ПРОТИВОПЕСОЧНАЯ КОМПОНОВКА ДЛЯ СКВАЖИНЫ

Полезная модель относится к горной промышленности и, в частности, к нефтяной и/или газовой промышленности и может быть использована, например, при добыче углеводородов и/или воды, а также при проведении капитального ремонта скважин различного назначения.
Известна противопесочная компоновка для скважины, включающая собственно фильтр, пакер, перепускной узел, обратный клапан (см., например, SU 1067204, 15.01.84 г).
Недостатком известного устройства является незначительный ресурс работы в скважине, а также сложность регенерации фильтра при его кольматации. В результате, после незначительного срока работы устройства необходим капитальный ремонт скважины. При необходимости капитального ремонта всю компоновку, находящуюся в разрушенной породе пласта (песке), зачастую необходимо извлекать из скважины по частям путем обуривания элементов компоновки с применением дополнительного инструмента с левой резьбой - левого инструмента. Последовательность, объем и вся сложность операций по ремонту «запескованной» скважины - извлечению противопесочной компоновки описана в кн. В.А.Харьков, Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин, Москва, Недра, 1969, с.87-129.
Известна противопесочная компоновка для скважины, включающая секционный фильтр, выполненный из ряда фильтров, свинченных между собой, и башмак, установленный в нижней части секционного фильтра (см., например, RU 2378496, 10.01.2010).
Недостатком этого устройства является все тот же короткий срок службы устройства и сложность его регенерации при полном использовании ресурса фильтра, необходимость использования дополнительного средства - левого инструмента. Известное решение требует при ремонте скважины замены стандартного оборудования на бурильный инструмент с левой резьбой с применением труболовок, метчиков, колоколов, овершотов и т.д. Упомянутый инструмент необходим для обуривания и отворачивания элементов прихваченной противопесочной компоновки. В результате для скважины со стандартной противопесочной компоновкой необходимо иметь два комплекта рабочего инструмента - обычный правосторонний инструмент для проведения работ по установки противопесочной компоновки и рабочий инструмент с левым исполнением резьбовых соединений для оборивания противопесочной компоновки и отвороту обуренной части компоновки. Это приводит к резкому удорожанию содержания скважины, увеличению сроков проведения работ по ремонту скважины, трудоемкости операций по смене оборудования.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективности ее работы, а также обеспечение ремонтоспособности скважины при использовании ее ресурса с сокращением затрат времени и средств на ремонт.
Необходимый технический результат достигается тем, что противопесочная компоновка для скважины включает собственно фильтр, выполненный секционным из двух, по меньшей мере, секций, соединенных между собой, нижний циркуляционный клапан, соединенный с нижней частью фильтра, соединитель фильтра с его подвеской - колонной лифтовых труб и верхний циркуляционный клапан, установленный выше фильтра, при этом все упомянутые узлы и элементы противопесочной компоновки соединены друг с другом левой резьбой, а резьба в соединителе фильтра с колонной лифтовых труб имеет возможность разъединения с минимальным моментом вращения в сравнении с моментом вращения на разъединение остальных резьбовых соединений.
Кроме того:
противопесочная компоновка для скважины имеет надфильтровые патрубки, по меньшей мере два, размещенные между секционным фильтром и колонной лифтовых труб, и пакер, размещенный между надфильтровыми патрубками, при этом верхний циркуляционный клапан установлен выше пакера;
противопесочная компоновка для скважины имеет сигнализатор заполнения зафильтрового пространства фильтрующим материалом.
Предложенное устройство обеспечивает более высокую технологичность его установки с возможностью подготовки ствола скважины, контроля за установкой устройства в скважине и контроля за работой устройства в процессе эксплуатации скважины. Все это увеличивает ресурс работы устройства в скважине с увеличением межремонтного периода. Для обеспечения соосного положения фильтра могут быть использованы центраторы. Надфильтровые патрубки, в случае необходимости их применения, служат для расположения пакера в расчетном месте и создания резервного накопления фильтрующего материала, например, гравия или щебня, или крупнозернистого песка. Пакер предусмотрен на случай необходимости заполнения фильтрующим материалом зафильтрового пространства. Нижний циркуляционный клапан предназначен для промывки скважины в любом случае, а также для обеспечения возможности установки пакера в чистый ствол. Пакер предназначен для разобщения межтрубного пространства и предотвращения выноса фильтрующего материала при эксплуатации скважины. Предусмотрены соединители колонн. Они предназначены для разъединения и соединения лифтовой колонны, например, насосно-компресорных труб (НКТ) при проведении различных технологических операций в скважине, лифтовой колонны с надфильтровыми патрубками и надфильтровых патрубков с собственно фильтром. Верхний циркуляционный клапан обеспечивает возможность сообщения трубного и межтрубного пространства при освоении, глушении и других операциях связанных с заменой рабочих сред. В случае применения пакера сообщение предусмотрено выше пакера. Возможно применение посадочного ниппеля. Он обеспечивает возможность установки и фиксации в нем клапанов отсекателей, приемных клапанов и глухих пробок. Лифтовая колонна, например, колонна НКТ служит для транспортировки пластового флюида и технологических жидкостей при технологических операциях, диаметр которых определен добывными возможностями скважины. Собственно фильтр выполнен секционным - не менее двух секций. Он может быть выполнен практически с любой конфигурацией. Длина секционного фильтра может быть от нескольких метров до десятков метров. Последнее более характерно для горизонтальных скважин. Именно при большой длине фильтра (при секционном фильтре) могут быть выявлены преимущества предложенного решения в сравнении с известными решениями. Именно секционный фильтр требует больших трудозатрат при ремонте скважины. Важным моментом является выполнение резьбы в соединителе фильтра с колонной лифтовых труб таким образом, чтобы существовала возможность ее разъединения с минимальным моментом вращения в сравнении с моментом вращения на разъединение остальных резьбовых соединений. Для этого эта резьба может быть выполнена, например, более крупной и/или более короткой и/или обеспечивала бы возможность меньшего натяга. Сигнализатор заполнения зафильтрового пространства фильтрующим материалом обеспечивает необходимую технологичность этой операции и исключает просчеты в объеме фильтрующего материала. В качестве сигнализатора могут быть использованы датчики плотности среды, например, гамма-плотномеры, акустические системы контроля, контрольный фильтр установленный ниже верхнего циркуляционного клапана и пр.
Ввиду очевидности конструкции для специалиста заявляемой противопесочной компоновки (ППК) графического сопровождения для пояснения не требуется.
Заявляемую противопесочную компоновку спускают в эксплуатационную скважину на лифтовой колонне, например на НКТ. Все элементы, входящие в ППК соединены между собой резьбовым соединением с левой резьбой.
Зафильтровое пространство фильтра ППК заполняют фильтрующим материалом, например, гравием с использованием жидкости-носителя. Возможен вариант использования ППК без использования фильтрующего материала - обсыпки. Такой вариант возможен в случае спуска ППК в обсаженную часть скважины, когда кольцевой зазор между фильтром и обсадной трубой не позволяет осуществить эту операцию. Скважину вводят в эксплуатацию с постоянным контролем за ее состоянием. В процессе эксплуатации со временем происходит снижение производительности скважины в результате кольматации фильтра разрушенной породой пласта, обычно это мелкодисперсный песок и глинистые материалы, представленные минералами кремния, силикатами алюминия, железа. При дальнейшем выносе породы скважина самозаглушается в результате кольматации фильтра и образования песчано-глинистых пробок.
После существенного снижения добывных возможностей скважины, например, на 70% от начального дебита - кольматации фильтра скважину переводят в капитальный ремонт для смены ППК. Вначале осуществляют разъединение колонны лифтовых труб от фильтра. Затем осуществляют извлечение их на поверхность. В скважину спускают буровой инструмент в обычном исполнении (с правой резьбой) с обурочной трубой, метчиком или колоколом, или труболовкой в зависимости от конструкции скважины.. Накрыв трубу, прямой промывкой с вращением размывают песчаную пробку до тех пор, пока верхний конец прихваченной трубы войдет в корпус ловильного инструмента. Об этом свидетельствует повышение давления на насосе. Вращая буровой инструмент вправо, отвинчивают элемент ППК и вместе с направлением извлекают ее из скважины. Либо после обуривания части ППК спускают буровой инструмент с труболовкой (метчиком, колоколом овершотом и др.) и отворачивают отмытую о породы часть ППК вправо, извлекая ее на поверхность.,
В данной последовательности проводят все операции по извлечению прихваченной породой ППК, не меняя инструмент на специальный аварийный с левым исполнением резьб. Поскольку все соединения ППК имеют левую резьбу обеспечена возможность извлечения всех узлов и элементов ППК по частям с использованием единого типового правостороннего бурового оборудования в едином цикле без лишних операций.
Предлагаемое техническое решение позволяет сократить время, снизить затраты и повысить качество капитального ремонта скважин, в целом ее ремонтоспособность.