RU2588111C1

RU2588111C1 - Шламоуловитель скважинный надпакерный

Info

Publication number: RU2588111C1
Application number: RU2015140913/03A
Authority: RU
Inventors: Наиль Габдулбариевич Ибрагимов; Айрат Рафкатович Рахманов; Максим Александрович Мальковский; Антон Владимирович Абакумов; Владимир Иванович Богданов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2016-06-27

Abstract

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к защите скважинных пакеров от шлама. Устройство включает патрубок, закрепленные на патрубке пары металлических колец, поддерживаемые ребрами жесткости, размещенные в каждой паре металлических колец между металлическими кольцами верхний и нижний герметизаторы межтрубного пространства в виде плоского кольца, отверстия в каждой паре металлических колец и герметизаторе. Количество отверстий в верхней и нижней парах металлических колец и герметизаторах одинаковое. Отверстия расположены на диаметрах, углы между которыми одинаковые. Пары металлических колец и герметизаторы установлены так, что в проекции на горизонтальную плоскость диаметры, на которых находятся отверстия в верхней паре металлических колец и герметизаторе и нижнем металлическом кольце и герметизаторе, расположены под углом друг к другу, равным половине угла между соседними диаметрами одной пары металлических колец и герметизатора. Отношение диаметров отверстий верхней пары металлических колец и герметизатора к диаметрам отверстий нижней пары металлических колец и герметизатора составляет (6-10):(1-4) мм соответственно, при этом отверстия располагают из расчета равенства расстояния между соседними отверстиями, между каждым отверстием и краем герметизатора и патрубком. Исключается эффект поршня, повышаются функциональные возможности. 2 ил.

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при в скважине с пакером.

Известено устройство для обработки призабойной зоны пласта, которое содержит пакер с герметизирующим элементом, патрубок с окнами и шламосборник. (Авторское свидетельства СССР №1739699, кл. Е21В 43/25, опубл. 20.04.1995).

Недостатком известного устройства является то, что шламосборник не защищает пакер от шлама, образующегося в скважине.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является устройство для промывки скважины, содержащее два пакерующих устройства, наружную и внутреннюю трубы, трубу с перфорированными отверстиями, колонну насосно-компрессорных труб, отличающееся тем, что колонна насосно-компрессорных труб выше верхнего пакера дополнительно снабжена фильтром и шламоуловителем, при этом нижний пакер с присоединенным пером соединен с верхним пакером патрубком, внутренний диаметр которого равен внутреннему диаметру насосно-компрессорной трубы, а длина патрубка больше толщины продуктивного пласта, причем для промывки забоя скважины в колонне насосно-компрессорных на всю ее глубину соосно размещена насосно-компрессорная труба меньшего диаметра, которая также оснащена пером (Патент РФ на полезную модель №96167, кл. Е21В 37/00, опубл. 20.07.2010 - прототип).

Шламоуловитель установлен выше пакера, осуществляет задержание шлама и освобождает пакер от его воздействия. Однако шламоуловитель проявляет эффект поршня при подъеме и спуске, исключает возможность промывки ствола скважины после срыва пакера, не допускает возможности перелива скважинной жидкости из межтрубного пространства для подъема колонны насосно-компрессорных труб с пакером.

В предложенном устройстве решается задача исключения эффекта поршня при подъеме и спуске, обеспечения возможности промывки, перелива скважинной жидкости при подъеме.

Задача решается тем, что шламоуловитель скважинный надпакерный включает патрубок, закрепленные на патрубке пары металлических колец, поддерживаемые ребрами жесткости, размещенные в каждой паре металлических колец между металлическими кольцами верхний и нижний герметизаторы межтрубного пространства в виде плоского кольца, отверстия в каждой паре металлических колец и герметизаторе, при этом количество отверстий в верхнем и нижнем парах металлических колец и герметизаторах одинаковое, отверстия расположены на диаметрах, углы между которыми одинаковые, пары металлических колец и герметизаторы установлены так, что в проекции на горизонтальную плоскость диаметры, на которых находятся отверстия в верхней паре металлических колец и герметизаторе и нижнем металлическом кольце и герметизаторе, расположены под углом друг к другу, равным половине угла между соседними диаметрами одной пары металлических колец и герметизатора, отношение диаметров отверстий верхней пары металлических колец и герметизатора к диаметрам отверстий нижней пары металлических колец и герметизатора составляет (6-10):(1-4) мм соответственно, при этом отверстия располагают из расчета равенства расстояния между соседними отверстиями, между каждым отверстием и краем герметизатора и патрубком.

Сущность изобретения

При проведении ремонта в скважинах при извлечении пакера имеют место проблемы - невозможно сорвать пакер в штатном режиме. Данные факты возникают по причине осыпания на пакер механических примесей, загрязнений, в том числе из верхних пластов и интервалов нарушений. Для предотвращения осыпания загрязнений на эксплуатационные пакеры выше пакера устанавливают шламоуловитель, спускаемый на колонне насосно-компрессорных труб. Однако известный шламоуловитель выполняют цельным, что способствует проявлению эффекта поршня при подъеме и спуске, исключает возможность промывки ствола скважины после срыва пакера, не допускает возможности перелива скважинной жидкости из межтрубного пространства для подъема колонны насосно-компрессорных труб с пакером. В предложенном изобретении решается задача исключения эффекта поршня при подъеме и спуске, обеспечения возможности промывки, перелива скважинной жидкости при подъеме. Задача решается шламоуловителем скважинным надпакерным, представленным на фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения: 1 - патрубок, 2 - пара верхних металлических колец, 3 - верхний герметизатор межтрубного пространства, 4 - пара нижних металлических колец, 5 - нижний герметизатор межтрубного пространства, 6 - отверстия в верхней паре металлических колец и герметизаторе, 7 - отверстия в нижней паре металлических колец и герметизаторе, α₁ - углы между диаметрами 8, на которых расположены отверстия 6, α₂ - углы между диаметрами 9, на которых расположены отверстия 7, β - угол в проекции на горизонтальную плоскость между диаметрами 8 и 9, 10 - ребрами жесткости, 11 - скважина. Отношение диаметров отверстий 6 и 7 составляет (6-10):(1-4) мм соответственно. Отверстия 6 и 7 расположены из расчета равенства расстояния между соседними отверстиями А, между каждым отверстием и краем герметизатора В и каждым отверстием и патрубком С. Герметизаторы 3 и 5 выполнены из резины, полиуретана, капрона и т.п. материала.

Между парами металлических колец 2 и 4 закрепляют герметизаторы межтрубного пространства 3 и 5. Пары металлических колец 2 и 4 закрепляют на патрубке 1 и укрепляют ребрами жесткости 11.

Шламоуловитель скважинный надпакерный размещают в скважине на колонне насосно-компрессорных труб над пакером (не показаны).

Отверстия 6 и 7 способствуют исключению эффекта поршня при подъеме и спуске, обеспечивают возможность промывки скважины циркуляцией и обеспечивают перелив скважинной жидкости при подъеме всей компоновки из скважины.

Загрязнения, механические примеси, находящиеся в скважинной жидкости. оседают на пару верхних металлических колец 2. Верхний герметизатор 3 исключает возможность проникновения загрязнений между стенками скважины 11 и шламоуловителем. Загрязнения относительно ровным слоем застилают поверхность верхних металлических колец 2. Постепенно часть загрязнений начинает проваливаться в отверстия 6. Над поверхностью верхних металлических колец образуются горки или конусы загрязнений. Расположение отверстий 6 из расчета равенства расстояния между соседними отверстиями А, между каждым отверстием и краем герметизатора В и каждым отверстием и патрубком С обеспечивает примерную одинаковую высоту и площадь горок загрязнений. За счет этого наполняемость шламоуловителя и, соответственно, его работоспособность увеличиваются.

Просыпавшиеся через отверстия 6 загрязнения оседают на пару нижних металлических колец 4. Нижний герметизатор 5 исключает возможность проникновения загрязнений между стенками скважины 11 и шламоуловителем. Смещение отверстий 6 и 7 относительно друг друга. Загрязнения относительно ровным слоем застилают поверхность нижних металлических колец 4. Над поверхностью нижних металлических колец 4 образуются горки или конусы загрязнений.

Одинаковое количество отверстий 6 и 7 и их расположение со смещением в плане относительно друг друга, т.е. расположение отверстий 6 и 7 на диаметрах 8 и 9, углы между которыми одинаковые, и расположение отверстий так, что в проекции на горизонтальную плоскость диаметры 8 и 9, на которых находятся отверстия 6 и 7 расположены под углом β друг другу, равном половине угла α₁ или α₂ между соседними диаметрами позволяет накапливать загрязнения в виде горок или конусов загрязнений на поверхности нижних металлических колец 4.

Отношение диаметров отверстий 6 к диаметрам отверстий 7, составляющее (6-10):(1-4) мм соответственно, позволяет накапливать крупные загрязнения на поверхности верхних металлических колец 2 и накапливать мелкие загрязнения на поверхности нижних металлических колец 4. Этим обеспечивается большая емкость шламоуловителя.

Расположение отверстий 7, так же как и отверстий 6, из расчета равенства расстояния между соседними отверстиями, между каждым отверстием и краем герметизатора и патрубком также повышает наполняемость шламоуловителя.

В результате шламоуловитель исключает попадание загрязнений к пакеру и одновременно обеспечивает исключения эффекта поршня при подъеме и спуске, обеспечения возможности промывки, перелива скважинной жидкости при подъеме.

Применение предложенного шламоуловителя позволит исключить попадание загрязнений к пакеру и одновременно обеспечить исключение эффекта поршня при подъеме и спуске, обеспечить возможность промывки, перелива скважинной жидкости при подъеме.

Claims

Шламоуловитель скважинный надпакерный включает патрубок, закрепленные на патрубке пары металлических колец, поддерживаемые ребрами жесткости, размещенные в каждой паре металлических колец между металлическими кольцами верхний и нижний герметизаторы межтрубного пространства в виде плоского кольца, отверстия в каждой паре металлических колец и герметизаторе, при этом количество отверстий в верхней и нижней парах металлических колец и герметизаторах одинаковое, отверстия расположены на диаметрах, углы между которыми одинаковые, пары металлических колец и герметизаторы установлены так, что в проекции на горизонтальную плоскость диаметры, на которых находятся отверстия в верхней паре металлических колец и герметизаторе и нижнем металлическом кольце и герметизаторе, расположены под углом друг к другу, равным половине угла между соседними диаметрами одной пары металлических колец и герметизатора, отношение диаметров отверстий верхней пары металлических колец и герметизатора к диаметрам отверстий нижней пары металлических колец и герметизатора составляет (6-10):(1-4) мм соответственно, при этом отверстия располагают из расчета равенства расстояния между соседними отверстиями, между каждым отверстием и краем герметизатора и патрубком.