RU44997U1

RU44997U1 - DEVICE FOR RINSING A SAND STOP

Info

Publication number: RU44997U1
Application number: RU2004136702/22U
Authority: RU
Inventors: И.Х. Махмутов; В.И. Кострач; Р.З. Зиятдинов; М.Ф. Асадуллин; Ф.Б. Сулейманов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2004-12-14
Publication date: 2005-04-10

Abstract

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в текущем и капитальном ремонтах скважины, связанных с промывкой скважин с поглощающими пластами от песчаных пробок, осадков грязи, окалины и т.д. Устройство для промывки песчаной пробки состоит из корпуса с концентрично размещенным в нем патрубком, образующим с ним кольцевую полость. Снизу в патрубок ввернут наконечник любой конструкции в виде сопла или штуцера. Сверху на корпус навернута соединительная муфта, имеющая радиальные каналы для сообщения кольцевой полости с затрубным пространством. На наружной поверхности корпуса размещены верхняя и нижняя манжеты, которые выполнены в виде самоуплотняющихся резиновых рукавов, причем их нижние концы жестко закреплены на корпусе с помощью нижней прижимной муфты и концевой муфты с центратором, имеющим продольное отверстие. Верхняя манжета сверху жестко соединена со втулкой, установленной подвижно на корпусе под соединительной муфтой. Нижняя манжета сверху жестко соединена с верхней прижимной муфтой, которая выполнена подвижной и установлена на корпусе ниже ее наружной кольцевой выборки. Втулка и верхняя прижимная муфта оснащены пружинными центраторами и имеют возможность ограниченного осевого перемещения вниз относительно корпуса. Наружный диаметр D₁ нижней прижимной муфты и наружный диаметр D₂ верхней прижимной муфты равны между собой, но больше равных между собой наружного диаметра d₁ втулки и наружного диаметра d₂ концевой муфты. Благодаря тому, что в предлагаемом устройстве применены манжеты, выполненные в виде резиновых рукавов, раскрывающихся непосредственно в начале промывки скважины и уплотняющихся под действием давления промывки, и тем самым отсекающих поглощающий пласт, значительно повышается эффективность промывки песчаной пробки в скважинах с поглощающими пластами, а это, в свою очередь, снижает продолжительность и стоимость ремонтных работ.The proposal relates to the oil industry and can be used in the current and overhaul of wells associated with flushing wells with absorbing formations from sand plugs, mud sediments, scale, etc. A device for washing a sand cork consists of a housing with a concentric pipe placed in it, forming an annular cavity with it. From below, the tip of any design in the form of a nozzle or fitting is screwed into the nozzle. A coupling has been screwed onto the casing from above, having radial channels for communicating the annular cavity with the annulus. Upper and lower cuffs are placed on the outer surface of the casing, which are made in the form of self-sealing rubber sleeves, their lower ends being rigidly fixed to the casing with the help of a lower pressure sleeve and an end sleeve with a centralizer having a longitudinal hole. The upper cuff on top is rigidly connected to a sleeve mounted movably on the housing under the coupler. The lower cuff on top is rigidly connected to the upper clamping sleeve, which is movable and mounted on the housing below its outer ring selection. The sleeve and the upper pressure sleeve are equipped with spring centralizers and have the possibility of limited axial movement downward relative to the housing. The outer diameter D _{1 of the} lower pressure sleeve and the outer diameter D _{2 of the} upper pressure sleeve are equal to each other, but larger than the outer diameter d _{1 of the} sleeve and the outer diameter d _{2 of the} end sleeve. Due to the fact that the proposed device uses cuffs made in the form of rubber sleeves that open directly at the beginning of the flushing of the well and are compacted under the action of flushing pressure, and thereby cut off the absorbing layer, the efficiency of washing the sand plug in wells with absorbing layers is significantly increased, and this in turn, reduces the duration and cost of repairs.

Description

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в текущем и капитальном ремонтах скважин, связанных с промывкой скважин с поглощающими пластами от песчаных пробок, осадков грязи, окалины и т.д.The proposal relates to the oil industry and can be used in the routine and overhaul of wells associated with flushing wells with absorbing formations from sand plugs, mud sediments, scale, etc.

Известно устройство для промывки песчаных пробок (ав./св. SU №857428, МПК 7 Е 21 В 21/00, опуб. БИ №31 от 23.08.1981 г.), содержащее соединенный через муфту с колонной насосно-компрессорных труб корпус с концентрично размещенным в нем патрубком, образующим с ним кольцевую полость.A device for washing sand plugs (Av / St. SU No. 857428, IPC 7 E 21 B 21/00, publ. BI No. 31 of 08/23/1981), comprising a casing connected through a sleeve to a tubing string a pipe concentrically placed in it, forming an annular cavity with it.

Недостатком данного устройства является то, что оно не предотвращает поглощение промывочной жидкости при очистке перфорационных отверстий фильтра от песчаной пробки. Поэтому, по мере удаления пробки из забоя и очистки фильтра возрастает интенсивность поглощения пластом промывочной жидкости и в дальнейшем прекращается циркуляция и вынос песчаной пульпы на поверхность. При этом происходит осаждение взвешенных частиц песка и грязи в стволе скважины, что приводит тяжелым аварийным ситуациям: прихвату труб, длительному простаиванию скважин в капитальном ремонте. Прекращение промывки из-за поглощения жидкости приводит к тому, что скважина остается неочищенной от пробки и вводится в эксплуатацию с малым дебитом, повышенным содержанием механических примесей в добываемой продукции или вовсе простаивает из-за невозможности удаления пробки промывкой.The disadvantage of this device is that it does not prevent the absorption of washing liquid when cleaning the perforation holes of the filter from sand plugs. Therefore, as the plug is removed from the bottom and the filter is cleaned, the absorption rate of the washing liquid increases and the circulation and the removal of sand pulp to the surface cease. In this case, the suspended particles of sand and dirt are deposited in the wellbore, which leads to severe emergency situations: pipe sticking, prolonged shutdown of wells for overhaul. The cessation of flushing due to absorption of the liquid leads to the fact that the well remains unpurified from the plug and is put into operation with a low flow rate, an increased content of mechanical impurities in the produced product, or is completely idle due to the impossibility of removing the plug by washing.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для промывки песчаных пробок (ав./св. SU №1081334, МПК 7 Е 21 В 21/00, опуб. БИ №11 от 23.03.1984 г.), содержащее соединенный через муфту с колонной насосно-компрессорных труб корпус с концентрично размещенным в нем патрубком, образующим с ним кольцевую полость, две эластичные манжеты, установленные в верхней и нижней части корпуса, а соединительная муфта имеет радиальные каналы для сообщения кольцевой полости, образованной корпусом и патрубком, с затрубным пространством.The closest in technical essence is a device for washing sand plugs (Av / St. SU No. 1081334, IPC 7 E 21 V 21/00, publ. BI No. 11 of 03/23/1984), containing a pumping unit connected through a sleeve to the column -compressor pipes, the casing with a concentric pipe located in it, forming an annular cavity with it, two elastic cuffs installed in the upper and lower parts of the casing, and the coupling has radial channels for communicating the annular cavity formed by the casing and the pipe with the annulus.

Недостатками данного устройства является то, что манжеты находятся в постоянном контакте со стенками скважины, в результате чего возникает трение, которое The disadvantages of this device is that the cuffs are in constant contact with the walls of the well, resulting in friction, which

приводит к постепенному износу манжет в процессе спуска устройства к песчаной пробке, особенно в глубоких скважинах, что приводит к снижению герметичности в процессе промывки песчаной пробки, и как следствие, к увеличению расхода промывочной жидкости в поглощающих скважинах; кроме того, в запарафиненных скважинах в процессе спуска, ввиду плотного контакта, может произойти срыв манжеты, из-за чего снижается эффективность работы устройства.leads to gradual wear of the cuffs during the descent of the device to the sand plug, especially in deep wells, which leads to a decrease in tightness during the washing of the sand plug, and as a result, to an increase in the flow rate of the washing fluid in the absorbing wells; in addition, in paraffin wells during the descent process, due to tight contact, the cuff may break, which reduces the efficiency of the device.

Задачей предполагаемой полезной модели является повышение эффективности работы устройства в скважинах с поглощающими пластами.The objective of the proposed utility model is to increase the efficiency of the device in wells with absorbing formations.

Устройство для промывки песчаной пробки содержит корпус с концентрично размещенным в нем патрубком, образующим с ним кольцевую полость, соединительную муфту, имеющую радиальные каналы для сообщения кольцевой полости с затрубным пространством, верхнюю и нижнюю манжеты, нижние концы которых жестко закреплены на корпусе с помощью верхней прижимной муфты и концевой муфты, с центратором, имеющим продольное отверстие, верхнюю прижимную муфту и наконечник.A device for washing a sand plug includes a housing with a concentric pipe located in it, forming an annular cavity with it, a connecting sleeve having radial channels for communicating the annular cavity with the annulus, upper and lower cuffs, the lower ends of which are rigidly fixed to the housing using the upper clamp couplings and end couplings, with a centralizer having a longitudinal hole, an upper pressure clutch and a tip.

Новым является то, что манжеты выполнены в виде самоуплотняющихся резиновых рукавов, причем верхняя манжета сверху жестко соединена со втулкой, установленной подвижно на корпусе под соединительной муфтой, а нижняя манжета сверху жестко соединена с верхней прижимной муфтой, которая выполнена подвижной и установлена на корпусе ниже ее наружной кольцевой выборки, при этом втулка и верхняя прижимная муфта оснащены пружинными центраторами и имеют возможность ограниченного осевого перемещения вниз относительно корпуса, причем наружные диаметры верхней и нижней прижимных муфт равны между собой, но больше равных между собой наружных диаметров втулки и концевой муфты.New is that the cuffs are made in the form of self-sealing rubber sleeves, with the upper cuff on top rigidly connected to a sleeve mounted movably on the housing under the coupling, and the lower cuff on top rigidly connected to the upper clamp sleeve, which is movable and mounted on the casing below it external annular selection, while the sleeve and the upper clamping sleeve are equipped with spring centralizers and have the possibility of limited axial movement downward relative to the housing, and the outer dia The meters of the upper and lower pressure couplings are equal to each other, but more than the outer diameters of the sleeve and the end coupling equal to each other.

На фиг. изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.In FIG. The proposed device is shown in longitudinal section.

Устройство для промывки песчаной пробки состоит из корпуса 1 с концентрично размещенным в нем патрубком 2, образующим с ним кольцевую полость 3. Снизу в патрубок 2 ввернут наконечник 4 любой конструкции в виде сопла или штуцера.A device for washing a sand cork consists of a housing 1 with a nozzle 2 concentrically placed in it, forming an annular cavity 3. A tip 4 of any design in the form of a nozzle or nozzle is screwed into the nozzle 2 below.

Сверху на корпус 1 навернута соединительная муфта 5, имеющая радиальные каналы 6 для сообщения кольцевой полости 3 с затрубным пространством 7.From above, a sleeve 5 is screwed onto the housing 1, having radial channels 6 for communicating the annular cavity 3 with the annulus 7.

На наружной поверхности корпуса 1 размещены верхняя 8 и нижняя 9 манжеты, которые выполнены в виде самоуплотняющихся резиновых рукавов, причем их нижние концы жестко закреплены на корпусе 1 с помощью нижней прижимной муфты 10 и концевой муфты 11 с центратором 12, имеющим продольное отверстие 13. Верхняя манжета 8 сверху жестко соединена с втулкой 14, установленной подвижно на корпусе 1 под соединительной муфтой 5.On the outer surface of the housing 1 there are upper 8 and lower 9 cuffs, which are made in the form of self-sealing rubber sleeves, and their lower ends are rigidly fixed to the housing 1 with the help of a lower pressure sleeve 10 and an end sleeve 11 with a centralizer 12 having a longitudinal hole 13. Upper the cuff 8 is rigidly connected from above to the sleeve 14 mounted movably on the housing 1 under the coupling 5.

Нижняя манжета 9 сверху жестко соединена с верхней прижимной муфтой 15, которая выполнена подвижной и установлена на корпусе 1 ниже ее наружной кольцевой выборки 16. Втулка 14 и верхняя прижимная муфта 15 оснащены пружинными центраторами 17 и 18 соответственно, и имеют возможность ограниченного осевого перемещения вниз относительно корпуса 1.The lower cuff 9 is rigidly connected to the upper clamping sleeve 15, which is movable and mounted on the housing 1 below its outer ring sample 16. The sleeve 14 and the upper clamping sleeve 15 are equipped with spring centralizers 17 and 18, respectively, and have limited axial movement downward relative to housing 1.

Наружный диаметр D₁ нижней прижимной муфты 10 и наружный диаметр D₂ верхней прижимной муфты 15 равны между собой, но больше равных между собой наружного диаметра d₁ втулки 14 и наружного диаметра d₂ концевой муфты 11.The outer diameter D _{1 of the} lower pressure sleeve 10 and the outer diameter D _{2 of the} upper pressure sleeve 15 are equal to each other, but are more equal than the outer diameter d _{1 of the} sleeve 14 and the outer diameter d _{2 of the} end sleeve 11.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед спуском устройства в скважину 19 подбирают длину L устройства (см. фиг.) таким образом, чтобы верхняя манжета 8 находились выше, а нижняя манжета 9 ниже поглощающего пласта 20, учитывая следующее соотношение:Before the device is lowered into the well 19, the device length L is selected (see Fig.) So that the upper cuff 8 is higher and the lower cuff 9 is lower than the absorbing layer 20, taking into account the following ratio:

где, L - расстояние между верхней и нижней прижимной муфтами устройства, м;where, L is the distance between the upper and lower pressure clutches of the device, m;

h - толщина пласта или интервала поглощающего участка фильтра, м;h is the thickness of the reservoir or interval of the absorbing section of the filter, m;

1 - длина манжеты, м.1 - cuff length, m.

Далее устройство в сборе, как показано на фиг., на колонне насосно-компрессорных труб 21 спускают в скважину 19 в интервал поглощающего пласта 20, при этом в процессе спуска устройства верхняя 8 и нижняя 9 манжеты не контактируют со стенками скважины 19 благодаря пружинным центраторам 17 и 18, расположенным на наружной поверхности втулки 14 и верхней прижимной муфты 15, которые постоянно находятся в контакте со стенками скважины 19, при этом верхняя 8 и нижняя 9 манжеты выполнены в виде самоуплотняющихся резиновых рукавов и находятся в вытянутом положении при спуске устройства, то есть не контактируют со стенками скважины (см. фиг.).Next, the assembled device, as shown in Fig., On the tubing string 21 is lowered into the well 19 in the interval of the absorbing formation 20, while during the descent of the device, the upper 8 and lower 9 cuffs do not contact the walls of the well 19 due to spring centralizers 17 and 18, located on the outer surface of the sleeve 14 and the upper clamping sleeve 15, which are constantly in contact with the walls of the well 19, while the upper 8 and lower 9 cuffs are made in the form of self-sealing rubber sleeves and are in an elongated position during the descent of the device, that is, they do not come into contact with the walls of the well (see. Fig.).

Установив устройство напротив поглощающего пласта, поднимают вверх колонну насосно-компрессорных труб 21 вместе с устройством на длину манжеты - 1, при этом благодаря пружинным центраторам 17 и 18 втулка 14 и верхняя прижимная муфта 15 остаются неподвижными, а корпус 1 вместе с остальными деталями устройства поднимается вверх, при этом верхняя 8 и нижняя 9 манжеты, выполненные в виде самоуплотняющихся рукавов, раскрываются (на фиг. не показано), отсекая поглощающий пласт, после чего начинают промывку песчаной пробки 22.Having installed the device opposite the absorbing layer, the tubing string 21 is lifted up together with the device to the length of the cuff - 1, while thanks to the spring centralizers 17 and 18, the sleeve 14 and the upper pressure sleeve 15 remain stationary, and the housing 1, together with the remaining parts of the device, rises upward, while the upper 8 and lower 9 cuffs, made in the form of self-sealing sleeves, open (not shown in Fig.), cutting off the absorbing layer, and then start washing the sand plug 22.

Промывочную жидкость через колонну насосно-компрессорных труб 21 подают на наконечник 4. Струя, размывая песчаную пробку 22, выносит ее через продольные отверстия 13 центратора 12 в кольцевое пространство 3 и далее сквозь радиальные каналы б соединительной муфты 5 в затрубное пространство 7 и на поверхность, при этом уплотнение верхней 8 и нижней 9 манжет, находящихся в раскрытом состоянии, к стенкам скважины 19 осуществляется за счет давления, возникающего в процессе промывки скважины от песчаной пробки.The flushing fluid through the column of tubing 21 is supplied to the tip 4. The jet, washing out the sand plug 22, carries it out through the longitudinal holes 13 of the centralizer 12 into the annular space 3 and then through the radial channels b of the coupling 5 into the annular space 7 and onto the surface, wherein the sealing of the upper 8 and lower 9 cuffs, in the open state, to the walls of the well 19 is due to the pressure arising in the process of washing the well from the sand plug.

По окончании промывки подачу промывочной жидкости прекращают и извлекают устройство на поверхность.At the end of the washing, the supply of washing liquid is stopped and the device is removed to the surface.

Движение промывочной жидкости при промывке через колонну насосно-компрессорных труб 21 (прямая промывка) показано стрелками. Если промывку осуществляют путем подачи жидкости в затрубное пространство 7 (обратная промывка), то пульпа выносится на поверхность по колонне насосно-компрессорных труб 21.The movement of the flushing fluid during flushing through the tubing string 21 (direct flushing) is indicated by arrows. If the flushing is carried out by supplying fluid to the annulus 7 (backwash), then the pulp is carried to the surface along the column of tubing 21.

Благодаря тому, что в предлагаемом устройстве применены манжеты, выполненные в виде резиновых рукавов, раскрывающихся непосредственно в начале промывки скважины и уплотняющихся под действием давления промывки, и тем самым отсекающих поглощающий пласт, значительно повышается эффективность промывки песчаной пробки в скважинах с поглощающими пластами, а это, в свою очередь, снижает продолжительность и стоимость ремонтных работ.Due to the fact that the proposed device uses cuffs made in the form of rubber sleeves that open directly at the beginning of the flushing of the well and compacted under the pressure of the flush, and thereby cut off the absorbing layer, the efficiency of washing the sand plug in wells with absorbing layers is significantly increased, and this in turn, reduces the duration and cost of repairs.

Claims

A device for washing a sand plug, comprising a housing with a concentrically arranged nozzle forming an annular cavity with it, a connecting sleeve having radial channels for communicating the annular cavity with the annulus, upper and lower cuffs, the lower ends of which are rigidly fixed to the housing using the upper pressure sleeve and end sleeve, with a centralizer having a longitudinal hole, an upper pressure sleeve and a tip, characterized in that the cuffs are made in the form of self-sealing rubber sleeves, moreover, the upper cuff on top is rigidly connected to a sleeve mounted movably on the housing under the coupler, and the lower cuff on top is rigidly connected to an upper clamp that is movable and mounted on the housing below its outer ring selection, while the sleeve and upper clamp are equipped with spring centralizers and have the possibility of limited axial movement downward relative to the housing, and the outer diameters of the upper and lower pressure couplings are equal to each other, but more equal to each other outer diameters of the sleeve and the end coupling.