УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности и предназначена для качественной очистки участков внутренней поверхности обсадных колонн нефтяных и газовых скважин в месте установки стальных пластырей, пакеров и других скважинных устройств, предусматривающих герметичное прилегание к стенке колонны, а также для опрессовки колонны насосно-компрессорных труб.
Известно устройство для очистки внутренней поверхности обсадных колонн, содержащее корпус с пазами под выдвижные режущие плашки, эластичный баллон, закрепленный во втулке конусами с помощью нажимных гаек, снабженное пластинчатыми пружинами, жестко связанными с плашками и взаимодействующими с эластичным баллоном. Прямолинейные участки концов пружины размещены в пазах на наружной поверхности втулки и упираются в корпус (а.с. №1596078 кл. МПК Е21В 37/02).
Недостатками данного устройства являются:
- недостаточная долговечность;
- сложность конструкции;
- трудоемкость изготовления и обслуживания;
- отсутствие возможности опрессовки колонны насосно-компрессорных труб.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство очистки внутренней поверхности обсадных колонн, содержащее корпус с окнами под выдвижные режущие плашки, эластичный баллон с узлом крепления его во втулке, пластинчатые пружины, взаимодействующие с эластичным баллоном. При этом концы пружины выполнены дугообразными без прямолинейных участков по концам и размещены в пазах на наружной поверхности втулки и связаны с выдвижными режущими плашками через установленные на плашках держатели. Кроме того, узел крепления эластичного баллона во втулке содержит установленную внутри корпуса по всей его длине штангу - стяжку с резьбой на концах, на которую надеты два конуса, зажимающие концы эластичного баллона в конусных расточках втулки, и две упорные втулки с гайками. Эластичный баллон выполнен из резинотканевого напорного рукава с кордом из химического волокна (патент РФ №74954 кл. МПК Е21В 37/02).
Недостатком данного технического решения является то, что само устройство не позволяет проводить опрессовку колонны насосно-компрессорных труб.
Задачей предлагаемой полезной модели является совмещение операций по очистке стенок эксплуатационной колонны в заданном интервале и опрессовке насосно-компрессорных труб (НКТ), а также снижение трудовых и экономических затрат при ремонте скважин.
Поставленная задача решается тем, что устройство для очистки внутренней поверхности эксплуатационной колонны, содержащее корпус с окнами под выдвижные режущие плашки, эластичный баллон с узлом крепления его во втулке, устройство оснащено опрессовочным клапаном и промывочным клапаном, содержащим корпус с радиально-осевым промывочным каналом и нагнетательными осевыми каналами, а также обратный клапан в виде седла с шаром, при этом промывочный клапан при очистке внутренней поверхности эксплуатационной колонны гидравлически связывает трубное пространство колонны труб с эластичным баллоном, а при подъеме запорного органа опрессовочного клапана на дневную поверхность гидравлически связывает трубное пространство колонны труб с межтрубным пространством скважины.
Отличительными признаками устройства являются опрессовочный клапан, промывочный клапан с радиальным входом промывочной жидкости. Новым в устройстве является то, что очистку внутренней поверхности эксплуатационной колонны и опрессовку колонны НКТ производят за один спуск-подъем колонны насосно-компрессорных труб. На фиг.1 изображен общий вид устройства. На фиг.2 - промывочный клапан с боковым входом промывочной жидкости. На фиг.3 изображен узел очистки внутренней поверхности эксплуатационной колонны.
Устройство состоит из узла очистки внутренней поверхности эксплуатационной колонны 1, промывочного клапана 2, опрессовочного клапана 3, соединительных муфт 4.
Промывочный клапан 2 содержит корпус 5 с присоединительными резьбами, корпус обратного клапана 6, седло обратного клапана 7, шар 8. В корпусе 5 до половины высоты корпуса выполнено центральное осевое отверстие 9, которое соединено с радиальным отверстием 10. Для прохода жидкости из трубного пространства насосно-компрессорных труб в полость узла очистки стенок эксплуатационной колонны в корпусе 5 выполнены четыре сквозные осевые отверстия 11.
Корпус промывочного клапана 5 соединен с корпусом обратного клапана 6 при помощи резьбового соединения. Корпус обратного клапана содержит четыре продольных окна 12.
Узел очистки внутренних стенок эксплуатационной колонны состоит из корпуса 13 с переводником 14 для соединения с колонной насосно-компрессорных труб (на чертеже не показаны) и патрубком 15 со штуцером 16. В корпусе 13 выполнены окна 17 с установленными в них выдвижными режущими плашками 18. В корпусе установлена составная втулка 19, с окнами, соответствующими окнам 17 в корпусе 13 и пазами 20 на внешней поверхности, в которых размещены концы пластинчатых пружин 21, связанных с плашками 18 через держатели 19, закрепленные на плашках 18 винтами 23. Во втулке 19 размещен эластичный баллон 24, представляющий собой отрезок резинотканевого напорного рукава с кордом из химического волокна. С обоих концов баллон 24 зажат конусами 25 в конусных расточках втулки 19 с помощью штанги - стяжки 26, имеющей на концах резьбу с гайками 27 и упорные втулки 28.
Промывочный клапан 2 при очистке внутренней поверхности эксплуатационной колонны гидравлически связывает трубное пространство колонны труб с эластичным баллоном 24, а при подъеме запорного органа опрессовочного клапана на дневную поверхность гидравлически связывает трубное пространство колонны труб с межтрубным пространством скважины.
Устройство работает следующим образом.
В нерабочем (транспортном) положении плашки 18 втянуты пластинчатыми пружинами 21 в окна 17 корпуса 13. На колонне насосно-компрессорных труб собранное устройство в составе узла очистки внутренних стенок эксплуатационной колонны 1, промывочного клапана 2, опрессовочного клапана 3 спускают в скважину на нужную глубину. Присоединяют к насосно-компрессорным трубам нагнетательную линию и подают жидкость в колонну труб. При опрессовке колонны труб шар 8 садится на седло 7, перекрывая осевой канал 9. После опрессовки колонны технологических труб опрессовочный элемент (не указан) вымывается из опрессовочного клапана и колонны НКТ на дневную поверхность скважины. Для этого в межтрубное пространство скважины закачивают промывочную жидкость. Промывочная жидкость под давлением через радиальный канал 10 и осевой канал 9 поступает в обратный клапан. Шар 8 поднимается вверх, а промывочная жидкость через продольные окна 12 корпуса обратного клапана 6 поступает в опрессовочный клапан 3. Промывочная жидкость поднимает на поверхность запорный орган опрессовочного клапана. После подъема запорного органа опрессовочного клапана, колонну НКТ вновь присоединяют к нагнетательной линии и подают жидкость в колонну труб. Жидкость проходит через осевые отверстия 11 и поступает в корпус узла очистки 13. Под действием избыточного (35-40 атм.) давления в корпусе 13 эластичный баллон 24, воздействуя через пластинчатые пружины 21, выдвигает плашки 16 и прижимает их к стенке эксплуатационной колонны с силой, пропорциональной избыточному давлению. Устройство поднимают вверх по колонне в интервале обработке, при этом плашки 16 очищают стенки эксплуатационной колонны, после чего сбрасывают давление и опускают устройство до первоначальной границы интервала обработки. Повторяют операцию подъема устройства под давлением. Для качественной очистки стенок обсадной колонны достаточно повторить цикл работы 4-6 раз.
Применение полезной модели позволяет проводить более качественную очистку стенок эксплуатационной колонны, а также совместить очистку стенок эксплуатационной колонны и опрессовку колонны НКТ с последующим вымыванием и извлечением опрессовочного элемента (шара, конуса и т.д.).
Использование полезной модели сокращает трудовые и экономические затраты, необходимые для ремонта скважины, причем ремонт будет проведен более качественно по сравнению с ремонтом, при котором для очистки стенок эксплуатационной колонны применялось бы любое другое оборудование. В свою очередь это позволит сократить межремонтный период работы скважины и повысить качество эксплуатации добывающих скважин.