласт (при закрытом затрубном пространстве скважины).After completion of the lower formation treatment, if necessary, the processing of the upper layer is carried out as follows (see Fig. 3). the ball valve 16, which covers the hole of the seat 15, is reset, as a result of which the sleeve 14 moves to the lower position while compressing the spring 18 and ensuring that the internal cavity of the insert chamber 13 communicates with the annulus through the radial holes 17 and the hole 3 of the housing 2. This occurs force interaction of the movable sleeve 14 and the chamber 13 with the hollow piston 4. As a result, the piston is moved to the lower position, which enables the device to be packaged in the well, i.e. separation of the upper and lower reservoir. Further, the formation is affected (with the annulus of the well closed).

При завершении обработки пластов и сн ти рабочего давлени в насосно-компрессорных трубах пружина 7 приподнимает камеру 13 вверх, конический наконечник 6At the end of the formation treatment and removal of the working pressure in the tubing, the spring 7 lifts the chamber 13 upward, the conical tip 6

освобождает от прижима к стенке скважины дугообразные пластинчатые ребра 11 и упругую манжету 10 скважина распакеровы- ваетс .releases the arcuate plate-like ribs 11 and the elastic collar 10 from the pressure against the borehole wall and the well is unpacked.

Дл освоени скважины после обработки вставна камера с помощью ловител , спускаемого на канате, извлекаетс на поверхность и вставной струйный насос с заранее заданной характеристикой потоком . жидкости транспортируетс и устанавливаетс в корпусе 2. При этом устройство устанавливаетс в скважине. выше обрабатываемых пластов.In order to develop the well after treatment, the insert chamber with the help of a catcher lowered on the rope is removed to the surface and the insert jet pump with a predetermined flow characteristic. liquids are transported and installed in the housing 2. In this case, the device is installed in the well. above the treated strata.

При освоении скважины предлагаемое устройство работает также как известноеWhen developing the well, the proposed device also works as well-known

техническое решение (прототип).technical solution (prototype).

Предлагаемое устройство имеет р д преимуществ по сравнению с известными, позвол ет осуществл ть следующие операции: избирательную обработку одного пласта или двух Пластов при упрощенном механизме пакеровзни скважины; воздействие на два пласта различными технологическими растворами, например, дл водоизол ции одного пласта и кислотной The proposed device has a number of advantages compared to the known ones and allows the following operations to be carried out: the selective treatment of one formation or two Formations with a simplified mechanism of packer well expansion; impact on two layers with different technological solutions, for example, for water isolation of one layer and acid

обработки другого пласта без подъема устройства на поверхность; проводить при необходимости периодическую многократную обработку и освоение скважины без подъема на поверхность насосно-компрессорнык труб.processing another layer without lifting the device to the surface; if necessary, to carry out periodic multiple processing and well development without lifting the tubing to the surface.

Формул а изобретени Устройство дл обработки и освоени скважин, содержащее корпус с боковыми отверсти ми, полый подпружиненный поршень с коническим наконечником и уплот- нительный элемент, выполненный в виде упругой манжеты с дугообразными пластинчатыми ребрами, отличающеес тем, что, с целью повышени эффективности работы устройства и обеспечени возможности избирательной обработки пласта, оно снабжено установленной в корпусе вставной камерой с радиальными отверсти ми и клапаном в нижней части, размещенной вSUMMARY OF THE INVENTION A device for processing and developing wells, comprising a housing with side openings, a hollow spring-loaded piston with a tapered tip and a sealing element made in the form of an elastic cuff with arched plate ribs, characterized in that, in order to increase the efficiency of the device and providing the possibility of selective treatment of the formation, it is equipped with an insertion chamber installed in the housing with radial holes and a valve in the lower part located in

ней подпружиненной втулкой с посадочным седлом в нижней ее части с возможностьюspring loaded sleeve with a landing saddle in its lower part with the possibility of

взаимодействи с подпружиненным полым поршнем и уплотнительным элементом, а наружна поверхность ребер в месте контакта с упругой манжетой выполнена с зубь ми ..interacting with a spring-loaded hollow piston and a sealing element, and the outer surface of the ribs at the point of contact with the elastic cuff is made with teeth ..