RU2068079C1 - Device for well cleaning - Google Patents

Device for well cleaning Download PDF

Info

Publication number
RU2068079C1
RU2068079C1 RU96103241A RU96103241A RU2068079C1 RU 2068079 C1 RU2068079 C1 RU 2068079C1 RU 96103241 A RU96103241 A RU 96103241A RU 96103241 A RU96103241 A RU 96103241A RU 2068079 C1 RU2068079 C1 RU 2068079C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hollow rod
housing
pipe string
hollow
perforation holes
Prior art date
Application number
RU96103241A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96103241A (en
Inventor
О.А. Чукчеев
А.Х. Шахвердиев
Б.А. Мамедов
Х.К. Минулин
А.К. Исангулов
В.В. Бражник
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "Интойл"
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 Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "Интойл" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "Интойл"
Priority to RU96103241A priority Critical patent/RU2068079C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2068079C1 publication Critical patent/RU2068079C1/en
Publication of RU96103241A publication Critical patent/RU96103241A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: operation and completion of wells; applicable in cleaning wells, particular, bottom-hole formation zone from cuttings and colmatage sediments. SUBSTANCE: device for well cleaning has body connected with pipe string. Body has port closed by spring-loaded valve. Installed on body are packer and stem with perforations. Hollow rod being extension of pipe string is installed in body for limited axial motion and has section of hollow rod with perforations and isolated from body hollow. Lower part to close side hole. After landing of stem on the well bottom, packer isolates the bottom-hole formation zone. Then, hollow rod is extended and hollow of pipe string and body hollow are communicated, spring-loaded valve opens, and pipe string is filled with cuttings. Upon equalization of pressure, the spring- loaded valve closes. Device is lifted to the surface. Prior to lifting, side hole of pipe string may be opened, and the string itself may be washed with cleaning agent from the surface through pipe string- casing annulus. EFFECT: higher efficiency. 6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к эксплуатации и освоению скважин и может быть использовано для очистки забоя скважины или ее призабойной зоны от шлама. The invention relates to the operation and development of wells and can be used to clean the bottom of the well or its bottom zone from sludge.

Известно устройство для очистки скважины, включающее связанный с колонной труб корпус по крайней мере с одним окном для сообщения полости корпуса с внешним пространством, хвостовик, связанный с корпусом и выполненный с возможностью взаимодействия с забоем скважины, и клапан, размещенный в корпусе для перекрытия его окна в исходном положении устройства [1]
Недостатком известного устройства является то, что оно работает по типу желонки и следовательно, не может обеспечить поступление и извлечение за один спуск большого объема шлама, а также не позволяет производить очистку призабойной зоны продуктивного пласта.A device for cleaning a well is known, including a housing connected to the pipe string with at least one window for communicating the housing cavity with the external space, a liner connected to the housing and configured to interact with the bottom of the well, and a valve placed in the housing to close its window in the initial position of the device [1]
A disadvantage of the known device is that it works like a bailer and therefore cannot provide the receipt and extraction of a large volume of sludge in one run, and also does not allow cleaning the bottom-hole zone of the reservoir.

Известно устройство для очистки скважины, включающее связанные с колонной труб корпус по крайней мере с одним окном для сообщения полости корпуса с внешним пространством, и полый шток, установленный в корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения, хвостовик, связанный с корпусом и выполненный с возможностью взаимодействия с забоем скважины, подпружиненный клапан, размещенный в корпусе для перекрытия его окна в исходном положении устройства, пакер, установленный на корпусе [2]
Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает регулирование скорости поступления в колонну труб шлама.A device for cleaning a well is known, including a housing connected to the pipe string with at least one window for communicating the housing cavity with the external space, and a hollow rod installed in the housing with limited axial movement, a shank associated with the housing and configured to interact with the bottom of the well, a spring-loaded valve placed in the housing to close its window in the initial position of the device, a packer mounted on the housing [2]
A disadvantage of the known device is that it does not provide control of the rate of entry of sludge pipes into the column.

Целью изобретения является получение технического результата, выражающегося в возможности обеспечения регулирования скорости поступления шлама в колонну труб в процессе очистки скважины, ее призабойной зоны. The aim of the invention is to obtain a technical result, expressed in the possibility of regulating the rate of entry of sludge into the pipe string during the cleaning of the well, its bottom-hole zone.

Это достигается за счет того, что в устройстве для очистки скважины, включающем связанные с колонной труб корпус по крайней мере с одним окном для сообщения полости корпуса с внешним пространством, полый шток, установленный в корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения, хвостовик, связанный с корпусом и выполненный с возможностью взаимодействия с забоем скважины, подпружиненный клапан, размещенный в корпусе для перекрытия его окна в исходном положении устройства, пакер, установленный на корпусе. Хвостовик и полый шток имеют участки с перфорационными отверстиями, величина ограниченного осевого перемещения полого штока равна длине его участка с перфорационными отверстиями, при этом упомянутый участок с перфорационными отверстиями полого штока изолирован от полости корпуса в исходном положении устройства. This is achieved due to the fact that in a device for cleaning a well, including a housing connected with a pipe string with at least one window for communicating the housing cavity with external space, a hollow rod installed in the housing with limited axial movement, a shank associated with the housing and configured to interact with the bottom of the well, a spring-loaded valve located in the housing to close its window in the initial position of the device, a packer mounted on the housing. The shank and the hollow rod have sections with perforation holes, the value of the limited axial movement of the hollow rod is equal to the length of its section with perforation holes, while the said section with perforation holes of the hollow rod is isolated from the body cavity in the initial position of the device.

А конкретных примерах выполнения устройства оно может быть снабжено пружиной сжатия, размещенной между корпусом и полым штоком, при этом сила упругой деформации упомянутой пружины сжатия больше силы упругой деформации уплотнительного элемента пакера. And specific examples of the device, it can be equipped with a compression spring located between the body and the hollow rod, while the elastic deformation force of said compression spring is greater than the elastic deformation force of the packer sealing element.

Устройство также может быть снабжено перекрывающим боковое отверстие в нижней части колонны труб уплотнительным элементом, установленным на срезном элементе и выполненным с возможностью взаимодействия с бросовым органом. The device can also be equipped with a sealing element that overlaps the lateral hole in the lower part of the pipe string, mounted on a shear element and configured to interact with the waste organ.

Способствует решению поставленной задачи то, что перфорационные отверстия участка полого штока расположены по винтовой линии, длина L которой определена из выражения:

Figure 00000002

где Dн наружный диаметр участка полого штока с перфорационными отверстиями, мм;
h длина участка полого штока с перфорационными отверстиями, мм.It contributes to the solution of the problem that the perforation holes of the hollow rod portion are located along a helix, the length L of which is determined from the expression:
Figure 00000002

where D n the outer diameter of the portion of the hollow rod with perforations, mm;
h the length of the section of the hollow rod with perforations, mm

А также то, что суммарная площадь перфорационных отверстий участка полого штока равна площади поперечного сечения его полости. And also the fact that the total area of the perforation holes of the hollow rod portion is equal to the cross-sectional area of its cavity.

И то, что суммарная площадь перфорационных отверстий участка хвостовика превышает суммарную площадь перфорационных отверстий участка полого штока. And the fact that the total area of the perforation holes of the shank portion exceeds the total area of the perforation holes of the hollow rod portion.

На фиг. 1 показано продольное сечение устройства в его исходном положении; на фиг. 2 устройство в рабочем положении. In FIG. 1 shows a longitudinal section of a device in its initial position; in FIG. 2 device in working position.

Устройство включает связанные с колонной труб 1 корпус 2 и полый шток 3. Корпус 2 имеет по крайней мере одно окно 4 для сообщения полости 5 корпуса 2 с внешним пространством 6. Окно 4 перекрыто в исходном положении устройства подпружиненным клапаном 7 размещенным в корпусе 2. Полый шток 3 является продолжением колонны труб 1 и установлен в корпусе 2 с возможностью ограниченного осевого перемещения, которое обеспечивается тем, что корпус 2 своим верхним концом подвешен на нижних выступах 8 кожуха 9, а верхними выступами 10 кожух 9 сам подвешен на колонне труб 1. На корпусе 2 установлен пакер 11 с уплотнительным элементом 12. С корпусом 2 связан хвостовик 13, выполненный с возможностью взаимодействия с забоем 14 скважины 15. Хвостовик 13 и полый шток 3 имеют участки с перфорационными отверстиями. В корпусе 2 имеются уплотнения 16 и 17 обеспечивающие изолирование участка полого штока 3 с перфорационными отверстиями от полости 5 корпуса 2 в исходном положении устройства. Между корпусом 2 и полым штоком 3 может быть размещена пружина 18 сжатия, при этом сила упругой деформации упомянутой пружины 18 больше силы упругой деформации уплотнительного элемент 12 пакера 11. Величина ограниченного осевого перемещения полого штока 3 равна длине его участка с перфорационными отверстиями, что необходимо для обеспечения возможности использования при необходимости суммарной площади всех его перфорационных отверстий для сообщения полости полого штока 3, а следовательно и колонны труб 1, с полостью 5 корпуса 2 в рабочем положении устройства. В нижней части колонны труб 1 выполнено боковое отверстие 19, которое перекрыто уплотнительным элементом 20, имеющим продольные каналы 21. Уплотнительный элемент 20 установлен в колонне труб 1 на срезном элементе и выполнен с возможностью взаимодействия с бросовым органом (не показан). Усилие, необходимое для разрушения срезного элемента, определяется исходя из необходимости предотвращения произвольного его разрушения под действием возникающих перепадов давления, и в то же время оно не должно превышать силы действия бросового органа (например груза в виде удлиненного стержня). Боковое отверстие 19 и уплотнительный элемент 20 могут отсутствовать. Перфорационные отверстия участка полого штока 3 могут быть расположены по винтовой линии, длина L которой определяется из выражения

Figure 00000003

где Dн наружный диаметр участка полого штока с перфорационными отверстиями, мм;
h длина участка полого штока с перфорированными отверстиями, мм.The device includes a pipe 2 connected to the pipe string 1 and the hollow rod 3. The housing 2 has at least one window 4 for communicating the cavity 5 of the housing 2 with the external space 6. The window 4 is closed in the initial position of the device by a spring-loaded valve 7 located in the housing 2. Hollow the rod 3 is a continuation of the pipe string 1 and is installed in the housing 2 with the possibility of limited axial movement, which is ensured by the fact that the housing 2 is suspended with its upper end on the lower protrusions 8 of the casing 9, and the upper protrusions 10 are casing 9 is suspended on the column e pipe 1. The body 2 is mounted a packer 11 with the sealing member 12. Since the casing 2 is connected a shaft 13 adapted to cooperate with the slaughter wells 14 and 15. The shank 13 has a hollow stem 3 portions with perforations. In the housing 2 there are seals 16 and 17 providing isolation of the portion of the hollow rod 3 with perforations from the cavity 5 of the housing 2 in the initial position of the device. Between the housing 2 and the hollow rod 3, a compression spring 18 can be placed, while the elastic deformation force of the said spring 18 is greater than the elastic deformation force of the sealing element 12 of the packer 11. The limited axial movement of the hollow rod 3 is equal to the length of its section with perforations, which is necessary for providing the possibility of using, if necessary, the total area of all its perforations for communicating the cavity of the hollow rod 3, and therefore the pipe string 1, with the cavity 5 of the housing 2 in working position NII devices. A lateral hole 19 is made in the lower part of the pipe string 1, which is blocked by a sealing element 20 having longitudinal channels 21. The sealing element 20 is installed in the pipe string 1 on a shear element and is configured to interact with a waste body (not shown). The force required for the destruction of the shear element is determined on the basis of the need to prevent its arbitrary destruction under the influence of the resulting pressure drops, and at the same time it should not exceed the action force of the waste organ (for example, a load in the form of an elongated rod). Side opening 19 and sealing element 20 may be absent. The perforation holes of the hollow rod portion 3 can be located along a helix, the length L of which is determined from the expression
Figure 00000003

where D n the outer diameter of the portion of the hollow rod with perforations, mm;
h the length of the section of the hollow rod with perforated holes, mm

Суммарная площадь перфорационных отверстий участка полого штока 3 равна площади поперечного сечения его полости, что позволяет, при необходимости, осуществлять быстрое заполнение колонны труб 1 скважинной жидкостью, шламом, кольматирующими отложениями. The total area of the perforation holes of the hollow rod portion 3 is equal to the cross-sectional area of its cavity, which allows, if necessary, to quickly fill the pipe string 1 with borehole fluid, sludge, and clogging deposits.

Устройство работает следующим образом. При необходимости очистки, например, призабойной зоны скважины устройство, как показано на фиг. 1, опускается в скважину 15 на колонне труб 1 (например, НКТ). Полость 5 корпуса 2 в процессе спуска устройства на забой 14 скважины 15 частично заполняется скважинной жидкостью при возникновении перепада давления на подпружиненном клапане 7, превышающего усилие его пружины. Частичное заполнение полости 5 жидкостью автоматически поддерживает заданный перепад давления на подпружиненном клапане 7. Исходя из ожидаемого забойного давления на поверхности перед спуском устройства устанавливается соответствующий подпружиненный клапан 7 с расчетным усилием его пружины. При постановке устройства хвостовиком 13 на забой 14 происходит сжатие уплотнительного элемента 12 на величину свободного осевого хода подвижных частей пакера 11. Последний изолирует призабойную зону скважины 15 от участка. расположенного выше. При дальнейшем перемещении вниз колонны труб 1 происходит выдвижение полого штока 3 в полость 5 корпуса 2, заполненную газом или жидкостью и газом. И как только участок полого штока 3 с перфорационными отверстиями сообщает между собой полость 5 корпуса 2 с полостью полого штока 3, а следовательно и с полостью колонны труб 1, происходит изменение перепада давления на подпружиненном клапане 7, и он открывается. Жидкость, шлам, кольматационные отложения из призабойной зоны скважины 15 устремляются через перфорационные отверстия хвостовика 13 в полость 5 корпуса 2 и далее в полость колонны труб 1. После того, как величина перепада давления на подпружиненном клапане 7 вернется к исходной, он закроется. Затем устройство может быть поднято на поверхность, но может быть осуществлен и вымыв шлама из колонны труб 1 перед подъемом устройства на поверхность. Для этого бросовым органом сбивается уплотнительный элемент 20 т.е. разрушается его срезной элемент, уплотнительный элемент 20 смещается вниз до упора в ограничитель, и открывается боковое отверстие 19. В межтрубное пространство с поверхности закачивается очистной агент,который поступает через упомянутое боковое отверстие 19 в колонну труб 1 и вымывает из нее шлам. Подъем устройства с открытым боковым отверстием 19 позволяет исключить излив жидкости из колонны труб 1 при ее развинчивании на устье скважины 15. Введение в полость 5 корпуса 2 участка полого штока 3 той или иной длины позволяет изменять суммарную площадь задействованных перфорационных отверстий, что дает возможность осуществлять регулирование скорости поступления жидкости и шлама из призабойной зоны скважины 15 в колонну труб 1. The device operates as follows. If necessary, for cleaning, for example, the bottom-hole zone of the well, a device as shown in FIG. 1 is lowered into a well 15 on a pipe string 1 (e.g. tubing). The cavity 5 of the housing 2 during the descent of the device to the bottom 14 of the borehole 15 is partially filled with borehole fluid when a pressure drop across the spring-loaded valve 7 exceeds the force of its spring. Partial filling of the cavity 5 with liquid automatically maintains a given pressure drop across the spring-loaded valve 7. Based on the expected bottom-hole pressure on the surface, a corresponding spring-loaded valve 7 is installed with the calculated spring force before the device is launched. When the device is installed by the shank 13 on the bottom 14, the sealing element 12 is compressed by the free axial stroke of the moving parts of the packer 11. The latter isolates the bottom-hole zone of the well 15 from the site. located above. With further movement down the pipe string 1, the hollow rod 3 extends into the cavity 5 of the housing 2, filled with gas or liquid and gas. And as soon as the portion of the hollow stem 3 with perforation holes communicates with each other the cavity 5 of the housing 2 with the cavity of the hollow stem 3, and therefore with the cavity of the pipe string 1, the pressure drop across the spring-loaded valve 7 changes, and it opens. Liquid, sludge, and mud deposits from the bottomhole zone of the well 15 rush through the perforation holes of the liner 13 into the cavity 5 of the housing 2 and then into the cavity of the pipe string 1. After the pressure drop across the spring-loaded valve 7 returns to the original, it will close. Then the device can be raised to the surface, but can also be implemented by washing the sludge from the pipe string 1 before lifting the device to the surface. For this, the sealing element 20, i.e. its shear element is destroyed, the sealing element 20 is shifted down to the stop in the limiter, and the side hole 19 is opened. A cleaning agent is pumped into the annulus from the surface, which enters through the said side hole 19 into the pipe string 1 and flushes the sludge from it. The lifting of the device with the open side hole 19 eliminates the spill of liquid from the pipe string 1 when it is unscrewed at the wellhead 15. The introduction of a hollow stem portion 3 of one or another length into the cavity 5 of the housing 2 allows you to change the total area of the perforation holes involved, which makes it possible to regulate the flow rate of fluid and sludge from the bottomhole zone of the well 15 into the pipe string 1.

Устройство может опускаться в скважину 15 многократно до полной ее очистки. The device can be lowered into the well 15 repeatedly until it is completely cleaned.

Claims (6)

1. Устройство для очистки скважины, включающее связанные с колонной труб корпус по крайней мере с одним окном для сообщения полости корпуса с внешним пространством и полый шток, установленный в корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения, хвостовик, связанный с корпусом и выполненный с возможностью взаимодействия с забоем скважины, подпружиненный клапан, размещенный в корпусе для перекрытия его окна в исходном положении устройства, и пакер, установленный на корпусе, отличающееся тем, что хвостовик и полый шток имеют участки с перфорационными отверстиями, величина ограниченного осевого перемещения полого штока равна длине его участка с перфорационными отверстиями, при этом упомянутый участок с перфорационными отверстиями полого штока изолирован от полости корпуса в исходном положении устройства. 1. A device for cleaning a well, comprising a housing associated with a pipe string with at least one window for communicating a housing cavity with external space and a hollow rod mounted in the housing with limited axial movement, a liner associated with the housing and configured to interact with the bottom of the well, a spring-loaded valve placed in the housing to close its window in the initial position of the device, and a packer mounted on the housing, characterized in that the liner and hollow stem have sections with perforation holes, the value of the limited axial movement of the hollow rod is equal to the length of its section with perforation holes, while the said section with perforation holes of the hollow rod is isolated from the body cavity in the initial position of the device. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено пружиной сжатия, размещенной между корпусом и полым штоком, при этом сила упругой деформации упомянутой пружины сжатия больше силы упругой деформации уплотнительного элемента пакера. 2. The device according to p. 1, characterized in that it is equipped with a compression spring located between the housing and the hollow rod, while the force of elastic deformation of said compression spring is greater than the force of elastic deformation of the sealing element of the packer. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено перекрывающим боковое отверстие в нижней части колонны труб уплотнительным элементом, установленным на срезном элементе и выполненным с возможностью взаимодействия с бросовым органом. 3. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a sealing element that covers the side hole in the lower part of the pipe string, mounted on a shear element and configured to interact with the waste organ. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перфорационные отверстия участка полого штока расположены по винтовой линии, длина L которой определена из выражения
Figure 00000004

где Dн наружный диаметр участка полого штока с перфорационными отверстиями, мм;
h длина участка полого штока с перфорационными отверстиями, мм.4. The device according to p. 1, characterized in that the perforation holes of the hollow rod portion are located along a helix, the length L of which is determined from the expression
Figure 00000004

where D n the outer diameter of the portion of the hollow rod with perforations, mm;
h the length of the section of the hollow rod with perforations, mm 5. Устройство по пп. 1 и 3, отличающееся тем, что суммарная площадь перфорационных отверстий участка полого штока равна площади поперечного сечения его полости. 5. The device according to paragraphs. 1 and 3, characterized in that the total area of the perforation holes of the hollow rod is equal to the cross-sectional area of its cavity. 6. Устройство по пп. 1, 3 и 4, отличающееся тем, что суммарная площадь перфорационных отверстий участка хвостовика превышает суммарную площадь перфорационных отверстий участка полого штока. 6. The device according to paragraphs. 1, 3 and 4, characterized in that the total area of the perforation holes of the shank portion exceeds the total area of the perforation holes of the hollow stem portion.
RU96103241A 1996-02-27 1996-02-27 Device for well cleaning RU2068079C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96103241A RU2068079C1 (en) 1996-02-27 1996-02-27 Device for well cleaning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96103241A RU2068079C1 (en) 1996-02-27 1996-02-27 Device for well cleaning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2068079C1 true RU2068079C1 (en) 1996-10-20
RU96103241A RU96103241A (en) 1998-04-27

Family

ID=20177134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96103241A RU2068079C1 (en) 1996-02-27 1996-02-27 Device for well cleaning

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2068079C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451159C1 (en) * 2011-05-27 2012-05-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Well cleaning method
RU2512222C1 (en) * 2012-10-31 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for bottomhole zone treatment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4721156, кл. 166/99, 1983. 2. Авторское свидетельство СССР N 540029, кл. Е 21 В 21/00, 1976. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451159C1 (en) * 2011-05-27 2012-05-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Well cleaning method
RU2512222C1 (en) * 2012-10-31 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for bottomhole zone treatment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1911927B1 (en) Method and apparatus for displacing drilling fluids with completion and workover fluids
US5323858A (en) Case cementing method and system
US5282509A (en) Method for cleaning cement plug from wellbore liner
US5425416A (en) Formation injection tool for down-bore in-situ disposal of undesired fluids
EP2501893B1 (en) Tubular retrieval
US4924940A (en) Downhole cleanout tool
EP1096104B1 (en) Apparatus and methods of testing and drilling a well
RU2756805C1 (en) Downhole in-flow production limiting apparatus
US4341272A (en) Method for freeing stuck drill pipe
US4621693A (en) Apparatus and methods for pumping solids and undesirable liquids from a well bore
US4436155A (en) Well cleanup and completion apparatus
RU2068079C1 (en) Device for well cleaning
US5139089A (en) Well cleanout tool and method
USRE31842E (en) Well washing tool and method
US3486558A (en) Apparatus for setting liners in boreholes of wells
RU2277164C1 (en) Well cleaning and flushing device
CA2315669C (en) Apparatus and method for cleaning debris from wells
RU2186947C2 (en) Device for well cleaning
RU43907U1 (en) ADJUSTABLE HYDRAULIC BOILER
RU2068078C1 (en) Device for well cleaning
RU2713819C1 (en) Bottom-hole fluid flow switch in well for various operating modes (embodiments)
RU48352U1 (en) WELL CLEANING AND WASHING DEVICE
RU2170331C2 (en) Packer equipment
RU2065948C1 (en) Method and device for initiating inflow from stratum
RU2278952C1 (en) Well flushing and cleaning device