RU48203U1

RU48203U1 - DEVICE FOR RESTORING COLLECTOR PROPERTIES OF THE FORM

Info

Publication number: RU48203U1
Application number: RU2005115723/22U
Authority: RU
Inventors: Ф.Ф. Ахмадишин; Р.Г. Габдуллин; Д.В. Страхов; В.Б. Оснос; Р.З. Зиятдинов; А.Н. Семенов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2005-09-27

Abstract

Полезная можель найдет преимущественное применение в горизонтальных скважинах, оснащенных хвостовиками и скважинах с обильным пескопроявлением для очистки призабойной зоны продуктивного пласта от шлама, песка, парафина, смол и других трудноизвлеуаемых промывкой отложений. Обеспечиваются относительно низкие эксплуатационные затраты и расширяются функциональные возможности устройства. Сущность полезной модели. Устройство состоит из полого штока с кольцевым выступом, корпуса с хвостовиком, пакера с расширяющим конусом, обратного клапана с седлом и уплотнительных элементов, при этом корпус соединен с расширяющим конусом с возможностью осевого перемещения вверх и взаимодействия с пакером снизу, а шток и хвостовик выполнены с радиальными каналами, причем полый шток и корпус в исходном положении зафиксированы соответственно сверху и снизу относительно расширяющего конуса срезными элементами, при этом полый шток дополнительно оснащен технологическим клапаном, выполненным с возможностью ограниченного упором перемещения вверх и зафиксированным срезным винтом, а кольцевой выступ полого штока выполнен на внутренней поверхности, при этом седло обратного клапана расположено в верхней части расширяющего конуса, причем седло и кольцевой выступ в рабочем положении выполнены с возможностью взаимодействия соответственно с технологическим клапаном и расширяющим конусом, радиальные каналы полого штока расположены в исходном положении между расширяющим конусом и кольцевым выступом. Длину хвостовика берут из расчета, чтобы его конец находился ниже перфорационных отверстий, а пакер - выше перфорационных отверстий продуктивного пласта. Благодаря тому, что предлагаемое устройство для очистки скважины спускается на НКТ, а не на канате, устройство найдет широкое применение в горизонтальных скважинах, оснащенных хвостовиками меньшего диаметра и скважинах с обильным пескопроявлением для очистки призабойной зоны продуктивного пласта от шлама, песка, парафина, смол и других трудноизвлекаемых промывкой отложений. Обеспечиваются относительно низкие эксплуатационные затраты и расширяются функциональные возможности устройства.Useful Mozhel will find predominant use in horizontal wells equipped with shanks and wells with abundant sand development for cleaning the bottom-hole zone of the reservoir from sludge, sand, paraffin, resins and other hard-to-wash deposits. Relatively low operating costs are provided and the functionality of the device is expanded. The essence of the utility model. The device consists of a hollow rod with an annular protrusion, a body with a shank, a packer with an expanding cone, a check valve with a seat and sealing elements, while the body is connected to the expanding cone with the possibility of axial upward movement and interaction with the packer from below, and the rod and shank are made with radial channels, moreover, the hollow rod and the body in the initial position are fixed respectively from above and below relative to the expanding cone by shear elements, while the hollow rod is additionally equipped with technological a valve made with limited upward movement and fixed with a shear screw, and the annular protrusion of the hollow rod is made on the inner surface, while the non-return valve seat is located in the upper part of the expanding cone, and the seat and the annular protrusion in the working position are designed to interact, respectively with a process valve and an expansion cone, the radial channels of the hollow rod are located in the initial position between the expansion cone and the annular protrusion. The length of the shank is taken from the calculation so that its end is below the perforation holes, and the packer is higher than the perforations of the reservoir. Due to the fact that the proposed device for cleaning the well descends onto the tubing, and not on the rope, the device will be widely used in horizontal wells equipped with shanks of smaller diameter and wells with abundant sand development to clean the bottomhole zone of the reservoir from sludge, sand, paraffin, resins and other hard-to-wash deposits. Relatively low operating costs are provided and the functionality of the device is expanded.

Description

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в качестве оборудования для очистки призабойной зоны продуктивного пласта и забоя скважины от шлама, песка, парафина, смол и других трудноизвлекаемых промывкой отложений.The proposal relates to the oil industry and can be used as equipment for cleaning the bottom-hole zone of the reservoir and the bottom of the well from sludge, sand, paraffin, resins and other deposits difficult to be washed by washing.

Известно «Устройство для очистки скважины» (Патент РФ №2068079, МКИ 6 Е 21 37/00, 21/00, 1996), содержащее полый шток с кольцевым выступом и установленным на нем сбивным клапаном и пружиной сжатия, корпус с обратным клапаном, соединенный с хвостовиком и пакером, причем шток и хвостовик выполнены с радиальными каналами, срезные и уплотнительные элементы.It is known “Device for cleaning wells” (RF Patent No. 2068079, MKI 6 E 21 37/00, 21/00, 1996), containing a hollow rod with an annular protrusion and mounted on it with a knock-off valve and a compression spring, a body with a check valve connected with a shank and a packer, and the rod and shank are made with radial channels, shear and sealing elements.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является «Устройство для очистки скважины» (Патент РФ №2186947, МКИ 7 Е 21 37/00, 2002). Устройство состоит из полого штока, выполненного с двумя рядами радиальных каналов, разделенными между собой глухой поперечной перегородкой и в исходном положении перекрытых подпружиненной втулкой с цилиндрической выборкой внутри. Шток соединен с расширяющим конусом пакера. Корпус имеет обратный клапан и хвостовик и соединен с расширяющим конусом пакера. Полый шток имеет сбивной клапан. В исходном положении расширяющий конус соединен с корпусом и полым штоком срезными элементами. В рабочем положении расширяющий конус взаимодействует с выступом корпуса, а полый шток - с выступом расширяющего конуса.The closest in technical essence to the proposed one is “Device for cleaning wells” (RF Patent No. 2186947, MKI 7 E 21 37/00, 2002). The device consists of a hollow rod, made with two rows of radial channels, separated by a blank transverse partition and in the initial position covered by a spring-loaded sleeve with a cylindrical selection inside. The stem is connected to the expansion cone of the packer. The housing has a check valve and a shank and is connected to the expansion cone of the packer. The hollow stem has a tap valve. In the initial position, the expansion cone is connected to the body and the hollow rod by shear elements. In the working position, the expansion cone interacts with the protrusion of the housing, and the hollow rod interacts with the protrusion of the expansion cone.

Как аналогу, так и прототипу присущи общие недостатки конструкции, а именно:Both the analogue and the prototype have common design flaws, namely:

- сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей и недостаточная ее жесткость;- the complexity of the design, due to the large number of nodes and parts and its insufficient rigidity;

- низкая эффективность очистки скважины, обусловленная тем, что сообщение подпакерного пространства с внутренним пространством НКТ (насосно -компрессорных труб) произойдет раньше, чем будет достигнута окончательная запакеровка устройства, в результате этого НКТ будут заполнены скважинной жидкостью, а не загрязнениями из пласта и пластовой жидкостью;- low efficiency of well cleaning, due to the fact that the communication between the sub-packer space and the internal space of tubing (tubing) will occur before the final packing of the device is achieved, as a result of which the tubing will be filled with borehole fluid, and not with contaminants from the reservoir and formation fluid ;

- устройство позволяет достичь временного эффекта, т.к. после его подъема вместе с пакером, загрязнения, находящиеся в стволе скважины, будут опять входить в поры и каналы продуктивного пласта и снижать его проницаемость.- the device allows to achieve a temporary effect, because after it is lifted along with the packer, the contaminants in the wellbore will again enter the pores and channels of the reservoir and reduce its permeability.

Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание устройства с относительно низкими эксплуатационными затратами и с расширенными функциональными возможностями.The technical task of the proposed utility model is to create a device with relatively low operating costs and with advanced functionality.

Техническая задача решается предлагаемым устройством содержащим полый шток с кольцевым выступом, корпус с хвостовиком, пакер с расширяющим конусом, обратный клапан с седлом и уплотнительные элементы, при этом корпус соединен с расширяющим конусом с возможностью осевого перемещения вверх и взаимодействия с пакером снизу, а шток и хвостовик выполнены с радиальными каналами, причем полый шток и корпус в исходном положении зафиксированы соответственно сверху и снизу относительно расширяющего конуса срезными элементами.The technical problem is solved by the proposed device containing a hollow rod with an annular protrusion, a body with a shank, a packer with an expanding cone, a check valve with a seat and sealing elements, while the body is connected to the expanding cone with the possibility of axial movement up and interacting with the packer from below, and the rod and the shank is made with radial channels, and the hollow rod and the housing in the initial position are fixed respectively from above and below relative to the expanding cone by shear elements.

Новым является то, что полый шток дополнительно оснащен технологическим клапаном, выполненным с возможностью ограниченного упором перемещения вверх и зафиксированным срезным винтом, а кольцевой выступ полого штока выполнен на внутренней поверхности, при этом седло обратного клапана герметично установлено в верхней части расширяющего конуса, причем седло обратного клапана и кольцевой выступ в рабочем положении выполнены с возможностью взаимодействия соответственно с технологическим клапаном и расширяющим конусом, радиальные каналы полого штока расположены в исходном положении между расширяющим конусом и кольцевым выступом.What is new is that the hollow stem is additionally equipped with a process valve made with limited upward movement and fixed with a shear screw, and the annular protrusion of the hollow stem is made on the inner surface, while the non-return valve seat is sealed in the upper part of the expanding cone, and the non-return seat the valve and the annular protrusion in the working position are configured to interact with the process valve and the expanding cone, radial channels the hollow rod are located in the initial position between the expanding cone and the annular protrusion.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе, спущенное в сважину.The drawing shows the proposed device in longitudinal section, lowered into the well.

Устройство для очистки скважины, содержащее полый шток 1 с кольцевым выступом 2 на внутренней поверхности, корпус 3 с хвостовиком 4, пакер 5 с расширяющим конусом 6, обратный клапан 7 (шар) с седлом 8, герметично установленным в верхней части расширяющего конуса 6, и уплотнительные элементы 9 и 10. Корпус 3 соединен с расширяющим конусом 6 с возможностью осевого перемещения вверх и взаимодействия с пакером 5 снизу. Полый шток 1 и хвостовик 4 выполнены с радиальными каналами 11 и 12 соответственно. Полый шток 1 и корпус 3 в исходном положении зафиксированы соответственно сверху и снизу относительно расширяющего конуса срезными элементами 13 и 14. Полый шток 1 дополнительно оснащен технологическим клапаном 15, выполненным с возможностью ограниченного упором 16 перемещения вверх и зафиксированным срезным винтом 17. Седло 8 обратного клапана 7 и кольцевой выступ 2 в рабочем положении выполнены с возможностью взаимодействия соответственно с технологическим клапаном 15 и расширяющим конусом 6. Радиальные A device for cleaning a well, comprising a hollow stem 1 with an annular protrusion 2 on the inner surface, a housing 3 with a shank 4, a packer 5 with an expansion cone 6, a check valve 7 (ball) with a seat 8 sealed in the upper part of the expansion cone 6, and sealing elements 9 and 10. The housing 3 is connected to the expanding cone 6 with the possibility of axial movement up and interaction with the packer 5 from the bottom. The hollow rod 1 and the shank 4 are made with radial channels 11 and 12, respectively. The hollow rod 1 and the housing 3 in the initial position are fixed respectively from above and below relative to the expanding cone by the shear elements 13 and 14. The hollow rod 1 is additionally equipped with a process valve 15 made with the possibility of limited upward movement 16 and fixed with a shear screw 17. The seat 8 of the check valve 7 and the annular protrusion 2 in the working position are configured to interact respectively with the process valve 15 and the expanding cone 6. Radial

каналы 11 полого штока 1 расположены в исходном положении между расширяющим конусом 6 и кольцевым выступом 2.channels 11 of the hollow rod 1 are located in the initial position between the expanding cone 6 and the annular protrusion 2.

Длину хвостовика 4 берут из расчета, чтобы радиальные отверстия 12 находились ниже перфорационных отверстий 18 продуктивного пласта 19 скважины 20, а пакер 5 - выше перфорационных отверстий 18.The length of the shank 4 is taken so that the radial holes 12 are below the perforation holes 18 of the productive formation 19 of the well 20, and the packer 5 is above the perforation holes 18.

Работает устройство следующем образом.The device operates as follows.

Устройство в собранном виде на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 21 спускают в скважину до упора хвостовиком 4 на забой скважины 20.The device is assembled on the string of tubing 21 is lowered into the well until it stops with a liner 4 to the bottom of the well 20.

Затем инструмент разгружают, в результате чего разрушаются срезные элементы 14 и расширяющийся конус 6 опускается вниз, растягивает и прижимает пакер 5 к стенкам скважины 20, разобщая тем самым внутрискважинное пространство продуктивного пласта. При дальнейшей разгрузке инструмента, разрушается срезной элемент 13, полый шток 1 движется вниз и упирается поперечным выступом 2 в верхнюю часть расширяющегося штока 6. В это время седло обратного клапана 8 упирается в упор 16 технологического клапана 15, перемещая его вверх, при этом срезается срезной элемент 17 и технологический клапан 15 открывается. В это время происходит соединение внутреннего пространства полого штока 1 и НКТ 21 с пространством под пакером 5, а так как внутри НКТ 21 давление атмосферное, на пласт 19 создается значительная депрессия. Под действием разницы давлений загрязнения и шлам из пласта 19, с забоя и со стенок скважины 20 через хвостовик 4, расширяющийся конус 6, обратный 7 и технологический 15 клапаны поступают в НКТ 21. Через короткий промежуток времени (всего несколько секунд - это время для каждой скважины и каждого пласта разное и зависит от пластового давления, пористости, проницаемости пласта и степени его загрязненности, его определяют экспериментальным путем) колонну НКТ 21, а с ней и полый шток 1 поднимают на расчетную высоту, при этом под действием столба жидкости, находящегося выше технологического клапана 15, последний закрывается, пространства над и под пакером 5 разобщаются и имплозионное воздействие на пласт 19 прекращается. Благодаря тому, что технологический клапан 15 перекрывает пространства над и под пакером 5, все загрязнения из скважины 20 находятся внутри полого штока 1 и НКТ 21.Then the tool is unloaded, as a result of which the shear elements 14 are destroyed and the expanding cone 6 drops down, stretches and presses the packer 5 against the walls of the well 20, thereby separating the downhole space of the reservoir. With further unloading of the tool, the shear element 13 is destroyed, the hollow stem 1 moves down and abuts with a transverse protrusion 2 at the top of the expanding rod 6. At this time, the seat of the check valve 8 abuts the stop 16 of the process valve 15, moving it up, while the shear is cut off element 17 and process valve 15 opens. At this time, the inner space of the hollow rod 1 and tubing 21 are connected with the space under the packer 5, and since the pressure inside the tubing 21 is atmospheric, significant depression is created on the reservoir 19. Under the influence of the difference in the pressure of pollution and sludge from the reservoir 19, from the bottom and from the walls of the borehole 20, through the liner 4, the expanding cone 6, the return 7 and the process 15 valves enter the tubing 21. After a short period of time (just a few seconds is the time for each the borehole and each formation is different and depends on the reservoir pressure, porosity, permeability of the formation and the degree of contamination, it is determined experimentally) the tubing string 21, and with it the hollow rod 1 is raised to the calculated height, while under the influence of the column and located above the process valve 15, the latter is closed, the spaces above and below the packer 5 and uncoupling implosion effect on reservoir 19 ceases. Due to the fact that the process valve 15 covers the spaces above and below the packer 5, all contaminants from the well 20 are located inside the hollow rod 1 and tubing 21.

После завершения операции по очистке скважины из скважины 20 на колонне НКТ 21 извлекаются полый шток 1 с технологическим клапаном 15, остальные детали остаются в скважине 20.After the completion of the operation to clean the well from the well 20, the hollow rod 1 with the process valve 15 is removed on the tubing string 21, the remaining parts remain in the well 20.

Депрессию на пласт можно регулировать путем заливки расчетного объема жидкости в НКТ.Depression on the formation can be controlled by pouring the calculated volume of fluid into the tubing.

Затем в скважину спускают насос и производят освоение и эксплуатацию в обычном порядке.Then a pump is lowered into the well and development and operation are carried out in the usual manner.

При необходимости повторной очистки скважины, из нее извлекают насос и на НКТ спускают полый шток 1 с технологическим клапаном 15, зафиксированным срезным винтом 17. Полый шток 1 входит в верхнюю часть расширяющегося штока 6, седло обратного клапана 8 упирается в упор 16 технологического клапана 15, перемещая его вверх, во время перемещения которого срезается срезной элемент 17 и технологический клапан 15 открывается. В это время происходит соединение внутреннего пространства полого штока 1 и НКТ 21 с пространством под пакером 5. А так как внутри НКТ 21 давление атмосферное, на пласт 19 создается значительная депрессия. Под действием разницы давлений загрязнения и шлам из пласта 19, с забоя и со стенок скважины 20 через хвостовик 4, расширяющийся конус 6, обратный 7 и технологический 15 клапаны поступают в НКТ 21.If it is necessary to re-clean the well, the pump is removed from it and the hollow rod 1 is lowered with the process valve 15 fixed by a shear screw 17. The hollow rod 1 enters the upper part of the expanding rod 6, the seat of the non-return valve 8 abuts against the stop 16 of the process valve 15, moving it up, during the movement of which the shear element 17 is cut off and the process valve 15 opens. At this time, the inner space of the hollow rod 1 and tubing 21 are connected with the space under the packer 5. And since the pressure inside the tubing 21 is atmospheric, significant depression is created on the reservoir 19. Under the influence of the difference in the pressure of pollution and sludge from the reservoir 19, from the bottom and from the walls of the borehole 20 through the liner 4, the expanding cone 6, the return 7 and process 15 valves enter the tubing 21.

Благодаря тому, что предлагаемое устройство для очистки скважины спускается на НКТ, а не на канате, устройство найдет широкое применение в горизонтальных скважинах оснащенных хвостовиками меньшего диаметра и скважинах с низким пластовым давлением для очистки призабойной зоны продуктивного пласта от шлама, песка, парафина, смол и других трудноизвлекаемых промывкой отложений. Обеспечиваются относительно низкие эксплуатационные затраты и расширяются функциональные возможности устройства.Due to the fact that the proposed device for cleaning the well descends to the tubing, and not to the rope, the device will be widely used in horizontal wells equipped with shanks of smaller diameter and wells with low reservoir pressure for cleaning the bottom-hole zone of the reservoir from sludge, sand, paraffin, resins and other hard-to-wash deposits. Relatively low operating costs are provided and the functionality of the device is expanded.

Claims

A device for cleaning a well comprising a hollow rod with an annular protrusion, a body with a shank, a packer with an expanding cone, a check valve with a seat and sealing elements, and the body is connected to the expanding cone with the possibility of axial movement upwards and interacting with the packer from below, and the hollow the rod and shank are made with radial channels, and the hollow rod and the housing in the initial position are fixed respectively from above and below relative to the expanding cone by shear elements, characterized in that the hollow rod is additionally equipped with a process valve configured to be limited upward and fixed by a shear screw, and the annular protrusion of the hollow rod is made on the inner surface, while the non-return valve seat is sealed in the upper part of the expansion cone, the non-return valve seat and the annular protrusion in the working position configured to interact respectively with the process valve and the expanding cone, the radial channels of the hollow rod are located in the original SG position between the expanding cone and the collar.