ИМПЛОЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СКВАЖИН

Имплозионное устройство для очистки скважин
(варианты)
Предложениеотносится к эксплуатации и ремонту скважин и может быть использовано для очистки скважин от шлама, кольматационных отложений и шлаковых пробок, металлических предметов и др.
Известно устройство для очистки скважин (RU, патент 2061174, кл. Е 21 В 37/00, 1996). Известное устройство не обеспечивает поступление в него большого объема шламовых и кольматационных отложений.
Наиболее близким аналогом является устройство для очистки скважины, содержащее установленный на колонне насоснокомпрессионных труб кожух-ловушку с герметичной полостью, обратный клапан и очистной клапан (RU, патент 2068078, кл. Е 21 В 37/00, 1996).
Недостатком известного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает проведения комплексных работ при одном спуске подвески насосно-компрессорных труб, химическую обработку пласта и очистку от продуктов реакции. Задачей изобретения является обеспечение поступления
больших объемов шламовых отложений, проведение комплексных работ при одном спуске подвески насосно-компрессорных труб, упрош;ение конструкции и повьшхение эффективности и скорости очистки.
Поставленная задача достигается за счет нескольких вариантов выполнения имплозионного устройства.
В первом варианте выполнения задача достигается за счет того, что устройство снабжено пакерным устройством,
установленным на колонне насосно-компрессорных труб между
кожухом-ловушкой и очистным клапаном, и выполненным с глухим осевым каналом, в котором расположен конец трубы для подачи реагента, и сквозным каналом, сообщающим полость кожуха-ловушки с подклапанной полостью, причем глухой осевой канал сообщен с затрубным пространством.
Кроме того, глухой осевой канал может быть сообщен с затрубным пространством через фильтр, установленный на колонне насосно-компрессорных труб, а между пакерным устройством и счистнь2.1 клапаном расположен телескопический переходник.
Это устройство позволяет проводить ряд технологических операций обработки пласта комплексно.
Поставленная задача во втором варианте выполнения достигается тем, что очистной клапан вьшолнен в виде полого плунжера с одним заглушенным концом, размещенным в цилиндре, установленном на колонне насосно-компрессорных труб, причем заглушенный конец плунжера снабжен радиальными окнами и закреплен на цилиндре при помощи срезных винтов, а открытый его
2 конец закреплен на кожухе-ловушке, герметичная полость которого
сообщена с полостью плунжера.
Кроме того, между концом плунжера и цилиндром расположено уплотнение.
Поставленная задача в третьем варианте вьшолнения достигается тем, что очистной клапан снабжен фиксатором, выполненном в виде отдельных подвижных в осевом и радиальном направлениях сегментов, установленных с возможностью взаимодействия с запорным шаром и упором, закрепленным с одной
стороны на корпусе очистного клапана срезными штифтами, а с
другой - на кожухе-ловушке, причем седло очистного клапана выполнено подпружиненным и подвижным в осевом направлении, а внутренняя поверхность корпуса снабжена расточкой, обеспечивающей возможность радиального перемещения сегментов фиксатора.
Кроме того, сегменты фиксатора могут быть выполнены в виде разрезного кольца. При этом фиксатор может состоять из щести сегментов, образующих кольцо.
Сущность предложения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 представлен вариант выполнения с пакерным устройством;
на фиг.2 представлен вариант выполнения с очистным клапаном в виде полого цилиндра;
на фиг.3 - вид А-А на фиг.2;
на фиг.4 - вариант выполнения с очистным клапаном и фиксатором;
3 на фиг.6 - вид В-В на фиг.5.
Устройство по первому варианту (фиг.1) содержит колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) , переходник 2 с уплотнительными элементами 3, трубу 4 для подачи реагента, кожух-ловушку 5 колонны насосно-компрессорных труб, муфту б, соединяющую кожух-ловушку 5 с кожухом-ловушкой 7, уплотнения резиновые 8, специальное пакерное устройство 9, глухой осевой канал 10, телескопический переходник 11, очистной клапан 12, кожух-шламоулавливатель 13, обратный клапан 14,
переходник 15, хвостовик или фильтр 17, фильтр 18 и клапан 19
для стравливания давления.
Р1мплозионное устройство (фиг.1) спускается на стандартных НКТ-2,5 или 3, если требуется обработка пласта кислотой, ПАФ и другими химическими методами, после очистки продуктов реакции и проведения плавного вызова притока методом свабирования. Все это выполняется при одном спуске НКТ с имплозионной установкой на забой.
Схема установки следующая.
Нижняя часть - это хвостовик или фильтр 17 через переходник 15 соединяется с кожухом-пщамоулавливателем 13, внутри которого расположен обратный клапан 14; далее идет очистной клапан 12, такой же, как на фиг.2 или фиг.4 (по очистке забоя).
В глухой канал 10 спускают трубы 4 диаметром 1,5 внутренний выход которых совмещен с затрубным пространством скважины, через который подается реагент с устья в пласт. Герметизация труб 4 кожуха-ловушки 7 и колонны труб 4 полностью
4 достигается при спуске и в верхней части дополняется резиновыми
элементами 3; выше кожуха-ловушки 7 идет циркуляционный клапан и подвеска НКТ до устья.
Устройство (фиг.1) рг.ботает следующим образом.
Установка спускается до пласта. Закачивается необходимый реагент по трубам 1 и через трубы 4 в пласт, выдерживается на реакции, затем производится разгрузка подвески на забой, срабатывает телескопический переходник 11, срезаются штифты и кожух-ловушка 7 заполняется за счет перепада давления
продуктами реакции. Не поднимая подвеску НКТ, производится
свабирование, через циркуляционный клапан отбирается жидкость в скважине, создается плавный переход давления на пласт, вызов притока. При необходимости исследуется скважина на приток глубинными манометрами и подвеска с имплозионной установкой поднимается на устье.
Таким образом, уникальность установки такого вида заключается в том, что при одной операции спуска НКТ выполняется ряд технологических операций-обработка пласта, механическая очистка от продуктов реакции, плавный выход притока методом свабирования, гидродинамические исследования при необходимости. Такого технологического, комплексного подхода при работе на скважинах бригадами ПРС, КРС с использованием имплозионного устройства ранее не производилось.
Устройство по второму варианту (фиг.2) содержит колонну насосно-компрессорных труб 20 с кожухом-ловушкой 21, клапан 22, сливные отверстия 23, очистной клапан, выполненный в виде полого плунжера 24 с заглушным концом 25, размещенным в
5
цилиндре 26 на срезных винтах 27. Между цилиндром 26 и плунжером 24 установлено уплотнение 28. Со стороны заглушенного конца 25 на плунжере 24 выполнены радиальные окна 29. Обратный клапан 30 установлен на входе в очистной клапан. Между кожухомловушкой 21 и плунжером 24 установлен переходник 31.
Устройство, показанное на фиг.2 спускается в скважину на стандартных НКТ - 2,5 или 3.
Устройство спускается на забой, и медленно производится разгрузка подвески НКТ, в этот момент срезаются срезные винты
27, плунжер движется с подвеской НКТ и кожухом-ловушкой 21
вниз, и в этот момент открываются радиальные окна 29, производится разгерметизация вакуумной полости кожуха-ловушки 21. Скважинная жидкость, содержащая механические примеси, под воздействием мгновенно созданного перепада давления с высокой скоростью проникает в кожух-ловушку 21, заполняя ее объем. Затем подвеска поднимается и обратный клапан 22 предотврашает сброс грязи или шлама обратно на забой, все уловленное поднимается на устье. При демонтаже установки кожух-ловушка 21 очишается от грязи и шлама.
Устройство по третьему варианту (фиг.4) состоит из НКТ 32, кожуха-ловушки 33, переходников 34, клапана 35 сброса давления, обратного клапана 36 со стопором 37 и очистного клапана.
Очистной клапан снабжен фиксатором 38, состоящим из отдельных подвижных в осевом и радиальном направлении сегментов 39, запорным шаром 40, упором 41, закрепленным на корпусе 42 срезным штифтом 43 и на кожухе-ловушке 33. Седло 44 очистного клапана выполнено подвижньа и поджато регулируемой пружиной 45. Пружина 44 регулируется поджимной гайкой 46. Герметичность
элементов обеспечивается уплотнениями 47. На корпусе 42 выполнена расточка 43, обеспечивающая радиальное перемещение сегментов 39.
Устройство по третьему варианту работает следующим образом.
Производится разгрузка подвески НКТ на забой, срезаются штифты 43, упор 41 движется вниз двигая кольцо-фиксатор 38 вниз вместе с шаром 40. Доходя до расточки 48 сегменты 39 фиксатора
38 расходятся, освобождая шар 5, и за счет перепада давления от
забоя скважины на камеру-ловушку 33, шар 5 устремляется вверх, освобождая проход,для жидкости из пласта.
В конструкции данного устройства нет места для штуцирования, поток жидкости прямоточный, сопротивления минимальные, жидкость плавно обтекает шар 5 со всех сторон, тем самым плотнее заполняя всю камеру кожуха-ловушки 33.
Для снижения гидравлического удара на стенки камерыловушки 33, сверху открывается клапан 35, стравливается давление и при выравнивании давления камеры и забоя скважины, шарик клапана 35 и шар 5 падают в свои седла, предотвращая вытекание грязи, шлама, раствора из камеры-ловушки 33. Если требуются дополнительные работы по вызову притока из пласта производится свабирование, циркуляция жидкости и затрубья на НКТ через щелевые отверстия выше циркуляционного клапана 35. Затем подвеска поднимается на устье.
Преимущество данного устройства заключается в том, что здесь сопротивление потоку жидкости при разгерметизации камеры7
ловушки 33 минимальное по сравнению с другими подобными
устройствами. Это достигается за счет использования шарового клапана с седлом и прямоточных проходных каналов для жидкости. Налравленный поток жидкос :и при перепаде давления не  своего направления. Это устройство с таким принципом может использоваться при извлечении аварийных труб, насоса, кабеля, шланг и т.д. На конце установки ниже обратного клапан 36 для этого следует устанавливать спецловители. За счет резкого перепада давления, спецловители захватывают аварийное оборудование и извлекаются на устье, при этом подвеску НКТ рекомендуется заь енить на специальные бурильные трубы для аварийных работ.
Можно прово дить работы с этим устройством по очистке пласта, регулирование депрессии на пласт производится объемом камеры-ловушки, по количеству труб НКТ-3. Для эффективности работ по очистке пласта, если при этом позволяет кривизна скважины, могут совместно с имплозионной установкой использовать простые пакера, которые герметируются от разгрузки подвески НКТ на забой.
Отличительная особенность всех представленных вариантов имплозионных устройств от существующих подобных устройств и методов как гидрожелонки, гидровакуумные установки, является то, что можно проводить на скважине комплекс работ по повьшению ее производительности. Это - обработка пласта и очистка забоя, вынос продуктов реакции от обработок, вызов плавного притока методом свабирования, проведение исследований глубинными манометрами. За счет этого почти в 3-4 раза сокращается время
работ на скважине бригадирами ПРС или КРС.
9