УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТЕНОК ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ И ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для очистки стенок эксплуатационной колонны и забоя скважины от асфатьтосмолопарафиновых отложений при подземном и капитальном ремонте скважин. Процесс очистки скважины включает следующие операции: очистку стенок эксплуатационной колонны, шаблонирование, очистку забоя скважины.
Известно устройство для очистки стенок скважины, содержащее корпус, в продольных пазах которого размещены щетки, состоящие из ползунов, несущих на себе пучки упругих элементов из пружинной проволоки. Корпус выше щеток выполнен с радиальными отверстиями и снабжен разгрузочным клапанами (а.с. 732501 кл. МПК E21B 37/02).
Недостатками известного устройства являются:
- сложность конструкции;
- ограниченный диапазон их применения, т.е. они эффективно могут быть использованы только при строительстве скважин для очистки и уплотнения стенок скважин, при котором имеются все условия для приведения их во вращательное движение;
- после очистки стенок скважины необходимо проводить очистку забоя скважины от механических примесей.
Известно устройство для обработки стенок скважины содержащее полый корпус с присоединительными резьбами на концах, лопасти с армированной рабочей поверхностью и щетки (а.с.1723311, кл. E21B 37/02).
Известно устройство для крепления скважины включающее колонну бурильных труб, скребки для удаления глинистой корки до цементирования, обсадную колонну с центраторами и скребками на ней, корпус которых закреплен фиксирующим элементом. При этом скребки обсадной колонны выполнены с возможностью установки вблизи проницаемых пластов, каверн или между нефтяным и водоносным пластами и получения там, армированного цементного камня, а корпус скребков выполнен трубчатым и с отверстиями, попарно расположенными вдоль его образующей, через которые пропущены скребки. Кроме этого фиксирующий элемент выполнен в виде полого цилиндра, размещенного с натягом внутри корпуса, а на колонне бурильных труб к ее нижней трубе закреплена обсадная труба для шаблонирования ствола скважины, на которой между центратором и центратором-турбулизаторами размещены скребки для удаления глинистой корки (патент РФ №2190754 кл. МПК E21B 33/14).
Недостатками данных устройств являются:
- ограниченный диапазон применения, т.е. они эффективно могут быть использованы только при строительстве скважин, при котором имеются все условия для приведения их во вращательное движение.
- после очистки стенок скважины необходимо произвести очистку забоя скважины от механических примесей.
При эксплуатации скважины прифильтровые части стенок эксплуатационной колонны забиваются грязью, солями и асфатьтосмолопарафиновыми отложениями, которые резко снижают приток нефти, препятствуя притоку продукции пластов или закачке жидкости для поддержания пластового давления в нагнетательных скважинах.
Бригады подземного ремонта скважин не имеют возможности использовать устройства, которые производят очистку стенок скважины путем вращения колонны насосно-компрессорных труб. Поэтому в добывающих или нагнетательных скважинах очистка ствола скважины производится многократными спусками и подъемами устройства в интервале обработки. После очистки стенок эксплуатационной колонны необходимо забой скважины очистить от осадков смол, солей и механических примесей, грязи. Для спуска в скважину после ремонта технологического оборудования, пакера или прибора для исследования необходимо провести шаблонировку внутренней поверхности эксплуатационной колонны. Каждая из вышеперечисленных операций предполагает различные устройства, а сами операции требуют отдельных спуско-подъемных операций для замены устройств.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение качества очистки стенок эксплуатационной колонны и забоя скважины, расширение функциональных возможностей устройства за счет совмещения операций по очистке стенок эксплуатационной колонны скважины, шаблонирования эксплуатационной колонны, и очистки забоя от грязи и механических примесей.
Поставленная задача решается тем, что устройство для очистки стенок эксплуатационной колонны и забоя скважины содержит последовательно соединенные при помощи резьбовых соединений перо с клапаном в виде заслонки, рыхлители, шаблоны, щетки-скребки, контейнеры-накопители мусора, гидрожелонку, обратный клапан. Для повышения качества очистки стенок эксплуатационной колонны пазы шаблонов, предназначенные для прохода жидкости, располагаются под углом к соприкасающейся поверхности эксплуатационной колонны. При этом не только торцы шаблона имеют режущую рабочую поверхность, но и также кромки пазов. Наклон пазов второго шаблона противоположен наклону пазов первого шаблона. За счет различного расположения наклона пазов шаблонов осуществляется полная очистка внутренней поверхности эксплуатационной колонны. Кроме этого между шаблонами расположена часть щеток-скребков.
Новым в предлагаемой полезной модели является то, что устройство дополнительно содержит шаблоны, которые снабжены режущей рабочей поверхностью и выполняют функцию скребка.
Новым в предлагаемой полезной модели является то, что часть щеток-скребков расположена между шаблонами, что позволяет более эффективно счищать отложения на стенках эксплуатационной колонны.
Новым в предлагаемой полезной модели является то, что устройство дополнительно снабжено гидрожелонкой и контейнерами - накопителями мусора.
На фиг.1 изображен общий вид устройства;
На фиг.2 изображено перо в разрезе;
На фиг.3 изображен шаблон в разрезе;
На фиг.4 изображен скребок в разрезе.
Устройство для очистки стенок эксплуатационной колонны и забоя скважины содержит последовательно соединенные при помощи резьбовых соединений перо 1, клапан-заслонку 2, контейнер-накопитель для крупного мусора 3, переходники 4, рыхлитель 5, щетки-скребки 6, 8, патрубок 7. гидрожелонку 9, насосно-компрессорную трубу 10, рыхлитель 11, шаблоны 12, 16, щетки-скребки 13, 15, контейнер-накопитель для мелкого мусора 17, обратный клапан 18, колонну насосно-компрессорных труб 19, соединительные муфты 20.
Контейнер-накопитель крупного мусора 3 выполнен в виде двух насосно-компрессорных труб, соединенных между собой муфтой 20.
Контейнер-накопитель мелкого мусора 17 содержит десять последовательно соединенных при помощи муфт насосно-компрессорных труб.
Корпус рыхлителя 5, 11, корпус шаблонов 12, 16, корпус щеток-скребков 6, 8, 13, 15 для прохода технологической жидкости выполнены пустотелыми.
Наружная поверхность пустотелого корпуса 21 шаблона имеет четыре продольных паза 22, которые предназначены для циркуляции жидкости и прохода твердых отложений во время очистки, при этом не только кромки пазов имеют рабочую режущую поверхность, но и торец корпуса.
Для качественной очистки стенок эксплуатационной колонны верхний 16 и нижний 12 шаблоны имеют различный угол наклона пазов. Наклон пазов верхнего и нижнего шаблона выполнен в противоположных направлениях друг к другу.
Щетки-скребки 6, 8, 13, 15 содержат пустотелый корпус 23, на который последовательно установлены прижимная шайба 24, фигурные прижимные шайбы 25, упругие стержнеобразные скребки 27, прижимная шайба 26. Одна сторона фигурной прижимной шайбы выполнена гладкой, а другая имеет пять пазов, для размещения стержнеобразных скребков, концы которых, выведены наружу. В верхней и нижней части корпус щеток - скребков 6, 8, 13, 15 снабжен наружными резьбами, которые предназначены для соединения с другими частями устройства, а также для установки имеющих внутреннюю резьбу прижимных шайб 24, 26.
Устройство работает следующим образом.
Устройство в собранном виде опускают на колонне насосно-компрессорных труб 19 скважину. Рыхлитель 5 разрушает твердую монолитную корку. При этом вставки рыхлителя разрушают и осыпают на забой скважины, наросты, появившиеся в результате солеотложения и парафиноотложения. Щетки-скребки 6, 8 очищают стенки эксплуатационной колонны от слоя солеотложений и парафиноотложений, разрушенных рыхлителем 5. Передний шаблон 12 режущими рабочими частями осуществляет получистовую обработку ствола скважины, отдирая со стенок оставшиеся слои смолопарафинистых и другие загрязняющих веществ. Щетки-скребки 13, 15 осуществляют чистовую обработку стенок ствола скважины, при этом качество очистки определяется условием прохождения заднего контрольного шаблона 16. При спуске устройства в скважину, внутреннее пространство колонны насосно-компрессорных труб изолированно от внутрискважинной жидкости запорным устройством желонки. Устройство спускается в скважину до упора на забой. Как только перо 1, углубится в слой шлама и грязи на забое скважины, происходит остановка устройства. Открываются клапана (не указаны) гидрожелонки 9.
Из-за разности давлений в колонне насосно-компрессорных труб 19 и на забое скважины внутрискважинная жидкость вместе со шламом и грязью, поступает во внутреннюю полость гидрожелонки 9 и далее через полый корпус НКТ 10, полый корпус рыхлителя 11, полые корпуса шаблонов 12, 16 и щеток-скребков 13, 15 поступает в контейнер-накопитель 17. А, затем во внутреннюю полость колонны НКТ 19.
Крупный мусор скапливается в контейнере-накопителе 3, мелкий мусор поднимается вверх и скапливается в контейнере-накопителе 17.
После удаления с забоя части шлама и грязи, колонну насосно-компрессорных труб поднимают на высоту 1-2 метра и вновь опускают до упора на забой. При необходимости поддержания разности давлений в колонне НКТ и на забое скважины, в скважину доливают технологическую жидкость.
После окончания процесса очистки стенок эксплуатационной колонны и забоя скважины производят подъем устройства. Клапан-заслонка 2 при подъеме закрывается. На устье скважине производят разборку устройства.
Контейнеры-накопители отправляют в пункты утилизации шлама и грязи.
Использование предлагаемого устройства повышает эффективность обработки стенок скважины, ускоряет процесс ремонта скважины за счет совмещения операций по очистке стенок эксплуатационной колонны и забоя скважины с операцией шаблонирования эксплуатационной колонны.
При эксплуатации во время проведения капитального ремонта предлагаемая полезная модель показала высокие эксплуатационные качества. Предлагаемая полезная модель проста в изготовлении и удобна в эксплуатации.