RU33599U1 - Устройство для очистки скважины от песчаной пробки - Google Patents

Description

20Оо I .. ..|.| I,,,, ,1

1 7

9

О 3

2

ПАТЕНТНЫЙ ОТДЕЛ -1г« и Объект-устройство Устройство для «чис™ скважкяы от песчаной пробки Пре ожение стнос„.я к „ефте одс«ь«й „ро.шле„„ост. и может 6... спользовано при очистке скважин от песчаных пробок. ,р.„ио«. на корите , подпржииенная нар.жио. пр,жи„о« ™л.. „. из „ижнето ко..а и еер.ие™ иар..но™ стакана. В еер.не« части о корн.а и«ее.я „р«о, -а канав. которой ,ста апе„ендаль.ь,епроточкисвзапмнопротизо„олож„™„угла.и конусности,. „е„о. .тро«с™а являете, сложность ко„стр,киии, оа.ловлеи„ая .. конта е со (С.ес. ра.че« жи.кост„ „ неска) снижает Эффективность его использования. наиболее ел„зки« по .хническо« к предлагаемому является устройство д. очистки скзажин от песчаиь.. про5ок, содержап ее циркуляниояну. муфту, ,„,,. навинчена спедн.ьная муфта. На наружной поверхности корпуса уста- „„ ,. манжета, которая рас„ - „ з„имно« .о. В середине .нркуля„ионно„ муфт, имеется ™ездо, в резьбу которого МПК 7 Е 21 837/00,21/00

ввинчен нижний конец внутреннего патрубка, а его верхний конец снаружи загерметизирован сальниковой набивкой и грундбуксой, что исключает возможность прохода рабочей жидкости через соединение патрубка со специальной муфтой. Существенными недостатками устройства являются:

-сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей; -осложненный интенсивный вынос шлама из-за различных площадей внутренних

поперечньщ сечений внутреннего патрубка и промывочных труб;

-повреждение самоуплотняющейся манжеты за счет трения о стенки скважины в процессе спуска его к песчаной пробке, что снижает эффективности очистки.

Задачей полезной модели является разработка устройства более простой конструкции, позволяющей повысить эффективность очистки скважины от песчаной пробки за счет оптимизации процесса ее размыва с интенсивным выносом шлама, надежной герметизации заколонного пространства и сохранения целостности самоуплотняющейся манжеты во время спуска в скважину.

Указанная задача решается предлагаемым устройством, содержащим патрубок, концентрично установленный в полом корпусе, самоуплотняющуюся манжету и зажимную гайку.

Новым является то, что оно снабжено запорным элементом в виде резинового шарика с решеткой и полой цилиндрической насадкой, на внутренней поверхности которой выполнена конусная расточка, в которую установлен резиновый шарик, зафиксированный в ней решеткой, при этом сама полая цилиндрическая насадка соединена с нижней частью полого корпуса; снабжено четырьмя отводами, расположенными радиально в полом корпусе и сообш,ающими внутреннее пространство заглушенного снизу патрубка с зоной образования песчаной пробки; причем между стенкой скважины и самоуплотняющейся манжетой имеется зазор с расчетной площадью S|, которая определяется по следующей зависимости:

S - площадь поперечного кольцевого сечения между наружным диаметром самоуплотняющейся манжеты и внутренним диаметром стенки скважины, $2 площадь внутреннего поперечного сечения одного отвода, м.

Новым также является то, что внутренний диаметр патрубка равен внутреннему диаметру промывочных труб.

Новым также является то, что оно снабжено ограничителем, жестко соединенным с полым корпусом при помощи тяг, которые определяют оптимальное расстояние для эффективного размыва песчаной пробки, равное 0,15 - 0,25 м.

Новым также является то, что оно снабжено жесткими центраторами, установленными на зажимной гайке в верхней части полого корпуса, наружные диаметры которых больше наружного диаметра самоуплотняющейся манжеты.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство.

Оно состоит из патрубка 1, заглушенного снизу и концентрично расположенного в полом корпусе 2, на нижний конец которого навинчена полая цилиндрическая насадка 3, имеющая внутреннюю конусную расточку 4, в которую установлен запорный элемент 5 в виде резинового шарика и зафиксирован в ней решеткой 6. Четыре радиально расположенных отвода 7 сообщают внутреннюю полость патрубка 1 с зоной образования песчаной пробки 8.

На наружной поверхности полого корпуса 2 установлена самоуплотняющаяся манжета 9, которая нижней стороной опирается в уступ 10, а с верхней стороны поджата зажимной гайкой 11, навинченной на верхний конец полого корпуса 2. Зал имная гайка 11 оснащена жесткими центраторами 12. Ограничитель 13 при помощи тяг 14 жестко соединен с уступом 10.

Запорный элемент 5 в виде резинового шарика рассчитан на определенное давление, при достижении которого оно выпадает в зону образования песчаной пробки. Причем наружные диаметры жестких центраторов di чуть больше наружного диаметра самоуплотняющейся манжеты d2, поэтому во время спуска она не повреждается, а в

процессе размыва песчаной пробки обеспечивает надежную герметизацию заколонного пространства.

Для эффективной работы устройства необходимо соблюдение соотношения конструктивных размеров элементов, которое определяют по зависимости (1).

Устройство работает следующим образом.

Его соединяют с помощью муфты 15 к колонне промывочных труб 16 (например, к гибкой трубе) и спускают в скважину 17 до зоны образования песчаной пробки 8. Устье скважины герметизируют сальником 18, позволяющим сохранять устье герметичным в процессе спуска колонны промывочных труб и в процессе размыва песчаной пробки. Затем подают рабочую жидкость (например, техническую воду с поверхностноактивными веществами) под определенным давлением в заколонное пространство скважины 17. Рабочая жидкость попадает в кольцевой зазор расчетной площадью поперечного сечения Si, образованный самоуплотняющейся манжетой 9 и стенкой скважины 17, увеличивает свой скоростной напор. В итоге, под самоуплотняющейся манжетой 9 в результате резкого расширения кольцевого сечения происходит падение давления, а поскольку рабочая жидкость, параллельно поступающая в камеру над резиновым шариком 5, образованную патрубком 1 и полым корпусом 2, не поступает в пространство под самоуплотняющейся манжетой, то это приводит к увеличению давления над самоуплотняющейся манжетой и надежно прижимает ее воротник к стенке скважины, перекрывая заколонное пространство скважины. Давление в устройстве продолжает расти и, достигнув определенного значения, выдавливает резиновый щарик 5 в зону образования песчаной пробки 7. Вслед за резиновым шариком 5 сквозь полую цилиндрическую насадку 3 струя рабочей жидкости устремляется на песчаную пробку, размывая ее. Смесь размытой песчаной пробки и рабочей жидкости попадает через отводы 7 в патрубок 1 и поднимается по колонне промывочных труб 16 на поверхность. В процессе размыва песчаной пробки и выноса шлама на поверхность колонна 4

промывочных труб 16 спускается в скважину 17 на высоту песчаной пробки. По окончании очистки скважины от песчаной пробки с устья скважины 17 снимают сальник 18 и извлекают колонну промывочных труб с устройством на поверхность.

Предлагаемое устройство проще по конструкции, а благодаря надежному перекрытию заколонного пространства скважины самоуплотняющейся манжетой в процессе размыва песчаной пробки и высокой скорости восходящего потока щлама в промывочных трубах, достигнутой за счет одинаковой площади внутренних поперечных сечений патрубка и промывочных труб, а также оптимально подобранное опытным путем расстояние L между полой цилиндрической насадкой и песчаной пробкой в процессе ее размыва позволяют значительно повысить эффективность очистки скважины, и, следовательно, снизить стоимость проведения работ и сэкономить значительные материальньге средства.

1.Аналог. А.С. № 829877, МКИ Е21 В37/00 МКИ Е21 21/00,1981.

2.Прототип. Амиров А.Д., Овнатанов С.Т., Яшин А.С. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин. - М.,Недра, 1975, с.214-216.

Использованная информация

Claims (4)

1. Устройство для очистки скважины от песчаной пробки, содержащее патрубок, концентрично установленный в полом корпусе, самоуплотняющуюся манжету и зажимную гайку, отличающееся тем, что оно снабжено запорным элементом в виде резинового шарика с решеткой и полой цилиндрической насадкой, на внутренней поверхности которой выполнена конусная расточка, в которую установлен резиновый шарик, зафиксированный в ней решеткой, при этом сама полая цилиндрическая насадка соединена с нижней частью полого корпуса, снабжено четырьмя отводами, расположенными радиально в полом корпусе и сообщающими внутреннее пространство заглушенного снизу патрубка с зоной образования песчаной пробки, причем между стенкой скважины и самоуплотняющейся манжетой имеется зазор с расчетной площадью S₁, которая определяется по следующей зависимости:

S₁<S≤4S₂

где S - площадь внутреннего поперечного сечения патрубка, м²;

S₁ - площадь поперечного кольцевого сечения между наружным диаметром самоуплотняющейся манжеты и внутренним диаметром стенки скважины, м²;

S₂ - площадь внутреннего поперечного сечения одного отвода, м².

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренний диаметр патрубка равен внутреннему диаметру промывочных труб.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено ограничителем, жестко соединенным с полым корпусом при помощи тяг, которые определяют оптимальное расстояние для эффективного размыва песчаной пробки, равное 0,15÷0,25 м.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено жесткими центраторами, установленными на зажимной гайке в верхней части полого корпуса, наружные диаметры которых больше наружного диаметра самоуплотняющейся манжеты.