УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПЛАСТА В СКВАЖИНЕ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения межтрубного пространства скважины и закачки в пласт реагентов с последующей их очисткой.
Известно «Устройство для обработки пластов в скважине» (см. патент на полезную модель RU №37140 МПК 7 Е 21 В 33/12, опубл. Бюл. №10 от 10.04.2004 г.), содержащее пакер, включающий корпус и эластичную манжету, разобщитель, включающий ствол и золотник, снабженные радиальными каналами, при этом корпус пакера выполнен проходным в осевом направлении, а золотник установлен внутри ствола, при этом сверху внутри золотника установлена втулка, оснащенная посадочным седлом для шара, сбрасываемого во внутрь устройства перед обработкой второго пласта, причем ствол, золотник и втулка соединены между собой дифференциальными срезными элементами, при этом в стволе, выполнена внутренняя цилиндрическая выборка, напротив которой расположен золотник, разделенный глухой поперечной перегородкой при этом в теле золотника выполнена два ряда радиальных каналов, один из которых выполнен над вышеупомянутой глухой поперечной перегородкой, а другой под ней, причем перед обработкой первого пласта верхний ряд радиальных каналов находится напротив радиальных каналов ствола, а перед обработкой второго пласта верхние и нижние ряды радиальных каналов сообщаются между собой посредством внутренней цилиндрической выборки ствола, гидравлически соединяя внутреннее пространство насосно-компрессорных труб с внутренним пространством пакера, при этом золотник снизу снабжен стопорящим элементом, фиксирующимся в нижней части ствола разобщителя.
Недостатками данного устройства являются:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;
- во-вторых, при изготовлении отдельных деталей необходима высокая точность изготовления, например калиброванного дифференциального срезного элемента.
Наиболее близким по технической сущности является «Пакер» (см. патент на полезную модель RU №36122 МПК 7 Е 21 В 33/12, опубл. Бюл. №6 от 27.02.2004 г.), содержащий ствол с установленным на нем уплотнительным элементом, верхний и нижний упоры, втулку с нижним упором и ограничитель хода, при этом он дополнительно снабжен вторым уплотнительным элементом, разделенным с первым промежуточным
металлическим кольцом, при этом верхняя часть ствола снабжена присоединительным элементом в виде муфты, к хвостовой части которой на резьбе присоединен верхний упор, а к нижнему концу ствола присоединен ограничитель хода, выполненный в виде гайки, причем втулка с нижним упором связана через переводник с опорным о забой патрубком.
Недостатком устройства является то, что оно только разобщает межколонное пространство после разгрузки опорного патрубка на забой (выполняет роль упорного пакера), но при этом не позволяет закачать реагент в пласт, находящийся ниже уплотнительного элемента, а также произвести очистку пласта от продуктов реакции в связи с чем, требуются дополнительные спуско-подъемные операции с применением специального оборудования.
Задачей полезной модели является расширение его функциональных возможностей, а также сокращение количество спуско-подъемных операций (СПО) при проведении ремонтных работ в скважине.
Указанная задача решается устройством для обработки пласта в скважине содержащим ствол, с установленными на нем двумя уплотнительными элементами, разделенными между собой промежуточным металлическим кольцом, верхний и нижний упоры, присоединительный элемент в виде муфты в верхней части ствола, ограничитель хода.
Новым является то, что устройство снабжено цилиндром с радиальными сквозными отверстиями на боковой поверхности, и герметично установленным в нем поршнем, жестко соединенным со стволом снизу, причем поршень внутри оснащен радиальными каналами и подпружинен в нижней части цилиндра, который в свою очередь, снизу жестко соединен с опорным о забой патрубком, при этом в транспортном положении цилиндр с поршнем соединены посредством срезного элемента, а радиальные сквозные отверстия цилиндра герметично отсечены поршнем, а в рабочем - образуют гидравлическую связь с радиальными каналами поршня, соединяя между собой трубное и межтрубное пространства скважины под уплотнительными элементами, причем ограничитель хода выполнен на внутренней поверхности цилиндра в виде цилиндрической выборки.
На фигуре изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.
Устройство для обработки пласта в скважине содержит ствол 1, с установленными на нем уплотнительными элементами 2 и 3, разделенными между собой промежуточным металлическим кольцом 4, а также верхний 5 и нижний 6 упоры, жестко установленные на наружной поверхности ствола 1 выше уплотнительного элемента 2 и ниже уплотнительного элемента 3, соответственно. В верхнюю часть ствола 1 ввернут присоединительный элемент 7, выполненный в виде муфты.
Устройство снабжено цилиндром 8 с радиальными сквозными отверстиями 9 на боковой поверхности, и герметично установленным в нем поршнем 10, жестко связанным со стволом 1 снизу. Поршень 10 внутри оснащен радиальными каналами 11 и подпружинен в нижней части цилиндра, посредством пружины 12. Цилиндр 8 снизу жестко соединен с опорным о забой патрубком 13. В транспортном положении цилиндр 8 с поршнем 10 соединены посредством срезного элемента 14, а радиальные сквозные отверстия 9 цилиндра 8 герметично отсечены поршнем 10. В рабочем положении радиальные сквозные отверстия 9 цилиндра 8 образуют гидравлическую связь с радиальными каналами 11 поршня 10, соединяя между собой трубное и межтрубное пространства скважины (на фиг. не показано) под уплотнительными элементами 2 и 3.
На внутренней поверхности цилиндра 8 установлен ограничитель хода 15, выполненный в виде цилиндрической выборки.
Несанкционированные перетоки жидкости предотвращаются уплотнительными элементами 16, 17.
Устройство работает следующим образом.
На фигуре изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.
Перед спуском устройства в скважину на устье (на фиг. не показано) наращивают длину опорного о забой патрубка 13 с таким расчетом, чтобы после спуска устройства в скважину радиальные сквозные отверстия 9 цилиндра 8 располагались напротив обрабатываемого пласта (на фиг. не показано) с целью исключения попадания жидкости глушения в продуктивный пласт.
Далее устройство на устье посредством присоединительного элемента 7 соединяют с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) 18 и спускают в скважину до упора опорного о забой патрубка 13 в забой скважины.
Затем устройство разгружают на забой скважины, о чем свидетельствуют падение показаний на индикаторе веса, при этом сначала происходит посадка уплотнительных элементов 2 и 3, которые под действием веса колонны НКТ 18 плотно прижимаются к внутренней стенке скважины, разделяя межтрубное пространство скважины,
С целью дальнейшей обработки пласта в скважине продолжают разгрузку колонны НКТ 18, при этом сначала происходит разрушение срезного элемента 14, соединяющего в транспортном положении поршень 10 с цилиндром 8, а затем перемещение вниз поршня 10 с одновременным сжатием пружины 13, находящейся в нижней части цилиндра 8. Движение вниз поршня 10 продолжается до тех пор, пока он своим нижним торцом не упрется в ограничитель хода 15, установленный на внутренней поверхности цилиндра 8, при этом радиальные сквозные отверстия 9 цилиндра 8 совместятся с радиальными
каналами 12 поршня 10, соединяя между собой трубное и межтрубное пространства скважины под уплотнительными элементами 2 и 3.
После этого по колонне НКТ 18 через трубное пространство скважины радиальные каналы 12 поршня 10, радиальные сквозные отверстия 9 цилиндра 8 и межтрубное пространство скважины производят закачку реагента в пласт и оставляют на реакцию.
По прошествии времени на реакцию производят свабирование по колонне НКТ 18 с целью очистки пласта от продуктов реакции, при этом в процессе свабирования продукты реакции из пласта через межтрубное пространство скважины, радиальные сквозные отверстия 9 цилиндра 8, радиальные каналы 12 поршня 10, трубное пространство скважины попадают в колонну НКТ 18, по которой извлекаются из скважины.
Предлагаемое устройство для обработки пласта в скважине обладает расширенными функциональными возможностями, позволяющими не только отсекать межтрубное пространство скважины, но и эффективно производить обработку пласта с последующим его свабированием от продуктов реакции через колонну НКТ, в связи с чем сокращается количество СПО, а это позволяет снизить материальные и финансовые затраты.