СКРЕБОК ПРОВОЛОЧНЫЙ

Предложение относится к строительству скважин в нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам, спускаемым на обсадной колонне для очистки стенок скважины от рыхлой фильтрационной корки и образования армированного цементного камня в заколонном кольцевом пространстве после цементирования скважины
Известно устройство для обработки ствола скважины (см. описание к А.С. №1357549, опубл. в Б.И. №45, 07.12.87 г., М. кл. 4 Е21В 37/02), включающее полый корпус и размещенные на нем скребковые элементы, выполненные в виде петель из гибкого металлического каната двух размеров, вдоль оси корпуса, образованных путем продевания канатов в различные по размерам отверстия корпуса, расположенные в диаметрально противоположных плоскостях, канат с большим диаметром предназначен для уплотнения фильтрационной корки, а канат с меньшим диаметром - для удаления верхнего (рыхлого) слоя фильтрационной корки.
Недостатком известного устройства является то, что оно сложно по конструкции, не технологично в изготовлении и недостаточно эффективно. Объясняется это тем, что в процессе удаления фильтрационной корки скребки, встречая сопротивление изменяют геометрический размер петель, где в большую, а где - в меньшую сторону и в результате происходит неравномерное удаление не только рыхлой фильтрационной корки, но и ее плотного слоя. Отсюда и некачественное крепление скважины.
В устройстве для обработки стенок скважины под названием «скребок» (см. А.С. Б.И. №853090, кл. Е21B 37/02, опубл. в БИ №29, 07.08.81 г.) перечисленные выше недостатки аналога частично устранены.
Он содержит полый корпус с рабочими элементами в виде скребков, прижатых к корпусу с помощью секций бандажа, закрепленных на рабочих элементах зажимами и соединенных друг с другом замками с управляемыми затворами в виде реле времени или давления, или теплового реле.
Его недостатком является ненадежность в работе из-за опасности преждевременного срабатывания реле.
Известен также скребок проволочный, который приведен вописании к патенту под названием «Способ крепления скважины и устройство для его осуществления» (см. патент РФ №2190754, опубл. в БИ №28, 10.10.2002 г., МПК 7 E21B 33/14). Он содержит цилиндрический полый корпус, вдоль образующей которого по всей его окружности выполнены попарно расположенные отверстия одинакового диаметра, через которых пропущены скребки из упругой стальной проволоки. От выпадения последних при спуске в скважину предохраняет фиксатор, выполненный в виде полого цилиндра, установленного в корпусе с натягом.
Это устройство по технической сущности более близко к предлагаемой полезной модели и может быть принято в качестве прототипа. Однако и оно не лишено недостатков. Так, оно металлоемко, а только точечный контакт концов проволок со стенкой скважины, играющих роль скребков, не обеспечивают достаточную эффективность в работе.
Технической задачей заявляемой полезной модели является снижение металлоемкости и повышение его эффективности.
Поставленная техническая задача решается описываемой полезной моделью, включающей цилиндрический полый корпус с радиальными отверстиями, скребки из стальной проволоки, пропущенные через указанные отверстия корпуса, фиксатор скребков, выполненный в виде полого цилиндра, установленного с небольшим натягом внутри корпуса
Новым является то, что корпус выполнен в виде ступенчатого кольца, во внутренней стенке меньшей ступени которого выполнены кольцевые канавки, в каждой из которых по всей их длине в круговую попарно и на разных уровнях выполнены множества радиальных отверстий для пропуска скребков, а фиксатор выполнен в виде кольца с наружным диметром, равным внутреннему диаметру меньшей ступени корпуса, при этом рабочие концы скребков загнуты под прямым углом в направлении против хода часовой стрелки, количество кольцевых канавок в зависимости от осложненности интервала обработки ствола скважины составляет от двух и более шт., причем загнутая часть скребков по длине составляет 4-6 см. в зависимости от диаметра скважины.
Патентные исследования по определению технического уровня и соответствия критерию «новизна» заявляемого объекта проводились в патентном фонде института «ТатНИПИнефть» ОАО «Татнефть» ретроспективностью 20 лет. Объекты аналогичного назначения, охарактеризованные такой совокупностью существенных признаков, с получением такого технического результата не обнаружены, и, по мнению заявителя, заявляемый объект отвечает условиям патентоспособности.
Представленные рисунки поясняют суть полезной модели, где на фиг. 1 изображен общий вид заявляемого скребка из гибкой стальной проволоки в частичном продольном разрезе.
На фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид снизу
Скребок содержит полый корпус 1 (см. фиг. 1), выполненный в виде ступенчатого кольца, во внутренней поверхности меньшей ступени которого выполнены две кольцевые канавки 2 и 3 одинакового размера, количество канавок могут быть и более. В интервале каждой канавки по всей их длине в круговую попарно и на разных уровнях выполнены множества радиальных отверстий 4 и 5, 6 и 7 для пропуска через них гибких стальных проволок 8 с загнутыми концами 9 (см. фиг. 2) под прямым углом в направлении против хода часовой стрелки, играющих роль скребков. Загнутая часть 9 проволок по длине составляет 4-6 см. в зависимости от диаметра Д скважины 10. Внутри корпуса 1 с небольшим натягом установлен фиксатор 11, выполненный в виде кольца с наружным диаметром равным внутреннему диаметру меньшей ступени корпуса для фиксирования проволок 8 от выпадения и с внутренним диаметром равным внутреннему диаметру большей ступени корпуса
Скребок проволочный работает следующим образом
Перед спуском его в скважину сначала работниками геологической службы бурового предприятия, по данным геофизических исследований скважин уточняют интервалы залегания проницаемых отложений пород фактической толщины фильтрационной корки, подлежащей удалению и подлежащих закупориванию пор и трещин проницаемого пласта, интервалы разреза с кавернами, а также продуктивными пластами, проектную глубину забоя и другие параметры
При подготовке скважины 10 к креплению сначала со стенок скважины удаляют глинистую корку, образованную в интервалах расположения проницаемых и продуктивных пластов в процессе проходки скважины, и одновременно при этом ствол скважины шаблонируют.
Перед спуском обсадной колонны в скважину, трубы, которых планируется установить вблизи проницаемых пластов, каверны или между нефтяным и водоносным пластами соответственно снабжают проволочными скребками, расположив, между центраторами (центраторы на фиг. не изображены), надежно закрепив к обсадным трубам болтами, завинчивая на резьбы 12 отверстий 13 корпуса 1 (см. фиг. .1, болты на фиг. не изображены) При спуске колонны обсадных труб в скважину по ходу движения вниз скребки 8 дополнительно очищают стенки скважины от оставшейся там глинистой корки, особенно в кавернах, заходя туда и выпрямляясь. После достижения обсадной колонной необходимой глубины скважины ее цементируют традиционным способом с использованием цементировочных агрегатов. В процессе цементирования цементный раствор, попадая из трубного пространства в затрубное, и проходя между центрирующими ребрами центратора (центраторы на фиг. не изображены), получает вращательное движение. При этом эффект турбулизации усиливается при прохождении цементного раствора между скребками, а также верхнего центратора, что обеспечивает образование цементного камня вокруг труб эксплуатационной колонны равной толщины без застойных зон и локальных пустот, что в конечном итоге приводит к повышению качества разобщения пластов. Этому же способствует получение армированного скребками цементного камня в интервале расположения скребков.
В конечном счете, использование заявляемой полезной модели приводит к повышению качества крепления скважины, позволит избежать дополнительных ремонтно-восстановительных работ по исключению заколонных перетоков.
Предлагаемый скребок прост по конструктивному исполнению, технологичен в сборке, обладает меньшей металлоемкостью и повышенной эффективностью в сравнении с объектами аналогичного назначения. На дату подачи заявки он изготовлен и прошли промысловые испытания. Результаты испытаний положительные.