устройство для удаления фильтра из скважины

Формула изобретения

Устройство для удаления фильтра из скважины, использующее анодное растворение металла фильтра, отличающееся тем, что оно содержит цилиндрический продолговатый корпус, в верхний торец которого, во внутрь корпуса, ввернута крышка с отверстиями и рым-болтом в центре, связанным с подъемно-транспортной системой и к которой подсоединяется кабель, соединенный с минусовой клеммой источника постоянного электрического тока на дневной поверхности; нижний торец устройства - открытый, а в стенке корпуса выполнены сквозные отверстия до крышки, по высоте, и на внешней поверхности корпуса, у верхнего и нижнего торца, установлены кольца из диэлектрического материала для предотвращения короткого замыкания и обеспечения требуемого межэлектродного зазора, причем через отверстия в крышке и в корпусе протекает электролит, подаваемый с поверхности через спущенную колонну труб, которая на дневной поверхности соединена с плюсовой клеммой источника постоянного электрического тока, а своим нижним торцом навернута на верхний торец фильтра, при этом образуется электрическая цепь: «плюс» источника постоянного электрического тока, колонна спущенных труб, фильтр, электролит в зазоре между внутренней поверхностью фильтра и внешней поверхностью корпуса устройства, устройство, кабель, «минус» источника тока, при протекании по которой электрического тока растворяется металл фильтра до его полного исчезновения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при замене фильтровых колонн скважин.

Известно устройство для извлечения из скважин обсадных труб (ОТ), включающее насос, нагнетательный рукав которого соединен с полостью ОТ, подъемник и заглушку для герметизации верха обсадной колонны, поршневой отражатель, соединенный посредством тяги с подъемником [1].

Недостатком этого устройства является то, что при его использовании возможен гидроразрыв пласта и имеют место значительные потери промывочной жидкости при извлечении труб (фильтра) из скважины.

Известно устройство для извлечения фильтров из скважин, включающее тяговые средства, в частности лебедку станка, бурильные трубы, соединяемые внизу с фильтром, а вверху - с лебедкой, вибратор на устье скважины [3].

Недостатком данного устройства является то, что из-за слабости соединения бурильных труб с фильтром и кольматации последнего часто происходит обрыв бурильных труб по этому соединению.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является установка для разрушения колонны скважины [2], содержащая источник постоянного электрического тока, электроды, бак с электролитом, кран на трубопроводе для подачи электролита внутрь скважины, трубу из диэлектрического материала, по которой обеспечивается подача электролита в зону анодного растворения и в которой прокладывается катодный кабель.

Недостатком этой установки является ее низкая производительность из-за больших межэлектродных зазоров и малая глубина применения, т.к. механическая прочность трубы из диэлектрического материала невелика.

Задачей изобретения является устранение отмеченных в прототипе недостатков.

Технической задачей изобретения является разработка устройства для надежного удаления фильтра из скважины.

При капитальном ремонте фильтр из скважины необходимо удалять и заменять новым ввиду его физического износа и потери им функциональных свойств. Чем проще устройство и надежнее, с его помощью будет осуществляться операция по извлечению фильтра из скважины, тем этот процесс будет стоить дешевле и происходить быстрее.

Сущность изобретения заключается в том, что фильтр не извлекается на дневную поверхность, а растворяется внутри скважины электрохимическим способом без его страгивания с места нахождения с использованием предлагаемого устройства.

Заявленное устройство содержит цилиндрический продолговатый корпус, в верхний торец которого, во внутрь корпуса, ввернута крышка с отверстиями и рым-болтом в центре, связанным с подъемно-транспортной системой и к которой подсоединяется кабель, соединенный с минусовой клеммой источника постоянного электрического тока на дневной поверхности, нижний торец устройства - открытый, а в стенке корпуса выполнены сквозные отверстия до крышки, по высоте, и на внешней поверхности корпуса, у верхнего и нижнего торца, установлены кольца из диэлектрического материала для предотвращения короткого замыкания и обеспечения требуемого межэлектродного зазора, причем через отверстия в крышке и в корпусе протекает электролит, подаваемый с поверхности через спущенную колонну труб, которая на дневной поверхности соединена с плюсовой клеммой источника постоянного электрического тока. А своим нижним торцом навернута на верхний торец фильтра, при этом образуется электрическая цепь: «плюс» источника постоянного электрического тока, колонна спущенных труб, фильтр, электролит в зазоре между внутренней поверхностью фильтра и внешней поверхностью корпуса устройства, устройство, кабель, «минус» источника тока, при протекании по которой электрического тока растворяется металл фильтра до его полного исчезновения.

Новым является конструкция устройства для анодного растворения, а именно: цилиндрический продолговатый (по высоте фильтра) корпус с боковыми отверстиями по всей длине, где нет резьбы; наличие крышки с отверстиями для протекания электролита, ввернутой внутрь корпуса на верхнем торце; наличие рым-болта, ввернутого в крышку, для соединения тросом с лебедкой на станке; нижний торец корпуса - открытый; катодом является весь корпус устройства, соединенный кабелем с минусовой клеммой источника тока на дневной поверхности; плюсовая клемма источника тока соединяется на устье с опускаемой колонной труб, которая соединяется с верхним торцом фильтра, делая его анодом; у верхнего и нижнего торцов корпуса имеются кольца из диэлектрического материала для недопущения короткого замыкания и обеспечения межэлектродного зазора; использование обратного клапана башмака фильтра и песчано-гравийной насыпки для протекания через них электролита и обеспечения циркуляции последнего; связи между элементами.

Использование новых признаков обеспечивает достижение технического результата, а именно: надежное удаление фильтра из скважины без приложения к нему усилий.

Изобретение поясняется чертежом, фиг.1. На нем представлен продольный осевой разрез устройства в момент растворения фильтра.

Устройство для удаления фильтра из скважины состоит из корпуса 14 цилиндрической формы, который, с верхнего торца, закрывается крышкой 7, вворачиваемой внутрь корпуса. В крышке имеются отверстия 11 для протекания электролита 4 через них внутрь корпуса. В центре крышки располагается рым-болт 8 для соединения устройства с подъемно-транспортной системой через трос 9. Крышка, а через нее и весь корпус устройства соединены, через кабель 10, с минусовой клеммой источника постоянного электрического тока, расположенного на дневной поверхности. Плюсовая клемма источника тока у устья скважины соединена с опускаемой колонной труб 5, например насосно компрессорные трубы, нижний торец которой навернут на фильтр 1, что обеспечивает подсоединение последнего к плюсовой клемме источника тока. Нижний торец устройства остается открытым и при опускании устройства упирается в башмак с обратным клапаном, через который вытекает электролит.

В боковой стенке корпуса выполнены сквозные отверстия 13, обеспечивающие движение электролита. На внешней поверхности корпуса устройства, у верхнего и нижнего торцов, расположены кольца 3 из диэлектрического материала, предохраняющие от короткого замыкания и обеспечивающие требуемый межэлектродный зазор. Между внешней поверхностью фильтра и внутренней поверхностью эксплуатационной колонны 6 располагается песчано-гравийная насыпка 2.

Работает устройство удаления фильтра из скважины следующим образом.

Собранное на дневной поверхности устройство подвешивается, через канат 9, к подъемно-транспортной системе. Одновременно к крышке 7 подсоединяется кабель 10, связанный с минусовой клеммой источника постоянного электрического тока. Зная внутренний диаметр фильтра, подбираются и устанавливаются кольца 3. После этого устройство опускается в скважину до касания нижним его торцом башмака 15. Так как внутренний диаметр спускаемых труб больше внутреннего диаметра фильтра, то устройство свободно опускается в скважину. И лишь на последнем участке, где располагается фильтр, устройство будет медленно опускаться внутрь фильтра 1. После этого включается насос, перекачивающий электролит 4 с поверхности к фильтру и далее, через обратный клапан башмака 15 и песчано-гравийную насыпку 2, между эксплуатационными и спускаемыми трубами, поднимается наверх, обеспечивая циркуляцию электролита и унос продуктов анодного растворения. Когда циркуляция электролита 4 устанавливается, тогда включается источник постоянного электрического тока. По цепи: «+» источник тока, спускаемая колонна труб 5, фильтр 1, электролит в межэлектродном пространстве, корпус устройства, крышка устройства, кабель 10, «минус» источника постоянного электрического тока. При протекании электрического тока по названной выше цепи будет происходить анодное растворение металла фильтра 1 [4]. Когда фильтр полностью растворится, а это можно узнать по резкому снижению силы тока в цепи, тогда выключается источник постоянного электрического тока и насос подачи электролита. Устройство, с помощью подъемно-транспортной системы 9, поднимается на дневную поверхность, осматривается, если необходимо ремонтируется, и становится готовым к следующему спуску в скважину.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР № 599042 «Устройство для извлечения из скважин обсадных труб».

2. Патент РФ № 2396416 «Установка для разрушения колонны скважины».

3. Авторское свидетельство СССР № 684132 «Способ извлечения фильтров из скважин».

4. Бирюков Б.Н. Электрофизические и электрохимические методы размерной обработки. - М.: Машиностроение, 1981. - 128 с.