UA125715C2 - Gravel filter for oil-and-gas well - Google Patents
Gravel filter for oil-and-gas well Download PDFInfo
- Publication number
- UA125715C2 UA125715C2 UAA202007539A UAA202007539A UA125715C2 UA 125715 C2 UA125715 C2 UA 125715C2 UA A202007539 A UAA202007539 A UA A202007539A UA A202007539 A UAA202007539 A UA A202007539A UA 125715 C2 UA125715 C2 UA 125715C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- filter
- gravel
- column
- holes
- well
- Prior art date
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 11
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical group 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
зенітного кута нахилу її осі і стійкість колектора протягом всього періоду видобутку флюїду з неї. шкthe zenith angle of its axis and the stability of the collector during the entire period of fluid extraction from it. sh
Кі ше ниви иKishe fields and
Ж Бо зіжсмеи гZ Bo zizhsmey g
Фіг.Fig.
Винахід належить до нафтогазової галузі, зокрема до пристроїв, що використовують для облаштування видобувних свердловин в інтервалі продуктивного горизонту, який складений нестійкими породами колекторами, схильними до руйнування, осипання чи обвалювання.The invention belongs to the oil and gas industry, in particular to devices used to arrange production wells in the interval of the productive horizon, which is composed of unstable rocks and collectors prone to destruction, collapse or collapse.
Відомі намивні конструкції гравійного фільтру, що встановлюються у продуктивній частині свердловини на завершальній стадії її спорудження. Для цього свердловину бурять і закріплюють до покрівлі продуктивного горизонту, який розкривають долотом меншого діаметру.There are well-known washing structures of the gravel filter, which are installed in the productive part of the well at the final stage of its construction. For this, the well is drilled and fixed to the roof of the productive horizon, which is opened with a chisel of smaller diameter.
Після цього стовбур свердловини розширюють в продуктивному інтервалі, опускають фільтр з урахуванням перекриття продуктивного інтервалу і запомповують гравій в розширений інтервал між пластом і фільтром. |(Басарьгин Ю.М., Будников В.Ф., Булатов А.М. Теория и практика предупреждения осложнений и ремонта скважин при их строительстве и зксплуатации. Справ.After that, the wellbore is expanded in the productive interval, the filter is lowered taking into account the overlap of the productive interval and gravel is pumped into the expanded interval between the formation and the filter. |(Basargyn Yu.M., Budnikov V.F., Bulatov A.M. Theory and practice of prevention of complications and repair of wells during their construction and operation. Ref.
Пособие у 6 т. М: ОБО "Недра-Бизнесцентр", 2003. - Т. 5. - 2006. - 431 сіManual in volume 6. M: OBO "Nedra-Business Center", 2003. - Volume 5. - 2006. - 431 si
Гравійні фільтри такої конструкції можуть ефективно працювати тільки у випадку правильно підібраної ширини щілин або розмірів зерен гравію (крупнозернистого піску) з урахуванням гранулометричного складу пластового піску. Основна умова - діаметр зерен гравію повинен перевищувати в десять разів розмір зерен піску, який складає продуктивний пласт, тобто у окремих випадках вони можуть бути надто великими, що призводить до розшарування гравію унаслідок дії гравітаційних сил та неоднорідності фільтра. При формуванні фільтра з дрібного піску мають бути малі розміри отворів у фільтрі, унаслідок чого зростає гідравлічний опір для руху флюїду та знижується ефективність експлуатації свердловини.Gravel filters of this design can work effectively only if the width of the cracks or the size of the gravel grains (coarse-grained sand) are correctly selected, taking into account the granulometric composition of the formation sand. The main condition is that the diameter of the gravel grains must exceed ten times the size of the sand grains that make up the productive layer, i.e. in some cases they may be too large, which leads to delamination of the gravel due to the action of gravitational forces and the inhomogeneity of the filter. When forming a filter from fine sand, the size of the holes in the filter should be small, as a result of which the hydraulic resistance to the movement of the fluid increases and the efficiency of the well operation decreases.
Відома також конструкція гравійного свердловинного фільтра, який створюється у пробуреній свердловині і полягає у введенні гравійної засипки, розміщеної між стінкою свердловини і фільтрувальним каркасом, та у її ущільненні, при цьому введення гравійної засипки здійснюють порційно зі змінною по висоті фільтра пористістю і / або щільністю. Між порціями гравійної засипки вводять прошарки з гравію дрібнішого фракційного складу. Гравійну засипку ущільнюють протягом всього процесу введення з додатковим ущільненням кожної попередньої порції гравію перед введенням наступної. |Способ создания гравийного фильтра в скважине. А.с. Мо1488443, опубл. 23.06.89 р, Бюл. Ме231).The construction of a gravel well filter is also known, which is created in a drilled well and consists in the introduction of gravel fill placed between the wall of the well and the filter frame, and its compaction, while the introduction of gravel fill is carried out in portions with variable porosity and / or density along the height of the filter. Layers of gravel with a finer fractional composition are introduced between portions of the gravel backfill. The gravel backfill is compacted throughout the injection process with additional compaction of each previous portion of gravel before the next one is injected. |The method of creating a gravel filter in a well. A.s. Mo1488443, publ. 23.06.89, Bull. Me231).
Однак у цій конструкції фільтра відсутня можливості рівномірного відкладення кожної порції гравійної засипки на породі в привибійній зоні пласта (ПЗП) рівним шаром унаслідок неHowever, in this design of the filter, there is no possibility of uniform deposition of each portion of gravel filling on the rock in the near-outbreak zone of the formation (PZP) in an even layer, as a result of not
Зо прогнозованого розподілу суспензії по висоті пласта в процесі прокачування, через утворення піщаних бар'єрів на шляху руху, наявності природних каналів та каверн.From the predicted distribution of suspension along the height of the formation during the pumping process, due to the formation of sand barriers on the way of movement, the presence of natural channels and caverns.
Спільною вадою усіх гравійних фільтрів, які формуються у свердловині, є те, що відсутній надійний контроль за процесом намиву гравійного піску у вибійних умовах, частики піску через взаємне тертя подрібнюються у процесі закачування, унаслідок чого погіршується якість фільтрувального масиву. При великій тривалості робіт з формування фільтра рідина, носій піску, негативно впливає на породи колектори, що погіршує процеси фільтрації флюїду, а суміш піску і води є абразивною, що призводить до механічного зношування всього устаткування (змішувачі, насоси, устьові голівки та ін.) і виходу його з ладу. Крім того, намивання гравійного піску у похило-скерованій чи горизонтальній свердловині практично неможливе через седиментаційні процеси.A common defect of all gravel filters that are formed in the well is that there is no reliable control over the process of washing gravel sand in pit conditions, sand particles are crushed due to mutual friction during the pumping process, as a result of which the quality of the filter array deteriorates. With a long duration of work on the formation of the filter, the liquid, the carrier of sand, negatively affects the rocks of the collectors, which worsens the processes of filtering the fluid, and the mixture of sand and water is abrasive, which leads to mechanical wear of the entire equipment (mixers, pumps, mouth heads, etc.) and its failure. In addition, washing gravel sand in an inclined or horizontal well is practically impossible due to sedimentation processes.
Відомі також конструкції фільтрів, що формуються на поверхні і у зібраному вигляді спускають у свердловину. Одним з таких типів є кожушані гравійні фільтри, які містять: кожух, гравійний матеріал, надфільтрову трубу, трубчастий каркас фільтрової колони, відстійник, башмак. |Дубровский В.В., Керченский М.М., Плохов В.И. и др. Справочник по бурению и оборудованию скважин на воду. -М.: Недра, 1964.-516 с|. Шар гравійних частинок в кожушаному фільтрі закріплюється відносно каркаса за допомогою спеціального кожуха. Функцію кожуха виконує сітка галунового або квадратного плетіння. На відстані 30-40 мм під нижніми отворами каркаса фільтру встановлюється фланець, до якого жорстко закріплюється сітка.Filter designs are also known, which are formed on the surface and lowered into the well in assembled form. One of these types is jacketed gravel filters, which include: jacket, gravel material, filter pipe, tubular filter column frame, sump, shoe. |Dubrovsky V.V., Kerchenskyi M.M., Plokhov V.I. etc. Handbook on drilling and equipment for water wells. - M.: Nedra, 1964.-516 p. The layer of gravel particles in the jacketed filter is fixed relative to the frame with the help of a special jacket. The function of the casing is performed by a grid of alum or square weaving. At a distance of 30-40 mm, a flange is installed under the lower holes of the filter frame, to which the mesh is rigidly fixed.
Однак для гравійних фільтрів кожушаного типу характерний підвищений гідравлічний опір рухові флюїду, який обумовлений стаціонарним сітчастим кожухом. Крім цього, в процесі експлуатації такі фільтри внаслідок електрохімічної реакції схильні до швидкого заростання через прискорене осадження металів, що міститься в підземних водах, на латунній поверхні сіток. Крім того у надрах землі часто трапляються агресивні середовища такі як, сірководень, вуглекислий газ, солі різноманітного складу, які викликають корозійні процеси сітки, та виходу з ладу фільтра.However, gravel filters of the casing type are characterized by increased hydraulic resistance to the moving fluid, which is due to the stationary mesh casing. In addition, during operation, such filters are prone to rapid fouling due to an electrochemical reaction due to the accelerated deposition of metals contained in groundwater on the brass surface of the grids. In addition, aggressive environments such as hydrogen sulfide, carbon dioxide, salts of various composition, which cause corrosion processes of the mesh and filter failure, are often encountered in the depths of the earth.
Найбільш близьким до виноходу, що заявляється, є опускний гравійний фільтр зі знімним захисним кожухом, який складається з напрямного башмака, що з'єднаний зі знімним кожухом з кришкою, дротяної обмотки та трубчастого каркасу фільтрової колони, між якими розташований внутрішній шар гравійної обсипки, а між кожухом та дротяною обмоткою - шар зовнішнього бо гравійної обсипки. Всередині фільтра вмонтований зворотній клапан, відстійник, сальник, упор,The closest thing to the claimed winch is a drop-in gravel filter with a removable protective cover, which consists of a guide shoe connected to a removable cover with a cover, a wire winding and a tubular frame of the filter column, between which there is an inner layer of crushed gravel, and between the casing and the wire winding - a layer of outer gravel. Inside the filter, a non-return valve, sump, oil seal, stop,
запобіжник та підкладні прутки. Фільтр монтується на поверхні і опускається у свердловину на колоні бурильних труб, що з'єднуються сполучним елементом. (Пат. України Мо 39691, МПК Е21fuse and support bars. The filter is mounted on the surface and lowered into the well on a column of drill pipes connected by a connecting element. (Pat. of Ukraine Mo 39691, IPC E21
В43/00. Гравійний фільтр. Опубл. 10.03.2009. Бюл. Мо 51.B43/00. Gravel filter. Publ. 10.03.2009. Bul. Mo 51.
Однак і цей фільтр володіє низкою вад, зокрема має обмежену довжину, що не дозволяє використовувати його у нафтових і газових свердловинах, де продуктивні горизонти можуть мати товщину декілька десятків метрів і більше. Він також має складну конструкцію, що потребує значних витрат часу на монтування, та від'єднується від бурильної колони шляхом її обертання, а це можливо тільки при фіксуванні фільтра нерухомо, що конструкцією не передбачено. Крім того, для приведення фільтра в робочий стан необхідно виконати операцію його гідропідмиву, для чого використовується вода, яка чинить негативну дію на породи колектори, про що наголошено вище.However, this filter also has a number of disadvantages, in particular, it has a limited length, which prevents its use in oil and gas wells, where productive horizons can be several tens of meters thick or more. It also has a complex design that requires considerable time for installation, and it is disconnected from the drill string by rotating it, and this is possible only when fixing the filter stationary, which is not provided for by the design. In addition, in order to bring the filter into working condition, it is necessary to carry out its hydraulic washing operation, for which water is used, which has a negative effect on the rocks of the collectors, which was emphasized above.
В основу винаходу, що заявляється, поставлено задачу удосконалення конструкції гравійного фільтра шляхом конструктивного оснащення трубчастого каркасу фільтрової колони центрувальними кільцями з наскрізними отворами, а також зверху конусоподібним посадочним гніздом з наскрізним отворами і виконання напрямного башмака без прохідних каналів і інших конструктивних рішень забезпечити задані і не змінні в часі технологічні, технічні, гідравлічні, гранулометричні параметри властивостей гравійної частини фільтра і за рахунок цього поліпшити його експлуатаційні характеристики та якості без застосування складного поверхневого та вибійного устаткування, а також уникнути таких негативних явищ як: взаємне тертя та руйнування гравійних частинок при транспортуванні, зависання гравійного матеріалу при транспортуванні по стовбуру свердловини, утворення зяючих порожнеч гравійного фільтру, негативна дія рідини транспортування на породи колектора, абразивна дія гравійних частинок на будь-яке устаткування.The basis of the claimed invention is the task of improving the design of the gravel filter by constructively equipping the tubular frame of the filter column with centering rings with through holes, as well as with a cone-shaped landing nest with through holes on top and making a guide shoe without through channels and other structural solutions to ensure the specified and not time-varying technological, technical, hydraulic, granulometric parameters of the properties of the gravel part of the filter and, due to this, to improve its operational characteristics and quality without the use of complex surface and pitting equipment, as well as to avoid such negative phenomena as: mutual friction and destruction of gravel particles during transportation, suspension of gravel material during transportation along the wellbore, formation of gaping voids in the gravel filter, negative effect of the transportation fluid on the rocks of the collector, abrasive effect of gravel particles on any equipment .
Поставлена задача вирішується тим, що в гравійному фільтрі, якій містить знімний захисний кожух з прикріпленим до нього зрізними штифтами напрямним башмаком, трубчастий каркас фільтрової колони та внутрішній шар гравійної обсипки, згідно з винаходом фільтрова колона ззовні оснащена центрувальними кільцями з наскрізними отворами, а зверху конусоподібним посадочним гніздом з наскрізним отворами, захисний кожух з'єднаний з допускною колоною конусоподібними перехідником, всередині допускної колони розташований шток, верхняThe task is solved by the fact that in the gravel filter, which contains a removable protective cover with a guide shoe attached to it with shear pins, a tubular frame of the filter column and an inner layer of gravel, according to the invention, the filter column is equipped with centering rings with through holes on the outside, and a cone-shaped top a landing nest with through holes, the protective cover is connected to the admission column by a cone-shaped adapter, inside the admission column there is a rod, the upper
Зо частина якого облаштована циліндром а нижня натискним диском, зсередини до нижнього кінця допускної колони приєднаний обмежувач переміщення циліндра, поверх якого встановлена протискувальна пробка, а у напрямному башмаку відсутні прохідні канали.The part of which is equipped with a cylinder and the lower one with a pressure disk, from the inside to the lower end of the admission column, a limiter of the movement of the cylinder is attached, on top of which a pressing plug is installed, and there are no through channels in the guide shoe.
Саме завдяки пропонованим суттєвим ознакам, зокрема оснащення трубчастого каркасу фільтрової колони центрувальними кільцями з наскрізними отворами, а зверху конусоподібним посадочним гніздом з наскрізним отворами, з'єднання захисного кожуха з допускною колоною конусоподібними перехідником, розташування всередині допускної колони штока, верхня частина якого облаштована циліндром, а нижня натискним диском, приєднання зсередини до нижнього кінця допускної колони обмежувача переміщення циліндра та встановлення поверх нього протискувальної пробки і виконання напрямного башмака без прохідних каналів, забезпечує незмінність у часі геометричних і гідравлічних параметрів фільтра, простоту операції з його монтування та встановлення у продуктивній частині свердловині і, відповідно, стійкість колектора протягом всього періоду експлуатації.It is thanks to the proposed essential features, in particular, the equipment of the tubular frame of the filter column with centering rings with through holes, and on top with a conical seat with through holes, the connection of the protective casing with the admission column by a cone-shaped adapter, the location inside the admission column of the rod, the upper part of which is equipped with a cylinder, and the lower one with a pressure disc, connecting from the inside to the lower end of the admission column of the limiter of cylinder movement and installing a compression plug on top of it and making a guide shoe without through channels, ensures the invariance over time of the geometric and hydraulic parameters of the filter, the simplicity of the operation of its mounting and installation in the productive part of the well and, accordingly, the stability of the collector during the entire period of operation.
Дослідженнями встановлено, що продуктивність свердловини з гравійним фільтром у відкритому стовбурі значно вища, ніж у свердловинах, в яких гравійна набивка розташована всередині колони.Research has established that the productivity of a well with a gravel filter in an open shaft is significantly higher than in wells in which the gravel packing is located inside the column.
Промислову придатність за принципом роботи запропонованого гравійного фільтра забезпечує те, що зменшується витрата гравійного матеріалу і часу на його транспортування до продуктивного горизонту; вдається уникнути зависання гравійного матеріалу при його транспортуванні по стовбуру свердловини; поліпшується якість гравійного фільтра за рахунок формування гравійної обсипки при візуальному контролі на денній поверхні і за необхідності формування багатошарові обсипки із заданими параметрами; усувається вірогідність утворення зяючих порожнеч; понижується гідравлічний опір при підвищенні ефективної пористості гравійної набивки; свердловина облаштовується гравійним фільтром із заданими і незмінними при транспортуванні і установці у продуктивний горизонт геометричними і гідравлічними параметрами; відпадає потреба у використання різної техніки з приготування та закачування суміші для встановлення фільтра; фільтр такої конструкції може бути встановлений як у вертикальних, похило скерованих чи горизонтальних свердловинах.Industrial suitability according to the principle of operation of the proposed gravel filter is provided by the fact that the consumption of gravel material and the time for its transportation to the productive horizon are reduced; it is possible to avoid suspension of gravel material during its transportation along the borehole; the quality of the gravel filter is improved due to the formation of gravel rubble during visual control on the day surface and, if necessary, the formation of multilayer rubble with the specified parameters; the probability of formation of gaping voids is eliminated; the hydraulic resistance decreases with an increase in the effective porosity of the gravel packing; the well is equipped with a gravel filter with geometric and hydraulic parameters set and unchanged during transportation and installation in the productive horizon; there is no need to use different equipment for preparing and pumping the mixture for installing the filter; a filter of this design can be installed in vertical, inclined or horizontal wells.
Таким чином, за сукупністю відомих і внесених суттєвих ознак, що відповідають критеріям новизни і винахідницького рівня, і їх причинно-наслідковим зв'язком, маємо комплексне технічне рішення, яке забезпечує досягнення якісно нового технічного результату, достатнього для вирішення поставленої задачі винаходу.Thus, based on the set of known and introduced essential features that meet the criteria of novelty and inventive step, and their cause-and-effect relationship, we have a complex technical solution that ensures the achievement of a qualitatively new technical result sufficient to solve the set task of the invention.
Суть винаходу пояснюється кресленням.The essence of the invention is explained by the drawing.
На Фіг. 1 наведено схему зібраного гравійного фільтра; на Фіг. 2 - схему з'єднання вузлів у позиції А; на Фіг. З - схему з'єднання вузлів у позиції Б; на Фіг. 4 - схему з'єднання вузлів у позиції В; на Фіг. 5 - вигляд центрувального кільця фільтрової колони у площині; на Фіг. 6 - вигляд посадочного гнізда фільтрової колони збоку; на Фіг. 7 - вигляд посадочного гнізда фільтрової колони зверху; на Фіг. 8 - розташування елементів гравійного фільтра після його становлення у продуктивній частині свердловини; на Фіг. 9 - розташування двох секцій гравійного фільтра у продуктивній частині свердловини.In Fig. 1 shows the diagram of the assembled gravel filter; in Fig. 2 - connection diagram of nodes in position A; in Fig. C - diagram of connection of nodes in position B; in Fig. 4 - a diagram of connecting nodes in position B; in Fig. 5 - view of the centering ring of the filter column in the plane; in Fig. 6 - side view of the seat of the filter column; in Fig. 7 - top view of the seat of the filter column; in Fig. 8 - location of gravel filter elements after its formation in the productive part of the well; in Fig. 9 - location of two sections of the gravel filter in the productive part of the well.
Гравійний фільтр формують та монтують на поверхні у такій послідовності (фіг. 1). Перед початком виготовлення гравійного фільтра, за відібраним керновим матеріалом з продуктивного горизонту 15 свердловини 17 аналізують фракційний склад частинок та вибирають діаметр зерен піску для фільтра з умови перевищення його діаметра порівняно з діаметром частинок гірської породи не менше ніж у десять разів. Виготовляють фільтрову колону 1 довжиною, що відповідає товщині продуктивного горизонту 15. Зважаючи на те, що довжина фільтра не має перевищувати робочу висоту бурової вежі (зазвичай це 20-30 м), за необхідності облаштування продуктивного горизонту більшої товщини у свердловину може бути спущено декілька секцій фільтра, які стикуються між собою послідовно. Об'єм гравійної засипки З відповідає об'єму простору між фільтровою колоною 1 та захисним кожухом 2. У фільтровій колоні 1 фрезерують щілини шириною, меншою за діаметр зерен гравійної набивки 3, щоб вони не потрапляли всередину цієї колони. З такої ж умови у її посадочному гнізді 4 насвердлюють прохідні отвори.The gravel filter is formed and mounted on the surface in the following sequence (Fig. 1). Before starting the manufacture of the gravel filter, the fractional composition of the particles is analyzed based on the selected core material from the productive horizon 15 of the well 17, and the diameter of the sand grains for the filter is selected on the condition that its diameter exceeds the diameter of the rock particles by at least ten times. A filter column 1 is made with a length that corresponds to the thickness of the productive horizon 15. Considering that the length of the filter should not exceed the working height of the drilling tower (usually it is 20-30 m), if it is necessary to arrange a productive horizon of greater thickness, several sections can be lowered into the well filters that are connected to each other in series. The volume of the gravel filling C corresponds to the volume of the space between the filter column 1 and the protective cover 2. In the filter column 1, slits with a width smaller than the diameter of the grains of the gravel packing 3 are milled so that they do not fall inside this column. With the same condition, through holes are drilled in its landing nest 4.
Після цього приступають до збирання фільтра. Для цього до нижньої частини захисного кожуха 2 на зрізних шпильках 7 приєднують направляючий башмак 6 та підіймають у вертикальне положення. Всередину захисного кожуха 2 встановлюють фільтрову колону 1 з прилаштованим на її нижньому кінці центрувального кільця 5. Після цього у кільцевий простір між фільтровою колоною 1 та захисним кожухом 2 засипають гравійний пісок З до половини довжини фільтрової колони 1, встановлюють на ній друге центрувальне кільце 5, проштовхуючи його до межі засипаного гравію. Засипають решту необхідного гравію та встановлюють ще однеAfter that, they begin to assemble the filter. To do this, the guide shoe 6 is attached to the lower part of the protective cover 2 on shear pins 7 and raised to a vertical position. A filter column 1 with a centering ring 5 attached to its lower end is installed inside the protective cover 2. After that, gravel sand C is poured into the annular space between the filter column 1 and the protective cover 2 up to half the length of the filter column 1, a second centering ring 5 is installed on it, pushing it to the edge of the filled gravel. The rest of the necessary gravel is filled in and another one is installed
Зо центрувальне кільце 5 на верхньому кінці фільтрової колони 1, всередині якої монтують посадочне гніздо 4. У такому положенні гравійний фільтр доставляють на бурову та готують до спуску, для чого його спускають у свердловину 17 до рівня ротора і фіксують ключем для згвинчування з конічним перевідником 8. Після цього, до конічного перевідника 8 пригвинчують першу допускну трубу 9 з обмежувачем переміщення 10 на її нижньому кінці, всередину цієї труби 9 опускають шток 11 з натискним диском 12 у нижній частині та циліндром 13 у верхній, поверх якого встановлюють протискувальну пробку 14. Циліндр 13 забезпечує концентричність штока 11 у допускній колоні 9 та необхідну жорсткість, а протискувальна пробка 14 - герметичність, для передачі тиску промивальної рідини (на кресленні не показана). Приєднуючи наступні труби допускної колони 9 гравійний фільтр спускають у свердловину 17 до глибини його встановлення, а допуску колону 9 заповнюють наявною на буровій промивальною рідиною.From the centering ring 5 at the upper end of the filter column 1, inside which the landing socket 4 is mounted. In this position, the gravel filter is delivered to the drilling rig and prepared for lowering, for which it is lowered into the well 17 to the level of the rotor and fixed with a screw wrench with a conical adapter 8 After that, the first admission pipe 9 with a movement limiter 10 at its lower end is screwed to the conical adapter 8, a rod 11 with a pressure disk 12 in the lower part and a cylinder 13 in the upper part is lowered into this pipe 9, on top of which a compression plug 14 is installed. 13 ensures the concentricity of the rod 11 in the admission column 9 and the necessary rigidity, and the compression plug 14 - tightness, for transmitting the pressure of the washing liquid (not shown in the drawing). By connecting the following pipes of the admission column 9, the gravel filter is lowered into the well 17 to the depth of its installation, and the admission column 9 is filled with the flushing fluid available on the drill.
У разі потреби забезпечення ефективного припливу флюїду з продуктивного горизонту гравійний фільтр може бути заповнений дегазованою нафтою (на кресленні не показана). Таку операцію виконують перед монтуванням циліндра 13 у допускній трубі 9, для чого всередину неї закачують нафту, заповнюючи всі пустоти фільтра над башмаком 6 і внутрішні порожнини елементів до рівня верхнього кінця штока 11, після чого над ним встановлюють циліндр 13 та протискувальну пробку 14.If necessary to ensure effective flow of fluid from the productive horizon, the gravel filter can be filled with degassed oil (not shown in the drawing). This operation is performed before mounting the cylinder 13 in the inlet pipe 9, for which oil is pumped into it, filling all the voids of the filter above the shoe 6 and the internal cavities of the elements to the level of the upper end of the rod 11, after which the cylinder 13 and the compression plug 14 are installed above it.
Закінчивши спуск гравійного фільтра у свердловину 17 до вибою 16 приводять його у робочий стан (фіг.8), для чого допускну колону 9 з'єднують з буровим насосом або цементувальним агрегатом та створюють надлишковий тиск всередині неї. Цей тиск через протискувальну пробку 14 та циліндр 13 передається на шток 11, який натискним диском 12 контактує з верхнім торцем фільтрової колони 1, а її нижня частина - з напрямним башмаком 6.After finishing the descent of the gravel filter into the well 17 to the hole 16, it is brought into working condition (Fig. 8), for which the inlet column 9 is connected to the drilling pump or cementing unit and creates excess pressure inside it. This pressure is transmitted through the compression plug 14 and the cylinder 13 to the rod 11, which is in contact with the upper end of the filter column 1 with the pressure disk 12, and its lower part with the guide shoe 6.
Штифти 7 зрізуються і гравійна засипка З з фільтровою колоною 1 вивільняються з захисного кожуха 2, який разом з елементами, що приєднані до нього вище, піднімають поступово вверх допускною колоною 9. При цьому шток 11 утримується у підвішеному стані обмежувачем 10 переміщення циліндра 13. Після підйому допускної колони 9 з приєднаними до неї елементами приступають до виклику припливу флюїду з продуктивного горизонту 15.The pins 7 are cut and the gravel filling C with the filter column 1 is released from the protective cover 2, which, together with the elements attached to it above, is gradually lifted up by the admission column 9. At the same time, the rod 11 is kept in a suspended state by the limiter 10 of the movement of the cylinder 13. After lifting the admission column 9 with the elements attached to it begin to cause the inflow of fluid from the productive horizon 15.
За відповідних умов у свердловину може бути спущено декілька секцій гравійного фільтра за описаною вище технологією (фіг. 9), а сполучення секцій проводять шляхом посадки напрямного башмака 6 верхньої секції фільтра у посадочне гніздо 4 фільтрової колони нижньої секції фільтра. Для забезпечення руху флюїду по внутрішній порожнині сполучених фільтрових колон обох секцій напрямний башмак 6 верхньої секції виконують з прохідним каналом 18.Under appropriate conditions, several sections of the gravel filter can be lowered into the well according to the technology described above (Fig. 9), and the sections are connected by fitting the guide shoe 6 of the upper section of the filter into the seat 4 of the filter column of the lower section of the filter. To ensure fluid movement through the inner cavity of the combined filter columns of both sections, the guide shoe 6 of the upper section is made with a passage channel 18.
Пропонований гравійний фільтр забезпечує високу стабільність у часі експлуатаційних параметрів пристрою, простоту операції з його монтування та встановлення у продуктивній частині свердловини незалежно від зенітного кута нахилу її осі і, відповідно, стійкість колектора протягом всього періоду видобутку флюїду з неї.The offered gravel filter provides high stability over time of the operational parameters of the device, the simplicity of the operation of its mounting and installation in the productive part of the well regardless of the zenith angle of its axis and, accordingly, the stability of the collector during the entire period of fluid extraction from it.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA202007539A UA125715C2 (en) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | Gravel filter for oil-and-gas well |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA202007539A UA125715C2 (en) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | Gravel filter for oil-and-gas well |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA125715C2 true UA125715C2 (en) | 2022-05-18 |
Family
ID=89835573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA202007539A UA125715C2 (en) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | Gravel filter for oil-and-gas well |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA125715C2 (en) |
-
2020
- 2020-11-26 UA UAA202007539A patent/UA125715C2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6694549B2 (en) | Silty marine natural gas hydrate gravel vomit mining method and mining equipment | |
| CN107816051B (en) | Pressure-bearing property phreatic aquifer deep basal pit combination well dewatering construction method | |
| US3696867A (en) | Resin consolidated sandpack | |
| RU2667240C1 (en) | Method for multiple hydraulic fracturing of formation in horizontal shaft of well | |
| UA125715C2 (en) | Gravel filter for oil-and-gas well | |
| RU2717167C1 (en) | Well bottomhole washing method | |
| RU156405U1 (en) | LOW DRILL POSITION ASSEMBLY WITH JET PUMP | |
| Boonstra et al. | Well design and construction | |
| CN110409474B (en) | Pipe well dewatering well arranged at bottom of underground diaphragm wall | |
| RU2480575C1 (en) | Method of propping of roof of bottomhole formation zone | |
| CN113622874A (en) | Combustible ice development production well and production method of combustible ice natural gas | |
| RU2514040C1 (en) | Method of fitting well filter in horizontal well | |
| RU2054530C1 (en) | Design of underground multihole well, method for its construction and method for its operation | |
| RU2613669C1 (en) | Method of multizone oil field development | |
| RU2571475C1 (en) | Jetting rope scraper | |
| US1394192A (en) | Process of drilling wells | |
| CN215907827U (en) | Combustible ice development and production well | |
| US1289320A (en) | Well construction. | |
| RU2520033C1 (en) | Method of horizontal oil well construction | |
| RU2809475C1 (en) | Method for isolating bottom water cone of formations located at shallow depths | |
| RU2431747C1 (en) | Procedure for development of multi-pay oil deposit | |
| Zhmurenko et al. | Implosion method for stimulation of inflow for oil and gas wells | |
| CN217001793U (en) | Oil exploitation well structure for improving reservoir injection and production capacity | |
| RU2382866C2 (en) | Method and device for erection of horizontal drain hole in watered sands | |
| RU133557U1 (en) | DRILLING RIG FOR WATER WELL CONSTRUCTION IN RELIEF WATERFLOW HORIZONS WITH HEADS |