УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ СКВАЖИНЫ МЕХАНИЧЕСКОЕ

Полезная модель относится к области нефтегазодобычи, а именно к устройствам для очистки скважин, и может быть использована для нормализации забоев скважин, осложненных проппантными пробками после ГРП, цементными корками, посторонними предметами (крепежными поясами, болтиками, проволокой) в сочетании с низким пластовым давлением.
Низкое пластовое давление не позволяет проводить очистку забоя скважины при помощи промывки из-за поглощения пластом промывочной жидкости.
Из уровня техники известно устройство для очистки скважины промывкой забоя водой (Бухаленко Е.И., Абдуллаев Ю.Г. "Техника и технология промывки скважин". - М.: Недра, 1982, с.67-83), нагнетаемой с поверхности по колонне насосно-компрессорных труб (НКТ). В устройство входит передвижной насосный агрегат, подъемный агрегат для спуска труб, колонна НКТ и наконечник, закрепленный на конце НКТ. Недостатки этого устройства связаны с необходимостью применения передвижного насосного агрегата, низкой эффективности из-за поглощения пластом промывочной жидкости и главное с негативными последствиями создания избыточного давления на продуктивный пласт, приводящего к его загрязнению и закупориванию продуктами разрушения пробки.
Известен технологический комплекс для разбуривания и депрессионной очистки песчаной пробки (патент RU 131061, опубл.: 10.08.2013 Бюл. № 22), который содержит бурильное устройство, депрессионное устройство и устройство регулирования потока воздуха. Бурильное устройство, служащее для разбуривания песчаных пробок, содержит внутреннюю фрезу, корпус, пружинный толкатель, подшипниковый узел, наружную фрезу, винтовой шнек. Винтовой шнек позволяет транспортировать разбуренную песчаную пробку и шлам, что обеспечивает их бесперебойное движение в контейнер из труб НКТ. Депрессионное устройство содержит регулятор скорости потока жидкости и шлама, обратный, перепускной и сбивной клапаны. За счет перепада гидростатического давления (депрессии) депрессионное устройство затягивает разбуренную песчаную пробку со шламом. Устройство регулирования потока воздуха, состоящее из шланга и шарового крана, служит для оптимального сохранения энергии депрессии. При перекрытии шарового крана выход воздуха замедляется, что позволяет увеличить время работы технологического комплекса в целом. Недостаток устройства в том, что в скважинах с низким пластовым давлением пласт из-за поглощения жидкости для создания приемлемой для работы устройства депрессии необходим постоянный долив жидкости. При этом призабойная зона загрязняется и закупоривается продуктами разрушения пробки. Также недостатком устройства является необходимость многократных спусков желонки, что требует много времени.
Наиболее близким по технической сущности является гидравлический комплекс для очистки глубинных скважин (патент RU 2173380, опубл.: 10.09.2001 Бюл. № 25), содержащий желонку, в корпусе которой размещен полый шток, плунжерный насос, имеющие нагнетательные полости и образующие единый нагнетательный канал, сообщенный с колонной насосно-компрессорных труб, и приемную камеру, включающую приемную полость и клапан в виде заслонки, комплекс дополнительно содержит контейнер со шламосборной полостью, соединенный с приемной камерой и с плунжерным насосом, образующей с всасывающей и межклапанной полостями насоса единый сборный канал, сообщенный с приемной камерой при закрытом нагнетательном клапане насоса и открытых всасывающем клапане насоса и заслонке клапана приемной камеры, и сообщенный с нагнетательным каналом, полым штоком желонки и колонной насосно-компрессорных труб при открытых нагнетательном и всасывающем клапанах насоса, клапане желонки и заслонке клапана приемной. Недостатком данного технического решения является избыточно сложная конструкция, снижающая надежность устройства.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка механического устройства очистки скважины, имеющего простую конструкцию и способного быстро и качественно очистить скважину.
Данная задача решается тем, что устройство очистки скважины механическое состоит из колонны насосно-компрессорных труб, депрессионной камеры, расположенной ниже колонны насосно-компрессорных труб, и состоит из гидроцилиндра с поршнем, имеющего два встроенных обратных клапана, устройство также содержит шламоприемник с обратным клапаном-затвором, состоящий из труб насосно-компрессорных и расположенный под депрессионной камерой, коронку, закрепленную снизу на шламоприемнике, и сливной клапан, размещенный выше депрессионной камеры в колонне насосно-компрессорных труб. Коронка выполнена с зубьями. Зубья коронки армированы твердосплавной наплавкой.
Техническим результатом является повышение эффективности работы по очистке скважин с низким пластовым давлением.
Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой изображено устройство в разрезе, где:
1 – гидроцилиндр,
2 – поршень,
3 – обратный клапан в поршне,
4 – обратный клапан в гидроцилиндре,
5 – обратный клапан в коронке,
6 – коронка,
7 – сливной клапан,
8 – трубы насосно-компрессорные,
9 – шламоприемник.
Устройство очистки скважины механическое состоит из колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) 8, депрессионной камеры, состоящей из гидроцилиндра 1 с поршнем 2, имеющим встроенные обратные клапана 3 и 4. Ниже депрессионной камеры расположен шламоприемник 9, состоящий из труб НКТ, далее располагается обратный клапан-затвор 5 и коронка 6. Выше депрессионной камеры расположен сливной клапан 7.
Гидроцилиндр представляет хонингованную трубу, с муфтами на концах, ограничивающими рабочий ход поршня. Поршень выполнен из двух частей: головы поршня, плотно прилегающей к внутренней поверхности гидроцилиндра, и штока, соединяющего депрессионную камеру с колонной труб НКТ через обратный клапан.
Обратные клапаны в депрессионной камере и коронке представляют собой корпус, в котором размещен запорный элемент (стальной шар). В корпусе имеется сферическая проточка (седло) при прилегании к которой шар герметично перекрывает осевое сквозное отверстие в корпусе. Штифт, расположенный поперек корпуса, не дает шару выпасть из клапана. Обратные клапаны 3 и 4 расположены выше и ниже гидроцилиндра.
Коронка выполнена с зубьями, армированными твердосплавной наплавкой для повышения износостойкости, и закреплена снизу на шламоприемнике.
Сливной клапан размещен выше депрессионной камеры в колонне насосно-компрессорных труб.
При очистке забоя скважины устройства спускается до забоя (пробки), и наполняется скважинной жидкостью. Далее за счет поступательных движений вниз-вверх коронка 6 разрыхляет верхний слой пробки. При ходе вверх поршень 2 выдвигается из цилиндра 1 на величину рабочего хода, при этом клапаны 3 и 4 закрываются за счет гравитации (давления столба жидкости выше клапанов) и в камере создается депрессия, что вызывает открытие клапана-затвора 5 и всасывание жидкости из призабойной зоны вместе с продуктами разрушения пробки. При ходе вниз поршень 2 входит в цилиндр 1, клапан-затвор 5 закрывается за счет сжатия жидкости в шламоприемнике и депрессионной камере, и препятствует выпадению элементов пробки, шлама из шламоприемника 9. Клапаны 3 и 4 открываются, пропуская жидкость из камеры выше по трубам НКТ. Цикл повторяется до полной очистки призабойной зоны скважины. Длина шламоприемника 9 подбирается при сборке компоновки в зависимости от размеров пробки. Излишки жидкости при работе сливаются обратно в скважину через сливной клапан 7.
Таким образом, заявляемое техническое решение: отличается простотой и эффективностью в работе, что подтверждается опытными промышленными испытаниями.