УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТЕНОК СКВАЖИНЫ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и найдет применение при очистке стенок труб обсадной колонны при ремонтно-восстановительных работах, в частности от различных солеотложений и вязких загрязняющих веществ типа смолопарафинистых, а также стенок не обсаженной скважины в процессе ее строительства, например, от глинистой корки.
Известно «Устройство для обработки стенок скважины» (а.с. №1723311, Е 21 В 37/02, опубл. в Бюл. №12, 1992 г.), содержащее полый корпус присоединительными резьбами на концах, лопасти с армированной рабочей поверхностью и щетки.
Основными недостатками этого устройства является его низкая эффективность обусловленная тем, что оно может быть использовано только при строительстве скважин для очистки и уплотнения стенок скважины, если имеются все условия для приведения во вращение их колонны труб, а следовательно, и самого устройства.
Другим существенным недостатком устройства является то, что в результате продолжительной эксплуатации скважины прифильтровые части стенок обсадной колонны забиваются грязью, солеотложениями и парафиносмолистыми веществами, которые резко снижают добывающие возможности скважины, препятствуя притоку продукции пластов или закачке жидкости для поддержания пластового давления в нагнетательных скважинах. Устье таких скважин не приспособлено для монтажа оборудования, приводящего во вращение колонну труб, на которой спускают устройство для обработки стенок скважины и которое может вращаться только вместе с колонной труб. Поэтому при их использовании в добывающих и нагнетательных скважинах вынуждены прибегать к многократным спуско-подъемньм операциям устройства в интервале обработки, что не производительно из-за невозможности охвата всей обрабатываемой поверхности, и как следствие большие затраты времени на обработку стенок скважины.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является «Устройство для обработки стенок скважины» (а.с. №2189432, Е 21 В 37/02, опубл. в Бюл. №26, 2002 г.), включающее полый корпус с присоединительной резьбой на конце, и установленным на него кожухом с возможностью осевого вращения, лопасти с армированной рабочей поверхностью, установленные на кожухе и расположенные спиралью, щетки закрепленные к боковым граням лопастей.
Недостатком данного устройства является то, что оно обладает слабым крутящим моментом, обусловленным тем, что вращение кожуха происходит только за счет воздействия напора, закачиваемой жидкости на боковые поверхности лопастей, чего может быть недостаточно для обработки твердых смолопарфинистых отложений, результатом которого является низкое качество обработки стенок скважины;
Также весьма сомнительно то, что крупные частицы твердой фазы продуктов обработки будут накапливаться в кармане переводника, поскольку в большем количестве они будут оседать на забой скважины.
Технической задачей полезной модели является повышение качества обрабатываемых стенок скважины, имеющих твердые смолопарафинистые отложения.
Указанная техническая задача решается предлагаемым устройством для обработки стенок скважины, включающим полый корпус с присоединительной резьбой на конце, и концентрично установленным на него кожухом с возможностью осевого вращения, лопасти с армированной рабочей поверхностью, установленные на кожухе и расположенные спиралью, щетки закрепленные к боковым граням лопастей.
Новым является то, снизу оно снабжено концентрично расположенным в нем приводом, выполненным в виде лопаточного венца жесткосоединенного с кожухом, при этом его лопатки расположены под углами, обеспечивающими оптимальный крутящий момент на лопасти под действием подаваемого на него напора жидкости.
На Фиг.1 изображено предлагаемое устройство для обработки стенок скважины, с частичными продольными разрезами.
На Фиг.2 изображен вид снизу устройства для обработки стенок скважины.
Устройство для обработки стенок скважины содержит полый корпус 1 (см. Фиг.1) с присоединительной резьбой 2 на верхнем конце, и установленным на него кожухом 3 с возможностью осевого вращения.
Кожух 3 связан с корпусом шарами 4 и 5, размещенными в кольцевых канавках 6 и 7 полого корпуса 1 и в теле кожуха 3 соответственно.
Кольцевые канавки 7 кожуха 3 сообщены с наружным пространством через отверстия, которые после заполнения кольцевых канавок шарами и смазочным маслом закрывают пробкой (на Фиг.1 и 2 не показано).
Наружная поверхность кожуха 3 оснащена лопастями 8, расположенными спиралью, а их рабочие поверхности 9 снабжены армирующими вставками 10 из твердого сплава, а к их боковым граням закреплены щетки 11 (на Фиг.1 показано условно).
Снизу устройство снабжено концентрично расположенным в нем приводом 12, выполненным в виде лопаточного венца 13 (см Фиг.2), жесткосоединенного с кожухом 3.
Лопатки 14 лопаточного венца 13 расположены под углами, обеспечивающими оптимальный крутящий момент под напором технологической жидкости на лопасти 8 кожуха 3 при обработке стенок скважины.
Устройство работает следующим образом.
Устройство присоединяют к колонной труб 15 например, гибкой трубе (см. Фиг.1) и спускают в скважину (на Фиг.1 и 2 не показано) в интервал, где необходимо произвести обработку стенки скважины. Далее в колонну труб 15 под большим давлением подают технологическую жидкость (например, минерализованную воду), с одновременной подачей колонны труб 15 вниз. При этом под воздействием напора жидкости лопатки 14 лопаточного венца 13 привода 12 начинают вращаться, передавая крутящий момент на жесткосоединенный с лопаточным венцом 13 кожух 3, на котором находятся лопасти 8, расположенные спиралью. При этом твердосплавные вставки 10 лопастей 8, встречая на своем пути наросты, появившиеся в результате солеотложений, разрушаются и осыпаются на забой скважины, при этом одновременно щетки 11 осуществляют как бы чистовую обработку, отдирая со стенок смолопарафинистые и другие загрязняющие вещества. При этом взвешанные частицы и вязкая грязь, разбавленная водой, уносятся на дневную поверхность вместе с технологической жидкостью обработки, а более крупные частицы твердой фазы продуктов обработки оседают на забое, которые вымываются при последующей промывке скважины.
После обработки этого интервала подачу технологической жидкости в колонну труб прекращают, и устройство извлекают на дневную поверхность, а при необходимости обработки другого нижнего интервала устройство приспускают вниз и повторяют вышеописанный процесс.
Так интервал за интервалом осуществляет обработку всей фильтрованной части обсадной колонны или участка, подлежащего ремонту.
Благодаря применению предлагаемого устройства повышается качество обрабатываемых стенок скважин, имеющих твердые смолопарафинистые отложения, за счет усиления крутящего момента путем принудительного дополнительного вращения кожуха с расположенными на нем лопастями, что несомненно позволит ускорить процесс обработки и сэкономить время и в конечном счете снизить финансовые затраты. Устройство просто в эксплуатации и технологично в изготовлении.