УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СКВАЖИНЫ ОТ ПЛОТНОЙ ПРОБКИ

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, в частности, к устройствам для очистки скважин от плотных песчаных, гидратных и проппантовых пробок.
Известно гидроударное устройство УГ-100 для очистки скважин от проппантовых пробок, состоящее из корпуса, связанного через гидроцилиндр с соединительным патрубком, оснащенным кольцевым поршнем, установленным внутри переходника, который через хвостовик связан с нижним концом трубы лифтовой колонны. В средней части разъемного корпуса установлено седло, к нижнему концу которого пружиной поджат торцовый клапан (см. Машков В.А. и др. Опытно-промышленные испытания гидроударного устройства для разрушения и удаления плотных проппантовых пробок в интервалах перфорации при АНПД.// Современная техника и технология заканчивания скважин и бурения боковых стволов: сб.науч.тр. / ОАО «НПО «Бурение». - Краснодар, 2006. С. 363-371). Устройство разрушает пробку путем создания ударного воздействия.
Недостатком данного устройства является неэффективный способ разрушения пробки - при наличии в пробке вяжущего материала при ударе происходит ее уплотнение и упрочнение; наличие в устройстве возвратных пружин ведет к снижению надежности и увеличению абразивного износа подпружиненных деталей.
Известно устройство для очистки скважины от плотной пробки, представляющее собой беспружинный клапанный гидроударник двойного действия, включающий корпус, установленный в нем поршень - боек с центральным сквозным каналом, установленный с возможностью воздействия через наковальню на бурильный рабочий инструмент - долото (Ф.Ф. Воскресенский. Буровые клапанные машины ударного действия. - М,: Гостоптехиздат, 1963, - С. 44-55.). Устройство применяют при ударно - вращательном бурении скважин. Недостатками устройства являются: малая сила удара и невозможность самостоятельного вращения.
Полезная модель направлена на увеличение скорости разрушения плотной пробки, а также повышение надежности конструкции за счет ее упрощения и снижения гидравлических потерь.
Поставленная задача решается тем, что устройство для очистки скважины от плотной пробки содержит корпус, установленный в нем поршень с центральным сквозным каналом и долото. Новым в устройстве является то, что корпус жестко соединен с насосно - компрессорной трубой, а на внешней поверхности поршня выполнены винтовые канавки, в которых, с возможностью скольжения в них, размещены элементы направляющей втулки, жестко соединенной с корпусом. Винтовые канавки могут включать прямолинейные, параллельные продольной оси поршня участки.
Заявляемая конструкция устройства позволяет создавать максимально возможные вращательные, чередующиеся, например, с ударными, нагрузки на пробку за счет воздействия на нее через рабочий орган весом всей насосно - компрессорной трубы. Сила воздействия на пробку определяется прочностными характеристиками насосно - компрессорной трубы. Простота конструкции устройства значительно повышает его надежность.
На представленном чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства.
Устройство содержит корпус 1, жестко соединенный с направляющей втулкой 2 и установленный в нем поршень 3. На поршне 3 закреплено долото 4. На внешней поверхности поршня 3 выполнены канавки 5, имеющие, например, винтовые и прямолинейные участки, в которых с возможностью скольжения в них размещены выступы 6 направляющей втулки 2. Корпус 1 закреплен, например, на гибкой насосно - компрессорной трубе 7, устройство находится в колонне 8 насосно - компрессорных труб, размещенных в обсадной колонне 9 с образовавшейся в ней плотной пробкой 10. В поршне 3 и долоте 4 выполнен сквозной канал 11.
Устройство работает следующим образом. После спуска его на гибкой насосно-компрессорной трубе 7 до уровня 0,5 м над плотной пробкой 10, давление в трубах повышают до 20 МПа. При этом поршень 3 с закрепленным долотом 4 движется вниз, выдвигаясь из корпуса 1, и долото 4 упирается в пробку 10. Движением гибкой насосно - компрессорной трубы 7 вниз, перемещают корпус 1, при этом за счет скольжения выступов 6 в канавках 5 поршня 3 происходит вращение долота 4 в пробке 10 (при скольжении выступов 6 по винтовым канавкам) и, например, чередующийся с ним удар по
пробке 10 (при наличии прямолинейных участков в канавках 5). Корпус 1 опускается до упора направляющей втулки 2 в долото 4, поршень 3 полностью заходит в корпус 1. Выбуренная порода пробки 10 прямой промывкой через канал 11 выносится по внутренней полости колонны 8 насосно-компрессорных труб. После вымыва разбуренного интервала, корпус 1 движением гибких насосно - компрессорных труб 7 вверх, поднимают в исходное положение, выступы 6 скользят в канавках 5, и процесс разрушения пробки 10 повторяется обратным вращением поршня 3 с долотом 4 до полного выхода поршня 3 из корпуса 1, после чего описанную операцию разбуривания пробки повторяют до ее полного разрушения.
Применение данного устройства позволяет повысить эффективность процесса очистки скважины за счет увеличения скорости разрушения пробки и повышения надежности устройства.