УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ
DEVICE FOR TREATMENT OF BOTTOM-HOLE ZONE

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для кислотной обработки призабойной зоны скважины.
Известно устройство для обработки призабойной зоны скважины [1], включающее корпус с рядом радиальных отверстий, концентрично установленные в корпусе подпружиненные дифференциальный поршень и обратный клапан, при этом обратный клапан снабжен седлом для посадки дифференциального поршня и соединен с ним с возможностью телескопического взаимодействия. Недостатком известного устройства является низкая надежность работы, обусловленная наличием, воспринимающих знакопеременные нагрузки, двух пружин сжатия, которые сокращают срок исправной работы устройства.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для обработки призабойной зоны скважины, описанное в патенте [2] и включающее устройство для импульсной закачки жидкости, разрушаемый клапан с резиновым листом, пакер и патрубок с отверстиями и с втулкой, зафиксированной в этом патрубке срезным винтом. Недостатком прототипа является его низкая эффективность, так как устройство не позволяет произвести одновременно закрытие отверстий патрубка и разрушение резинового листа разрушаемого клапана. Разрушение резинового листа разрушаемого клапана осуществляется жидкостью под высоким давлением после закрытия отверстий патрубка втулкой. Также подача в устройство жидкости под высоким давлением требует дополнительных затрат и увеличивает продолжительность обработки призабойной зоны скважины.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для обработки призабойной зоны скважины, включающем устройство для импульсной закачки жидкости, разрушаемый клапан с резиновым листом, пакер и патрубок с отверстиями и со втулкой, зафиксированной в этом патрубке срезным винтом, новым является то, что к нижней части внутренней боковой стенки втулки соединены сваркой наружные кромки крестообразно расположенных пластин, имеющих форму прямоугольной трапеции, при этом пластины соединены между собою длинными основаниями трапеции, а наклонные кромки этих пластин расположены внизу, причем с наружных боковых кромок пластин под нижним торцом втулки выполнены одинаковые уступы, причем расстояние между двумя противоположно расположенными боковыми стенками уступов выбрано меньше диаметра не закрепленного к патрубку участка резинового листа разрушаемого клапана, причем наклонные кромки пластин выполнены заостренными, причем высота уступа выбрана больше толщины резинового листа разрушаемого клапана, а высота втулки выбрана больше расстояния от верхней части стенки отверстия патрубка до разрушаемого клапана.
На фиг. 1 схематично изображено устройство для обработки призабойной зоны скважины; на фиг. 2 изображен вид А фиг. 1 при нижнем положении втулки с соединенными пластинами; на фиг. 3 - вид Б фиг. 2 на втулку с пластинами.
Устройство для обработки призабойной зоны скважины включает устройство 1 для импульсной закачки жидкости, разрушаемый клапан 2 с резиновым листом 3 (или мембраной), пакер 4 и патрубок 5 с отверстиями 6 и со втулкой 7, зафиксированной в этом патрубке срезным винтом 8. К нижней части внутренней боковой стенки 9 втулки 7 соединены сваркой наружные кромки 10 крестообразно расположенных пластин 11, имеющих форму прямоугольной трапеции. При этом пластины 11 соединены между собою длинными основаниями трапеции, а наклонные кромки 12 этих пластин 11 расположены внизу. С наружных боковых кромок 10 пластин 11 под нижним торцом втулки 7 выполнены одинаковые уступы 13. Расстояние t между двумя противоположно расположенными боковыми стенками 14 уступов выбрано меньше диаметра d не закрепленного к патрубку 5 участка резинового листа 3 разрушаемого клапана 2. Наклонные кромки 12 пластин выполнены заостренными. Высота h уступа 13 выбрана больше толщины s резинового листа 3 разрушаемого клапана. При таком условии заостренные кромки 12 пластин 11 могут насквозь прорезать резиновый лист 3 этого клапана, когда расстояние t между стенками 14 выбрано меньше диаметра d резинового листа 3. Высота k втулки 7 выбрана больше расстояния  от верхней части 15 стенки отверстия 6 патрубка 5 до разрушаемого клапана 2, чтобы эта втулка в крайнем нижнем положении полностью закрыла отверстия 6 патрубка 5. В качестве пакера 4 применяется пакер выпускаемый научно-производственной фирмой «Пакер» г.Октябрьский, Республика Башкортостан или пакер с механической осевой установкой соответствующего типоразмера марки ПРО-ЯДЖ-142.
Принцип работы устройства заключается в следующем. Когда при не посаженном пакере 4 поочередно в колонну насосно-компрессорных труб 16 и межколонное пространство 17 скважины закачивают технологическую жидкость, втулка 7 удерживается на патрубке 5 срезным винтом 8. При этом отверстия 6 патрубка 5 не закрыты втулкой 7, а заостренные кромки 12 пластин 11 находятся над резиновым листом 3 разрушаемого клапана 2. Для закачки в пласт в импульсном режиме 10-15%-ного водного раствора соляной кислоты производят посадку пакера 4 в скважине. Затем в колонну насосно-компрессорных труб 16 на геофизическом кабеле спускают сбивной инструмент 18, который взаимодействует со втулкой 7. В результате этого разрушается срезной винт 8 и втулка 7 с пластинами 11 перемещается относительно патрубка 5 вниз. При этом заостренные кромки 12 пластин 11 врезаются в резиновый лист 3 и режут его по прямым линиям. Концы отрезанных частей резинового листа 3 изгибаются вниз и этот лист 3 не препятствует движению жидкости в устройство 1 для импульсной закачки жидкости. В крайнем нижнем положении втулка 7 закрывает отверстия 6 патрубка 5 и упирается на несрезанный участок резинового листа 3 разрушаемого клапана 2. Далее с устья скважины с помощью насосного агрегата по колонне насосно-компрессорных труб закачивается 10-15%-ный водный раствора соляной кислоты. Он проходит вниз через патрубок 5, втулку 7, между пластинами 11 и согнутыми вниз частями резинового листа 3 и поступает в устройство 1 для импульсной закачки. Оттуда выше указанный раствор в импульсном режиме закачивается в пласт.
В предложенном устройстве повышается эффективность его работы, так как при перемещении втулки вниз выполняются одновременно две операции: закрываются отверстия патрубка и разрезается резиновый лист разрушаемого клапана путем резки заостренными кромками крестообразно расположенных пластин. В прототипе вначале втулку перемещают вниз для закрытия отверстий патрубка. Затем насосным агрегатом, например ЦА-320, по колонне насосно-компрессорных труб подается жидкость под высоким давлением для разрушения резинового листа разрушаемого клапана.
Источники информации
1. Патент RU 2102577, МПК Е21В 28/00, Е21В 43/25, опубл. 20.01.1998.
2. Патент RU 2512216, МПК Е21В 43/27, Е21В 43/22, опубл. 10.04.2014.