RU74159U1

RU74159U1 - ROPE-WIRE SCRAPER-KPS-230 FOR CLEANING WELL WALLS

Info

Publication number: RU74159U1
Application number: RU2008103075/22U
Authority: RU
Inventors: Ирек Сулейманович Катеев; Раиса Ирековна Катеева; Тимур Рустамович Катеев; Борис Михайлович Курочкин; Сайфутдин Авзалович Кашапов; Анвар Мухаметзянович Мухамадиев; Анатолий Николаевич Миндрюков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Экобур" (ООО "Экобур")
Priority date: 2008-01-28
Filing date: 2008-01-28
Publication date: 2008-06-20

Abstract

Предложение относится к строительству скважин в нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам для очистки стенок скважины от рыхлой фильтрационной корки и закупоривания пор и трещин коллектора в прискважинной части дисперсными частицами технологических жидкостей для предотвращения повторного образования фильтрационной корки.Скребок для очистки стенок скважины, включает полый корпус с выполненными на наружной поверхности лопастями и с присоединительными резьбами на концах и щетки, закрепленные в промывочном проеме между лопастями, при этом лопасти выполнены спиралевидными, в одном из, проемов которых закреплены внахлест установленные петли из гибких отрезков металлического каната, щетки выполнены из того же материала, что и петли - из отрезков каната, распусканием их концов до образования пучков из множества проволок каната, при этом узел крепления щеток и петель выполнены разборными и одинаковой конструкции.Предлагаемый канатно-проволочный скребок прост по конструктивному исполнению, а воздействие на фильтрационную корку скребками различной конструкции одновременно обеспечивается не только ее удаление, но и уплотнение и кольматация, что приводит к исключению осложнений (поглощений, прихватов), качественному вскрытию продуктивных пластов за счет образования надежного кольматационного экрана препятствующего проникновению фильтрата бурового раствора в пласт.В конечном счете, использование устройства приводит к повышению качества крепления скважины, избежать дополнительных ремонтно-восстановительных работ по исключению заколонных перетоков.3 п.ф. 3 илл.The proposal relates to the construction of wells in the oil and gas industry, namely, devices for cleaning the walls of the well from loose filter cake and plugging pores and cracks in the borehole with dispersed particles of process fluids to prevent re-formation of the filter cake. The scraper for cleaning the walls of the well includes a hollow body with blades made on the outer surface and with connecting threads at the ends and brushes fixed in the flushing opening between the blades at the same time, the blades are made spiral-shaped, in one of the openings of which the overlaps are fixed to the hinges of flexible segments of the metal rope, the brushes are made of the same material as the loops of the segments of the rope, their ends spreading to form bundles of many wire ropes, at the same time, the attachment point of the brushes and hinges is made collapsible and of the same design. The proposed wire rope scraper is simple in design, and the impact on the filter cake with scrapers of various designs At the same time, not only its removal is ensured, but also compaction and colmatization, which leads to the elimination of complications (absorption, tacking), high-quality opening of productive formations due to the formation of a reliable mud screen preventing the penetration of the mud filtrate into the formation. Ultimately, the use of the device leads to improving the quality of the well fastening, avoiding additional repair and restoration work to exclude annular overflows. 3 pp 3 ill.

Description

Предложение относится к строительству скважин в нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам для очистки стенок скважины от рыхлой фильтрационной корки и закупоривания пор и трещин коллектора в прискважинной части дисперсными частицами технологических жидкостей для предотвращения повторного образования фильтрационной корки.The proposal relates to the construction of wells in the oil and gas industry, namely, devices for cleaning the walls of the well from loose filter cake and plugging pores and cracks in the near-well part with dispersed particles of process liquids to prevent re-formation of the filter cake.

Известно устройство для обработки ствола скважины (см. описание к а.с. №1357549, опубл. в Б.И. №45, 07.12.87 г., кл. 4 Е21В 37/02), включающее полый корпус и размещенные на нем скребковые элементы, выполненные в виде петель из гибкого металлического каната двух размеров, вдоль оси корпуса, образованных путем продевания канатов в различные по размерам отверстия корпуса, расположенные в диаметрально противоположных плоскостях, канат с большим диаметром предназначен для уплотнения фильтрационной корки, а канат с меньшим диаметром - для удаления верхнего (рыхлого) слоя фильтрационной корки.A device for processing a wellbore is known (see description to AS No. 1357549, published in B.I. No. 45, 12/12/87, class 4 Е21В 37/02), including a hollow body and placed on it scraper elements made in the form of loops of a flexible metal rope of two sizes, along the axis of the body, formed by threading ropes into various sized holes of the body located in diametrically opposite planes, a rope with a large diameter is designed to seal the filter cake, and a rope with a smaller diameter - to remove the top (ry logo) layer of the filter cake.

Недостатком известного устройства является то, что оно недостаточно эффективно. Объясняется это тем, что в процессе удаления фильтрационной корки скребки, встречая сопротивление изменяют геометрический размер петель, где в большую, а где - в меньшую сторону и в результате происходит неравномерное удаление не только рыхлой фильтрационной корки, но и ее плотного слоя. Отсюда и некачественное A disadvantage of the known device is that it is not effective enough. This is explained by the fact that in the process of removing the filter cake, the scrapers, meeting resistance, change the geometric size of the loops, where to the larger and where to the smaller side and as a result, uneven removal of not only the loose filter cake, but also its dense layer occurs. Hence the poor quality

крепление скважины.well fixing.

Известны также устройства для обработки стенок скважины (см. А.с. СССР №640221, кл. Е21В 37/02, 1977 г., а также А.с. СССР №732501, кл. Е21В 37/02, 1977 г.), включающие полый корпус с присоединительными резьбами на концах и очистительными щетками, закрепленными в промывочных проемах между лопастями. При этом в устройстве по А.с. №732501 лопасти являются калибрующими, армированными твердым сплавом.Also known are devices for treating well walls (see A.S. USSR No. 640221, class E21B 37/02, 1977, and also A.S. USSR No. 732501, class E21B 37/02, 1977) including a hollow body with connecting threads at the ends and cleaning brushes fixed in the washing openings between the blades. Moreover, in the device according to A.S. No. 732501 the blades are calibrated, hard alloy reinforced.

Общим недостатком известных устройств является то, что они не обеспечивают равномерную степень очистки стенок скважины от глинистой фильтрационной корки и кольматирование пор и трещин, поскольку вытекающие из насадок струи, разрушают стенку скважины, увеличивают диаметр и формируют ступенчатый ствол при наличии в разрезе скважины мягких и средней прочности, а также слабосцементированных пород. Ввиду удаления не только глинистой корки, но и закольматированной зоны приходится уменьшать гидродинамический напор струи, а это не всегда обеспечивает качественную кольматацию проницаемых пород. Кроме того, устройство имеет большие осевые размеры и связанную с этим поочередную работу устройства по обработке стенок скважины: гидродинамическую -механическую - гидродинамическую. Это затягивает процесс интенсивной фильтрации в пласт. Кольматация перового пространства горных пород осуществляется всем спектром дисперсных частиц глинистого раствора. В этом случае возможно более глубокое, чем это необходимо для управляемой кольматации проникновения коллоидных частиц в пласт.A common disadvantage of the known devices is that they do not provide an even degree of cleaning the walls of the well of clay filter cake and clogging of pores and cracks, since the streams flowing from the nozzles destroy the wall of the well, increase the diameter and form a stepped bore if the section of the well is soft and medium strength, as well as weakly cemented rocks. Due to the removal of not only the clay crust, but also the colmated zone, the hydrodynamic pressure of the stream has to be reduced, and this does not always ensure high-quality mudding of permeable rocks. In addition, the device has large axial dimensions and the associated successive operation of the device for processing the well walls: hydrodynamic — mechanical — hydrodynamic. This delays the process of intensive filtration into the reservoir. Colmatization of the first space of rocks is carried out by the whole spectrum of dispersed particles of clay solution. In this case, perhaps deeper than is necessary for controlled colmatization of the penetration of colloidal particles into the reservoir.

В устройстве для обработки стенок скважины (см. а.с. Б.И. №1723311, In the device for processing the walls of the well (see A.S. B.I. No. 1723311,

кл. Е21В 37/02, опубл. в БИ №12, 30.03.92 г.) перечисленные выше недостатки аналогов устранены. Он содержит полый корпус с выполненными на наружной поверхности лопастями с присоединительными резьбами на концах. Для удаления рыхлой глинистой корки промывочные проемы между лопастями снабжены металлическими щетками.class ЕВВ 37/02, publ. in BI No. 12, March 30, 1992) the above-mentioned disadvantages of analogues are eliminated. It contains a hollow body with blades made on the outer surface with connecting threads at the ends. To remove loose clay crust, the washing openings between the blades are equipped with metal brushes.

Это устройство по технической сущности более близко к предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа. Однако и оно не лишено недостатков. Оно сложно по конструктивному исполнению, а его изготовление трудоемко и требует больших затрат времени. Кроме того, выполнение в корпусе щелевых отверстий, расположенных тангенциально и ориентацией на боковую поверхность лопастей с целью создания кольматационного слоя более крупными частицами промывочной жидкости, истекающей из тангенциальных отверстий, не дают ожидаемых результатов. Объясняется это тем, что при этом одновременное вращение устройства и затопленная жидкая среда препятствуют удару закрученной промывочной жидкости к стенке скважины и сводит его к минимуму, и следовательно может произойти только частичная кольматация.This device is in technical essence closer to the proposed one and can be adopted as a prototype. However, it is not without flaws. It is difficult in design, and its manufacture is time-consuming and time-consuming. In addition, the implementation in the housing of slotted holes located tangentially and oriented on the lateral surface of the blades in order to create a cobble bed with larger particles of washing liquid flowing out of the tangential holes do not give the expected results. This is explained by the fact that at the same time the simultaneous rotation of the device and the flooded liquid medium prevent the impact of the swirling flushing fluid to the well wall and minimizes it, and therefore, only partial mudding can occur.

Технической задачей заявляемой полезной модели является упрощение конструкции и повышение его эффективности.The technical task of the claimed utility model is to simplify the design and increase its efficiency.

Поставленная техническая задача решается описываемой полезной моделью - «Канатно-проволочным скребком - КПС-230 для очистки стенок скважины», включающем полый корпус с выполненными на наружной поверхности лопастями и с присоединительными резьбами на концах и щетки, закрепленные в промывочном проеме между лопастями.The stated technical problem is solved by the described utility model - “Rope-wire scraper - KPS-230 for cleaning the walls of the well”, which includes a hollow body with blades made on the outer surface and with connecting threads at the ends and brushes fixed in the wash hole between the blades.

Новым является то, что лопасти выполнены спиралевидными, в New is that the blades are made spiral-shaped, in

одном из проемов которых закреплены внахлест установленные петли из гибких отрезков металлического каната, при этом щетки выполнены из того же материала, что и петли - из отрезков каната, распусканием их концов до образования пучков из множества проволок каната, причем узел крепления щеток и петель выполнены разборными и одинаковой конструкции.one of the apertures of which the overlapping loops of flexible segments of a metal rope are fixed, while the brushes are made of the same material as the loops of the segments of the rope, dissolving their ends to form bundles of many wire ropes, and the attachment point of the brushes and loops are collapsible and the same design.

Представленные рисунки поясняют суть полезной модели, где на фиг.1 изображен общий вид заявляемого канатно-проволочного скребка-КПС-230 в частичном разрезе. На фиг.2 - взаимное расположение петель, выполненных из отрезков гибкого металлического каната, закрепленных в одном из проемов между лопастями корпуса, где приведен один из вариантов узла крепления в разрезе, вид по стрелке А на фиг.1, на фиг.3 - проволочные скребки, выполненные также из отрезков каната, вид по стрелке Б на фиг.1.The presented drawings explain the essence of the utility model, where Fig. 1 shows a general view of the inventive cable-wire scraper-KPS-230 in a partial section. In Fig.2 - the relative position of the loops made of segments of a flexible metal rope, fixed in one of the openings between the blades of the body, where one of the options for the attachment point is shown in section, view along arrow A in Fig.1, Fig.3 - wire scrapers made also of rope segments, view along arrow B in FIG. 1.

Канатно-проволочный скребок содержит полый корпус 1 (см. фиг.1) с присоединительными резьбами на концах 2 и 3. На наружной поверхности корпуса выполнено несколько спиралевидных лопастей 4 и 5. В одном из проемов 6 между лопастями закреплены внахлест установленные петли 7 (см. фиг.2) из отрезков гибкого металлического каната, а в проеме 8 диаметрально-противоположно расположенном от проема 6, закреплены проволочные скребки в виде щеток 9 (см. фиг.3), выполненных из того же материала, что и петли - из отрезков каната, предварительно распустив их концы до образования пучков из множества проволок каната. В заявляемой полезной модели узел крепления щеток 9 и петель 7 выполнены разборными и одинаковой конструкции. На фиг.2 изображен один из вариантов закрепления щеток и петель с помощью болтов 10 с осевым The cable-wire scraper contains a hollow body 1 (see Fig. 1) with connecting threads at the ends 2 and 3. On the outer surface of the body several spiral-shaped blades 4 and 5 are made. In one of the openings 6, lap loops 7 are fixed between the blades (see Fig. 2) from segments of a flexible metal rope, and in the aperture 8 diametrically opposite from the aperture 6, wire scrapers are fixed in the form of brushes 9 (see Fig. 3) made of the same material as the loops - from the segments the rope, having previously dismissed their ends d formation of bundles of a plurality of wires of the rope. In the claimed utility model, the attachment point of the brushes 9 and loops 7 are made collapsible and of the same design. Figure 2 shows one of the options for securing brushes and loops using bolts 10 with axial

каналом 11, через который пропускают отрезки канатов и зажимают один из концов их болтами к корпусу, завинчивая в заранее подготовленные гнезда 12 с внутренней резьбовой нарезкой под резьбу болта.channel 11, through which pieces of rope are passed and one of the ends is bolted to the body, screwed into pre-prepared jacks 12 with an internal threaded thread for the bolt.

Канатно-проволочный скребок (КПС-230) работает следующим образом.Rope-wire scraper (KPS-230) operates as follows.

Перед спуском КПС-230 работниками геологической службы бурового предприятия, по данным геофизических исследований скважин уточняют интервалы залегания проницаемых отложений пород фактической толщины фильтрационной корки, подлежащей удалению и подлежащих закупориванию пор и трещин проницаемого пласта, интервалы разреза с кавернами, а также продуктивными пластами, проектную глубину забоя и другие параметрыBefore the launch of KPS-230, the workers of the geological service of the drilling enterprise, according to the data of geophysical studies of the wells, specify the intervals of occurrence of permeable rock sediments of the actual thickness of the filter cake to be removed and to be clogged by pores and cracks of the permeable formation, section intervals with cavities, as well as productive formations, design depth face and other parameters

Далее КПС-230 спускают в скважину в компоновке с низом бурильной колонны, непосредственно установив его над долотом. Затем его приводят во вращательное движение роторным или турбинным способом, одновременно осуществляя циркуляцию бурового раствора. В процессе вращения устройства в работу подключаются проволочные скребки - щетки 9, удаляя верхний рыхлый слой фильтрационной корки, которая уносится вверх буровым раствором по проемам между лопастями, а затем подключаются в работу и скребки в виде петель 7, которые также сдирают со стенки скважин 13 оставшийся слой корки, одновременно обеспечивая закупоривание пор и трещин проницаемого пласта в прискважинной части и тем самым предотвращая повторное образование фильтрационной корки. Так, поочередно воздействуя скребковыми элементами различной конструкции в виде щеток и петель на стенки скважины, обеспечивают Next, KPS-230 is lowered into the well in the layout with the bottom of the drill string, directly installing it above the bit. Then it is rotationally driven by a rotary or turbine method, while circulating the drilling fluid. In the process of rotation of the device, wire scrapers - brushes 9 are connected to work, removing the upper loose layer of the filter cake, which is carried upward by the drilling fluid through the openings between the blades, and then scrapers are also connected in the form of loops 7, which also strip off the remaining 13 the layer of the crust, while ensuring clogging of the pores and cracks of the permeable formation in the borehole part and thereby preventing the re-formation of the filter cake. So, alternately acting with scraper elements of various designs in the form of brushes and loops on the walls of the well, provide

удаление фильтрационной корки, с одновременным уплотнением и кольматированием стенок скважины, а также закупоривание пор и трещин проницаемых пластов. Таким образом, наряду с углублением скважины идет одновременно и подготовка ее ствола к качественному его креплению, исключающее осложнения при спуске колонны и заколонные перетоки после ее цементирования.removal of the filter cake, with simultaneous compaction and clogging of the walls of the well, as well as clogging of pores and cracks of permeable formations. Thus, along with the deepening of the well, at the same time, the preparation of its trunk for its high-quality fastening is underway, eliminating complications during the descent of the column and casing flow after cementing.

Предлагаемый канатно-проволочный скребок прост по конструктивному исполнению, а воздействие на фильтрационную корку скребками различной конструкции, одновременно обеспечивается не только ее удаление, но и уплотнение и кольматация, а также закупоривание пор и трещин, обеспечивая повторное образование фильтрационной корки, что приводит к исключению осложнений (поглощений, прихватов), качественному вскрытию продуктивных пластов за счет образования надежного кольматационного экрана, препятствующего проникновению фильтрата бурового раствора в пласт. В конечном счете, использование устройства приводит к повышению качества крепления скважины, позволит избежать дополнительных ремонтно-восстановительных работ по исключению заколонных перетоков.The proposed wire rope scraper is simple in design, and the impact on the filter cake with scrapers of various designs, at the same time provides not only its removal, but also sealing and clogging, as well as clogging of pores and cracks, ensuring the re-formation of the filter cake, which eliminates complications (absorption, tacking), high-quality opening of productive formations due to the formation of a reliable mud screen, preventing the penetration of the drilling fluid filtrate alignment in the reservoir. Ultimately, the use of the device leads to an increase in the quality of the well attachment, avoiding additional repair and restoration work to exclude annular overflows.

На дату подачи заявки он изготовлен на заводских условиях, а его промысловые испытания показали положительные результаты.At the filing date, it was manufactured at the factory, and its field trials showed positive results.

Claims

1. Rope-wire scraper for cleaning the walls of the well, including a hollow body with blades made on the outer surface and with connecting threads at the ends and brushes fixed in the washing opening between the blades, characterized in that the blades are made spiral-shaped, in one of the openings of which are fixed lap-mounted hinges of flexible pieces of metal rope.

2. A wire-wire scraper according to claim 1, characterized in that the brushes are made of the same material as the loops — from segments of the rope, dissolving their ends to form bundles of many wire wires.

3. The cable-wire scraper according to claim 1, characterized in that the attachment point of the brushes and loops are made collapsible and of the same design.