ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

1. Скважинный инструмент, предназначенный для спуска в ствол скважины на насосно-компрессорной колонне, содержащий:
вытянутый трубчатый элемент, открытый с обоих концов, входной конец которого предназначен для соединения с насосно-компрессорной колонной, внутренний канал для флюида проходит от входного конца трубчатого элемента к открытому нижнему его концу, выпускное отверстие в стенке трубчатого элемента проходит от внутреннего канала для флюида к внешней поверхности трубчатого элемента;
корпус клапана, смонтированный в трубчатом элементе с возможностью осевого перемещения внутри него между закрытым положением, перекрывающим поток через выпускное отверстие, и открытым положением, позволяющим направлять поток через выпускное отверстие, в корпусе клапана имеется канал для флюида, проходящий через весь корпус, а также канал эжектора, проходящий к выпускному отверстию, но только при открытом положении клапана;
седло клапана, обращенное к входному концу и расположенное на корпусе клапана так, чтобы окружать канал для флюида в клапане, размер и форма седла позволяют принимать затвор клапана, обеспечивающий перекрытие потока через канал для флюида в клапане, что позволяет перемещать корпус клапана в открытое положение.
2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что эжектор имеет входной, всасывающий и выходной каналы; входной канал для прохождения флюида в корпусе клапана соединен с входным каналом эжектора посредством внутреннего канала для флюида; всасывающий канал в корпусе клапана соединен с всасывающим каналом эжектора посредством внутреннего канала для флюида; а выходной канал в корпусе клапана, соединенный с выходным каналом эжектора, гидравлически сообщается с выпускным отверстием, если корпус клапана находится в открытом положении.
3. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит срезной штифт, удерживающий корпус клапана в открытом положении.
4. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что трубчатый элемент имеет цилиндрическую форму, а канал для флюида располагается по его центру.
5. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что на корпусе, по окружности вокруг канала для прохождения флюида, через равные промежутки смонтирована серия эжекторов.
6. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что гнездо клапана имеет полусферическую форму.
7. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит затвор клапана, взаимодействующий с седлом и перекрывающий поток через канал для флюида.
8. Инструмент по п.7, отличающийся тем, что затвор клапана имеет сферическую форму.
9. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что входной канал находится в гидравлическом сообщении с внутренним каналом для прохождения флюида, в точке выше указанного седла клапана.
10. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что всасывающий канал находится в гидравлическом сообщении с внутренним каналом для прохождения флюида, в точке ниже седла клапана.
11. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что эжектор включает насадку, установленную параллельно оси внутреннего канала для прохождения флюида.
12. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что в качестве эжектора применяется струйный насос.
13. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит улавливатель обломочного материала, подсоединенный к нижнему концу инструмента.
14. Инструмент по п.13, отличающийся тем, что улавливатель обломочного материала содержит удлиненный корпус инструмента с внутренним проходным каналом для протекания скважинных флюидов через корпус, в корпусе имеется вход и выход, корпус предназначен для присоединения к насосно-компрессорной колонне; удлиненный фильтрующий элемент, размещенный в корпусе, при этом образуется первое кольцевое пространство между корпусом и фильтрующим элементом; а также внутреннюю трубку, находящуюся в гидравлическом сообщении с входом корпуса, данная внутренняя трубка размещается внутри фильтрующего элемента, при этом образуется второе кольцевое пространство между внутренней трубкой и фильтрующим элементом, один конец внутренней трубки находится в гидравлическом сообщении с входом корпуса, внутренняя трубка служит для направления потока флюида от входа корпуса в первое кольцевое пространство, для выделения из флюида обломочного материала.
15. Инструмент по п.13, отличающийся тем, что улавливатель обломочного материала содержит удлиненный корпус с внутренним проходным каналом, сепарирующый элемент и съемный подузел; сепарирующий элемент размещается вблизи верхнего конца удлиненного корпуса и предназначен для выделения обломочного материала из скважинного флюида и направления его в кольцевое пространство между внутренней трубкой и корпусом; а также съемный подузел, содержащий удлиненную внутреннюю трубку, размещенную внутри корпуса, при этом образуется кольцевое пространство между внутренней трубкой и корпусом, монтажной плиты, закрепленной на корпусе с возможностью снятия, монтажная плита служит для отсекания потока от нижней области кольцевого пространства между внутренней трубкой и корпусом, в монтажной плите имеется входной канал для направления потока флюида во внутренний объем внутренней трубки.
16. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что корпус клапана содержит:
центральный канал для флюида, проходящий по центру корпуса клапана;
серию эжекторов, расположенных снаружи относительно центрального канала для флюида и проходящих параллельно относительно потока флюида через корпус клапана;
насадку в канале эжектора, размер и форма которой позволяют образовывать зону низкого давления при прохождении флюида через канал эжектора;
корпус клапана, смонтированный в трубчатом элементе, с возможностью осевого перемещения между положением перекрытия потока флюида через выпускное отверстие и положением, при котором отверстие трубчатого элемента соединено с эжекторами.
17. Способ применения инструмента управления потоком для создания потока, содержащего обломочный материал, направленного из ствола скважины в улавливатель обломочного материала, установленный ниже инструмента в насосно-компрессорной колонне, включающий этапы:
подготовка инструмента управления потоком с внутренним проходным каналом, открытым с обоих концов инструмента, а также с каналом эжектора;
подсоединение инструмента к насосно-компрессорной колонне, при этом его внутренний проходной канал гидравлически сообщается с насосно-компрессорной колонной;
подсоединение улавливателя обломочного материала к насосно-компрессорной колонне ниже инструмента управления потоком;
помещение насосно-компрессорной колонны в ствол скважины и закачивание скважинных флюидов вниз по насосно-компрессорной колонне, так чтобы поток проходил через устройство управления потоком и улавливатель обломочного материала;
после этого следует перекрытие внутреннего канала;
открытие выпускного отверстия в стенке инструмента;
прохождение флюидов через канал эжектора и выпускное отверстие в ствол скважины по кольцевому пространству инструмента управления потоком, а затем - в улавливатель обломочного материала.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что дополнительно включает этап осевого перемещения корпуса клапана между первым положением, перекрывающим поток через отверстие в стенке инструмента, где весь флюид, попадающий в инструмент, проходит по его внутреннему каналу и попадает в улавливатель обломочного материала; и вторым положением, где весь поток направляется через канал эжектора и отверстие в стенке инструмента.
19. Способ по п.17, отличающийся тем, что этап перемещения клапана дополнительно включает действие по закачке скважинных флюидов через канал эжектора в ствол скважины, тем самым создавая поток в улавливателе обломочного материала.
20. Способ по п.17, отличающийся тем, что этап перекрытия включает взаимодействие подвижного затвора клапана с обращенным вверх седлом клапана, окружающим внутренний проходной канал, с целью перенаправления потока из насосно-компрессорной колонны в канал эжектора.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что дополнительно включает действия по направлению флюидов от входа эжектора к его выходу с целью создания низкого давления у всасывающего отверстия эжектора, что способствует протеканию флюидов из внутреннего проходного канала в канал эжектора.
22. Способ по п.17, отличающийся тем, что этап открытия выпускного отверстия в стенке инструмента включает в себя взаимодействие подвижного затвора клапана с обращенным вверх седлом клапана, окружающим внутренний проходной канал с целью перекрытия потока, для осевого перемещения элемента из положения перекрытия выпускного отверстия.
23. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит перепускное отверстие в стенке трубчатого элемента, второй корпус клапана, смонтированный в трубчатом элементе, с возможностью осевого перемещения внутри него между рабочим положением, обеспечивающим перекрытие потока через выпускное отверстие, и включенным положением, обеспечивающим перекрытие потока через канал для прохождения флюида и выпускное отверстие, но при этом поток направляется в перепускное отверстие.