УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЫВКИ ПЕСЧАНОЙ ПРОБКИ

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в текущем и капитальном ремонтах скважин, связанных с промывкой скважин с поглощающими пластами от песчаных пробок, осадков грязи, окалины и т.д.
Известно устройство для промывки песчаных пробок (ав./св. SU №857428, МПК 7 Е 21 В 21/00, опуб. БИ №31 от 23.08.1981 г.), содержащее соединенный через муфту с колонной насосно-компрессорных труб корпус с концентрично размещенным в нем патрубком, образующим с ним кольцевую полость.
Недостатком данного устройства является то, что оно не предотвращает поглощение промывочной жидкости при очистке перфорационных отверстий фильтра от песчаной пробки. Поэтому, по мере удаления пробки из забоя и очистки фильтра возрастает интенсивность поглощения пластом промывочной жидкости и в дальнейшем прекращается циркуляция и вынос песчаной пульпы на поверхность. При этом происходит осаждение взвешенных частиц песка и грязи в стволе скважины, что приводит тяжелым аварийным ситуациям: прихвату труб, длительному простаиванию скважин в капитальном ремонте. Прекращение промывки из-за поглощения жидкости приводит к тому, что скважина остается неочищенной от пробки и вводится в эксплуатацию с малым дебитом, повышенным содержанием механических примесей в добываемой продукции или вовсе простаивает из-за невозможности удаления пробки промывкой.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для промывки песчаных пробок (ав./св. SU №1081334, МПК 7 Е 21 В 21/00, опуб. БИ №11 от 23.03.1984 г.), содержащее соединенный через муфту с колонной насосно-компрессорных труб корпус с концентрично размещенным в нем патрубком, образующим с ним кольцевую полость, две эластичные манжеты, установленные в верхней и нижней части корпуса, а соединительная муфта имеет радиальные каналы для сообщения кольцевой полости, образованной корпусом и патрубком, с затрубным пространством.
Недостатками данного устройства является то, что манжеты находятся в постоянном контакте со стенками скважины, в результате чего возникает трение, которое
приводит к постепенному износу манжет в процессе спуска устройства к песчаной пробке, особенно в глубоких скважинах, что приводит к снижению герметичности в процессе промывки песчаной пробки, и как следствие, к увеличению расхода промывочной жидкости в поглощающих скважинах; кроме того, в запарафиненных скважинах в процессе спуска, ввиду плотного контакта, может произойти срыв манжеты, из-за чего снижается эффективность работы устройства.
Задачей предполагаемой полезной модели является повышение эффективности работы устройства в скважинах с поглощающими пластами.
Устройство для промывки песчаной пробки содержит корпус с концентрично размещенным в нем патрубком, образующим с ним кольцевую полость, соединительную муфту, имеющую радиальные каналы для сообщения кольцевой полости с затрубным пространством, верхнюю и нижнюю манжеты, нижние концы которых жестко закреплены на корпусе с помощью верхней прижимной муфты и концевой муфты, с центратором, имеющим продольное отверстие, верхнюю прижимную муфту и наконечник.
Новым является то, что манжеты выполнены в виде самоуплотняющихся резиновых рукавов, причем верхняя манжета сверху жестко соединена со втулкой, установленной подвижно на корпусе под соединительной муфтой, а нижняя манжета сверху жестко соединена с верхней прижимной муфтой, которая выполнена подвижной и установлена на корпусе ниже ее наружной кольцевой выборки, при этом втулка и верхняя прижимная муфта оснащены пружинными центраторами и имеют возможность ограниченного осевого перемещения вниз относительно корпуса, причем наружные диаметры верхней и нижней прижимных муфт равны между собой, но больше равных между собой наружных диаметров втулки и концевой муфты.
На фиг. изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.
Устройство для промывки песчаной пробки состоит из корпуса 1 с концентрично размещенным в нем патрубком 2, образующим с ним кольцевую полость 3. Снизу в патрубок 2 ввернут наконечник 4 любой конструкции в виде сопла или штуцера.
Сверху на корпус 1 навернута соединительная муфта 5, имеющая радиальные каналы 6 для сообщения кольцевой полости 3 с затрубным пространством 7.
На наружной поверхности корпуса 1 размещены верхняя 8 и нижняя 9 манжеты, которые выполнены в виде самоуплотняющихся резиновых рукавов, причем их нижние концы жестко закреплены на корпусе 1 с помощью нижней прижимной муфты 10 и концевой муфты 11 с центратором 12, имеющим продольное отверстие 13. Верхняя манжета 8 сверху жестко соединена с втулкой 14, установленной подвижно на корпусе 1 под соединительной муфтой 5.
Нижняя манжета 9 сверху жестко соединена с верхней прижимной муфтой 15, которая выполнена подвижной и установлена на корпусе 1 ниже ее наружной кольцевой выборки 16. Втулка 14 и верхняя прижимная муфта 15 оснащены пружинными центраторами 17 и 18 соответственно, и имеют возможность ограниченного осевого перемещения вниз относительно корпуса 1.
1
2
1
2
Наружный диаметр D нижней прижимной муфты 10 и наружный диаметр D верхней прижимной муфты 15 равны между собой, но больше равных между собой наружного диаметра d втулки 14 и наружного диаметра d концевой муфты 11.
Устройство работает следующим образом.
Перед спуском устройства в скважину 19 подбирают длину L устройства (см. фиг.) таким образом, чтобы верхняя манжета 8 находились выше, а нижняя манжета 9 ниже поглощающего пласта 20, учитывая следующее соотношение:
где, L - расстояние между верхней и нижней прижимной муфтами устройства, м;
h - толщина пласта или интервала поглощающего участка фильтра, м;
1 - длина манжеты, м.
Далее устройство в сборе, как показано на фиг., на колонне насосно-компрессорных труб 21 спускают в скважину 19 в интервал поглощающего пласта 20, при этом в процессе спуска устройства верхняя 8 и нижняя 9 манжеты не контактируют со стенками скважины 19 благодаря пружинным центраторам 17 и 18, расположенным на наружной поверхности втулки 14 и верхней прижимной муфты 15, которые постоянно находятся в контакте со стенками скважины 19, при этом верхняя 8 и нижняя 9 манжеты выполнены в виде самоуплотняющихся резиновых рукавов и находятся в вытянутом положении при спуске устройства, то есть не контактируют со стенками скважины (см. фиг.).
Установив устройство напротив поглощающего пласта, поднимают вверх колонну насосно-компрессорных труб 21 вместе с устройством на длину манжеты - 1, при этом благодаря пружинным центраторам 17 и 18 втулка 14 и верхняя прижимная муфта 15 остаются неподвижными, а корпус 1 вместе с остальными деталями устройства поднимается вверх, при этом верхняя 8 и нижняя 9 манжеты, выполненные в виде самоуплотняющихся рукавов, раскрываются (на фиг. не показано), отсекая поглощающий пласт, после чего начинают промывку песчаной пробки 22.
Промывочную жидкость через колонну насосно-компрессорных труб 21 подают на наконечник 4. Струя, размывая песчаную пробку 22, выносит ее через продольные отверстия 13 центратора 12 в кольцевое пространство 3 и далее сквозь радиальные каналы б соединительной муфты 5 в затрубное пространство 7 и на поверхность, при этом уплотнение верхней 8 и нижней 9 манжет, находящихся в раскрытом состоянии, к стенкам скважины 19 осуществляется за счет давления, возникающего в процессе промывки скважины от песчаной пробки.
По окончании промывки подачу промывочной жидкости прекращают и извлекают устройство на поверхность.
Движение промывочной жидкости при промывке через колонну насосно-компрессорных труб 21 (прямая промывка) показано стрелками. Если промывку осуществляют путем подачи жидкости в затрубное пространство 7 (обратная промывка), то пульпа выносится на поверхность по колонне насосно-компрессорных труб 21.
Благодаря тому, что в предлагаемом устройстве применены манжеты, выполненные в виде резиновых рукавов, раскрывающихся непосредственно в начале промывки скважины и уплотняющихся под действием давления промывки, и тем самым отсекающих поглощающий пласт, значительно повышается эффективность промывки песчаной пробки в скважинах с поглощающими пластами, а это, в свою очередь, снижает продолжительность и стоимость ремонтных работ.