УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СКВАЖИНЫ ОТ ПЕСЧАНОЙ ПРОБКИ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при текущем и капитальном ремонте для очистки скважин от песчаной пробки.
Известно устройство для чистки забоя скважины от песчаной пробки, (авторское свидетельство SU №901476 МПК 7 Е 21 В 37/00 опубл. Бюл. №4 от 30.01.1982 г.), состоящее из корпуса с приемным клапаном, штока с поршнем, причем поршень уплотнен манжетой относительно корпуса, устьевого отвода, при этом приемный клапан расположен в поршне, а над поршнем установлен поплавковый клапан с подпружиненным седлом, причем корпус выполнен с каналами выше подпружиненного седла на уровне устьевого отвода.
Недостатками данного устройства являются:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей. Кроме того, устьевой отвод технологически сложен в изготовлении и применении.
- во вторых, манжета быстро изнашивается в агрессивной среде (абразив, песок, шлам), с которой она непосредственно контактирует в процессе чистки забоя скважины, в связи с чем резко снижается эффективность работы устройства.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для очистки скважины от песчаной пробки (авторское свидетельство SU №1186787 МПК 7 Е 21 В 37/00 опубл. Бюл. №39 от 23.10.1985 г.), включающее устьевой отвод с внутренним выступом, корпус с обратным клапаном и радиальными каналами для совмещения с каналом устьевого отвода и подвижный в осевом направлении башмак, при этом корпус имеет радиальные каналы, а башмак выполнен в виде жестко связанных между собой нижней частью втулок, концентрично установленных относительно одна другой, и корпуса, образующих кольцевую полость, и установленного в кольцевой полости подпружиненного патрубка с наружным кольцевым выступом для взаимодействия с верхними торцами и выступом устьевого отвода, при этом втулки установлены с возможностью перекрытия дополнительного радиального канала корпуса, а патрубок - с возможностью перекрытия радиального канала корпуса.
Недостатками данного устройства являются:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей, и как следствие, сложность изготовления и сборки;
- во-вторых, при спуске устройства в скважину возможно преждевременное открытие дополнительных радиальных каналов корпуса, в случае если в кольцевой полости, где установлена пружина останется атмосферное давление, и наоборот, при подъеме, если ниже втулок находится жидкость, то будет создаваться «эффект поршневания», противодействующий расжатию пружины, при этом дополнительные радиальные каналы могут не перекрыться втулками, что в совокупности снижает эффективность работы устройства по очистке скважины от песчаной пробки.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства и повышение эффективности работы устройства.
Поставленная задача решается предлагаемым устройством для очистки скважины от песчаной пробки, включающим устьевой отвод с внутренним выступом, корпус с обратным клапаном и радиальными каналами для совмещения с каналом устьевого отвода, а также дополнительными радиальными каналами, подвижный в осевом направлении башмак, подпружиненный патрубок, имеющий возможность перекрытия радиальных каналов корпуса, уплотнительные элементы.
1
2
3
Новым является то, что башмак выполнен в виде полого цилиндра с возможностью перекрытия дополнительных радиальных каналов корпуса, причем наружный диаметр D патрубка больше наружного диаметра D корпуса, при этом патрубок своей наружной поверхностью имеет возможность герметичного взаимодействия с внутренним диаметром D внутреннего выступа устьевого отвода, причем уплотнительные элементы, обеспечивающие герметичность при опорожнении устройства, установлены на наружных поверхностях патрубка и корпуса.
На фигуре изображено устройство для очистки скважины от песчаной пробки в продольном разрезе.
Устройство для очистки скважины от песчаной пробки состоит из корпуса 1, на верхнем конце которого имеется канатная заделка 2. В канатной заделке 2 размещен обратный клапан 3 с регулируемой пружиной 4. В нижнем конце корпуса 1 выполнены дополнительные радиальные каналы 5 и радиальные каналы 6. Низ корпуса устройства заглушен. Радиальные каналы 6 перекрыты башмаком, выполненным в виде полого цилиндра 7, а дополнительные радиальные каналы 8 перекрыты патрубком 9, при этом между патрубком 9 и полым цилиндром 7 установлена пружина 10. Полый цилиндр 7 и патрубок 9 имеют возможность ограниченного осевого перемещения относительно
1
2
3
корпуса 1. Наружный диаметр D патрубка 9 больше наружного диаметра D корпуса 1, при этом патрубок 9 своей наружной поверхностью выполнен с возможностью герметичного взаимодействия с внутренним диаметром D внутреннего выступа 11 устьевого отвода 12, установленного на устье скважины 13. Уплотнительные элементы 14 и 15 обеспечивают герметичность при опорожнении устройства и установлены на наружных поверхностях патрубка 9 и корпуса 1. Несанкционированные перетоки жидкости из корпуса 1 предотвращаются уплотнительными элементами 16.
Устройство для очистки скважины от песчаной пробки работает следующим образом.
Устьевой отвод 12 пропускается вверх через канатную заделку 2, соединенную с канатом 17. После этого канатная заделка 2 наворачивается на верхний конец корпуса 1. Устройство опускают в скважину 13 и закрепляют устьевой отвод 12 на устье.
Далее устройство с помощью каната 17 геофизического подъемника (на фиг. не показано) спускают в скважину 13. При спуске устройства ниже уровня жидкости в скважине полость корпуса 1 остается герметично закрытой и недоступной для проникновения жидкости, благодаря уплотнительным кольцам 16, которые установлены на сопряженных поверхностях патрубка 9 и полого цилиндра 7 с корпусом 1.
При соприкосновении башмака, выполненного в виде полого цилиндра 7 с песчаной пробкой на забое скважины корпус 1 под действием собственного веса опускается вниз, сжимая пружину 8, при этом открываются дополнительные радиальные каналы 5. Под действием гидростатического давления столба жидкости в скважине 13 происходит интенсивное засасывание песка во внутреннюю полость корпуса 1. После этого устройств посредством каната 17 начинают поднимать вверх. В момент подъема устройства полый цилиндр 7 под действием собственного веса и возвратной силы пружины 8 опускается вниз и перекрывает дополнительные радиальные каналы 5, отделяя внутреннюю полость корпуса 1 от окружающей среды в скважине.
1
3
В процессе подъема устройства сжатый воздух, образуемый при заполнении внутренней полости корпуса 1 водопесчаной смесью выходит через обратный клапан 3 до тех пор, пока не достигнет того давления, на которое обратный клапан 3 отрегулирован. Из опыта практического применения это составляет 0,1-0,3 МПа. Давление предназначено для интенсивного опорожнения устройства. При достижении устройством устья скважины 13 патрубок 9 своей наружной поверхностью диаметром D герметично вступает во взаимодействие с внутренним диаметром D внутреннего выступа 11 устьевого отвода 12. Далее продолжают тянуть канат 17 вверх, при этом патрубок 9 сверху упирается во внутренний выступ 11 устьевого отвода 12. Вновь тянут канат 17
вверх, в результате патрубок 9 опукается вниз, сжимая пружину 8. Открываются радиальные каналы 6 и избыточным давлением воздуха во внутренней полости корпуса 1 песок принудительно выбрасывается через каналы 18 устьевого отвода 12.
Предлагаемое устройство обладает простой конструкцией, исключающей несанкционированное срабатывание башмака, что позволяет с достаточной высокой эффективностью произвести очистку скважины от песчаной пробки, а значит снизить продолжительность и стоимость ремонтных работ.