устройство для создания депрессии на пласт

Формула изобретения

Устройство для создания депрессии на пласт, включающее корпус, депрессионную и шламоприемную камеры, пакер, средство для спуска и подъема и уплотнительные элементы, отличающееся тем, что пакер выполнен стационарным, корпус снабжен центратором и выполнен с уступом-ограничителем и двумя рядами радиальных каналов, разделенных между собой глухой поперечной перегородкой, которые в исходном положении перекрыты втулкой, установленной на корпусе с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с пакером и выполненной с цилиндрической выборкой на внутренней поверхности, и снабжено ниппелем-хвостовиком с обратным клапаном и с коническим раструбом в верхней части, соединенным телескопически с корпусом с помощью срезаемого элемента, причем в рабочем положении уступ-ограничитель корпуса взаимодействует с втулкой и коническим раструбом ниппеля-хвостовика, а последний - с пакером, в качестве депрессионной и шламоприемной камер использованы корпус и средство для спуска и подъема устройства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в качестве оборудования для очистки призабойной зоны пласта и забоя скважин от шлама, песка, парафина, смол и других трудноизвлекаемых промывкой отложений и снижения конусообразования.

Известно устройство для очистки скважин методом имплозии, состоящее из имплозионной камеры, которая через электронный блок и геофизический наголовник крепится к каротажному кабелю. В верхней части имплозионной камеры подвешена грузоштанга, а в нижней части расположен ступенчатый шток, соединенный с центрирующей втулкой с возможностью перекрытия кулачков в транспортном положении и взаимодействия с грузоштангой для освобождения стакана от зацепления с переводником [1].

Недостатками устройства являются:

- низкая эффективность работы устройства, обусловленная тем, что при открытии имплозионной камеры последняя будет заполняться, в основном, скважинной жидкостью, а не шламом и пластовой жидкостью;

- высокая дороговизна устройства, объясняющаяся применением электронной аппаратуры и каротажного кабеля.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство депрессионной очистки скважины, содержащее корпус, депрессионную и шламоприемную камеры, пакер, средство для спуска и подъема и уплотнительные элементы [2].

Существующими недостатками устройства являются:

- сложность конструкции и вытекающая отсюда металлоемкость;

- ограниченность объема шламоприемной камеры и вследствие чего необходимость повторных спусков устройства;

- одноразовость применения, обусловленная тем, что в момент создания имплозионного эффекта возможен удар поршня о клапан-заглушку и его разрушение;

- ограниченные функциональные возможности;

- устройство позволяет достичь временного эффекта, т.к. после его подъема загрязнения, находящиеся в стволе скважины, будут опять входить в поры и каналы продуктивного пласта и снижать его проницаемость.

Задачей изобретения является создание устройства менее сложной конструкции, многоразового использования, практически с неограниченным объемом шламоприемной камеры и расширение функциональных возможностей.

Указанная задача решается предлагаемым устройством, включающим корпус, депрессионную и шламоприемные камеры, пакер, средство для спуска и подъема и уплотнительные элементы.

Новым является то, что корпус снабжен центратором и выполнен с уступом-ограничителем и двумя рядами радиальных каналов, разделенных между собой глухой поперечной перегородкой, которые в исходном положении перекрыты втулкой, установленной на корпусе с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с пакером и выполненной с цилиндрической выборкой на внутренней поверхности и снабжено ниппелем-хвостовиком с обратным клапаном и с коническим раструбом в верхней части, соединенным телескопически с корпусом с помощью срезаемого элемента, причем в рабочем положении уступ-ограничитель корпуса взаимодействует с втулкой и с коническим раструбом ниппеля-хвостовика, а последний - с пакером; в качестве депрессионной и шламоприемной камер использованы корпус и средство для спуска и подъема устройства.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.

Оно состоит из корпуса 1, в верхней части которого установлен центратор 2, а ниже выполнены два ряда радиальных каналов 3 и 4. Между последними внутри корпуса установлена поперечная глухая перегородка 5. Нижний участок корпуса 6 имеет меньший диаметр, выполнен с уступом-ограничителем 7 и входит телескопически в ниппель-хвостовик 8 с обратным клапаном 9. В исходном положении радиальные каналы 3 и 4 перекрыты втулкой 10, установленной на корпусе с возможностью продольного перемещения и выполненной с цилиндрической выборкой 11 на внутренней поверхности. Верхний конец ниппеля-хвостовика 8 имеет конический раструб 12, которым он входит внутрь втулки 10. Ниппель-хвостовик и корпус соединены между собой с помощью срезаемого элемента 13. Устройство содержит стационарный пакер 14. Все сопрягаемые поверхности снабжены уплотнительными элементами 15. Длину ниппеля-хвостовика 8 берут из условия, чтобы его конец при установке устройства в скважине находился ниже перфорационных отверстий продуктивного пласта.

Работает устройство следующим образом.

Перед спуском устройства в скважину спускают стационарный пакер 14 и устанавливают его над продуктивным пластом 16. Затем устройство в собранном виде на насосно-компрессорных трубах (НКТ) 17 спускают в скважину. При этом центратор 2 исключает возможность преждевременного срабатывания устройства и способствует точному вхождению ниппеля-хвостовика 8 в проходной канал пакера. При посадке устройства на пакер втулка 10 опирается на него, а остальная часть устройства продолжает двигаться вниз до посадки конусного раструба 12 в конусную выточку 18 пакера. При дальнейшем движении корпуса вниз происходит разрушение срезаемого элемента 13 и посадка уступа-ограничителя 7 на конусный раструб 12. В этот момент ряды радиальных каналов 3 и 4 сообщаются между собой в цилиндрической выборке 11, происходит соединение внутреннего пространства НКТ с внутрискважинным пространством под пакером. А так как внутри НКТ давление атмосферное, на пласт создается значительная депрессия. Под действием разницы давлений загрязнения и шлам из пласта через ниппель-хвостовик 8, радиальные каналы 3 и 4 попадают в верхнюю часть корпуса и далее в НКТ. После завершения операции по созданию депрессии на пласт устройство поднимают на поверхность. При этом втулка 10 под собственным весом опускается на уступ-ограничитель и перекрывает верхний ряд радиальных каналов. В скважине остаются пакер и ниппель-хвостовик с обратным клапаном.

Депрессию на пласт можно регулировать путем заливки расчетного объема жидкости в НКТ.

Затем в скважину спускают насос и производят освоение и эксплуатацию в обычном порядке.

Предлагаемое устройство значительно проще по конструкции, чем известное. В процессе работы при создании имплозионного эффекта узлы и детали устройства не подвержены разрушению, благодаря чему достигается многоразовость использования. Достигнут неограниченный объем шламоприемной камеры. После подъема устройства продуктивный пласт изолирован от ствола скважины пакером и ниппелем-хвостовиком с обратным клапаном и поэтому исключается отрицательное влияние на пласт воды, жидкости глушения и загрязнений, находящихся в стволе скважины. Кроме того, наличие ниппеля-хвостовика, установленного ниже перфорационных отверстий, способствует созданию напротив продуктивного пласта на все время эксплуатации гидрозатвора из нефти и тем самым резко снижается процент добычи воды из подошвенной части продуктивного пласта.

Источники информации

1. Аналог - патент РФ 2086753, МКИ 6 Е 21 В 37/00, 1977.

2. Прототип - патент РФ 2099506, МКИ 6 Е 21 В 37/00, 1977.