УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СКВАЖИНЫ ОТ ПЕСЧАНОЙ ПРОБКИ И ЕЕ ПРОМЫВКИ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при очистке скважин от песчаных пробок и ее промывке, в частности в скважинах, имеющих поглощающие пласты или нарушение в обсадной колонне с высокой приемистостью, не позволяющие произвести очистку или промывку скважины с выносом загрязнений на дневную поверхность.
Известно устройство для очистки скважин от песчаных пробок (Амиров А.Д., Овнатанов С.Т., Яшин А.С. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин. М., Недра, 1975 с.214-216.), содержащее циркуляционную муфту, соединенную с корпусом, в котором имеются радиальные отверстия. На верхний конец корпуса навинчена специальная муфта. На наружной поверхности корпуса установлена резиновая самоуплотняющаяся манжета, которая удерживается распорным кольцом и зажимной гайкой. В середине циркуляционной муфты имеется гнездо, в резьбу которого ввинчен нижний конец внутреннего патрубка, а его верхний конец снаружи загерметизирован сальниковой набивкой и грундбуксой, что исключает возможность прохода рабочей жидкости через соединение патрубка со специальной муфтой.
Существенными недостатками устройства являются:
- сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;
- осложненный интенсивный вынос шлама из-за различных площадей внутренних поперечных сечений внутреннего патрубка и промывочных труб;
- повреждение самоуплотняющейся манжеты за счет трения о стенки скважины в процессе спуска ее к песчаной пробке, что снижает эффективности очистки.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для очистки скважин от песчаной пробки (Патент РФ на полезную модель №33600, опубл. Бюл. №30 от 27.10.2003 г.), содержащее патрубок, концентрично установленный с возможностью осевого перемещения на определенную длину вниз в полом корпусе, на котором установлена самоуплотняющаяся манжета, пропускающая снизу вверх и зафиксированная снизу установочной втулкой, зажимную гайку, выполненную с возможностью прижатия самоуплотняющейся манжеты к стенкам скважины в рабочем
положении, наконечник с радиальными отводами, сообщающими внутреннее пространство с зоной образования песчаной пробки.
Существенным недостатком устройства является то, что оно не позволяет при наличии в скважине поглощающего пласта или нарушения в обсадной колонне с высокой приемистостью эффективно очистить или промыть скважину, поскольку невозможно поднять находящиеся в промывочной жидкости зерна песка или грязь на устье, так как они будут оседать обратно или «уходить» в пласт или интервал нарушения, а при еще больших поглощениях невозможно даже создать циркуляцию промывочной жидкости на дневную поверхность, и как следствие, при этом будет низкая эффективность очистки или полное ее отсутствие.
Технической задачей полезной модели является повышение эффективности очистки скважины от песчаной пробки или ее промывки при наличии сильно поглощающего пласта или нарушения обсадной колонны с высокой приемистостью.
Указанная техническая задача решается предлагаемым устройством для очистки скважины от песчаной пробки и ее промывки, содержащим патрубок, концентрично установленный с возможностью осевого перемещения на определенную длину вниз в полом корпусе, на котором установлена самоуплотняющаяся манжета, пропускающая снизу вверх и зафиксированная снизу установочной втулкой, зажимную гайку, выполненную с возможностью прижатия самоуплотняющейся манжеты к стенкам скважины в рабочем положении, наконечник с радиальными отводами, сообщающими внутреннее пространство с зоной образования песчаной пробки.
Новым является то, что полый корпус дополнительно снабжен нижней зажимной гайкой, верхними и нижними осевыми проточками и нижней самоуплотняющейся манжетой, пропускающей сверху вниз и зафиксированной сверху нижней установочной втулкой, при этом самоуплотняющаяся манжета и нижняя самоуплотняющаяся манжета расположены соответственно ниже верхней осевой проточки и выше нижней осевой проточки, причем установочная втулка и нижняя установочная втулка жестко зафиксированы относительно полого корпуса, при этом патрубок соединен снизу с наконечником, радиальные отводы которого расположены снизу, с возможностью герметичного ограниченного осевого перемещения, достаточного для прижатия нижней самоуплотняющейся манжеты нижней зажимной гайкой к стенкам скважины в рабочем положении, кроме того, зажимная гайка и нижняя зажимная гайка выполнены с возможностью осевого перемещения относительно полого корпуса и жестко соединены соответственно с патрубком и наконечником радиальными направляющими, которые вставлены соответственно в верхние и нижние осевые проточки, длина которых и
ограничивает осевые перемещения соответственно патрубка относительно корпуса и патрубка относительно наконечника, при этом в транспортном положении зажимная гайка относительно полого корпуса и наконечник относительно патрубка зафиксированы срезными элементами.
Новым является также то, что нижняя зажимная гайка снабжена пружинными центраторами.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе
На фиг.2 изображен сечение А-А устройства.
Устройство для очистки скважины от песчаной пробки и ее промывки (см. фиг.1) состоит из патрубка 1, концентрично установленного с возможностью осевого перемещения на определенную длину вниз в полом корпусе 2, на котором установлена самоуплотняющаяся манжета 3, пропускающая снизу вверх и зафиксированная снизу установочной втулкой 4, зажимной гайки 5, выполненной с возможностью прижатия самоуплотняющейся манжеты 3 к стенкам скважины б в рабочем положении, наконечника 7, имеющего снизу радиальные отводы 8, сообщающими внутреннее пространство 9 с зоной образования песчаной пробки (на фиг.не показано).
Полый корпус 2 дополнительно снабжен нижней зажимной гайкой 10, верхней осевой проточкой 11 и нижней осевой проточкой 12 (на фиг.1 показано условно), а также нижней самоуплотняющейся манжетой 13, пропускающей сверху вниз и зафиксированной сверху нижней установочной втулкой 14. Самоуплотняющаяся манжета 3 и нижняя самоуплотняющаяся манжета 13 расположены, соответственно, ниже верхней осевой проточки 11 и выше нижней осевой проточки 12.
Установочная втулка 4 и нижняя установочная втулка 14 жестко зафиксированы относительно полого корпуса 2. Патрубок 1 в транспортном положении соединен снизу с наконечником 7, посредством срезного элемента 15 с возможностью герметичного ограниченного осевого перемещения, достаточного для прижатия нижней самоуплотняющейся манжеты 13 нижней зажимной гайкой 10 к стенкам скважины 6 в рабочем положении.
Зажимная гайка 5 и нижняя зажимная гайка 10 выполнены с возможностью осевого перемещения относительно полого корпуса 2 и жестко соединены соответственно с патрубком 1 и наконечником 7 радиальными направляющими 16 и 17 (на фиг.1 показано условно), которые вставлены соответственно в верхнюю осевую проточку 11 и нижнюю осевую проточку 12, длина которых и ограничивает осевые перемещения соответственно патрубка 1 относительно полого корпуса 2 и патрубка 1 относительно наконечника 7.
В транспортном положении зажимная гайка 5 соединена с полым корпусом 2 посредством срезного элемента 18.
На нижней зажимной гайке 10 установлены пружинные центраторы 19.
Устройство работает следующим образом.
Устройство подбирают по длине так, чтобы сильно поглащающий пласт 20 или нарушение в обсадной колонне с высокой приемистостью (см. фиг.1) оказались отсеченными (изолированными) сверху и снизу с помощью самоуплотняющейся манжеты 3 и нижней самоуплотняющейся манжеты 13, соответственно, а длина наконечника 7 подбирается с учетом разгрузки устройства на песчаную пробку (забой). Далее устройство на колонне промывочных труб 21 (например, гибкой трубе) спускают в скважину б до песчаной пробки (забоя).
Колонну промывочных труб 21 начинают разгружать на песчаную пробку (забой), в результате этого срезной элемент 15 разрушается. Наконечник 7, нижняя зажимная гайка 10, радиальные направляющие 17 остаются неподвижными, а колонна промывочных труб 21 с оставшимися деталями устройства смещаются вниз, при этом устройство движется вниз по нижней осевой проточке 12 до упора полого корпуса 2 в нижний торец осевой проточки 12, в процессе чего нижняя зажимная гайка 10, раздвинув воротник нижней самоуплотняющейся манжеты 13, надежно прижимает ее к стенке скважины 6 с определенным усилием, ограниченным длиной нижней осевой проточки 12.
Далее колонну промывочных труб 21 с устройством продолжают разгружать на песчаную пробку (забой), при этом срезной элемент 18 разрушается, а радиальные направляющие 16, жестко соединенные с патрубком 1 и зажимной гайкой 5 (см. фиг.2) движутся вниз по верхней осевой проточке 11 до упора радиальных направляющих 16 в нижний торец осевой проточки 11, в процессе этого зажимная гайка 5, раздвинув воротник самоуплотняющейся манжеты 3, надежно прижимает ее к стенке скважины 6 с определенным усилием, ограниченным длиной верхней осевой проточки 11.
После этого герметизируют устье скважины сальником 22 (см.фиг.1) и подают рабочую жидкость (например, техническую воду с поверхностно-активными веществами) под определенным давлением и расходом в заколонное пространство скважины. В результате рабочая жидкость устремляется в зону образования песчаной пробки, размывая ее, или на забой скважины, промывая ее стенки. Смесь размытой песчаной пробки и грязи со стенок скважины с рабочей жидкостью попадает через радиальные отводы 8 наконечника 7 во внутреннее пространство 9 и далее по патрубку 1 и колонне труб 21 выносится на дневную поверхность.
По мере размыва и выноса на дневную поверхность шлама и грязи увеличивают давление и расход рабочей жидкости в заколонное пространство скважины до допустимого на данную эксплуатационную колонну.
Об окончании процесса очистки и промывки скважины свидетельствует отсутствие взвешанных песчинок шлама и грязи в выносимой по колонне труб 21 на дневную поверхность рабочей жидкости.
В предлагаемом устройстве благодаря надежному отсечению сильно поглощающего пласта или нарушения в обсадной колонне с высокой приемистостью с помощью самоуплотняющихся манжет путем их механического прижатия к стенкам эксплуатационной колонны скважины повышается эффективность очистки скважины от песчаной пробки и ее промывки, а значит сокращается время проведения работ, что позволяет сэкономить материальные и финансовые средства.