УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВТОРИЧНОГО ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА

Полезная модель относится к горной промышленности, к нефтегазодобывающей отрасли, а именно к устройствам для вторичного вскрытия продуктивного пласта.
Известно устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта (авторское свидетельство SU №1091619 МПК 8 Е21В 43/08 1981 г.), включающее корпус разрушающим элементом, размещенный на колонне труб.
Недостатком данного устройства является то, что при вскрытии пласта донные части заглушек падают на забой скважины, засоряя его.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта (Патент РФ №2119044 МПК 6 Е21В 43/11, 43/08 опубл. в Бюл. №26 от 20.09.1998 г.), включающее скважинный фильтр, в отверстия которого вставлены стаканы из легкообрабатываемых материалов, заполненные вязкопластичным веществом и имеющие выступающие части, и корпус с разрушающим элементом, размещенный на колонне труб, при этом разрушающий элемент имеет внутреннюю полость и выполнен в виде разрушающих сегментов, равномерно размещенных по сечению корпуса, с вогнутой разрушающей кромкой и выгнутой тыльной кромкой, при этом устройство снабжено центратором.
Недостатком данного устройства являются:
- во-первых, сложность конструкции, связанная с большим количеством узлов и деталей (режущих элементов, возможность поворота устройства);
- во-вторых, при вскрытии продуктивного пласта возникают большие нагрузка на подъемный агрегат за счет тягового усилия, направленного вверх и преодолевающего вес колонны труб и усилие среза стаканов, заполненных вязкопластичным веществом;
- в-третьих, низкая надежность оборудования, связанная с тем, что возможен незапланированный срез стаканов торцами разрушающих элементов в процессе спуска оборудования или заклинивания устройства в скважине, так как срез стаканов ведется снизу вверх, что может привести к аварийной ситуации в скважине.
- в-четвертых, стаканы выполнены из легкообрабатываемых материалов (бронза, сплав Д16 Т), что приводит к дороговизне конструкции.
Технической задачей является упрощение и снижение дороговизны конструкции, а также снижение нагрузки, воспринимаемой подъемным агрегатом в процессе вторичного вскрытия продуктивного пласта, и исключение незапланированного среза стаканов и заклинивания устройства в скважине.
Поставленная задача решается устройством для вторичного вскрытия продуктивного пласта, включающим скважинный фильтр, в отверстия которого вставлены стаканы, заполненные вязкопластичным веществом и имеющие выступающие части, и корпус с внутренней полостью и центратором с разрушающим элементом, размещенный на колонне труб.
Новым является то, что разрушающий элемент оснащен выше корпуса срезающей воронкой, нижняя кромка которого выполнена с возможностью взаимодействия с выступающими внутрь частями стакана и разрушения их при перемещении вниз, при этом центратор размещен на корпусе вверху и выполнен в виде цанги, а срезающая воронка жестко соединена штоком с корпусом так, что расстояние между нижней кромкой воронки в верхней кромки цанги было больше диаметра стакана.
На фигуре 1 изображено предлагаемое устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта.
На фигуре 2 изображено сечение А-А устройства.
n
n
Устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта (см. фиг.1) включает скважинный фильтр 1, состоящий из обсадной трубы 2 с отверстиями 3; 3'....3, в которые вставлены стаканы 4; 4'....4.
Каждый из стаканов 4 оснащен головкой 5 и кольцевой проточкой 6, выполненные из стали (например, сталь 10), заполненные вязкопластичным веществом 7 (например, гудрон и др.) и имеющие выступающие части: внутренняя 8 и наружная 9, а также корпус 10 с внутренней полостью 11 и центратором 12 с разрушающим элементом 13, размещенным на колонне труб 14.
Разрушающий элемент 13 оснащен выше корпуса 10 срезающей воронкой 15, нижняя кромка 16 которого выполнена с возможностью взаимодействия с выступающими внутрь внутренними частями 8 стакана 4 и разрушения их при перемещении вниз.
Центратор 12 (см. фиг.1 и 2) размещен на корпусе 10 вверху и выполнен в виде цанги 17.
Срезающая воронка 15 (см. фиг.1) жестко соединена штоком 18 с корпусом 10 так, что расстояние S между нижней кромкой 16 срезающей воронки 15 и верхней кромки 19 цанги 17 было больше диаметра D стакана 4. Затрубное пространство обсадной трубы 2 заполнено цементом (на фиг.1 и 2 не показано).
Устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта работает следующим образом.
В скважину устройство спускают на колонне труб 14, как показано на фигуре 1. В процессе спуска устройства, находящаяся в скважине жидкость свободно перетекает снизу вверх через отверстия 20 корпуса 10 и ее внутреннюю полость 11 сквозь каналы 21 разрушающего элемента 13.
В процессе спуска центраторы 12, выполненные в виде цанги 17, при прохождении верхнего стакана 4 сжимаются и свободно проходят вниз, после чего центраторы 12 вновь раскрываются (см. фиг.1 и 2) и цангами 17 прижимаются к внутренним стенкам трубы 2 скважинного фильтра 1.
Благодаря тому, что расстояние S между нижней кромкой 16 срезающей воронки 15 и верхней кромки 19 цанги 17 больше диаметра D стакана 4', последний оказывается между нижней кромкой 16 срезающей воронки 15 и верхней кромкой 19 цанги 12.
Спуск колонны труб 14 продолжают, срезающая воронка 15 нижней кромкой 16 упирается в головку 5, т.е. с выступающей внутрь частью 8 стакана 4' и производится разгрузка колонны труб 14 на стакан 4', при этом головка 5 стакана 4' по кольцевой проточке 6 срезается от стакана 4'. Головка 5 под действием собственной силы тяжести падает во внутреннюю полость 11 корпуса 10, создавая гидравлический канал перетока пласт-скважина через отверстие 3'. При этом вязкопластичное вещество 7 остается в теле разрушенных стаканов 4, т.е. происходит «условное» вторичное вскрытие продуктивного пласта, т.к. давление столба жидкости в скважине больше пластового.
Спуск устройства продолжают, при прохождении нижнего стакана 4 центраторы 12, выполненные в виде цанги 17, сжимаются, и центраторы 12 свободно проходят вниз, после чего центраторы 12 вновь раскрываются и цангами 17 прижимаются к внутренним стенкам трубы 2 скважинного фильтра 1.
Благодаря тому, что расстояние S между нижней кромкой 16 срезающей воронки 15 и верхней кромкой 19 цанги 17 больше диаметра D стакана 4, последний оказывается между нижней кромкой 16 срезающей воронки 15 и верхней кромкой 19 цанги 12.
Спуск колонны труб 14 продолжают, и срезающая воронка 15 нижней кромкой 16 упирается в головку 5, т.е. с выступающей внутрь частью 8 стакана 4' и производится разгрузка колонны труб 14 на стакан 4, при этом головка 5 стакана 4 по кольцевой проточке 6 срезается от стакана 4. Головка 5 под действием собственной силы тяжести падает во внутреннюю полость 11 корпуса 10, создавая гидравлический канал перетока пласт-скважина через отверстие 3.
n
Аналогичным образом срезаются оставшиеся стаканы 4". Головки 5, т.е. с выступающей внутрь частью 8 стаканов 4; 4'....4 падают во внутреннюю полость 11 корпуса 10 устройства и скапливаются там. При необходимости через устройство можно вести прокачку жидкости для промывки забоя или химической обработки продуктивного пласта.
Не поднимая инструмент, производится снижение уровня жидкости в скважине (например, свабированием); в момент превышения пластового давления над давлением столба жидкости в скважине (~1,5-2,0 МПа) происходит выдавливание гудрона из стаканов 4. При этом происходит сообщение продуктивного пласта со стволом скважины.
В процессе дальнейших работ (доосвоение, спуск насоса) попадание скважинной жидкости в пласт не происходит, тем самым исключается загрязнение продуктивного пласта и сохранение его продуктивности. Данный эффект не достигается ни при каких других способах перфорации (кумулятивная перфорация, сверление и др.), что является важной отличительной особенностью.
Устройство имеет простую конструкцию, кроме того из конструкции устройства исключены легкообрабатываемых материалов (бронза, сплав Д16 Т), что снижает дороговизну конструкции.
Кроме того, достигнуто снижение нагрузки, воспринимаемой подъемным агрегатом в процессе вторичного вскрытия продуктивного пласта за счет того, что срезание внутренней части стаканов производится сверху вниз, что также исключает незапланированный срез стаканов и заклинивания устройства в скважине и позволяет избежать аварийные ситуации в процессе эксплуатации и ремонта скважин.