RU52912U1

RU52912U1 - DEVICE FOR PROCESSING WELL WALLS

Info

Publication number: RU52912U1
Application number: RU2005133590/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Михайлович Курочкин; Нина Леонидовна Прусова
Original assignee: ОАО НПО "Буровая техника"
Priority date: 2005-11-01
Filing date: 2005-11-01
Publication date: 2006-04-27

Abstract

Заявляемое устройство относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к области кольматации проницаемых стенок ствола скважины.The inventive device relates to the field of drilling oil and gas wells, and in particular to the area of the mudding of the permeable walls of the wellbore.

Задачей полезной модели является повышение эффективности обработки проницаемых интервалов за счет улучшения качества кольматации.The objective of the utility model is to increase the efficiency of processing permeable intervals by improving the quality of colmatization.

Устройство для обработки стенок скважины состоит из цилиндрического полого корпуса с выполненными на разной высоте радиальными отверстиями, внутри которых размещены гидромониторные насадки, установленных на корпусе калибрующих лопастей и упругих очистных элементов.The device for processing the walls of the well consists of a cylindrical hollow body with radial holes made at different heights, inside of which there are hydraulic nozzles installed on the body of the calibrating blades and elastic cleaning elements.

Новым в устройстве является то, что в верхней части корпуса установлена насадка под углом 45° к его оси, а в нижней части установлены две насадки под углом 60° относительно друг друга.New in the device is that in the upper part of the casing a nozzle is installed at an angle of 45 ° to its axis, and in the lower part two nozzles are installed at an angle of 60 ° relative to each other.

Description

Предложение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к области кольматации проницаемых стенок ствола скважины.The proposal relates to the field of drilling oil and gas wells, namely, to the area of the mudding of the permeable walls of the wellbore.

Известно устройство для обработки стенок скважины с насадками, обеспечивающими пересечение истекающих струй /1/. При использовании этого устройства рекомендуется применять глинистые растворы плотностью не менее 1080-1100 кг/м² со скоростью истечения струй из насадок не менее 70 м/с. Для получения этих показателей одна из насадок долота закрывается. Недостаток этого устройства - одна и та же скорость истечения раствора из насадок не всегда обеспечивает эффективную обработку стенок скважины, сложенных из разных пород, разной прочности и литологии.A device for processing the walls of the well with nozzles that ensure the intersection of the expiring jets / 1 /. When using this device, it is recommended to use clay solutions with a density of at least 1080-1100 kg / m ² with a flow rate of nozzles of at least 70 m / s. To obtain these indicators, one of the bit nozzles is closed. The disadvantage of this device is the same rate of flow of the solution from the nozzles does not always provide an effective treatment of the walls of the well, composed of different rocks, different strength and lithology.

Ближайшим техническим решением, принятым за прототип является устройство для обработки стенок скважины, включающее цилиндрический полый корпус с выполненными на разной высоте радиальными отверстиями, внутри которых размещены гидромониторные насадки, установленные на корпусе калибрующие лопасти и упругие очистные элементы /2/.The closest technical solution adopted for the prototype is a device for processing the walls of the well, including a cylindrical hollow body with radial holes made at different heights, inside of which are placed hydraulic nozzles, calibrating blades and elastic cleaning elements installed on the body / 2 /.

Недостатками данного устройства является следующее:The disadvantages of this device are the following:

- расположение насадок перпендикулярно к оси скважины приводит к разрушению высоконапорными струями слабосцементированной породы; а в интервалах пород, склонных к кавернообразованию, струи способны увеличить объем каверн, а следовательно, ухудшить условия крепления колонны в этом интервале.- the location of the nozzles perpendicular to the axis of the well leads to the destruction of high-pressure jets of weakly cemented rock; and in rock intervals prone to cavern formation, jets are able to increase the volume of caverns and, therefore, worsen the conditions of column attachment in this interval.

- неуправляемость потоком бурового раствора, выходящего из насадок, часто не обеспечивает кольматацию стенок скважины, что приводит к размыву породы;- uncontrollability of the flow of drilling fluid emerging from the nozzles, often does not ensure the mudding of the walls of the well, which leads to erosion of the rock;

- применение высокоскоростной обработки стенок скважины отвлекает большую часть потока на них, в результате снижается очистка забоя, что приводит к снижению механической скорости бурения. Бурение же - the use of high-speed treatment of the walls of the well distracts most of the flow on them, resulting in reduced cleaning of the bottom, which reduces the mechanical speed of drilling. Drilling is

- с увеличенной производительностью насосов может вызвать осложнения, осыпание породы в интервалах кавернообразования.- with increased pump performance can cause complications, shedding of rock in the intervals of cavern formation.

Задача изобретения- повышение эффективности обработки проницаемых интервалов за счет улучшения качества кольматации.The objective of the invention is to increase the processing efficiency of permeable intervals by improving the quality of colmatization.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для обработки стенок скважины, включающем цилиндрический полый корпус с выполненными на разной высоте радиальными отверстиями, внутри которых размещены гидромониторные насадки, установленные на корпусе калибрующие лопасти и упругие очистные элементы, в верхней части корпуса установлена насадка под углом 45° к его оси, а в нижней части установлены две насадки под углом 60° относительно друг другаThe problem is solved due to the fact that in the device for processing the walls of the well, which includes a cylindrical hollow body with radial holes made at different heights, inside of which are placed hydraulic nozzles, calibrating blades mounted on the body and elastic cleaning elements, a nozzle is installed in the upper part of the body 45 ° to its axis, and in the lower part two nozzles are installed at an angle of 60 ° relative to each other

Сущность изобретения заключается в следующемThe invention consists in the following

Установленные в нижней части насадки под углом 60° друг к другу за счет вихревого образования потока бурового раствора у стенки скважины обеспечивают удаление толстой наружной части фильтрационной корки, что исключает сальникообразование при работе очистных элементов в этом интервале. Благодаря насадке, установленной под углом 45°, осуществляется удаление срезанной очистительными элементами плотной части фильтрационной корки.Installed in the lower part of the nozzle at an angle of 60 ° to each other due to the vortex formation of a flow of drilling fluid near the well wall, the thick outer part of the filter cake is removed, which eliminates gland formation during operation of the cleaning elements in this interval. Thanks to the nozzle installed at an angle of 45 °, the dense part of the filter cake cut off by the cleaning elements is removed.

На фиг.1 изображено устройство для обработки стенок скважины.Figure 1 shows a device for processing the walls of the well.

Предлагаемое устройство состоит из цилиндрического полого корпуса 1 с выполненными в нем радиальными отверстиями. На корпусе 1 закреплены калибрующие лопасти 2 и упругие очистные элементы, выполненные в виде щеток 3 и петель 4. В радиальных отверстиях корпуса установлены гидромониторные насадки: в верхней части корпуса 1 насадка 5 размещена под углом 45° к его оси, а в нижней части - гидромониторные насадки 6 установлены под углом 60° относительно друг друга.The proposed device consists of a cylindrical hollow body 1 with radial holes made in it. Calibrating blades 2 and elastic cleaning elements made in the form of brushes 3 and loops 4 are fixed on the housing 1. Hydromonitor nozzles are installed in the radial holes of the housing: in the upper part of the housing 1, the nozzle 5 is placed at an angle of 45 ° to its axis, and in the lower part - hydraulic nozzles 6 are installed at an angle of 60 ° relative to each other.

Заявляемое устройство работает следующим образом. Устройство спускается на колонне бурильных труб и устанавливается над долотом. В The inventive device operates as follows. The device descends on the drill pipe string and is mounted above the bit. AT

процессе бурения или проработки скважины перед спуском колонны во время циркуляции и вращения бурильной колонны в интервале нахождения устройства происходит срыв и удаление фильтрационной корки. При этом в открывшиеся отверстия попадают частицы, соразмерные с диаметром канала или пор. Они создают за стенкой ствола изоляционный слой. Во время работы устройства с поверхности стенки непрерывно убираются частицы, которые не проходят в глубину породы, т.е. Применяется искусственный способ селективности частиц дисперсной фазы раствора для закупоривания пор и каналов за стенкой ствола скважины.during the drilling or development of the well before the descent of the string during circulation and rotation of the drill string in the interval the device is located, the filter cake is broken and removed. In this case, particles commensurate with the diameter of the channel or pores fall into the openings. They create an insulating layer behind the barrel wall. During operation of the device, particles that do not pass into the depth of the rock, i.e. An artificial method of particle selectivity of the dispersed phase of the solution is used to clog pores and channels behind the wall of the wellbore.

При проработке ствола скважины под колонну дополнительно обрабатываются водоносные пласты.During the development of the wellbore under the column, aquifers are additionally processed.

Таким образом, процесс кольматации разбит на три этапа:Thus, the process of colmatization is divided into three stages:

- удаление с помощью двух нижних насадок толстой части- removal with the help of two lower nozzles of the thick part

- фильтрационной корки, частичная кольматация открывшихся при этом пор и каналов в проницаемой породе;- filter cake, partial colmatation of the open pores and channels in the permeable rock;

- срезка и удаление прочной части фильтрационной корки упругими очистительными элементами, что обеспечивает проникновение дисперсной фазы за стенку скважины в течение времени бурения или проработки в интервале, равном длине устройства;- cutting and removing the strong part of the filter cake with elastic cleaning elements, which ensures the penetration of the dispersed phase behind the wall of the well during the time of drilling or development in the interval equal to the length of the device;

- удаление насадкой, размещенной под углом 45° к оси, срезанной фильтрационной корки за пределы интервала работы устройства с тем, чтобы он не участвовал в закупоривании отработанного интервала.- removal by a nozzle, placed at an angle of 45 ° to the axis, of the cut-off filter cake outside the range of the device so that it does not participate in clogging the spent interval.

Преимуществом заявляемого устройства по сравнению с известным является повышение эффективности технологии кольматации проницаемых пород за счет совершенствования процесса удаления фильтрационной корки с поверхности обрабатываемого интервала проницаемой породы, что значительно повышает качество крепления обсадной колонны и исключает возникновение перетоков из водоносного пласта в нефтяной.An advantage of the claimed device in comparison with the known one is an increase in the efficiency of the technology of mudding of permeable rocks by improving the process of removing the filter cake from the surface of the processed interval of permeable rock, which significantly improves the quality of fastening of the casing and eliminates the occurrence of overflows from the aquifer to oil.

Claims

A device for processing the walls of the well, including a cylindrical hollow body with radial holes made at different heights, inside which are placed hydraulic nozzles, calibrating blades mounted on the body and elastic cleaning elements, characterized in that the nozzle is installed at the top of the body at an angle of 45 ° to it axis, and in the lower part two nozzles are installed at an angle of 60 ° relative to each other.