НАДПАКЕРНЫЙ УЛОВИТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и предназначена для улавливания механических примесей над пакером в межтрубном пространстве нагнетательных скважин между колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) и эксплуатационной колонной, эксплуатирующихся по технологии одновременно-раздельной закачки (ОРЗ).
Известен уловитель механических примесей, устанавливаемый на колонне насосно-компрессорных труб, и предназначенный для улавливания механических примесей в межтрубном пространстве скважины между колонной насосно-компрессорных труб и эксплуатационной колонной (патент №137939, МПК Е21В 43/08, опубл. 27.02.2014 г.), ближайший по технической сущности к заявляемому устройству и принятый за прототип, состоящий из патрубка насосно-компрессорной трубы, фильтрующих элементов, с внешним диаметром, равным внутреннему диаметру эксплуатационной колонны, причем фильтрующие элементы состоят из двух резиновых колец с фильтрационными отверстиями, зажимаемых металлическими кольцами и присоединяемых к патрубку насосно-компрессорной трубы с помощью сварки, при этом между резиновыми кольцами установлено кольцо из металлической сетки.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности установки на колонне НКТ с внутренним полимерным покрытием и, как следствие, низкая надежность при закачке агрессивной среды в системе поддержания пластового давления.
Задачей полезной модели является создание уловителя механических примесей в межтрубном пространстве скважины между колонной НКТ и эксплуатационной колонной, позволяющего предотвратить скопление механических примесей над пакером, используемом при разобщении пластов при эксплуатации по технологии одновременно-раздельной закачки нескольких пластов одной скважиной, как следствие, предотвратить аварийные ситуации в случае невозможности срыва пакера при подземном ремонте.
Новизной полезной модели является возможность ее установки на НКТ с внутренним полимерным покрытием без нарушения целостности внутреннего покрытия по всей длине спускаемых НКТ.
Техническим результатом является сохранение целостности внутреннего полимерного покрытия НКТ, как следствие, повышение надежности работы устройства.
Также заявляемое устройство обладает меньшей металлоемкостью. За счет простоты конструкции, отсутствия резьбового соединения устройство позволяет оперативно монтироваться и демонтироваться на колонне НКТ.
Заявляемое устройство поясняется на фигурах:
на фиг. 1 представлено продольное сечение предлагаемого устройства;
на фиг. 2 представлено поперечное сечение предлагаемого устройства;
на фиг. 3 представлен общий вид предлагаемого устройства.
Заявляемое устройство состоит из патрубка насосно-компрессорной трубы 1 (патрубка НКТ), и установленных на нем фильтрующих элементов 2, состоящих из двух резиновых колец 3 и 4 с фильтрационными отверстиями 5.
Внешний диаметр фильтрующих элементов 2 равен внутреннему диаметру эксплуатационной колонны.
Резиновые кольца 3 и 4 зажимаются металлическими кольцами 6 и 7, присоединяемыми к патрубку 1 с помощью сварки.
При этом между резиновыми кольцами 3 и 4 установлено внутреннее кольцо из металлической сетки 8, которая закрывает фильтрационные отверстия 5.
Количество фильтрующих элементов в устройстве не менее двух. На каждый фильтрующий элемент устанавливаются соответственно по два резиновых кольца и по два зажимающих их металлических кольца.
Для обеспечения установки устройства на НКТ с внутренним полимерным покрытием внутри патрубка НКТ 1 расположен дополнительный подгоночный патрубок, также имеющий внутреннее полимерное покрытие.
Дополнительный подгоночный патрубок жестко соединен с патрубком НКТ 1, например, при помощи внутренней резьбы.
При этом дополнительный подгоночный патрубок выполнен с возможностью установки на НКТ с внутренним полимерным покрытием. Для этой цели он имеет длину большую длины патрубка НКТ 1 и фиксируется на НКТ при помощи муфт.
В одном из вариантов выполнения НКТ имеет внешний диаметр 48 мм, патрубок НКТ 1 имеет внешний диаметр 60 мм, внутренний диаметр 48-49 мм, длину 25-35 см.
В другом варианте выполнения НКТ имеет внешний диаметр 60 мм, патрубок НКТ 1 имеет внешний диаметр 73 мм, внутренний диаметр 60-61 мм, длину 25-35 см.
В другом варианте выполнения НКТ имеет внешний диаметр 73 мм, патрубок НКТ 1 имеет внешний диаметр 89 мм, внутренний диаметр 73-74 мм, длину 25-35 см.
Так же эксплуатационные колонны имеют разные типы размеров: 146 мм и 168 мм. Внутренний диаметр для эксплуатационной колонны 146 мм составляет 130 мм. Внутренний диаметр для эксплуатационной колонны 168 мм составляет 150 мм.
В одном из вариантов выполнения внутренний диаметр эксплуатационной колонны составляет 130 мм, НКТ имеет внешний диаметр 48 мм. Патрубок НКТ 1 имеет внешний диаметр 60 мм, внешний диаметр резиновых колец 3 и 4 равен внутреннему диаметру эксплуатационной колонны 130 мм.
В другом варианте выполнения внутренний диаметр эксплуатационной колонны составляет 130 мм, НКТ имеет внешний диаметр 60 мм. Патрубок НКТ 1 имеет внешний диаметр 73 мм, внешний диаметр резиновых колец 3 и 4 равен внутреннему диаметру эксплуатационной колонны 130 мм.
В другом варианте выполнения внутренний диаметр эксплуатационной колонны составляет 150 мм, НКТ имеет внешний диаметр 48 мм. Патрубок НКТ 1 имеет внешний диаметр 60 мм, внешний диаметр резиновых колец 3 и 4 равен внутреннему диаметру эксплуатационной колонны 150 мм.
В другом варианте выполнения внутренний диаметр эксплуатационной колонны составляет 150 мм, НКТ имеет внешний диаметр 60 мм. Патрубок НКТ 1 имеет внешний диаметр 73 мм, внешний диаметр резиновых колец 3 и 4 равен внутреннему диаметру эксплуатационной колонны 150 мм.
В другом варианте выполнения, внутренний диаметр эксплуатационной колонны составляет 150 мм, НКТ имеет внешний диаметр 73 мм. Патрубок НКТ 1 имеет внешний диаметр 89 мм, внешний диаметр резиновых колец 3 и 4 равен внутреннему диаметру эксплуатационной колонны 150 мм.
Дополнительный подгоночный патрубок имеет длину 0,5-1 м, т.е. имеет длину большую, чем длина патрубка НКТ 1.
Устройство работает следующим образом.
Крупные механические частицы, осыпающиеся в межтрубном пространстве нагнетательной скважины между колонной НКТ и эксплуатационной колонной, оседают и скапливаются над резиновым кольцом 3 фильтрующего элемента 2.
Фильтрационные отверстия 5 обеспечивают прохождение скважинной жидкости при спуске устройства в скважину, при этом кольцо из металлической сетки 8 задерживает более мелкие механические частицы.
Далее прошедшие резиновое кольцо 3 вышерасположенного фильтрующего элемента 2 механические частицы скапливаются над резиновым кольцом 4 нижерасположенного фильтрующего элемента 2.
Наличие минимум двух фильтрующих элементов 2 позволяет производить более эффективную многоступенчатую очистку от механических примесей.
В одном из вариантов осуществления размер ячеек металлической сетки в каждом последующем (нижерасположенном) фильтрующем элементе меньше по сравнению с размером ячеек металлической сетки в предыдущем (вышерасположенном) фильтрующем элементе.
Это позволяет дополнительно повысить эффективность очистки.
В дополнительном варианте осуществления фильтрационные отверстия 5 в каждом последующем (нижерасположенном) фильтрующем элементе расположены со смещением на некоторый угол относительно фильтрационных отверстий 5 предыдущего (вышерасположенного) фильтрующего элемента.
Это позволяет предотвратить простое осыпание механических примесей, прошедших верхний фильтрующий элемент, на фильтрационные отверстия последующего фильтрующего элемента, что также позволяет дополнительно повысить эффективность очистки.
В зависимости от содержания механических частиц и интенсивности их оседания количество фильтрующих элементов 2 может быть разным.
Компонуется устройство следующим образом (снизу-вверх): пакер - муфта - дополнительный подгоночный патрубок (длиной 0,5-1 м) - муфта - НКТ.
Патрубок НКТ 1 одевается на дополнительный подгоночный патрубок с внутренним полимерным покрытием, который далее устанавливается на НКТ, образуя с НКТ единую внутреннюю поверхность, покрытую полимером. Фиксируется устройство сверху с НКТ при помощи одной муфты, а снизу с пакером - при помощи другой муфты.
Установка устройства над пакером позволяет предотвращать засыпание пакера механическими примесями на нагнетательных скважинах со спущенными НКТ с внутренним полимерным покрытием, эксплуатирующихся по технологии ОРЗ нескольких пластов одной скважиной.
Таким образом, заявляемое устройство эффективно улавливает механические примеси в межтрубном пространстве скважины между колонной НКТ с внутренним полимерным покрытием и эксплуатационной колонной. Это позволяет предотвратить скопление механических примесей над пакером, используемом для разобщения пластов при ОРЗ нескольких пластов одной скважиной, как следствие, предотвратить аварийные ситуации в случае срыва пакера при подземном ремонте.