RU2244099C1 - Device for cleaning bed and maintaining bed productiveness - Google Patents

Abstract

FIELD: oil extractive industry.

SUBSTANCE: device has pit-face cutting valve and mounting tool. Cutting valve has body, packer with check valve and perforated tail. Mounting tool has hollow rod, connected by shear elements to expanding cone of packer, lower and upper bodies. Lower body is provided with self-compacting collar, and upper - through tubing string of limited volume and sleeve is connected to drop valve cylinder. Valve rod is connected to rope, on which device is lowered into well. Hollow rod and tubing string form depression chamber being at constant atmospheric pressure. Rod has upper and lower shelves. On shelf of upper body expander of self-compacting collar having longitudinal grooves is mounted. After raising of mounting tool from well packer, body with tail and check valve remain in it. Then a pump is lowered into well.

EFFECT: lower costs.

3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в качестве оборудования для очистки призабойной зоны продуктивного пласта от шлама, песка, парафина, смол и других трудноизвлекаемых промывкой отложений.The invention relates to the oil industry and can be used as equipment for cleaning the bottom-hole zone of a productive formation from sludge, sand, paraffin, resins and other deposits that are difficult to remove by washing.

Известно устройство для очистки скважины, содержащее полый шток с кольцевым выступом и установленными на нем сбивным клапаном и пружиной сжатия, корпус с обратным клапаном, соединенный с хвостовиком и пакером, причем шток и хвостовик выполнены с радиальными каналами, срезные и уплотнительные элементы (см. патент РФ №2068079, МКИ 6 Е 21 В 37/00, 21/00, 1996).A device for cleaning a well is known, comprising a hollow rod with an annular protrusion and a knock-off valve and a compression spring mounted on it, a body with a check valve connected to the liner and the packer, the rod and liner being made with radial channels, shear and sealing elements (see patent RF №2068079, MKI 6 E 21 V 37/00, 21/00, 1996).

Недостатки устройства:The disadvantages of the device:

- сложность конструкции и недостаточная ее жесткость;- the complexity of the design and its insufficient rigidity;

- низкая эффективность очистки скважины, обусловленная тем, что сообщение подпакерного пространства с внутренним пространством НКТ (насосно-компрессорных труб) произойдет раньше, чем будет достигнута окончательная запакеровка скважины, в результате этого НКТ будут заполнены скважинной жидкостью, а не загрязнениями пласта и пластовой жидкостью;- low efficiency of well cleaning, due to the fact that the communication of the sub-packer space with the internal space of the tubing (tubing) will occur before the final packing of the well is achieved, as a result of which the tubing will be filled with the borehole fluid, and not with the contamination of the formation and formation fluid;

- устройство позволяет достичь временный эффект, т.к. после его подъема вместе с пакером, загрязнения, находящиеся в стволе скважины, будут опять входить в поры и каналы продуктивного пласта и снижать его проницаемость.- the device allows to achieve a temporary effect, because after it is lifted along with the packer, the contaminants in the wellbore will again enter the pores and channels of the reservoir and reduce its permeability.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для очистки скважины, содержащее забойный отсекатель, включающий корпус с обратным клапаном, соединенный с перфорированным хвостовиком, и пакер, состоящий из манжеты и расширяющего конуса, посадочный инструмент, включающий полый шток, заглушенный снизу, с радиальными каналами выше заглушки, расширяющий конус и корпус соединены срезными элементами, а нижний конец полого штока установлен телескопически в расширяющем конусе (см. патент РФ №2186947, МКИ 7 Е 21 В 38/00, 2002).The closest in technical essence to the proposed one is a device for cleaning a well, comprising a downhole cutter, comprising a body with a check valve connected to a perforated shank, and a packer consisting of a cuff and an expanding cone, a planting tool including a hollow stem, muffled from below, with radial the channels above the plugs, the expanding cone and the body are connected by shear elements, and the lower end of the hollow rod is mounted telescopically in the expanding cone (see RF patent No. 2186947, MKI 7 E 21 V 38/00, 2002).

Применение известного устройства приводит к значительным эксплуатационным затратам, обусловленным тем, что его спускают в скважину на НКТ, а этот процесс является трудоемким и продолжительным во времени.The use of the known device leads to significant operational costs due to the fact that it is lowered into the well on the tubing, and this process is time-consuming and lengthy.

Задачей изобретения является создание устройства, обладающего относительно низкими эксплуатационными затратами.The objective of the invention is to provide a device having a relatively low operating costs.

Указанная задача решается предлагаемым устройством, содержащим забойный отсекатель, включающий корпус с обратным клапаном, соединенный с перфорированным хвостовиком и пакер, состоящий из манжеты и расширяющего конуса, посадочный инструмент, включающий полый шток, заглушенный снизу с радиальными каналами выше заглушки, расширяющий конус и корпус соединены срезными элементами, а нижний конец полого штока установлен телескопически в расширяющем конусе.This problem is solved by the proposed device, comprising a downhole cutter, comprising a housing with a check valve connected to a perforated shank and a packer consisting of a sleeve and an expansion cone, a landing tool including a hollow rod, muffled from below with radial channels above the plug, the expanding cone and the housing are connected shear elements, and the lower end of the hollow rod is mounted telescopically in the expansion cone.

Новым является то, что посадочный инструмент снабжен нижним корпусом, установленным телескопически на штоке и соединенным с расширяющим конусом срезными элементами, в наружном пазу которого по периметру установлена самоуплотняющаяся манжета с упором, снабжен также соединенным с полым штоком и колонной НКТ ограниченного объема верхним корпусом, на уступе которого жестко установлен расширитель самоуплотняющейся манжеты с продольными пазами, причем колонна НКТ посредством муфты соединена с цилиндром сбросового клапана, шток которого, снабженный верхним и нижним уступами, связан с цилиндром через срезные элементы.New is that the landing tool is equipped with a lower body mounted telescopically on the stem and connected with shear elements with an expanding cone, in the outer groove of which a self-sealing cuff with a stop is installed along the perimeter, it is also equipped with an upper body connected to the hollow stem and tubing string of limited volume, on the ledge of which is fixedly installed extender self-sealing cuff with longitudinal grooves, and the tubing string through a sleeve connected to a cylinder of the relief valve, the stem of which, nabzhenny upper and lower ledges, is connected with the cylinder through the shear elements.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе, спущенное в скважину.Figure 1 shows the proposed device in longitudinal section, lowered into the well.

На фиг.2 - то же самое в запакерованном состоянии.In Fig.2 - the same in a sealed state.

На фиг.3 - забойный отсекатель, который остается в скважине после подъема посадочного инструмента.Figure 3 - downhole cutter, which remains in the well after lifting the landing tool.

Устройство состоит из двух узлов: забойного отсекателя и посадочного инструмента.The device consists of two nodes: a bottomhole cutter and a landing tool.

Забойный отсекатель (фиг.1) состоит из корпуса 1 с внутренним уступом 2, на котором установлен обратный клапан 3, перфорированного хвостовика 4, пакера, включающего манжету 5 и расширяющий конус 6, соединенный с корпусом 1 срезными элементами 7.The downhole shut-off device (Fig. 1) consists of a housing 1 with an inner ledge 2, on which a check valve 3, a perforated shank 4, a packer including a sleeve 5 and an expanding cone 6 connected to the housing 1 by shear elements 7 are installed.

Посадочный инструмент включает полый шток 8 с заглушкой 9 и радиальными каналами 10. На полом штоке 8 телескопически установлен нижний корпус 11, в наружном пазу которого по периметру установлена самоуплотняющаяся манжета 12 с упором 13. Верхний конец полого штока 8 соединен с верхним корпусом 14, на уступе 15 которого установлен расширитель 16 для самоуплотняющейся манжеты 12 с продольными пазами, поджатый гайкой 17. Верхний корпус 14 соединен с колонной НКТ 18, состоящей из трех - четырех труб, которая, в свою очередь, через муфту 19 соединена с цилиндром 20 сбросового клапана 21, внутри которого установлен шток 22 с нижним 23 и верхним 24 уступами, соединенный с цилиндром срезными элементами 25.The landing tool includes a hollow stem 8 with a plug 9 and radial channels 10. A lower housing 11 is telescopically mounted on the hollow stem 8, in the outer groove of which a self-sealing sleeve 12 with a stop 13 is installed around the perimeter. The upper end of the hollow stem 8 is connected to the upper housing 14, on ledge 15 which has an expander 16 for a self-sealing sleeve 12 with longitudinal grooves, preloaded by a nut 17. The upper housing 14 is connected to the tubing string 18, which consists of three to four pipes, which, in turn, is connected to the cylinder through a sleeve 19 m 20 of the relief valve 21, inside of which the rod 22 is installed with the lower 23 and upper 24 ledges, connected to the cylinder by shear elements 25.

Устройство спускают в скважину на канате 26, который крепится к штоку 22. Сопрягаемые поверхности деталей снабжены уплотнительными кольцами 27.The device is lowered into the well on a rope 26, which is attached to the stem 22. The mating surfaces of the parts are provided with o-rings 27.

Шток 8 с НКТ 18 образуют депрессионную камеру 28, находящуюся под атмосферным давлением. Длину хвостовика 4 берут из расчета, чтобы его верхние отверстия находились на расстоянии 5-10 м от подошвы продуктивного пласта, а нижний конец манжеты 5 - на расстоянии 5-10 м от кровли продуктивного пласта.Rod 8 with tubing 18 form a depression chamber 28, which is under atmospheric pressure. The length of the shank 4 is taken from the calculation so that its upper holes are at a distance of 5-10 m from the bottom of the reservoir, and the lower end of the cuff 5 is at a distance of 5-10 m from the roof of the reservoir.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Устройство на канате 26 спускают в скважину до упора на забой и разгружают. При этом верхняя часть посадочного инструмента с полым штоком продолжает двигаться вниз до того момента, когда нижний торец верхнего корпуса 14 сядет на верхний торец упора 13, а расширитель 16 войдет во внутрь самоуплотняющейся манжеты 12. После этого герметизируют устье скважины и внутри обсадной колонны 29 создают избыточное давление, под воздействием которого разрушаются срезные элементы 30. Посадочный инструмент опускается вниз, торец 31 нижнего корпуса 11 садится на расширяющий конус 6, после чего под воздействием нагрузки разрушаются срезные элементы 7. Расширяющий конус 6 двигается вниз, растягивает и плотно прижимает манжету 5 к стенкам обсадной колонны 29, разобщая тем самым внутрискважинное пространство от продуктивного пласта.The device on the rope 26 is lowered into the well until it stops at the bottom and unloaded. In this case, the upper part of the planting tool with a hollow rod continues to move down until the lower end of the upper body 14 sits on the upper end of the stop 13, and the expander 16 enters the inside of the self-sealing collar 12. After that, the wellhead is sealed and inside the casing 29 excess pressure, under the influence of which shear elements 30 are destroyed. The landing tool lowers down, the end face 31 of the lower case 11 sits on the expansion cone 6, after which the medium is destroyed under the influence of the load knowing elements 7. The expanding cone 6 moves down, stretches and tightly presses the cuff 5 against the walls of the casing 29, thereby separating the downhole space from the reservoir.

Одновременно с расширяющим конусом 6 двигается вниз и полый шток 8, радиальные отверстия 10 которого в процессе запакеровки выходят из расширяющего конуса (фиг.2). В этот момент происходит соединение внутреннего пространства полого штока 8 и НКТ 18 с внутренним пространством под пакером. А так как внутри штока и НКТ давление атмосферное, на продуктивный пласт создается значительная депрессия. Под воздействием разницы давлений загрязнения и шлам из пласта через хвостовик 4, корпус 1 и радиальные каналы 10 попадают в полый шток 8 и далее в НКТ 18.Simultaneously with the expanding cone 6, the hollow rod 8 also moves downward, the radial holes 10 of which exit from the expanding cone during the sealing process (Fig. 2). At this moment, the inner space of the hollow rod 8 and tubing 18 are connected with the inner space under the packer. And since the pressure inside the rod and tubing is atmospheric, significant depression is created on the reservoir. Under the influence of the difference in pressure of pollution and sludge from the reservoir through the liner 4, the housing 1 and the radial channels 10 fall into the hollow rod 8 and then into the tubing 18.

После завершения операции по очистке продуктивного пласта производят натяжку каната 26, при этом срезные элементы 25 клапана 21 разрушаются, шток 22 приподнимается в цилиндре 20, происходит сообщение внутрискважинного пространства с пространством внутри устройства и уравнивание давлений. При дальнейшей натяжке каната происходит подъем верхней части посадочного инструмента, благодаря чему расширитель 16 выходит из зацепления с самоуплотняющейся манжетой 12, после чего посадочный инструмент поднимают из скважины. В скважине остаются пакер, корпус с хвостовиком и обратным клапаном (фиг.3).After completion of the operation to clean the reservoir, the rope 26 is stretched, while the shear elements 25 of the valve 21 are destroyed, the rod 22 is lifted in the cylinder 20, the downhole space communicates with the space inside the device and the pressure is equalized. With a further tension of the rope, the upper part of the planting tool rises, so that the expander 16 disengages from the self-sealing cuff 12, after which the planting tool is lifted from the well. In the well remain a packer, a housing with a liner and a check valve (Fig.3).

Затем в скважину спускают насос и производят освоение и эксплуатацию в обычном порядке.Then a pump is lowered into the well and development and operation are carried out in the usual manner.

Благодаря тому, что предлагаемое устройство спускается в скважину на канате, исключается необходимость в использовании НКТ на всю глубину скважины, ускоряется процесс по спуску и подъему устройства, что, в конечном счете, позволит сэкономить значительные материальные средства.Due to the fact that the proposed device is lowered into the well on a rope, the need to use tubing to the entire depth of the well is eliminated, the process of lowering and raising the device is accelerated, which, ultimately, will save significant material resources.

Claims (1)

Устройство для очистки и сохранения продуктивности пласта, содержащее забойный отсекатель, включающий корпус с обратным клапаном, соединенный с перфорированным хвостовиком, пакер, состоящий из манжеты и расширяющего конуса, соединенного срезными элементами с корпусом, и посадочный инструмент, включающий заглушенный снизу заглушкой полый шток с радиальными каналами выше заглушки, нижним концом установленный телескопически в расширяющем конусе, колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) и сбросовый клапан, отличающееся тем, что посадочный инструмент снабжен нижним корпусом с наружным пазом по периметру и верхним корпусом с уступом, колонна НКТ имеет ограниченный объем, сбросовый клапан выполнен в виде цилиндра, соединенного посредством муфты с колонной НКТ ограниченного объема, и штока с верхним и нижним уступами, связанного с цилиндром через срезные элементы и выполненного с возможностью крепления к канату, при этом нижний корпус имеет установленную в наружном пазу по периметру самоуплотняющуюся манжету с упором, установлен телескопически на полом штоке и соединен с расширяющим конусом срезными элементами, верхний корпус соединен с полым штоком и колонной НКТ ограниченного объема, а на уступе верхнего корпуса жестко установлен имеющий продольные пазы расширитель самоуплотняющейся манжеты.A device for cleaning and maintaining reservoir productivity, comprising a downhole cutter comprising a body with a non-return valve connected to a perforated shank, a packer consisting of a cuff and an expanding cone connected by shear elements to the body, and a planting tool including a hollow stem with radial plugged from the bottom with a plug channels above the plugs, the lower end mounted telescopically in the expanding cone, the tubing string (tubing) and the relief valve, characterized in that The first tool is equipped with a lower casing with an outer groove around the perimeter and an upper casing with a ledge, the tubing string has a limited volume, the relief valve is made in the form of a cylinder connected by means of a coupling with a tubing string of a limited volume, and a rod with upper and lower ledges connected to the cylinder through shear elements and made with the possibility of fastening to the rope, while the lower case has a self-sealing collar installed in the outer groove along the perimeter, mounted telescopically on the hollow stem and connected to expands it shear cone elements, the upper housing is coupled with the hollow rod and the tubing limited volume, and on the ledge of the upper housing rigidly mounted dilator having longitudinal slots self-sealing cuff.

Images