УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЧКИ АКЖ И ГЛУШЕНИЯ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, проводящей эксплуатацию недр с помощью скважин и относится к производственной деятельности в области повышения пластового давления путем нагнетания технологической жидкости в специальные скважины, в частности при производстве капитального и подземного ремонтов скважин.
Известен глубинный штанговый насос (патент РФ №2157450, кл. 7 Е 21 В 43/00, F 04 В 47/00), включающий в себя цилиндр, расположенный в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с нагнетательным клапаном, установленные по концам цилиндра удлинительные ниппели с концевыми муфтами, всасывающим клапаном и упором плунжера. Всасывающий клапан расположен сбоку вне зоны действия плунжера, т.е. в затрубном пространстве.
Недостатками данного устройства является:
- сложность конструкции,
- применение электросварки для крепления элементов, вследствие чего невозможно его применение при проведении закачки рабочих технологических жидкостей непосредственно по трубкам при высоких давлениях на нагнетательных скважинах, а также достижения максимальной скорости движения жидкости при прокачке через затрубное пространство.
Наиболее близким по функциональным признакам является скважинное клапанное устройство (патент РФ №2121053, кл. 6 Е 21 В 34/06), содержащее полый корпус, установленный эксцентрично колонны НКТ (насосно-компрессорных труб) и выполненный с двумя отверстиями для сообщения своей полости с затрубным пространством, затвор, установленный с возможностью перекрытия отверстия, сообщающего полость с затрубным пространством, и ограничитель хода затвора.
В качестве затвора применяется двухпозиционный плунжер с манжетными уплотнениями, перемещающийся за счет перепада давления между затрубным пространством и полостью НКТ.
Недостатками данного устройства является:
- применение электросварки для крепления клапана к колонне НКТ, что нарушает структуру металла, работающего в агрессивных средах, и появляется дополнительный слабый элемент в конструкции скважинного оборудования, который может привести к осложнениям;
- необходимость создания противодавления в полости НКТ для перемещения запорного органа вниз с целью разобщения полости НКТ с затрубным пространством.
Задачей полезной модели является создание надежного устройства, позволяющего закачивать АКЖ (антикоррозионную жидкость) и производить глушение нагнетательной скважины через затрубное пространство методом обратной промывки без срыва и посадки пакера.
Поставленная задача достигается конструкцией устройства для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин, содержащей корпус, установленный эксцентрично колонны НКТ, и клапанный узел, включающий в себя седло с подпружиненным шариком, расположенное над пакером и являющееся неотъемлемой частью подземного оборудования нагнетательной скважины.
Новым является то, что устройство для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин имеет больший диаметр, чем НКТ и служит центрирующим элементом при СПО (спуско-подъемные операции) компоновки НКТ с пакером и при резьбовом соединении с колонной НКТ составляет единое целое с подземным оборудованием нагнетательной скважины, собранным в компоновку.
Предлагаемая конструкция устройства для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин поясняется чертежом.
На фигуре 1 схематично представлено устройство для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин.
Устройство для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин содержит корпус 3 и клапанный узел 4. Клапанный узел 4 состоит из седла 5 и шарика 6, под который устанавливается пружина 7, прижимающая шарик 6 к седлу 5.
Работает устройство для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин следующим способом.
Устройство для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин крепится к колонне НКТ 2 при помощи резьбового соединения, тем самым составляя в сборке с патрубком, муфтой и пакером (на фигуре 1 не обозначены) единое целое, что повышает эксплуатационную надежность конструкции подземного оборудования нагнетательной скважины..
Собранная компоновка спускается в нагнетательную скважину 1 на 2,5″ или 2″ НКТ 2. При работе нагнетательной скважины 1 устройство для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин находится в бездействующем состоянии. Задействование устройства для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин в работу происходит при выходе нагнетательной скважины в капитальный или подземный ремонт.
В нагнетательной скважине 1 останавливается закачка. Производится подготовка нагнетательной скважины к капитальному или подземному ремонту путем ее глушения, при этом НКТ 2 на устье нагнетательной скважины 1 соединены с накопительной емкостью (на фигуре 1 не обозначена). Для создания противодавления на пласт в затрубное пространство закачивается утяжеленная пластовая жидкость. В процессе закачки в затрубном пространстве происходит повышение давления, под действием которого в устройстве для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин шарик 6 давит на пружину 7. Через образовавшееся отверстие путем поступления АКЖ, находящейся в затрубном пространстве
при эксплуатации нагнетательной скважины 1, в НКТ 2 и изливом ее в накопительную емкость происходит замена столба АКЖ на утяжеленную пластовую жидкость в затрубном пространстве методом обратной промывки. После закачки всего объема утяжеленной пластовой жидкости при прекращении нагнетания шарик 6 под действием пружины 7 и гравитации садится на седло 5. После глушения подземное оборудование и устройство для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин поднимаются из нагнетательной скважины 1 для ревизии и дальнейшего применения.
После проведения капитального или подземного ремонта нагнетательной скважины и для ее запуска в эксплуатацию устройство для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин вновь спускается в нагнетательную скважину 1 в том же порядке, что и при глушении нагнетательной скважины. Для защиты эксплуатационной колонны от коррозии производится закачка АКЖ в нагнетательную скважину 1. Процесс замены объема утяжеленной пластовой жидкости на АКЖ в затрубном пространстве нагнетательной скважины 1 происходит в той же последовательности, что и при глушении нагнетательной скважины 1. После закачки всего объема АКЖ и запуска нагнетательной скважины 1 в эксплуатацию устройство для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин остается в скважине до следующего капитального или подземного ремонта.
Преимуществами предлагаемого устройства для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин являются:
- простота конструкции и как следствие простота в изготовлении и обслуживании;
- возможность закачки АКЖ и глушения скважины без срыва пакера, что позволяет экономить время, трудозатраты на дополнительные СПО по срыву и посадке пакера;
- имея больший диаметр, чем НКТ служит центрирующим элементом при СПО компоновки НКТ с пакером;
- при резьбовом соединении с колонной НКТ составляет единое целое с подземным оборудованием, собранным в компоновку.
Использование устройства для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин исключает перелив жидкости, находящейся в нагнетательной скважине на момент применения устройства для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин, на устье скважины при посадке пакера вследствие чего соблюдается экологическая безопасность и выполняются условия охраны труда и окружающей среды.
Устройство для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин многократного действия и не требует значительных материальных затрат при изготовлении, монтаже и эксплуатации.
В настоящее время проводятся опытно-экспериментальные работы по применению предлагаемого устройства для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин при выходе их в капитальный или подземный ремонт. При положительном результате испытаний планируется массовое внедрение устройства для закачки АКЖ и глушения нагнетательных скважин при производстве капитального или подземного ремонта нагнетательных скважин.