RU2186201C2

RU2186201C2 - Device for building-up differential pressure onto formation

Info

Publication number: RU2186201C2
Application number: RU2000121813A
Authority: RU
Inventors: Р.Г. Габдуллин; Д.В. Страхов; В.Б. Оснос; М.Ф. Асадуллин; З.Р. Салахова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2000-08-15
Filing date: 2000-08-15
Publication date: 2002-07-27

Abstract

FIELD: oil producing industry. SUBSTANCE: device may be used as equipment for cleaning of bottom-hole formation zone from drillings, sand, paraffin, resins and other deposits difficult to remove by washing-out. The device has body with cylinder, depression chamber with valve, hollow piston with bottom and two rows of radial channels, and packer. Installed in main row of radial channels are detents in the form of balls engageable with hollows in cylinder and branch pipe. Branch pipe is telescopically located in internal cavity of hollow piston. Piston and branch pipe are connected by a shear member. Container for drillings is used in the form of perforated and plugged from bottom tubing pipes. The shear member is broken at impact against bottom hole. Rope is used for lowering and lifting of the device. Claimed device may be multiply used in operation. EFFECT: simplified design, reduced material expenditures. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в качестве оборудования для очистки призабойной зоны пласта и забоя скважины от шлама, песка, парафина, смол и других трудноизвлекаемых промывкой отложений. The invention relates to the oil industry and can be used as equipment for cleaning the bottom-hole zone of the formation and the bottom of the well from sludge, sand, paraffin, resins and other deposits difficult to be washed by washing.

Известно устройство для очистки скважин методом имплозии, состоящее из имплозионной камеры, которая через электронный блок и геофизический наголовник крепится к каротажному кабелю. В верхней части имплозионной камеры подвешена грузоштанга, а в нижней части расположен ступенчатый шток, соединенный с центрирующей втулкой с возможностью перекрытия кулачков в транспортном положении и взаимодействия с грузоштангой для освобождения стакана от зацепления с переводником [1]. A device for cleaning wells by the implosion method is known, consisting of an implosion chamber, which is attached to a wireline cable through an electronic unit and a geophysical headgear. A load rod is suspended in the upper part of the implosion chamber, and in the lower part there is a stepped rod connected to the centering sleeve with the possibility of overlapping cams in the transport position and interacting with the weight rod to release the glass from engagement with the sub [1].

Недостатками устройства являются:
- низкая эффективность работы устройства, обусловленная тем, что при открытии имплозионной камеры, последняя будет заполняться в основном скважинной жидкостью, а не шламом и пластовой жидкостью;
- высокая дороговизна устройства, объясняющаяся применением электронной аппаратуры и каротажного кабеля.The disadvantages of the device are:
- low efficiency of the device, due to the fact that when you open the implosion chamber, the latter will be filled mainly with well fluid, and not with sludge and formation fluid;
- high cost of the device, due to the use of electronic equipment and wireline cable.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство депрессионной очистки скважины, содержащее корпус с цилиндром, депрессионную камеру с клапаном, пустотелый поршень с днищем и основным рядом радиальных каналов, в которых установлены фиксаторы, взаимодействующие с цилиндром и упорным элементом, пакер, контейнер для шлама и средство для спуска и подъема [2]. The closest in technical essence to the proposed one is a device for depressurizing a well, comprising a housing with a cylinder, a depression chamber with a valve, a hollow piston with a bottom and a main row of radial channels in which clamps are installed that interact with the cylinder and the thrust element, a packer, a container for sludge and means for lowering and lifting [2].

Существенными недостатками устройства являются:
- сложность конструкции и вытекающая отсюда высокая металлоемкость;
- спуск и подъем устройства осуществляется на насосно-компрессорных трубах (НКТ), что является дорогостоящим мероприятием и вызывает большие затраты времени; практически за одну смену можно осуществить один спуск-подъем устройства;
- одноразовость применения, обусловленная тем, что в момент создания имплозионного эффекта возможен удар поршня о клапан-заглушку и его разрушение.Significant disadvantages of the device are:
- the complexity of the design and the ensuing high metal consumption;
- the descent and ascent of the device is carried out on tubing (tubing), which is an expensive event and causes a large investment of time; almost one shift, you can carry out one descent-lift device;
- one-time use, due to the fact that at the time of creating an implosion effect, a piston may strike the plug valve and destroy it.

Задачей изобретения является создание устройства менее сложной конструкции, многоразового использования и не требующего больших материальных затрат. The objective of the invention is to provide a device of less complex design, reusable and not requiring large material costs.

Указанная задача решается предлагаемым устройством, включающим корпус с цилиндром, депрессионную камеру с клапаном, пустотелый поршень с днищем и основным рядом радиальных каналов, в которых установлены фиксаторы, взаимодействующие с цилиндром и упорным элементом, пакер, контейнер для шлама, средство для спуска и подъема и срезаемый элемент, выполненный с возможностью разрушения при ударе устройства о забой скважины. This problem is solved by the proposed device, including a housing with a cylinder, a depression chamber with a valve, a hollow piston with a bottom and a main row of radial channels, in which there are latches that interact with the cylinder and the stop element, a packer, a container for sludge, a means for lowering and lifting and cut element made with the possibility of destruction upon impact of the device about the bottom of the well.

Новым является то, что в пустотелом поршне телескопически относительно внутренней его поверхности размещен патрубок с конусно-цилиндрической выборкой, сообщенной с внутренним пространством патрубка, цилиндр на внутренней поверхности выполнен с цилиндрической выборкой, а фиксаторы - в виде шариков, установленных в цилиндрической выборке и основном ряду радиальных каналов поршня и взаимодействующих с конусным участком конусно-цилиндрической выборки патрубка, при этом поршень имеет дополнительный ряд радиальных каналов, расположенных между его днищем и основным рядом радиальных каналов, а срезаемый элемент связывает поршень и патрубок. What is new is that in the hollow piston, a nozzle with a cone-cylindrical selection in communication with the inside of the branch pipe is placed telescopically relative to its inner surface, the cylinder on the inner surface is made with a cylindrical sample, and the latches are in the form of balls installed in a cylindrical sample and in the main row radial channels of the piston and interacting with the conical section of the cone-cylindrical sampling of the nozzle, while the piston has an additional series of radial channels located between its bottom and the main row of radial channels, and the element being cut connects the piston and the pipe.

Новым является также то, что в качестве контейнера для шлама использованы насосно-компрессорные трубы, заглушенные с одного конца, а другим - соединенные с патрубком и перфорированные по телу. New is also the fact that tubing was used as a container for sludge, plugged at one end, and the other connected to the pipe and perforated over the body.

Новым также является то, что в качестве средства для спуска и подъема используют канат. Also new is the use of a rope as a means of lowering and raising.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе. Figure 1 shows the proposed device in longitudinal section.

На фиг.2 - то же самое в момент создания депрессии на пласт. Figure 2 is the same at the time of creating depression on the reservoir.

Устройство состоит из корпуса 1 с крышкой 2, в которой установлен клапан 3 и к которой присоединяется канат 4. Корпус 1 соединен с цилиндром 5, на внутренней поверхности которого выполнена цилиндрическая выборка 6. Внутри цилиндра находится полый поршень 7 с днищем и двумя рядами радиальных каналов 8 и 9. В поршне телескопически к нему установлен патрубок 10 с конусно-цилиндрической выборкой 11, которая сообщается с внутренним пространством патрубка. В цилиндрической выборке 6 и радиальных каналах 9 установлены фиксаторы 12 в виде шариков, взаимодействующих с конусным участком 13 выборки 11. Поршень 7 и патрубок 10 связаны между собой срезаемым элементом 14. Патрубок 10 соединяется с насосно-компрессорными трубами (НКТ) 15, которые с одного конца заглушены, а по телу перфорированы. На наружной поверхности поршня 7 между торцом цилиндра 5 и торцом упорной втулки 16 установлена эластичная манжета 17 пакера. Устройство снабжено уплотнениями 18 и 19. The device consists of a housing 1 with a cover 2, in which a valve 3 is installed and to which a rope 4 is attached. The housing 1 is connected to a cylinder 5, on the inner surface of which a cylindrical selection 6. There is a hollow piston 7 inside the cylinder with a bottom and two rows of radial channels 8 and 9. In the piston, a nozzle 10 with a conical-cylindrical sample 11, which communicates with the interior of the nozzle, is telescopically mounted to it. In the cylindrical sample 6 and the radial channels 9, clamps 12 are installed in the form of balls interacting with the conical section 13 of the sample 11. The piston 7 and the pipe 10 are interconnected by a shear element 14. The pipe 10 is connected to the tubing (tubing) 15, which one end is muffled, and perforated over the body. On the outer surface of the piston 7 between the end of the cylinder 5 and the end of the thrust sleeve 16 is installed an elastic cuff 17 of the packer. The device is equipped with seals 18 and 19.

Корпус 1 с крышкой 2 и днищем поршня 7 образуют депрессионную камеру 20, находящуюся под атмосферным давлением. Объем рабочей полости депрессионной камеры подбирают с учетом допустимой депрессии на пласт, а размеры длины НКТ подбирают так, чтобы после установки устройства с упором на забой пакер установился выше перфорационных отверстий продуктивного пласта. The housing 1 with the cover 2 and the piston bottom 7 form a depression chamber 20, which is under atmospheric pressure. The volume of the working cavity of the depression chamber is selected taking into account the permissible depression on the formation, and the length of the tubing is selected so that after installing the device, focusing on the bottom, the packer is installed above the perforation holes of the reservoir.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Его на канате спускают в скважину и ударяют о забой. При этом под действием сил инерции и веса устройства разрушается срезаемый элемент 14, а корпус 1, цилиндр 5 и поршень 7 двигаются вниз. Конусный участок 13 перестает воздействовать на шарики 12, которые выходят из зацепления с цилиндрической выборкой 6. При дальнейшем движении вниз днище поршня 7 упрется в патрубок 10 и его движение приостанавливается, а так как корпус 1 и цилиндр 5 продолжают двигаться вниз, происходит сжатие эластичной манжеты и запакеровка пакера. В конце процесса сжатия манжеты радиальные каналы 8 открываются, и депрессионная камера 20 соединяется с внутрискважинным пространством под пакером (фиг. 2). Под действием разницы давлений загрязнения и шлам из пласта через отверстия в НКТ, патрубок 10, радиальные каналы 8 попадают в депрессионную камеру. Частично шлам и загрязнения оседают в НКТ. После выравнивания давлений над и под пакером манжеты приходят в первоначальное состояние, и устройство поднимают на поверхность. По мере подъема повышенное давление в камере 20 будет стравливаться через клапан 3. После промывки НКТ и установки поршня 7, шариков 12 и патрубка 10 в первоначальное положение устройство можно снова спускать в скважину. He is lowered into the well on a rope and hit the face. In this case, under the action of inertia forces and the weight of the device, the sheared element 14 is destroyed, and the housing 1, cylinder 5 and piston 7 move down. The conical section 13 ceases to act on the balls 12, which disengage from the cylindrical selection 6. With a further downward movement, the piston 7 rests against the nozzle 10 and its movement stops, and as the housing 1 and cylinder 5 continue to move downward, the elastic cuff is compressed and packing the packer. At the end of the cuff compression process, the radial channels 8 open and the depression chamber 20 is connected to the downhole space below the packer (FIG. 2). Under the influence of the pressure difference of pollution and sludge from the reservoir through the holes in the tubing, pipe 10, the radial channels 8 fall into the depression chamber. Partially, sludge and contaminants settle in the tubing. After pressure equalization above and below the packer, the cuffs come to their original state, and the device is lifted to the surface. As it rises, the increased pressure in the chamber 20 will be released through the valve 3. After flushing the tubing and installing the piston 7, balls 12 and nozzle 10 in the initial position, the device can again be lowered into the well.

Предлагаемое устройство проще по конструкции. Его спуск и подъем в скважину осуществляется на канате, что значительно дешевле и быстрее, чем на НКТ. В процессе работы при создании имплозионного эффекта узлы и детали устройства не подвержены разрушению, благодаря чему достигается многоразовость использования. The proposed device is simpler in design. His descent and ascent into the well is carried out on a rope, which is much cheaper and faster than on tubing. In the process, when creating an implosion effect, the nodes and parts of the device are not subject to destruction, due to which reusability is achieved.

Источники информации
1. Аналог. Патент РФ 2086753, МКИ 6 Е 21 В 37/00, 1997.Sources of information
1. The analogue. RF patent 2086753, MKI 6 E 21 V 37/00, 1997.

2. Прототип. Патент РФ 2099506, МКИ 6 Е 21 В 37/00, 1997. 2. The prototype. RF patent 2099506, MKI 6 E 21 V 37/00, 1997.

Claims

1. A device for creating a depression on the formation, including a housing with a cylinder, a depression chamber with a valve, a hollow piston with a bottom and a main row of radial channels, in which clamps are installed that interact with the cylinder and the stop element, a packer, a container for sludge, a descent tool and lifting and cutting element, made with the possibility of destruction upon impact of the device on the bottom of the well, characterized in that in the hollow piston, a nozzle with a conical cylindrical sampling, communicated with the inner space of the nozzle, the cylinder on the inner surface is made with a cylindrical sampling, and the latches are in the form of balls installed in the cylindrical sampling and the main series of radial channels of the piston and interacting with the conical portion of the conical-cylindrical sampling of the nozzle, while the piston has an additional row of radial channels located between its bottom and the main row of radial channels, and the element being cut connects the piston and the pipe.

2. The device according to p. 1, characterized in that as a container for the sludge used tubing, plugged at one end, and the other connected to the pipe and perforated through the body.

3. The device according to claim 1, characterized in that a rope is used as a means for lowering and lifting.