RU2811358C1 - Method for drilling and repairing wells with low formation pressures and device for its implementation - Google Patents
Method for drilling and repairing wells with low formation pressures and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2811358C1 RU2811358C1 RU2023112021A RU2023112021A RU2811358C1 RU 2811358 C1 RU2811358 C1 RU 2811358C1 RU 2023112021 A RU2023112021 A RU 2023112021A RU 2023112021 A RU2023112021 A RU 2023112021A RU 2811358 C1 RU2811358 C1 RU 2811358C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drill string
- well
- jet pump
- self
- flow
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 18
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 18
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 18
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использована при текущем и капитальном ремонтах нефтяных и газовых скважин с аномально низкими пластовыми давлениями (АНПД), в том числе наклонных и горизонтальных, для бурения, фрезерования портов гидроразрыва пластов (ГРП) и многостадийных портов ГРП (МСГРП), удаления песчаных и шламовых отложений посредством устройства, спускаемого в составе колонны бурильных или насосно-компрессорных труб (НКТ).The group of inventions relates to the field of oil and gas industry and can be used for routine and major repairs of oil and gas wells with abnormally low reservoir pressures (ANPR), including inclined and horizontal ones, for drilling, milling of hydraulic fracturing (HF) ports and multi-stage hydraulic fracturing ports (MSHF), removing sand and sludge deposits using a device lowered as part of a drill string or tubing.
Заявляемое устройство и способ его применения позволяют добавлять необходимое количество бурильных или насосно-компрессорных труб для проведения работ в горизонтальных боковых стволах скважины и передавать вращение рабочему инструменту.The inventive device and the method of its use make it possible to add the required number of drilling or tubing pipes to carry out work in horizontal lateral wellbores and transmit rotation to the working tool.
Известно устройство для очистки скважины от песчаной пробки (см. патент РФ №2298643, МПК Е21В 37/00, опубл. 10.05.2007), состоящее из патрубка, концентрично установленного в полом корпусе полой цилиндрической насадки, установленной на нижнем конце полого корпуса, отводов, соединяющих внутреннее пространство заглушенного снизу патрубка с зоной образования песчаной пробки, самоуплотняющейся манжеты, зажимной гайки, установленной на верхнем конце полого корпуса и ограничителя, жестко соединенного с полым корпусом.A device for cleaning a well from a sand plug is known (see RF patent No. 2298643, MPK E21B 37/00, published on May 10, 2007), consisting of a pipe concentrically installed in the hollow body of a hollow cylindrical nozzle installed at the lower end of the hollow body, bends , connecting the internal space of the pipe plugged from below with the zone of sand plug formation, a self-sealing collar, a clamping nut installed at the upper end of the hollow body and a limiter rigidly connected to the hollow body.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- устройство не может применяться для фрезерования портов после проведения ГРП и МСГРП;- the device cannot be used for milling ports after hydraulic fracturing and multi-stage hydraulic fracturing;
- устройство можно применять только до достижения границы поглощающего пласта;- the device can only be used until the boundary of the absorbent formation is reached;
- устройство должно находиться непосредственно у границы песчаной пробки.- the device must be located directly at the border of the sand plug.
Известно также насосно-вакуумное устройство для очистки скважины от песчаной пробки с применением колтюбинговых труб в условиях аномально низких пластовых давлений (см. патент РФ №2314411, МПК Е21В 37/00, опубл. 10.01.2008), 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.A pump-vacuum device for cleaning a well from a sand plug using coiled tubing pipes under conditions of abnormally low reservoir pressures is also known (see RF patent No. 2314411, IPC E21B 37/00, published 01/10/2008), consisting of a jet pump, an isolation unit , including a branch pipe coaxially installed in the housing to form a suction annular channel, upper and lower packing elements located on the housing, and a destruction unit.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- использование колтюбинговых труб, имеющих ограниченный ресурс и высокую стоимость- use of coiled tubing pipes, which have a limited resource and high cost
- устройство не может применяться для фрезерования портов ГРП и МСГРП.- the device cannot be used for milling hydraulic fracturing and multi-stage hydraulic fracturing ports.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является струйный аппарат для промывки скважин (Патент на изобретение 2139422 Султанов Б.З., Вагапов С.Ю., Хусни Х.М. подача заявки: 1997-06-10 публикация патента: 10.10.1999). Струйный аппарат для промывки скважин содержит корпус с установленным в нем струйным насосом, включающим сопло и диффузор с камерой смещения. В корпусе выполнены каналы подвода активной и пассивной сред. На корпусе установлен уплотнительный пакер, включающий ствол, цилиндр, поршень и манжету. В стволе размещен жестко связанный с корпусом патрубок, внутренняя полость которого образует канал подвода пассивной среды. Кольцевая полость, образованная наружной поверхностью патрубка и внутренней полостью ствола, снабжена заглушкой для изолирования от области всасывания, и образует канал подвода активной среды к нижнему торцу поршня. При работе установки активная среда действуя на поршень, вызывает изоляцию зоны всасывания от зоны нагнетания. При этом совместная работа струйного насоса с уплотнительным пакером позволяет повысить надежность разобщения затрубного пространства.The closest to the claimed technical solution in terms of technical essence and achieved technical result is a jet apparatus for flushing wells (Patent for invention 2139422 Sultanov B.Z., Vagapov S.Yu., Khusni Kh.M. application submission: 1997-06-10 publication patent: 10.10.1999). A jet apparatus for flushing wells contains a housing with a jet pump installed in it, including a nozzle and a diffuser with a displacement chamber. The housing contains channels for supplying active and passive media. A sealing packer is installed on the body, including a barrel, cylinder, piston and collar. The barrel contains a pipe rigidly connected to the body, the internal cavity of which forms a channel for supplying a passive medium. The annular cavity formed by the outer surface of the nozzle and the internal cavity of the barrel is equipped with a plug to isolate it from the suction area, and forms a channel for supplying the active medium to the lower end of the piston. During operation of the installation, the active medium acts on the piston, causing the suction zone to be isolated from the discharge zone. At the same time, the joint operation of a jet pump with a sealing packer makes it possible to increase the reliability of isolation of the annulus.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- в связи с неподвижностью уплотнительных манжет отсутствует возможность передачи вращения инструменту;- due to the immobility of the sealing collars, there is no possibility of transmitting rotation to the tool;
- канал диффузора направлен в противоположную сторону от направления движения к устью потока бурового раствора, возможно выпадение частиц в осадок и создание аварийной ситуации;- the diffuser channel is directed in the opposite direction from the direction of movement towards the mouth of the drilling fluid flow, particles may precipitate and create an emergency situation;
- возможность установки в струйном насосе только одной форсунки и диффузора;- the ability to install only one nozzle and diffuser in the jet pump;
- нет компенсации оттока жидкости из рабочей зоны, возможен вызов газонефтеводопроявлений из пласта;- there is no compensation for the outflow of fluid from the working area, it is possible to cause gas, oil and water ingress from the formation;
- при наращивании бурильной колонны происходит падение давления, пакерующие элементы возвращаются в нерабочее положение, буровой раствор из затрубного пространства беспрепятственно проникает в продуктивный пласт, в результате для вызова циркуляции требуется значительное время.- when increasing the drill string, a drop in pressure occurs, the packing elements return to the non-working position, the drilling fluid from the annulus freely penetrates into the productive formation, as a result, significant time is required to initiate circulation.
Перечисленные недостатки не позволяют эффективно использовать данное устройство.The listed disadvantages do not allow this device to be used effectively.
Заявляемая группа изобретений направлена на обеспечение возможности бурения, разбуривания портов ГРП и МСГРП, удаления песчаных и шламовых отложений в горизонтальных боковых стволах в нефтяных и газовых скважинах с АНПД.The claimed group of inventions is aimed at providing the possibility of drilling, drilling out hydraulic fracturing and multi-stage hydraulic fracturing ports, removing sand and sludge deposits in horizontal sidetracks in oil and gas wells with ANPD.
Технический результат заявляемых изобретений заключается в сведении к минимуму потерь бурового раствора при проведении работ в нефтяных и газовых скважинах с АНПД.The technical result of the claimed inventions is to minimize the loss of drilling fluid when carrying out work in oil and gas wells with ANPD.
Указанный технический результат достигается благодаря способу бурения и ремонта скважин с низкими пластовыми давлениями, заключающемуся в том, что в скважину спускают бурильную колонну, в которую между верхней и нижней частью устанавливают устройство, включающее струйный насос с пакерующим элементом, разделяющее затрубное пространство скважины на верхнее и нижнее затрубные пространства, подают активный поток жидкости через верхнюю часть бурильной колонны в устройство, в котором активный поток жидкости делят на две части, одну часть потока направляют в нижнее затрубное пространство скважины для циркуляции жидкости в зоне проведения работ, другую часть потока направляют в струйный насос, струйным насосом поднимают пассивную среду по нижней части бурильной колонны из зоны проведения работ, и направляют ее в верхнее затрубное пространство скважины для выноса на поверхность, очищают забой путем перемещения бурильной колонны вниз, бурят и фрезеруют путем вращения бурильной колонны с одновременным движением вниз или вверх.This technical result is achieved thanks to a method for drilling and repairing wells with low reservoir pressures, which consists in lowering a drill string into the well, into which a device is installed between the upper and lower parts, including a jet pump with a packer element, dividing the annulus of the well into upper and lower parts. lower annulus, feeds an active fluid flow through the upper part of the drill string into a device in which the active fluid flow is divided into two parts, one part of the flow is sent to the lower annulus of the well for fluid circulation in the work area, the other part of the flow is sent to a jet pump , a jet pump lifts the passive medium along the bottom of the drill string from the work area and directs it to the upper annulus of the well for removal to the surface, cleans the bottom by moving the drill string down, drills and mills by rotating the drill string with simultaneous movement down or up .
Устройство для реализации способа, содержащее струйный насос и, по меньшей мере, один самоуплотняющийся пакерующий элемент чашечного типа, выполненный с возможностью вращения относительно оси устройства с обеспечением герметичности при работе устройства, имеющее канал для подачи активного потока, проходящий вдоль оси устройства, начинающийся в верхней присоединительной части устройства и заканчивающийся в делительной полости в устройстве, с которой сообщаются сопло струйного насоса и обходной канал, выполненный в устройстве для отведения части активного потока в нижнее затрубное пространство, в обход самоуплотняющегося пакерующего элемента, представляющий собой обособленную полость, начинающуюся в делительной полости, проходящую далее вдоль оси устройства под самоуплотняющимся пакерующим элементом и заканчивающуюся выходом на поверхность устройства ниже самоуплотняющегося пакерующего элемента, образованную соединением отверстий, каналов, полостей, выполненных в деталях устройства, канал для отвода пассивной среды, выполненный вдоль оси нижней части устройства, начинающийся в нижней присоединительной части устройства и заканчивающийся в камере струйного насоса, при этом выходное отверстие из расширяющегося патрубка струйного насоса на поверхность устройства расположено выше самоуплотняющегося пакерующего элемента.A device for implementing the method, containing a jet pump and at least one self-sealing cup-type packing element, configured to rotate relative to the axis of the device to ensure tightness during operation of the device, having a channel for supplying an active flow, running along the axis of the device, starting at the top connecting part of the device and ending in the dividing cavity in the device, with which the jet pump nozzle and the bypass channel communicate, made in the device to divert part of the active flow into the lower annulus, bypassing the self-sealing packer element, which is a separate cavity starting in the dividing cavity, passing further along the axis of the device under the self-sealing packing element and ending with an exit to the surface of the device below the self-sealing packing element, formed by connecting holes, channels, cavities made in the parts of the device, a channel for draining the passive medium, made along the axis of the lower part of the device, starting at the bottom connecting parts of the device and ending in the chamber of the jet pump, while the outlet from the expanding pipe of the jet pump to the surface of the device is located above the self-sealing packing element.
В состав устройства могут входить центрирующие блоки, выполненные с возможностью вращения относительно оси устройства.The device may include centering blocks designed to rotate relative to the axis of the device.
Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:
на фиг. 1 изображена общая схема устройства в продольном разрезе;in fig. 1 shows a general diagram of the device in a longitudinal section;
на фиг. 2 изображена общая схема устройства в разрезе по линии А-А (см. фиг. 1);in fig. Fig. 2 shows a general diagram of the device in section along line AA (see Fig. 1);
на фиг. 3 изображена общая схема положения устройства в скважине во время проведения работ;in fig. 3 shows a general diagram of the position of the device in the well during work;
на фиг. 4 приведена схема работы устройства, продольный разрез;in fig. Figure 4 shows a diagram of the operation of the device, a longitudinal section;
на фиг. 5 приведена схема работы устройства, поперечный разрез по линии Б-Б (см. фиг. 4);in fig. Figure 5 shows a diagram of the operation of the device, a cross section along the line BB (see Fig. 4);
на фиг. 6-10 приводится пример реализации конструкции устройства, на фиг. 6 изображен продольный разрез, на фиг. 7-10 изображены поперечные разрезы по линиям В-В, Г-Г, Д-Д и Е-Е (см. фиг. 6) соответственно.in fig. 6-10 shows an example of the implementation of the device design; Fig. 6 shows a longitudinal section; FIG. 7-10 show cross-sections along lines B-B, D-G, D-D and E-E (see Fig. 6), respectively.
Позициями на чертежах обозначены:Positions in the drawings indicate:
1. корпус;1. body;
2. канал подачи активного потока;2. active flow supply channel;
3. делительная полость;3. dividing cavity;
4. сопло;4. nozzle;
5. камера;5. camera;
6. расширяющийся патрубок;6. expanding pipe;
7. канал отвода пассивной среды;7. passive medium removal channel;
8. самоуплотняющийся пакерующий элемент чашечного типа;8. cup-type self-sealing packer element;
9. обходной канал;9. bypass channel;
10. нижнее выходное отверстие;10. lower outlet;
11. верхнее выходное отверстие;11. upper outlet;
12. скважина;12. well;
13. нижняя часть бурильной колонны;13. lower part of the drill string;
14. зона проведения работ;14. work area;
15. рабочий инструмент;15. working tool;
16. заявляемое устройство;16. claimed device;
17. рабочий диапазон;17. operating range;
18. подвеска хвостовика;18. shank suspension;
19. верхняя часть бурильной колонны;19. upper part of the drill string;
20. активный поток;20. active thread;
21. одна часть активного потока;21. one part of the active thread;
22. другая часть активного потока;22. another part of the active thread;
23. верхнее затрубное пространство;23. upper annulus;
24. движение пассивной среды;24. movement of the passive medium;
25. нижнее затрубное пространство;25. lower annulus;
26. привод;26. drive;
27. верхний центрирующий блок;27. upper centering block;
28. нижний центрирующий блок;28. lower centering block;
29. муфта;29. coupling;
30. проходной канал муфты;30. coupling passage channel;
31. корпус насоса;31. pump housing;
32. проходной канал корпуса насоса;32. passage channel of the pump housing;
33. продольные отверстия корпуса насоса;33. longitudinal holes of the pump housing;
34. сепаратор;34. separator;
35. центральная камера;35. central chamber;
36. отверстия сепаратора;36. separator holes;
37. проходные отверстия;37. passage holes;
38. обойма;38. clip;
39. проходной канал обоймы;39. passage channel of the holder;
40. резьбовые отверстия;40. threaded holes;
41. дроссель;41. throttle;
42. полость;42. cavity;
43. муфта распределительная;43. distribution coupling;
44. проходной канал муфты распределительной;44. passage channel of the distribution coupling;
45. продольные отверстия муфты распределительной;45. longitudinal holes of the distribution coupling;
46. корпус мембраны;46. membrane body;
47. аварийная мембрана;47. emergency membrane;
48. ствол;48. trunk;
49. проходной канал ствола;49. bore passage;
50. продольные пазы;50. longitudinal grooves;
51. крышка;51. cover;
52. полость крышки;52. cover cavity;
53. оправка;53. mandrel;
54. уплотнительные кольца;54. O-rings;
55. обойма пакерующего элемента;55. packer element cage;
56. втулка;56. bushing;
57. шайба;57. washer;
58. канавка;58. groove;
59. радиальные отверстия;59. radial holes;
60. переводник;60. sub;
61. проходной канал переводника.61. passage channel of the sub.
В корпусе 1 выполнен канал 2 подачи активного потока, начинающийся в верхней присоединительной (к буровой колонне) части корпуса 1 и заканчивающийся в делительной полости 3 корпуса 1 (фиг. 1, 2). В корпусе 1 расположен струйный насос, состоящий из сопла 4, камеры 5 и расширяющегося патрубка 6. Сопло 4 сообщается с делительной полостью 3. В корпусе 1 выполнен канал 7 отвода пассивной среды, начинающийся в нижней присоединительной (к буровой колонне) части корпуса 1 и заканчивающийся в камере 5. Канал 2 и канал 7 не пересекаются. На корпусе 1 установлен, по меньшей мере, один самоуплотняющийся пакерующий элемент чашечного типа 8, выполненный с возможностью вращения относительно оси устройства с обеспечением герметичности при работе устройства. Самоуплотняющийся пакерующий элемент чашечного типа 8 расположен таким образом, чтобы выдерживать давление столба жидкости над устройством. В корпусе 1 выполнен обходной канал 9, начинающийся в делительной полости 3, проходящий под самоуплотняющимся пакерующим элементом 8 и заканчивающийся нижним выходным отверстием 10 на поверхность корпуса 1 ниже самоуплотняющегося пакерующего элемента 8. Верхнее выходное отверстие 11 из расширяющегося патрубка 7 на поверхности корпуса 1 расположено выше самоуплотняющегося пакерующего элемента чашечного типа 8.In the housing 1 there is a channel 2 for supplying the active flow, starting in the upper connecting (to the drill string) part of the housing 1 and ending in the dividing cavity 3 of the housing 1 (Fig. 1, 2). In housing 1 there is a jet pump consisting of a nozzle 4, a chamber 5 and an expanding pipe 6. The nozzle 4 communicates with the dividing cavity 3. In the housing 1 there is a channel 7 for removing the passive medium, starting in the lower connecting (to the drill string) part of the housing 1 and ending in chamber 5. Channel 2 and channel 7 do not intersect. On the body 1 there is at least one self-sealing cup-type packing element 8, configured to rotate relative to the axis of the device to ensure tightness during operation of the device. The cup-type self-sealing packer element 8 is positioned to withstand the pressure of the liquid column above the device. In the housing 1 there is a bypass channel 9, starting in the dividing cavity 3, passing under the self-sealing packer element 8 and ending with a lower outlet 10 on the surface of the housing 1 below the self-sealing packer element 8. The upper outlet 11 from the expanding pipe 7 on the surface of the housing 1 is located above self-sealing cup-type packing element 8.
В скважину 12 (фиг. 3, 4, 5) посредством станка капитального ремонта скважин (КРС) или бурового станка, спускают нижнюю часть 13 бурильной колонны длиной, необходимой для достижения зоны проведения работ 14 рабочим инструментом 15 (фрезой, воронкой, пером и т.д.), установленным на ее конце с таким условием, чтобы заявляемое устройство 16 во всем рабочем диапазоне 17 не достигло подвески хвостовика 18. Затем на нижнюю часть 13 бурильной колонны закрепляют заявляемое устройство 16, над ним наращивают верхнюю часть 19 бурильной колонны, продолжают спуск. При достижении зоны проведения работ 14, в верхнюю часть 19 бурильной колонны подают активный поток 20 (буровой раствор). Пройдя по каналу 2, активный поток 20 попадает в делительную полость 3. Из делительной полости 3 одна часть 21 активного потока 20 направляется в сопло 4 струйного насоса, другая часть 22 направляется в обходной канал 9. Поток 21, выходя из сопла 4, входит в расширяющийся патрубок 6 струйного насоса, создавая разряжение в камере 5 струйного насоса, и выходит через верхнее выходное отверстие 11 в верхнее затрубное пространство 23 над заявляемым устройством 16. Разряжение в камере 5 вызывает движение пассивной среды 24 из зоны проведения работ 14 скважины 12 по нижней части 13 бурильной колонны, затем по каналу 7 пассивная среда 24 попадает в камеру 5 струйного насоса и через расширяющийся патрубок 6 струйного насоса вместе с потоком 21 выносится в верхнее затрубное пространство 23, по которому поднимается на поверхность. Уйти назад в поглощающий пласт жидкости не позволяет самоуплотняющийся пакерующий элемент 8. Поток 22, выходя из заявляемого устройства 16 в нижнее затрубное пространство 25 через нижнее выходное отверстие 10, служит для обеспечения циркуляции жидкости в зоне проведения работ 14. Верхней части 19 бурильной колонны передают вращение от привода 26, расположенного на поверхности. Через заявляемое устройство 16 и нижнюю часть 13 бурильной колонны вращение передают рабочему инструменту 15. Самоуплотняющийся пакерующий элемент 8 не участвует во вращении бурильной колонны, обеспечивая герметичное разделение затрубного пространства. За счет конструкции устройства одновременно производят промывку скважины, вращение и спуск компоновки на необходимую глубину. При необходимости наращивают верхнюю часть 19 бурильной колонны. Продолжают технологические операции. При достижении необходимой глубины проводят полную промывку. Поднимают бурильную колонну полностью.The lower part 13 of the drill string is lowered into the well 12 (Fig. 3, 4, 5) using a well workover machine (WWM) or a drilling rig, with the length necessary to reach the work area 14 with a working tool 15 (mill, funnel, pen, etc. .d.), installed at its end with such a condition that the inventive device 16 does not reach the suspension of the liner 18 throughout the entire operating range 17. Then the inventive device 16 is fixed to the lower part 13 of the drill string, the upper part 19 of the drill string is built up above it, continue descent Upon reaching the work zone 14, an active flow 20 (drilling fluid) is supplied to the upper part 19 of the drill string. Having passed through channel 2, the active flow 20 enters the dividing cavity 3. From the dividing cavity 3, one part 21 of the active flow 20 is directed into the nozzle 4 of the jet pump, the other part 22 is sent into the bypass channel 9. The flow 21, leaving the nozzle 4, enters the expanding pipe 6 of the jet pump, creating a vacuum in the chamber 5 of the jet pump, and exits through the upper outlet 11 into the upper annular space 23 above the inventive device 16. The vacuum in the chamber 5 causes the movement of the passive medium 24 from the work area 14 of the well 12 along the lower part 13 of the drill string, then through channel 7 the passive medium 24 enters the chamber 5 of the jet pump and through the expanding pipe 6 of the jet pump, together with the flow 21, is carried into the upper annulus 23, through which it rises to the surface. The self-sealing packer element 8 does not allow the liquid to go back into the absorbent formation. The flow 22, leaving the inventive device 16 into the lower annulus 25 through the lower outlet 10, serves to ensure fluid circulation in the work area 14. The upper part 19 of the drill string is transmitted rotation from the drive 26 located on the surface. Through the inventive device 16 and the lower part 13 of the drill string, rotation is transmitted to the working tool 15. The self-sealing packer element 8 does not participate in the rotation of the drill string, providing a hermetically sealed separation of the annulus. Due to the design of the device, the well is simultaneously flushed, rotated and lowered to the required depth. If necessary, the upper part 19 of the drill string is increased. Technological operations continue. When the required depth is reached, a complete flush is carried out. Raise the drill string completely.
На фиг. 6-10 приводится пример реализации предпочтительной конструкции устройства. Предлагаемая конструкция содержит два самоуплотняющихся пакерующих элемента 8, верхний 27 и нижний 28 центрирующие блоки, и имеет возможность установки от одного до трех сопел 4 и расширяющихся патрубков 6, неиспользуемые отверстия при этом глушатся.In fig. 6-10 provides an example of the implementation of a preferred device design. The proposed design contains two self-sealing packing elements 8, upper 27 and lower 28 centering blocks, and has the ability to install from one to three nozzles 4 and expanding pipes 6, while unused holes are plugged.
Устройство содержит муфту 29 с проходным каналом 30 муфты, на нижнем торце которой установлены расширяющиеся патрубки 6, расположенные равномерно по окружности, концентричной оси устройства. В муфте 29 от расширяющихся патрубков 6 выполнены направленные вверх верхние выходные отверстия 11 для отвода пассивной среды. В верху муфты 29 выполнена резьба для крепления устройства к верхней части 19 бурильной колонны. На нижнюю часть муфты 29 накручен корпус 31 насоса с проходным каналом 32 корпуса насоса и продольными отверстиями 33 корпуса насоса, расположенными равномерно по окружности, концентричной оси устройства, и образующими начало обходного канала 9 устройства. В корпусе 31 насоса расположен сепаратор 34 с центральной камерой 35 и радиально отходящими от нее отверстиями 36 сепаратора. Отверстия 36 сепаратора сообщаются с делительной полостью 3, образованной корпусом 31 насоса и сепаратором 34. В сепараторе 34 установлены сопла 4, расположенные равномерно по окружности, концентричной оси устройства. Отверстия 36 сепаратора сообщаются с соплами 4 и, посредством полости 3, с отверстиями 33 корпуса насоса. В сепараторе 34 между соплами 4 выполнены проходные отверстия 37 для прохода пассивной среды. Между сепаратором 34 и муфтой 29 в корпусе 31 насоса установлена обойма 38 с проходным каналом 39 обоймы для активной среды. Обойма 38 образует камеру 5. Отверстия 37 открываются в камеру 5. Обойма 38 обеспечивает совпадение осей сопел 4 и расширяющихся патрубков 6. Отверстия 33 выходят в резьбовые отверстия 40, в которые вкручены дроссели 41. Отверстия дросселей 41 открываются в полость 42 между корпусом 31 и накрученной на него муфтой распределительной 43. Отверстия дросселей 41 сообщаются с проходным каналом 44 муфты распределительной и продольными отверстиями 45 муфты распределительной, расположенными равномерно по окружности, концентричной оси устройства. Отверстия 45 сообщаются с полостью 42. В муфте распределительной 43 расположен корпус мембраны 46 с установленной в нем аварийной мембраной 47, при срабатывании которой открывается сообщение между центральным каналом 44 и верхним затрубным пространством 23 для появления циркуляции жидкости и возможности промывки верхнего затрубного пространства 23.The device contains a coupling 29 with a coupling passage channel 30, at the lower end of which there are installed expanding pipes 6, located evenly around a circle concentric to the axis of the device. In the coupling 29 from the expanding pipes 6 there are upper outlet openings 11 directed upward to drain the passive medium. At the top of the coupling 29 there is a thread for attaching the device to the upper part 19 of the drill string. A pump housing 31 with a passage channel 32 of the pump housing and longitudinal holes 33 of the pump housing, located evenly around a circle concentric with the axis of the device, and forming the beginning of the bypass channel 9 of the device, are screwed onto the lower part of the coupling 29. In the pump housing 31 there is a separator 34 with a central chamber 35 and separator holes 36 radially extending from it. The holes 36 of the separator communicate with the dividing cavity 3 formed by the pump housing 31 and the separator 34. The separator 34 has nozzles 4 located evenly around a circle concentric with the axis of the device. The holes 36 of the separator communicate with the nozzles 4 and, through the cavity 3, with the holes 33 of the pump housing. In the separator 34 between the nozzles 4 there are passage holes 37 for the passage of the passive medium. Between the separator 34 and the coupling 29 in the pump housing 31 there is a holder 38 with a holder passage channel 39 for the active medium. The holder 38 forms the chamber 5. The holes 37 open into the chamber 5. The holder 38 ensures that the axes of the nozzles 4 and the expanding pipes 6 coincide. The holes 33 open into the threaded holes 40 into which the chokes 41 are screwed. The holes of the chokes 41 open into the cavity 42 between the housing 31 and a distribution coupling 43 screwed onto it. The openings of the throttles 41 communicate with the passage channel 44 of the distribution coupling and the longitudinal holes 45 of the distribution coupling, located evenly around a circle concentric with the axis of the device. The holes 45 communicate with the cavity 42. In the distribution coupling 43 there is a membrane housing 46 with an emergency membrane 47 installed in it, when triggered, a communication opens between the central channel 44 and the upper annulus 23 for the emergence of liquid circulation and the possibility of washing the upper annulus 23.
В муфту распределительную 43 снизу вкручен ствол 48, имеющий проходной канал 49 ствола и расположенные равномерно на его поверхности продольные пазы 50. На муфту распределительную 43 накручена крышка 51, через которую проходит ствол 48. Крышкой 51 и муфтой распределительной 43 образована полость 52 крышки. С полостью 52 сообщаются отверстия 45 и пазы 50. На крышку 51 надет верхний центрирующий блок 27, свободно вращающийся на крышке 51. Ниже на стволе 48 расположена свободно вращающаяся на нем оправка 53, уплотненная кольцами 54 по поверхности соприкосновения с крышкой 51. На оправку 53 надеты самоуплотняющиеся чашеобразные пакерующие элементы 8 с обоймами 55 пакерующих элементов, разделенные втулкой 56. На нижнюю часть оправки 53 накручен нижний центрирующий блок 28, свободно вращающийся на стволе 48 вместе с оправкой 53. Ниже установлена шайба 57 с канавкой 58 и сообщающимися с ней радиальными отверстиями 59. С канавкой 58 сообщаются пазы 50 на стволе 48. Снизу на ствол 48 накручен переводник 60 с резьбой для крепления к устройству нижней части 13 бурильной колонны. В переводнике выполнен проходной канал 61 переводника.A barrel 48 is screwed into the distribution coupling 43 from below, having a barrel passage channel 49 and longitudinal grooves 50 evenly spaced on its surface. A cover 51 is screwed onto the distribution coupling 43, through which the barrel 48 passes. The cover 51 and the distribution coupling 43 form the cavity 52 of the cover. Holes 45 and grooves 50 communicate with the cavity 52. An upper centering block 27 is placed on the cover 51, freely rotating on the cover 51. Below on the barrel 48 there is a mandrel 53 freely rotating on it, sealed with rings 54 along the surface of contact with the cover 51. On the mandrel 53 self-sealing cup-shaped packing elements 8 are put on with packing element clips 55, separated by a sleeve 56. A lower centering block 28 is screwed onto the lower part of the mandrel 53, freely rotating on the barrel 48 together with the mandrel 53. Below is a washer 57 with a groove 58 and radial holes communicating with it 59. Grooves 50 on the barrel 48 communicate with the groove 58. A threaded sub 60 is screwed onto the barrel 48 from below for attaching the lower part 13 of the drill string to the device. The sub has a passage channel of 61 subs.
В этом примере реализации канал 2 подачи активного потока формируется отверстиями 30, 39, 35, 36, канал 7 отвода пассивной среды формируется отверстиями 37, 32, 44, 49, 61, обходной канал 9 формируется отверстиями, полостями и пазами 33, 40, 42, 45, 54, 50, 58, 59 и дросселем 41. Корпус 1 сформирован деталями, кроме деталей позиций 8, 27, 28.In this example implementation, active flow supply channel 2 is formed by holes 30, 39, 35, 36, passive medium outlet channel 7 is formed by holes 37, 32, 44, 49, 61, bypass channel 9 is formed by holes, cavities and grooves 33, 40, 42 , 45, 54, 50, 58, 59 and throttle 41. Housing 1 is formed by parts, except for parts of positions 8, 27, 28.
Используемый в описании заявляемого изобретения термин «струйный насос» обозначает устройство, которое имеет сопло, камеру и расширяющийся патрубок, который передает энергию от рабочей текучей среды к добываемой текучей среде для искусственного подъема и удаления добываемой текучей среды из скважины, при этом уменьшая гидростатическое давление столба объединенной жидкости в колонне бурильных или насосно-компрессорных труб ниже струйного насоса.As used herein, the term “jet pump” means a device that has a nozzle, a chamber and an expansion joint that transfers energy from the working fluid to the produced fluid to artificially lift and remove the produced fluid from the well, while reducing the hydrostatic pressure of the column the combined fluid in the drill string or tubing string below the jet pump.
Используемый в описании заявляемого изобретения термин «канал» обозначает полость в устройстве, образованную соединением отверстий, полостей, выполненных в деталях устройства, предназначенную для формирования направления обособленного потока жидкости.The term “channel” used in the description of the claimed invention means a cavity in the device formed by connecting holes and cavities made in the parts of the device, intended to form the direction of a separate fluid flow.
Используемый в описании заявляемого изобретения термин «активный поток жидкости» означает поток жидкости, подаваемый по бурильной колонне под давлением с поверхности к устройству.As used in the description of the claimed invention, the term “active fluid flow” means a fluid flow supplied through the drill string under pressure from the surface to the device.
Используемый в описании заявляемого изобретения термин «пассивная среда» означает поток жидкости, поднимаемый устройством по бурильной колонне от места проведения работ в скважине и выносимый на поверхность.The term “passive medium” used in the description of the claimed invention means a fluid flow lifted by the device along the drill string from the place of work in the well and carried to the surface.
Claims (4)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2811358C1 true RU2811358C1 (en) | 2024-01-11 |
Family
ID=
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1735569A1 (en) * | 1990-05-21 | 1992-05-23 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Bottomhole cleaning device |
RU2139422C1 (en) * | 1997-06-10 | 1999-10-10 | Султанов Байрак Закиевич | Jet-type apparatus for washing wells |
GB2423104A (en) * | 2002-05-28 | 2006-08-16 | Weatherford Lamb | Downhole fluid circulation with a jet assembly |
RU2288342C2 (en) * | 2001-09-04 | 2006-11-27 | Санстоун Корпорейшн | Bottomhole drilling equipment with independent ejector pump |
RU2637254C2 (en) * | 2013-08-13 | 2017-12-01 | Сергей Георгиевич Фурсин | Method for creating depression on formation with well rotor drilling |
RU2685606C1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-04-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная организация "Инновация" (ООО НПО "Инновация") | Method for drilling well in disastrous lost circulation and device for its implementation |
RU2703553C1 (en) * | 2019-04-01 | 2019-10-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Depression-repression assembly for well completion and repair in difficult conditions |
RU2707312C1 (en) * | 2019-03-20 | 2019-11-26 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Equipment for selective treatment of beds |
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1735569A1 (en) * | 1990-05-21 | 1992-05-23 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Bottomhole cleaning device |
RU2139422C1 (en) * | 1997-06-10 | 1999-10-10 | Султанов Байрак Закиевич | Jet-type apparatus for washing wells |
RU2288342C2 (en) * | 2001-09-04 | 2006-11-27 | Санстоун Корпорейшн | Bottomhole drilling equipment with independent ejector pump |
GB2423104A (en) * | 2002-05-28 | 2006-08-16 | Weatherford Lamb | Downhole fluid circulation with a jet assembly |
RU2637254C2 (en) * | 2013-08-13 | 2017-12-01 | Сергей Георгиевич Фурсин | Method for creating depression on formation with well rotor drilling |
RU2685606C1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-04-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная организация "Инновация" (ООО НПО "Инновация") | Method for drilling well in disastrous lost circulation and device for its implementation |
RU2707312C1 (en) * | 2019-03-20 | 2019-11-26 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Equipment for selective treatment of beds |
RU2703553C1 (en) * | 2019-04-01 | 2019-10-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Depression-repression assembly for well completion and repair in difficult conditions |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4484625A (en) | Well casing perforated zone washing apparatus | |
RU2645044C1 (en) | Equipment and operations of movable interface unit | |
US20080135248A1 (en) | Method and apparatus for completing and fluid treating a wellbore | |
US20030042048A1 (en) | Down hole drilling assembly with independent jet pump | |
RU2287095C1 (en) | Jet well installation and method of its operation | |
US10060210B2 (en) | Flow control downhole tool | |
RU2412335C1 (en) | Oil well pumping unit with packer for extracting oil under abnormal conditions | |
WO1991017339A1 (en) | Method and apparatus for drilling and coring | |
RU2314411C1 (en) | Pump-vacuum device for well cleaning of sand plug | |
EA030727B1 (en) | Method for selective periodical exploitation of low-permeable formations and device for implementing the same | |
MX2007006573A (en) | Diverter tool. | |
WO2009157812A1 (en) | Well jet device for logging and developing horizontal wells with abnormally low formation pressure | |
RU2811358C1 (en) | Method for drilling and repairing wells with low formation pressures and device for its implementation | |
RU2393332C1 (en) | Well jet plant for cleaning of bottom holes from sand plugs in conditions of abnormal low formation pressures | |
CN106121590B (en) | Radial level drilling windowing filter back flush apparatus | |
WO2008066412A1 (en) | Well jet device logging and testing horizontal wells | |
CN106368630A (en) | Method and special tool for sand flushing | |
RU2782227C1 (en) | Method for processing the bottomhole formation zone and the device for its implementation | |
RU2155883C1 (en) | Borehole jet device | |
SU1113530A1 (en) | Drilling string | |
RU2164582C2 (en) | Configuration of lower part of drill pipe string to drive inclined or horizontal holes by screw face motor | |
RU2749058C1 (en) | Hydromechanical striker | |
RU2805679C1 (en) | Wellhead flow divider | |
RU2810382C1 (en) | Device for simultaneous drilling and fixing of sloughing zones and collapses when drilling well | |
RU2282760C1 (en) | Oil-well jet pump and method of its operation |