УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЫВКИ АВАРИЙНЫХ ТРУБ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при проведении работ, связанных с промывкой осложненных скважин при ликвидации аварий с трубами перед их залавливанием и извлечением.
Известно промывочное устройство ПУ-1 конструкции Б.И. Арутюнова (Амиров А.Д и др. Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин. - Издательства «Недра», 1979 г., с.185 - прототип), состоящее из циркуляционной муфты с отверстиями для направления жидкости, корпуса с радиальными отверстиями, навинченного на верхний конец циркуляционной муфты. На верхний торец корпуса навинчена специальная муфта. На наружной поверхности корпуса установлена самоуплотняющаяся манжета, которая удерживается распорным кольцом и зажимной гайкой. В середине циркуляционной муфты имеется гнездо, в резьбу которого ввинчен нижний конец внутреннего патрубка, верхний конец которого снаружи загерметизирован сальниковой набивкой и грундбуксой.
Недостатками устройства являются:
во-первых сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;
во-вторых конструкция устройства не позволяет эффективно промыть скважину от песка и шлама, если в скважине находятся аварийные трубы, поэтому очистку производят в два этапа. Сначала производят очистку наружной поверхности аварийных труб и промывку забоя с помощью данного устройства, а затем производят очистку внутренней полости аварийных труб спуском дополнительного устройства например, пера с последующей промывкой. В следствии этого для очистки верха зашламованных аварийных труб и промывки забоя скважины необходимо совершить две спуско-подъемные операции, в связи с чем увеличиваются сроки ремонтных работ, и следовательно возрастают затраты на проведение ремонта в целом.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для промывки аварийных труб (патент РФ №46805, МПК 7 Е 21 21/00, опубл. в бюл. №21 от 27.07.2005 г.), состоящее из циркуляционной муфты с резьбовым гнездом в середине и отверстиями для направления жидкости, корпуса с радиальными
отверстиями, при этом резьбовое гнездо циркуляционной муфты выполнено сквозным и в него снизу установлен наконечник, который выполнен в виде сужающегося сверху вниз конуса в нижней части, при этом корпус, выполняющий роль центратора в рабочем положении сверху жестко соединен с нижней частью циркуляционной муфты, а снизу снабжен направляющей воронкой.
Недостатком данного устройства является низкая эффективность промывки, обусловленная тем, что согласно конструкции устройства промывочная жидкость подается в трубы (прямая промывка), а вымываемый шлам поднимается по межколонному пространству, площадь поперечного сечения которого гораздо больше площади поперечного сечения колонны труб, в которую подается промывочная жидкость, поэтому скорость подъема шлама незначительна и он вновь оседает на «голову» аварийной трубы. Кроме того, наконечник входит внутрь аварийных труб и по мере размыва верхний торец муфты или тела аварийной трубы упирается в нижний торец циркуляционной муфты, перекрывая частично отверстия для направления жидкости и замедляя процесс промывки. В связи с вышеизложенным увеличивается время на проведение промывки, а это ведет к материальным и финансовым затратам.
Технической задачей полезной модели является повышение эффективности промывки аварийных труб без усложнения конструкции устройства.
Указанная техническая задача решается предлагаемым устройством для промывки аварийных труб, состоящим из циркуляционной муфты со сквозным резьбовым гнездом в середине, корпуса с радиальными отверстиями, наконечника, который выполнен в виде сужающегося сверху вниз конуса в нижней части, при этом корпус, выполняющий роль центратора в рабочем положении сверху жестко соединен с нижней частью циркуляционной муфты, а снизу снабжен направляющей воронкой.
Новым является то, что на наружной поверхности корпуса ниже его радиальных отверстий установлена самоуплотняющаяся манжета, пропускающая снизу вверх, и жестко закрепленная на корпусе упором, причем наконечник сверху снабжен ограничителем, при этом верхний конец наконечника жестко соединен с полым патрубком, который сверху ввернут в сквозное резьбовое гнездо циркуляционной муфты, а снизу снабжен радиальными каналами, сообщающимися с внутренним пространством корпуса.
На фигуре изображен продольный разрез устройства.
Устройство для промывки аварийных труб состоит из циркуляционной муфты 1 со сквозным резьбовым гнездом 2 в середине, корпуса 3 с радиальными отверстиями 4, наконечника 5, который выполнен в виде сужающегося сверху вниз конуса 6 в нижней
части. Корпус 3, выполняющий роль центратора в рабочем положении сверху жестко соединен с нижней частью циркуляционной муфты 1, а снизу снабжен направляющей воронкой 7. На наружной поверхности корпуса 1 ниже его радиальных отверстий 4 установлена самоуплотняющаяся манжета 8, пропускающая снизу вверх и жестко закрепленная на корпусе 1 упором 9. Наконечник 5 сверху снабжен ограничителем 10, выполненным в виде наружной кольцевой выборки.
Верхний конец наконечника 5 жестко соединен с полым патрубком 11, который сверху ввернут в сквозное резьбовое гнездо 2 циркуляционной муфты 1.
Снизу полый патрубок 11 снабжен радиальными каналами 12, сообщающимися с внутренним пространством 13 корпуса 3.
Устройство работает следующим образом.
Устройство для промывки скважины и одновременной очистки верхней части аварийных труб от шлама и песка в сборе, как показано на фигуре соединяют на устье скважины (на фиг. не показано) с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) 14 и спускают в интервал скважины, где находятся аварийные трубы засыпанные шламом и песком (на фиг не показано). В процессе спуска устройства самоуплотняющаяся манжета пропускает жидкость, находящуюся в скважине снизу вверх.
По мере достижения требуемого интервала сальниковым устройством (на фиг. не показано) герметизируют устье скважины и посредством насосного агрегата (на фиг. не показано) начинают обратную промывку подачей промывочной жидкости в межколонное пространство (между НКТ 14 и эксплуатационной колонной (на фиг. не показано)). Промывочная жидкость по межколонному пространству скважины опускается вниз и достигает самоуплотняющуюся манжету 8, жестко закрепленную упором 9 на наружной поверхности корпуса 1. Под действием столба жидкости в скважине и давления создаваемого насосным агрегатом воротник самоуплотняющейся манжеты 8 раскрывается и плотно прижимается к внутренним стенкам эксплуатационной колонны.
Промывочная жидкость через радиальные отверстия 4 корпуса 3 устремляется в внутреннее пространство 13 корпуса 3, где попадает на шлам и песок находящийся на «голове» аварийных труб (на фиг. не показано), и размывая их потоком промывочной жидкости выносит через радиальные каналы 12 полого патрубка 11 во внутрь колонны НКТ 14 и на устье скважины, откуда размытый шлам и песок направляется в желобную емкость (на фиг. не показано).
В процессе размыва шлама и песка одновременно производят спуск колонны насосно-компрессорных труб 14 вниз и при достижении верхнего конца аварийных труб колонну насосно-компрессорных труб 14 поворачивают вправо, вследствии чего
направляющая воронка 7 заводит во внутрь корпуса 3, отклоненный к стенке скважины конец муфты или тела аварийной трубы (на фиг. не показано). Корпус 3 центрирует заведенную в нее аварийную трубу, поэтому несовпадение центра наконечника 5 с центром аварийных труб исключается.
Далее по мере размыва шлама и песка и одновременного спуска колонны насосно-компрессорных труб 14 нижняя часть наконечника 5, выполненная в виде сужающегося вниз конуса 6 попадает во внутреннее пространство аварийных труб, очищая их внутреннюю верхнюю часть и центрируя ее, относительно оси скважины. В определенный момент верхний торец муфты или тела аварийной трубы упирается в нижний торец ограничителя 10 наконечника 5, о чем свидетельствует снижение показаний индикатора веса (на фиг. не показано) на устье скважины. После этого спуск колонны насосно-компрессорных труб 14 прекращают и производят промывку забоя скважины.
По окончании промывки забоя разгерметизируют устье скважины и поднимают колонну насосно-компрессорных труб 14 в сборе с устройством на поверхность. После этого спуском ловильного инструмента например, наружной или внутренней труболовки (на фиг. не показано) залавливают и извлекают аварийные трубы из скважины.
Технико-экономический эффект выражается в снижении материальных и финансовых затрат за счет сокращения времени промывки путем повышения эффективности промывки.