RU2314411C1 - Pump-vacuum device for well cleaning of sand plug - Google Patents

Pump-vacuum device for well cleaning of sand plug Download PDF

Info

Publication number
RU2314411C1
RU2314411C1 RU2006130694/03A RU2006130694A RU2314411C1 RU 2314411 C1 RU2314411 C1 RU 2314411C1 RU 2006130694/03 A RU2006130694/03 A RU 2006130694/03A RU 2006130694 A RU2006130694 A RU 2006130694A RU 2314411 C1 RU2314411 C1 RU 2314411C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
jet pump
radial
separation unit
support nut
suction
Prior art date
Application number
RU2006130694/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рамиз Алиджавад Оглы Гасумов (RU)
Рамиз Алиджавад оглы Гасумов
Рудольф Альфредович Тенн (RU)
Рудольф Альфредович Тенн
Геннадий Тимофеевич Сазонов (RU)
Геннадий Тимофеевич Сазонов
Владимир Александрович Суковицын (RU)
Владимир Александрович Суковицын
Наталь Юрьевна Ичева (RU)
Наталья Юрьевна Ичева
Алексей Равильевич Шакиров (RU)
Алексей Равильевич Шакиров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Газпром"
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 Открытое акционерное общество "Газпром" filed Critical Открытое акционерное общество "Газпром"
Priority to RU2006130694/03A priority Critical patent/RU2314411C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2314411C1 publication Critical patent/RU2314411C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil well operation and repair, particularly to clean well of sand plugs and mud with the use of coiled tubing in the case of abnormally low reservoir pressures.
SUBSTANCE: device comprises jet pump, separation unit and damage unit. The separation unit comprises connection pipe coaxially arranged in body and defining annular sucking channel, as well as upper and lower packing members connected to body. Jet pump is located over separation unit and has sucking annular cavity. Central and lower connection pipe ends, as well as upper and central body parts have radial circulation orifices. Central parts of the tubes are connected with each other by means of intermediate support nut. Tubes of connection pipe and upper and lower body parts are connected through upper and lower support nuts correspondingly. The nuts have radial orifices formed so that radial orifice of upper support nut is inclined upwards and that of lower support nut is directed downwards relatively device axis. Upper support bush is installed in sleeve so that annular space is defined in-between. Upper and lower packing members are spring-loaded and installed over intermediate and lower support nuts correspondingly. Jet pump and separation unit have common sucking vacuum line.
EFFECT: increased efficiency of sand plug breakage and removal with the use of coiled tubing.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к эксплуатации и ремонту скважин и может быть использовано для очистки скважин от песчаных пробок и шлама с применением колтюбинговых труб в условиях аномально низких пластовых давлений (АНПД).The invention relates to the operation and repair of wells and can be used to clean wells from sand plugs and sludge using coiled tubing under conditions of abnormally low reservoir pressure (ANPD).

Анализ существующего уровня показал следующее:Analysis of the existing level showed the following:

известно устройство для промывки песчаных пробок, состоящее из узла разобщения, включающего патрубок, коаксиально установленный в корпусе, с образованием всасывающего кольцевого канала (кольцевой полости), верхний и нижний пакерующие элементы (эластичные манжеты), расположенные на корпусе, и узла разрушения, жестко связанных между собой и имеющих общий осевой гидравлический канал (см. а.с. №1081334 от 21.02.83 г. по кл. Е21В 21/00, опубл. в ОБ №11, 1984 г.). Устройство в качестве узла разрушения содержит наконечник или различные конструкции штуцеров и сопл.A device for washing sand plugs is known, consisting of a separation unit, including a nozzle, coaxially mounted in the housing, with the formation of a suction annular channel (annular cavity), upper and lower packing elements (elastic cuffs) located on the housing, and a fracture assembly rigidly connected between themselves and having a common axial hydraulic channel (see AS No. 1081334 dated 02.21.83 according to CL 21/00, published in OB No. 11, 1984). The device as a site of destruction contains a tip or various designs of fittings and nozzles.

Недостатком указанного устройства является низкая эффективность разрушения и выноса песчаной пробки, обусловленная рядом причин:The disadvantage of this device is the low efficiency of the destruction and removal of sand plugs, due to several reasons:

- отсутствие в устройстве струйного насоса не позволяет снижать давление в подпакерной зоне ниже гидростатического, что приводит к поглощению промывочной жидкости и загрязнению продуктивного пласта и не обеспечивает вынос механических частиц на поверхность;- the lack of a jet pump in the device does not allow to reduce the pressure in the sub-packer zone below the hydrostatic, which leads to the absorption of the washing fluid and contamination of the reservoir and does not allow the removal of mechanical particles to the surface;

- жесткая связь пакерующих элементов с корпусом устройства не позволяет применять колтюбинговые трубы, так как при спуске устройства и дальнейшем его продвижении при разрушении песчаной пробки необходимо преодолеть большое усилие, возникающее при трении пакерующих элементов о стенки насосно-компрессорных труб (НКТ);- the rigid connection of the packer elements with the device case does not allow the use of coiled tubing, since during the descent of the device and its further advancement during the destruction of the sand plug, it is necessary to overcome the great force arising from the friction of the packer elements against the walls of tubing (tubing);

- при продвижении устройства происходит истирание пакерующих элементов, что не обеспечивает надежность пакеровки межтрубного пространства НКТ;- when promoting the device, the abrasion of the packer elements occurs, which does not ensure the reliability of the packing of the tubing annulus;

- использование гидромониторного эффекта струи жидкости обеспечивает разрушение только рыхлых песчаных пробок.- the use of the hydro-monitor effect of a liquid jet ensures the destruction of only loose sand plugs.

В качестве прототипа выбрано устройство для очистки песчаных пробок, описанное в способе промывки скважин (см. а.с. №106714 от 16.10.54 г. по кл. Е21В 21/00). Устройство состоит из струйного насоса, узла разобщения, включающего патрубок, коаксиально установленный в корпусе (сдвоенный кожух) с образованием всасывающего кольцевого канала (кольцевого пространства), верхний и нижний пакерующие элементы (самоуплотняющиеся манжеты), расположенные на корпусе, и узла разрушения, жестко связанных между собой и имеющих общий осевой гидравлический канал. В устройстве струйный насос расположен под узлом разобщения, а в качестве узла разрушения содержит сопла.As a prototype, a device for cleaning sand plugs was described, described in the method of washing wells (see AS No. 106714 from 10.16.54, class E21B 21/00). The device consists of a jet pump, a separation unit, including a nozzle coaxially mounted in the housing (double casing) with the formation of a suction annular channel (annular space), upper and lower packing elements (self-sealing cuffs) located on the housing, and a destruction unit, rigidly connected between themselves and having a common axial hydraulic channel. In the device, the jet pump is located under the separation unit, and contains nozzles as a destruction unit.

Недостатком указанного устройства является низкая эффективность разрушения и выноса песчаной пробки, обусловленная рядом причин:The disadvantage of this device is the low efficiency of the destruction and removal of sand plugs, due to several reasons:

- струйный насос установлен под узлом разобщения, т.е. непосредственно погружен в песчаную пульпу, что может привести к забиванию каналов и прекращению его работы;- the jet pump is installed under the separation node, i.e. directly immersed in the sand pulp, which can lead to clogging of the channels and the termination of its work;

- неподвижность пакерующих элементов не позволяет применять устройство при работе с колтюбинговыми трубами, так как колтюбинговые трубы не позволяют создавать усилие, необходимое для преодоления сил трения пакерующих элементов о стенки НКТ, возникающих как при продвижении устройства на заданную глубину, так и в процессе разрушения песчаной пробки;- the immobility of the packer elements does not allow the device to be used when working with coiled tubing, since coiled tubing does not allow the force necessary to overcome the friction forces of the packer elements against the tubing walls arising both when the device is advanced to a given depth and during the destruction of the sand plug ;

- истирание пакерующих элементов в процессе спуска насосно-компрессорных труб снижает надежность разобщения надпакерной и подпакерной зон;- abrasion of the packing elements during the descent of the tubing reduces the reliability of separation of the above-packer and sub-packer zones;

- промывка песчаных пробок струей нагнетаемой жидкости обеспечивает разрушение только рыхлых песчаных пробок и не позволяет разрушать сцементированные песчаные пробки.- washing sand plugs with a jet of injected liquid ensures the destruction of only loose sand plugs and does not allow to destroy cemented sand plugs.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, обеспечивает повышение эффективности разрушения и выноса песчаной пробки с использованием колтюбинговых труб за счет:The technical result that can be obtained by carrying out the invention provides an increase in the efficiency of destruction and removal of sand plugs using coiled tubing due to:

- особой конструкции подвижных пакерующих элементов узла разобщения и гидравлических связей устройства, обеспечивающих постоянную герметизацию межтрубного пространства и передвижение устройства в процессе работы без трения о стенки НКТ;- the special design of the moving packer elements of the separation unit and the hydraulic connections of the device, providing constant sealing of the annulus and the movement of the device during operation without friction against the tubing walls;

- установки струйного насоса над узлом разобщения, в результате чего создается разряжение в подпакерной зоне и обеспечивается подсос песчаной смеси, улучшая условия транспорта шлама на поверхность;- installation of a jet pump above the separation unit, as a result of which a vacuum is created in the sub-packer zone and the sand mixture is sucked, improving the conditions for transporting sludge to the surface;

- обеспечения гидромеханического воздействия на песчаную пробку.- providing hydromechanical effects on the sand cork.

Технический результат достигается с помощью известного устройства, состоящего из струйного насоса, узла разобщения, включающего патрубок, коаксиально установленный в корпусе с образованием всасывающего кольцевого канала, верхний и нижний пакерующие элементы, расположенные на корпусе, и узла разрушения, жестко связанных между собой и имеющих общий осевой гидравлический канал.The technical result is achieved using a known device consisting of a jet pump, a separation unit, including a nozzle, coaxially mounted in the housing with the formation of a suction annular channel, the upper and lower packing elements located on the housing, and the destruction unit, rigidly interconnected and having a common axial hydraulic channel.

Согласно изобретению струйный насос расположен над узлом разобщения и имеет всасывающую кольцевую полость.According to the invention, the jet pump is located above the separation unit and has a suction annular cavity.

В узле разобщения патрубок и корпус выполнены разъемными, при этом патрубок в средней и нижней частях, а корпус в верхней и средней частях имеют радиальные циркуляционные отверстия, причем радиальные циркуляционные отверстия патрубка гидравлически связаны с общим осевым гидравлическим каналом устройства, а радиальные циркуляционные отверстия корпуса - с всасывающим кольцевым каналом. Трубы средней части корпуса соединены промежуточной опорной гайкой, трубы патрубка и корпуса в верхней и нижней частях соединены верхней и нижней опорными гайками соответственно, имеющими радиальные отверстия с уклоном вверх в верхней опорной гайке и уклоном вниз в нижней опорной гайке относительно оси устройства. Причем верхняя опорная гайка установлена в гильзе с образованием между ними кольцевой полости.In the separation unit, the nozzle and the housing are made detachable, while the nozzle in the middle and lower parts, and the housing in the upper and middle parts have radial circulation holes, and the radial circulation holes of the nozzle are hydraulically connected to the axial hydraulic channel of the device, and the radial circulation holes of the housing are with a suction ring channel. The pipes of the middle part of the body are connected by an intermediate support nut, the pipes of the nozzle and the body in the upper and lower parts are connected by the upper and lower support nuts, respectively, having radial holes with an upward slope in the upper support nut and a downward slope in the lower support nut relative to the axis of the device. Moreover, the upper supporting nut is installed in the sleeve with the formation of an annular cavity between them.

На корпусе на уровне его радиальных циркуляционных отверстий дополнительно установлены подпружиненные распределительные вакуумные втулки, каждая с внутренней кольцевой проточкой.On the housing at the level of its radial circulation holes, spring-loaded vacuum distribution bushings are additionally installed, each with an internal annular groove.

Верхние и нижние пакерующие элементы подпружинены и установлены над промежуточной опорной гайкой и нижней опорной гайкой соответственно. Каждый пакерующий элемент состоит из распределительной гильзы с посадочным выступом в верхней части под внутреннюю кольцевую проточку каждой распределительной вакуумной втулки. Каждая распределительная гильза имеет внутреннюю кольцевую проточку, соединенную с ее радиальными отверстиями и гидравлически связанную с радиальными циркуляционными отверстиями патрубка. На каждой распределительной гильзе закреплен с помощью верхней и нижней гаек уплотнитель, выполненный в виде цилиндра с наружным трапецеидальным ободом в средней части, над и под которым установлены разрезные якорные кольца.The upper and lower packer elements are spring loaded and mounted above the intermediate support nut and lower support nut, respectively. Each packer element consists of a distribution sleeve with a seating protrusion in the upper part under the inner annular groove of each vacuum distribution sleeve. Each distribution sleeve has an inner annular groove connected to its radial holes and hydraulically connected to the radial circulation holes of the nozzle. A seal made in the form of a cylinder with an external trapezoidal rim in the middle part is mounted on each distribution sleeve using the upper and lower nuts, and split anchor rings are installed above and below it.

Струйный насос и узел разобщения имеют общую всасывающую вакуумную линию, образованную всасывающей кольцевой полостью струйного насоса, кольцевой полостью, радиальными отверстиями с уклоном вверх относительно оси устройства, всасывающим кольцевым каналом и радиальными отверстиями с уклоном вниз относительно оси устройства узла разобщения.The inkjet pump and the isolation unit have a common suction vacuum line formed by the intake ring cavity of the jet pump, the annular cavity, radial holes with an upward slope relative to the device axis, a suction ring channel and radial holes with a downward inclination with respect to the axis of the isolation unit device.

Заявляемое изобретение в качестве узла разрушения содержит гидроударное устройство.The claimed invention as a site of destruction contains a hydropercussion device.

Струйный насос в верхней части жестко соединен с колтюбинговой трубой.The jet pump in the upper part is rigidly connected to the coiled tubing.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию новизны.Thus, the claimed technical solution meets the criterion of novelty.

Анализ изобретательского уровня показал следующее: из источников патентной документации и научно-технической литературы нами не выявлены технические решения, имеющие в своей основе признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого технического решения. Достигаемый технический результат обусловлен неизвестными свойствами конструктивных элементов узла разобщения и гидравлическими связями устройства, обеспечивающими постоянную герметизацию межтрубного пространства и передвижение устройства в процессе работы без трения о стенки НКТ. Техническое решение явным образом не следует из уровня техники, т.е. соответствует условию изобретательского уровня.The analysis of the inventive step showed the following: from the sources of patent documentation and scientific and technical literature, we have not identified technical solutions that are based on features that match the distinctive features of the claimed technical solution. The technical result achieved is due to the unknown properties of the structural elements of the disconnection unit and the hydraulic connections of the device, which provide constant sealing of the annulus and movement of the device during operation without friction against the tubing walls. The technical solution does not explicitly follow from the prior art, i.e. meets the condition of inventive step.

Конструкция заявляемого устройства поясняется следующими чертежами:The design of the claimed device is illustrated by the following drawings:

на фиг.1 представлена принципиальная схема основных узлов насосно-вакуумного устройства для очистки скважины от песчаной пробки;figure 1 presents a schematic diagram of the main nodes of the pump-vacuum device for cleaning wells from sand plugs;

на фиг.2 представлена компоновка струйного насоса и узла разобщения, продольный разрез;figure 2 presents the layout of the jet pump and node separation, a longitudinal section;

на фиг.3 представлен выносной элемент А верхнего пакерующего элемента.figure 3 presents the remote element A of the upper packer element.

Заявляемое устройство содержит струйный насос 1, узел разобщения 2 и узел разрушения 3, жестко связанные между собой и имеющие общий осевой гидравлический канал 4 (фиг.1). Струйный насос 1 имеет кольцевую полость 5. В нижней части струйный насос 1 жестко соединен с узлом разобщения 2 (фиг.2). Узел разобщения 2 содержит разъемный патрубок 6 с радиальными циркуляционными отверстиями 7, 8, выполненными в средней и нижней частях. Радиальные циркуляционные отверстия 7, 8 имеют гидравлическую связь с общим осевым гидравлическим каналом 4. Разъемный патрубок 6 коаксиально установлен в разъемном корпусе 9 с возможностью образования между ними всасывающего кольцевого канала 10. Разъемный корпус 9 в верхней и средней частях имеет радиальные циркуляционные отверстия 11, 12, гидравлически связанные с всасывающим кольцевым каналом 10. В средней части разъемный корпус 9 соединен промежуточной опорной гайкой 13. В верхней части разъемный патрубок 6 и разъемный корпус 9 жестко связаны верхней опорной гайкой 14, а в нижней части - нижней опорной гайкой 15. Верхняя опорная гайка 14 имеет радиальные отверстия 16, выполненные с уклоном вверх, а нижняя опорная гайка 12 - радиальные отверстия 17 с уклоном вниз относительно оси устройства. Верхняя опорная гайка 14 установлена в гильзе 18 с образованием между ними кольцевой полости 19. На разъемном корпусе 9 на уровне его радиальных циркуляционных отверстий 11, 12 установлены распределительные вакуумные втулки 20, 21, каждая с внутренней кольцевой проточкой 22, 23. Распределительные вакуумные втулки 20, 21 подпружинены пружинами 24, 25. На разъемном корпусе 9 над промежуточной опорной гайкой 13 и нижней опорной гайкой 15 установлены верхний и нижний пакерующие элементы, подпружиненные относительно полого разъемного корпуса 9 пружинами 26, 27. Верхний и нижний пакерующие элементы содержат распределительные гильзы 28, 29 (фиг.3). В верхней части распределительные гильзы 28, 29 имеют посадочные места 30, 31 под внутренние кольцевые проточки 22, 23 распределительных вакуумных втулок 20, 21. Распределительные гильзы 28, 29 имеют внутренние кольцевые проточки 32, 33 и радиальные отверстия 34, 35, гидравлически связанные с радиальными циркуляционными отверстиями 7, 8 разъемного патрубка 6. На распределительных гильзах 28, 29 с помощью верхних гаек 36, 37 и нижних гаек 38, 39 закреплены уплотнители 40, 41. Уплотнители 40, 41 выполнены в виде цилиндра с наружным трапецеидальным ободом в средней части, над и под которым установлены разрезные якорные кольца 42, 43. Струйный насос 1 и узел разобщения 2 имеют общую всасывающую вакуумную линию, образованную всасывающей кольцевой полостью 2 струйного насоса 1, кольцевой полостью 19, радиальными отверстиями 16 с уклоном вверх относительно оси устройства, всасывающим кольцевым каналом 10 и радиальными отверстиями 17 с уклоном вниз относительно оси устройства узла разобщения 2. В нижней части узел разобщения 2 жестко соединен с узлом разрушения 3, представленным в виде гидроударного устройства. Струйный насос 1 в верхней части жестко соединен с колтюбинговой трубой.The inventive device comprises a jet pump 1, a separation unit 2 and a destruction unit 3, rigidly interconnected and having a common axial hydraulic channel 4 (figure 1). The jet pump 1 has an annular cavity 5. In the lower part, the jet pump 1 is rigidly connected to the separation unit 2 (Fig. 2). The separation unit 2 contains a detachable pipe 6 with radial circulation holes 7, 8, made in the middle and lower parts. Radial circulation openings 7, 8 are in fluid communication with a common axial hydraulic channel 4. The detachable pipe 6 is coaxially mounted in the detachable body 9 with the possibility of the formation of a suction annular channel between them 10. The detachable body 9 in the upper and middle parts has radial circulation openings 11, 12 hydraulically connected to the suction annular channel 10. In the middle part, the split housing 9 is connected by an intermediate support nut 13. In the upper part, the split pipe 6 and the split housing 9 are rigidly connected us upper bearing nut 14, and at the bottom - lower bearing nut 15. The upper nut bearing 14 has radial holes 16 formed with a slope upwards, and the lower bearing nut 12 - radial holes 17 downward gradient relative to the tool axis. The upper support nut 14 is installed in the sleeve 18 with the formation of an annular cavity 19 between them. On the detachable body 9 at the level of its radial circulation holes 11, 12 are installed distribution vacuum sleeves 20, 21, each with an inner ring groove 22, 23. Distribution vacuum sleeves 20 , 21 are spring-loaded by springs 24, 25. On the split housing 9, above the intermediate support nut 13 and lower support nut 15, upper and lower packing elements are installed, spring-loaded relative to the hollow split housing 9 by springs 26, 27. erhny and lower packer elements comprise a distribution sleeve 28, 29 (Figure 3). In the upper part, the distribution sleeves 28, 29 have seats 30, 31 under the inner ring grooves 22, 23 of the vacuum distribution sleeves 20, 21. The distribution sleeves 28, 29 have the inner ring grooves 32, 33 and radial holes 34, 35 hydraulically connected to radial circulation openings 7, 8 of the detachable nozzle 6. On the distribution sleeves 28, 29 with the help of the upper nuts 36, 37 and the lower nuts 38, 39, the seals 40, 41 are fixed. The seals 40, 41 are made in the form of a cylinder with an external trapezoidal rim in the middle part , above and under which split anchor rings 42, 43 are installed. The jet pump 1 and the separation unit 2 have a common suction vacuum line formed by a suction annular cavity 2 of the jet pump 1, an annular cavity 19, radial holes 16 with an upward slope with respect to the axis of the device, a suction annular channel 10 and radial holes 17 with a downward slope relative to the axis of the device of the separation unit 2. In the lower part, the separation unit 2 is rigidly connected to the destruction unit 3, presented in the form of a hydropercussion device. The jet pump 1 in the upper part is rigidly connected to a coiled tubing pipe.

Промывка песчано-глинистых пробок является наиболее распространенным видом работ, который проводят в большинстве скважин месторождений, находящихся на поздней стадии эксплуатации. При этом широкое распространение получило использование мобильных колтюбинговых установок с безмуфтовыми длинномерными трубами. Основными проблемами, возникающими при промывке скважин на месторождениях с АНПД, являются поглощение промывочной жидкости в процессе ремонта и загрязнение продуктивного горизонта. Очистку призабойной зоны скважины от песчаных пробок с использованием колонны колтюбинговых труб проводят, как правило, промывкой забоя скважины различными жидкостями на водной или нефтяной основе с использованием насадок различной конструкции. Для снижения давления на пласт применяют промывку скважин с использованием пенных систем, при которых пена приготавливается на устье скважины в газожидкостном эжекторе и подается в колтюбинговую трубу. Однако при прокачке пены через колонну колтюбинговых труб возникают высокие гидравлические потери, обусловленные реологией пен, в результате чего гидромониторного эффекта струи и разгрузки колтюбинговых труб на забой для разрушения песчаной пробки недостаточно. Агрегат с колтюбинговыми трубами не позволяет осуществлять вращение инструмента, ввиду чего невозможно использовать буровое долото. Использование винтовых забойных двигателей для разбуривания песчаных пробок вызывает трудности из-за использования в качестве циркулирующего агента пенных систем. Кроме того, скорость восходящего потока в кольцевом пространстве не обеспечивает вынос шлама. Проблемы, возникающие в процессе проведения работ по удалению песчаных пробок, диктуют необходимость разработки новых специальных технологических подходов и технических средств для эффективного удаления песчаных пробок, одновременно позволяющих сохранить устойчивость продуктивного пласта и его коллекторские свойства. Поставленная задача решается за счет включения в компоновку низа колонны колтюбинговых труб насосно-вакуумного устройства, позволяющего создавать в призабойной зоне скважины депрессию на пласт, обеспечивать постоянную герметизацию межтрубного пространства с передвижением устройства без трения о стенки НКТ, существенно улучшить процесс разрушения песчаной пробки и вынос механических частиц на поверхность.Flushing sand-clay plugs is the most common type of work that is carried out in most wells of fields that are at a late stage of operation. At the same time, the use of mobile coiled tubing units with sleeveless long pipes was widespread. The main problems that arise when flushing wells in fields with oil production are the absorption of flushing fluid during the repair process and the pollution of the productive horizon. Cleaning the bottom-hole zone of a well from sand plugs using a column of coiled tubing is carried out, as a rule, by washing the bottom of a well with various liquids on a water or oil basis using nozzles of various designs. To reduce the pressure on the reservoir, flushing wells is used using foam systems, in which foam is prepared at the wellhead in a gas-liquid ejector and fed into a coiled tubing. However, when pumping foam through a column of coiled tubing pipes, high hydraulic losses occur due to the rheology of the foams, as a result of which the hydro-monitor effect of the jet and unloading the coiled tubing pipes to the bottom to destroy the sand plug is not enough. The unit with coiled tubing does not allow the tool to rotate, which makes it impossible to use a drill bit. The use of downhole screw motors for drilling sand plugs is difficult due to the use of foam systems as a circulating agent. In addition, the velocity of the upward flow in the annular space does not provide the removal of sludge. Problems arising in the process of removing sand plugs necessitate the development of new special technological approaches and technical means for the effective removal of sand plugs, while simultaneously maintaining the stability of the reservoir and its reservoir properties. The problem is solved by including in the layout of the bottom of the column of coiled tubing pipes a pump-vacuum device that allows you to create a depression on the formation in the bottomhole zone of the well, provides constant sealing of the annulus with movement of the device without friction against the tubing walls, significantly improves the destruction of the sand plug and the removal of mechanical particles to the surface.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Предлагаемое устройство проектируется, исходя из условий монтажа его в компоновке низа колонны колтюбинговых труб диаметром 38 мм, для работы в НКТ диаметром 114 мм, являющихся наиболее распространенными на объектах планируемого внедрения. К концу колтюбинговой трубы присоединяют компоновку, состоящую из струйного насоса, узла разобщения и узла разрушения. Собранное насосно-вакуумное устройство с использованием мобильной установки М-10 спускают в НКТ через колтюбинговый превентор на 10 м ниже уровня жидкости и выше песчаной пробки. В колонну колтюбинговых труб подают промывочную жидкость с расходом 4-6 л/с и давлением 35 МПа, обеспечивающим размыв песчаной пробки и превышение скорости восходящего потока в межтрубном пространстве над скоростью осаждения частиц песка в промывочной жидкости. Для генерации пены на забое в качестве рабочей жидкости используют пенообразующую жидкость, а в качестве газообразного агента используют пластовый газ, т.е. промывку проводят с использованием энергии пласта. Использование энергии пластового газа интенсифицирует процесс разрушения песчаной пробки и улучшает очистку призабойной зоны пласта. Генерация пены на забое позволяет увеличить подачу промывочной жидкости в колонну колтюбинговых труб, обеспечить эффективную работу гидроударного устройства, улучшить условия транспорта шлама на поверхность, снижает давление столба жидкости над устройством и облегчает условия его работы. Давление промывочной жидкости через общий осевой гидравлический канал 4, радиальные циркуляционные отверстия 7, 8 разъемного патрубка 6, внутренние кольцевые проточки 32, 33 и радиальные отверстия 34, 35 распределительных гильз 28, 29 передается на уплотнители 40, 41 верхнего и нижнего пакерующих элементов. Уплотнители 40, 41 выдавливаются с разрезными якорными кольцами 42, 43 в межтрубное пространство НКТ, в результате чего происходит пакеровка. При этом разрезные якорные кольца 42, 43 фиксируются в НКТ, и верхний и нижний пакерующие элементы остаются неподвижными. При продвижении колтюбинговой трубы вниз разъемный патрубок 6, разъемный корпус 9 с верхней опорной гайкой 14, промежуточной опорной гайкой 13, нижней опорной гайкой 15 опускаются, сжимая пружины 26, 27. При этом распределительная вакуумная втулка 20 садится на посадочное место 30 распределительной гильзы 28 верхнего пакерующего элемента. При дальнейшем опускании радиальные циркуляционные отверстия 11 разъемного корпуса 9 совмещаются с внутренней кольцевой проточкой 32 и радиальными отверстиями 34 распределительной гильзы 28 верхнего пакерующего элемента, в результате чего давление в верхнем пакерующем элементе сбрасывается во всасывающий кольцевой канал 10, верхний пакерующий элемент распакеровывается и под действием пружины 26 перемещается вниз до промежуточной опорной гайки 13 разъемного корпуса 9. Под действием давления промывочной жидкости верхний пакерующий элемент опять пакеруется и остается неподвижным. Дальнейшее опускание приводит к посадке распределительной вакуумной втулки 21 на посадочное место 31 распределительной гильзы 29 нижнего пакерующего элемента. Происходит совмещение радиальных циркуляционных отверстий 12 разъемного корпуса 9 с внутренней кольцевой проточкой 33 и радиальными отверстиями 35 распределительной гильзы 29 нижнего пакерующего элемента, в результате чего давление в нижнем пакерующем элементе сбрасывается во всасывающий кольцевой канал 10, нижний пакерующий элемент распакеровывается и под действием пружины 27 перемещается вниз до нижней опорной гайки 15. Под действием давления промывочной жидкости нижний пакерующий элемент опять пакеруется и остается неподвижным. Процесс повторяется, обеспечивая таким образом постоянную герметизацию межтрубного пространства при продвижении устройства без трения о стенки НКТ. При достижении нижнего торца гидроударного устройства песчаной пробки устройство включается в работу, разрушая песчаную пробку. Разрушенная песчаная пробка через общую всасывающую вакуумную линию и далее межтрубное пространство НКТ выносится на поверхность. Постоянная герметизация межтрубного пространства НКТ и разряжение, создаваемое струйным насосом, способствуют подсосу газожидкостной среды, создавая условие для лучшего выноса механических частиц.The proposed device is designed based on the conditions of its installation in the layout of the bottom of the column of coiled tubing pipes with a diameter of 38 mm, for operation in tubing with a diameter of 114 mm, which are the most common at the sites of planned implementation. At the end of the coiled tubing pipe, an assembly consisting of a jet pump, a separation unit and a destruction unit is connected. The assembled pump-vacuum device using the M-10 mobile unit is lowered into the tubing through a coiled tubing preventer 10 m below the liquid level and above the sand plug. A washing liquid is supplied to the column of coiled tubing pipes with a flow rate of 4-6 l / s and a pressure of 35 MPa, which ensures erosion of the sand plug and an increase in the velocity of the upward flow in the annulus over the deposition rate of sand particles in the washing liquid. To generate foam on the face, a foaming liquid is used as the working fluid, and formation gas is used as the gaseous agent, i.e. washing is carried out using formation energy. The use of reservoir gas energy intensifies the process of destruction of the sand plug and improves the cleaning of the bottom-hole formation zone. The generation of foam at the bottom allows to increase the flow of flushing fluid into the column of coiled tubing pipes, to ensure the effective operation of the hydraulic shock device, to improve the conditions for transporting sludge to the surface, reduce the pressure of the liquid column above the device and facilitate its working conditions. The pressure of the flushing fluid through a common axial hydraulic channel 4, radial circulation openings 7, 8 of the detachable pipe 6, inner annular grooves 32, 33 and radial openings 34, 35 of the distribution sleeves 28, 29 are transmitted to the seals 40, 41 of the upper and lower packing elements. Seals 40, 41 are extruded with split anchor rings 42, 43 into the tubing annulus, resulting in packing. In this case, split anchor rings 42, 43 are fixed in the tubing, and the upper and lower packing elements remain stationary. When pushing the coiled tubing pipe downward, the detachable pipe 6, the detachable body 9 with the upper support nut 14, the intermediate support nut 13, the lower support nut 15 are lowered, compressing the springs 26, 27. In this case, the vacuum distribution sleeve 20 sits on the seat 30 of the distribution sleeve 28 of the upper packer element. With further lowering, the radial circulation holes 11 of the detachable housing 9 are combined with the inner annular groove 32 and the radial holes 34 of the distribution sleeve 28 of the upper packing element, as a result of which the pressure in the upper packing element is released into the suction annular channel 10, the upper packing element is unpacked and under the action of the spring 26 moves down to the intermediate support nut 13 of the detachable housing 9. Under the action of pressure of the flushing fluid, the upper packing element Packers again and remains motionless. Further lowering leads to the landing of the vacuum distribution sleeve 21 on the seat 31 of the distribution sleeve 29 of the lower packer element. The radial circulation holes 12 of the detachable housing 9 are aligned with the inner annular groove 33 and the radial holes 35 of the distribution sleeve 29 of the lower packer element, as a result of which the pressure in the lower packer element is released into the suction annular channel 10, the lower packer element is unpacked and moves under the action of the spring 27 down to the lower support nut 15. Under the influence of the pressure of the flushing fluid, the lower packer element is again packaged and remains stationary. The process is repeated, thus ensuring a constant sealing of the annular space when moving the device without friction against the tubing walls. Upon reaching the lower end of the hydropercussion device of the sand plug, the device is turned on, destroying the sand plug. The destroyed sand plug through the common suction vacuum line and then the annular space of the tubing is brought to the surface. The constant sealing of the tubing annulus and the pressure created by the jet pump contribute to the suction of the gas-liquid medium, creating the condition for better removal of mechanical particles.

Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию промышленная применимость.Thus, we can conclude that the proposed technical solution meets the criterion of industrial applicability.

Предлагаемое изобретение соответствует условию патентоспособности, так как является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.The present invention meets the condition of patentability, as it is new, has an inventive step and is industrially applicable.

Claims (3)

1. Насосно-вакуумное устройство для очистки скважины от песчаной пробки, состоящее из струйного насоса, узла разобщения, включающего патрубок, коаксиально установленный в корпусе с образованием всасывающего кольцевого канала, верхний и нижний пакерующие элементы, расположенные на корпусе, и узла разрушения, жестко связанных между собой и имеющих общий осевой гидравлический канал, отличающееся тем, что струйный насос расположен над узлом разобщения и имеет всасывающую кольцевую полость, а в узле разобщения патрубок и корпус выполнены разъемными, при этом патрубок в средней и нижней частях, а корпус в верхней и средней частях имеют радиальные циркуляционные отверстия, причем радиальные циркуляционные отверстия патрубка гидравлически связаны с общим осевым гидравлическим каналом устройства, а радиальные циркуляционные отверстия корпуса - с всасывающим кольцевым каналом, при этом трубы средней части корпуса соединены промежуточной опорной гайкой, трубы патрубка и корпуса в верхней и нижней частях соединены верхней и нижней опорными гайками соответственно, имеющими радиальные отверстия с уклоном вверх в верхней опорной гайке и уклоном вниз в нижней опорной гайке относительно оси устройства, причем верхняя опорная гайка установлена в гильзе с образованием между ними кольцевой полости, а на корпусе на уровне его радиальных циркуляционных отверстий дополнительно установлены подпружиненные распределительные вакуумные втулки каждая с внутренней кольцевой проточкой, при этом верхние и нижние пакерующие элементы подпружинены и установлены над промежуточной опорной гайкой и нижней опорной гайкой соответственно, а каждый пакерующий элемент состоит из распределительной гильзы с посадочным местом в верхней части под внутреннюю кольцевую проточку каждой распределительной вакуумной втулки и имеющей внутреннюю кольцевую проточку, соединенную с ее радиальными отверстиями и гидравлически связанную с радиальными циркуляционными отверстиями патрубка, на которой закреплен с помощью верхней и нижней гаек уплотнитель, выполненный в виде цилиндра с наружным трапецеидальным ободом в средней части, над и под которым установлены разрезные якорные кольца, при этом струйный насос и узел разобщения имеют общую всасывающую вакуумную линию, образованную всасывающей кольцевой полостью струйного насоса, кольцевой полостью, радиальными отверстиями с уклоном вверх относительно оси устройства, всасывающим кольцевым каналом и радиальными отверстиями с уклоном вниз относительно оси устройства узла разобщения.1. A vacuum pumping device for cleaning a well from a sand plug, consisting of a jet pump, a separation unit, including a nozzle coaxially mounted in the housing with the formation of a suction annular channel, upper and lower packing elements located on the housing, and a fracture assembly rigidly connected between each other and having a common axial hydraulic channel, characterized in that the jet pump is located above the separation unit and has a suction annular cavity, and in the separation unit the pipe and the housing are made removable, while the nozzle in the middle and lower parts, and the housing in the upper and middle parts have radial circulation holes, and the radial circulation holes of the nozzle are hydraulically connected to the common axial hydraulic channel of the device, and the radial circulation holes of the body are connected to the suction annular channel, the pipes of the middle part of the body are connected by an intermediate support nut, the pipes of the nozzle and the body in the upper and lower parts are connected by the upper and lower support nuts, respectively, having rad openings with an upward slope in the upper support nut and a downward slope in the lower support nut relative to the axis of the device, the upper support nut being installed in the sleeve with the formation of an annular cavity between them, and spring-loaded vacuum distribution bushings are additionally installed on the housing at the level of its radial circulation holes with an internal annular groove, while the upper and lower packing elements are spring-loaded and mounted above the intermediate support nut and lower support nut, respectively Actually, each packer element consists of a distribution sleeve with a seat in the upper part under the inner annular groove of each vacuum distribution sleeve and having an inner annular groove connected to its radial holes and hydraulically connected to the radial circulation holes of the pipe, to which it is fixed using the upper and a lower nut, a seal made in the form of a cylinder with an external trapezoidal rim in the middle part, above and below which split anchors are installed ring, wherein the jet pump assembly and separation are common suction vacuum line formed by the suction jet pump annular cavity, the annular cavity with radial holes slope upwards relative to the device axis, an annular suction channel and radial holes sloping downwards relative to the axis of the device node separation. 2. Насосно-вакуумное устройство для очистки скважины от песчаной пробки по п.1, отличающееся тем, что в качестве узла разрушения содержит гидроударное устройство.2. A vacuum pumping device for cleaning a well from a sand plug according to claim 1, characterized in that it comprises a hydropercussion device as a fracture assembly. 3. Насосно-вакуумное устройство для очистки скважины от песчаной пробки по п.1, отличающееся тем, что струйный насос в верхней части жестко соединен с колтюбинговой трубой.3. Pump-vacuum device for cleaning wells from sand plugs according to claim 1, characterized in that the jet pump in the upper part is rigidly connected to the coiled tubing.
RU2006130694/03A 2006-08-25 2006-08-25 Pump-vacuum device for well cleaning of sand plug RU2314411C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006130694/03A RU2314411C1 (en) 2006-08-25 2006-08-25 Pump-vacuum device for well cleaning of sand plug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006130694/03A RU2314411C1 (en) 2006-08-25 2006-08-25 Pump-vacuum device for well cleaning of sand plug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2314411C1 true RU2314411C1 (en) 2008-01-10

Family

ID=39020204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006130694/03A RU2314411C1 (en) 2006-08-25 2006-08-25 Pump-vacuum device for well cleaning of sand plug

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2314411C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010138020A1 (en) * 2009-05-26 2010-12-02 Dudnichenko Boris Anatolievich Well jet device for removing sand plugs from bottom holes in the conditions of abnormally low formation pressures
RU2454531C1 (en) * 2010-12-30 2012-06-27 Олег Сергеевич Николаев Packer installation (versions) and device for its pumps washing (versions)
RU2563896C1 (en) * 2014-10-10 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Submersible ejector unit to clean well bottomhole of sand plugs under abnormally low formation pressure
CN105332675A (en) * 2015-12-08 2016-02-17 金湖县支点石油科技有限责任公司 Well clean-up sand washing device and method
RU2720038C1 (en) * 2019-07-30 2020-04-23 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method of cork destruction in well
RU2757385C1 (en) * 2021-04-09 2021-10-14 Андрей Иванович Ипатов Device for cleaning horizontal well bore from slurry
CN118327489A (en) * 2024-06-12 2024-07-12 山东成林石油工程技术有限公司 Oil gas well doublestage efflux negative pressure sand extraction tubular column

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010138020A1 (en) * 2009-05-26 2010-12-02 Dudnichenko Boris Anatolievich Well jet device for removing sand plugs from bottom holes in the conditions of abnormally low formation pressures
RU2454531C1 (en) * 2010-12-30 2012-06-27 Олег Сергеевич Николаев Packer installation (versions) and device for its pumps washing (versions)
RU2563896C1 (en) * 2014-10-10 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Submersible ejector unit to clean well bottomhole of sand plugs under abnormally low formation pressure
CN105332675A (en) * 2015-12-08 2016-02-17 金湖县支点石油科技有限责任公司 Well clean-up sand washing device and method
RU2720038C1 (en) * 2019-07-30 2020-04-23 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method of cork destruction in well
RU2757385C1 (en) * 2021-04-09 2021-10-14 Андрей Иванович Ипатов Device for cleaning horizontal well bore from slurry
CN118327489A (en) * 2024-06-12 2024-07-12 山东成林石油工程技术有限公司 Oil gas well doublestage efflux negative pressure sand extraction tubular column

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2314411C1 (en) Pump-vacuum device for well cleaning of sand plug
CN102493794B (en) Mixing wastewater with air liquid jet drilling is quincunx radially horizontal well coal bed methane exploring method
CN109653691B (en) Hydraulic and mechanical compound controllable rock debris bed cleaning tool
RU2006137251A (en) METHOD FOR SEPARATE OPERATION OF OBJECTS OF EXPRESSIVE OR PRODUCING WELL AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2303172C1 (en) Well jet plant and its operation method
CN203175448U (en) Rotary jet negative pressure suction composite blockage removing device
RU2495998C2 (en) Method of hydraulic impact treatment of bottom-hole formation zone and well development and ejection device for its implementation (versions)
RU2372530C1 (en) Borehole jet system for logging and developing horizontal wells with abnormal low formation pressures
RU2715003C1 (en) Method of cleaning well from sand plug and jet gun nozzle for its implementation
RU2261986C1 (en) Method for complex well bottom zone treatment
RU2405914C1 (en) Method and device for well flushing
AU2012247456A1 (en) Downhole cleaning system
RU2393332C1 (en) Well jet plant for cleaning of bottom holes from sand plugs in conditions of abnormal low formation pressures
CN108798567B (en) Coal bed gas well flushing tool and method for passing through glass fiber reinforced plastic screen pipe
RU178909U1 (en) Hydraulic nozzle
CN106368630B (en) A kind of sand washing method and specific purpose tool
RU2222717C1 (en) Well jet plant for alternating hydrodynamic bottom hole zone treatment
RU2305173C2 (en) Method and device for production string sealing during sandy well flushing
RU2374429C1 (en) Low-permiability reservoir bottomhole cleaning device
CN101725543B (en) Down-hole annular sucking turbine pump
CN109252821B (en) Non-contact type downhole negative pressure clear liquid, solid-phase tool and downhole cleaning process
RU2460869C1 (en) Down-hole installation for effect on bottomhole formation zone
RU137994U1 (en) STATIONARY Borehole Jet Pump
RU210405U1 (en) DEVICE FOR CLEANING THE FILTER AND THE FILTERED SPACE IN THE WELL
RU2157886C1 (en) Plant for hydrodynamic stimulation of formation