Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке скважины.

Известно устройство для обработки стенок эксплуатационной колонны и забоя скважины, включающее полый корпус, щетки, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено пером с клапаном в виде заслонки, гидрожелонкой, контейнерами-накопителями мусора, обратным клапаном, рыхлителями, щетками-скребками, шаблонами с режущими рабочими поверхностями, при этом часть щеток-скребков расположена между шаблонами (Патент РФ на полезную модель №89602, опубликовано 10.12.2009)

Известное устройство недостаточно эффективно очищает стенки эксплуатационной колонны и забой скважины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для обработки стенок скважины (Патент РФ №2189432, опубл. 2002.09.20 - прототип).

Устройство включает полый корпус с присоединительными резьбами на концах, лопасти с армированной рабочей поверхностью и щетки. Корпус снабжен концентрично ему установленным кожухом с возможностью вращения относительно центральной оси, а лопасти установлены на кожухе и расположены спиралью, при этом щетки закреплены к их боковым граням. К верхней части корпуса присоединен переводник с карманом для накопления твердой фазы продуктов обработки и седлом для обратного клапана.

После спуска устройства в скважину на заданную глубину в колонну насосно-компрессорных труб закачивают жидкость (рабочий агент) под большим давлением, которая, поднимаясь вверх по межтрубному пространству, приводит во вращение кожух с лопастями, при котором происходит очистка стенок скважины. После обработки этого интервала устройство медленно подают вниз на следующий интервал и приступают к его обработке. Устройство более эффективно работает в химически активной среде. Для этого интервал расположения фильтра обсадной колонны заполняют дистиллятом или соляной кислотой, после чего инструмент подвергают возвратно-поступательному перемещению подачей его вниз и вверх с большой скоростью. После тщательной обработки всего интервала созданием циркуляции вымывают продукты обработки. В процессе циркуляции жидкости в скважине более крупные частицы твердой фазы продуктов обработки накапливаются в кармане переводника, а взвешенные частицы и вязкая грязь, разбавленная водой, уносятся на поверхность вместе с жидкостью обработки. В завершающей стадии обработки для более полного извлечения на поверхность оставшихся на забое твердых и смолистых веществ циркуляцию жидкости изменяют на обратную, закачивая ее в межтрубное пространство. Через некоторое время в колонну насосно-компрессорных труб бросают шар для задействования обратного клапана, закачку прекращают и поднимают инструмент на дневную поверхность. При этом вся грязь, оказавшаяся в полости колонны насосно-компрессорных труб, задерживается там с помощью обратного клапана.

Недостатком известного устройств является то, что оно требует применения больших объемов рабочего агента, закачки рабочего агента под большим давлением и большим расходом. При этом всегда остается опасность заклинивания кожуха с лопастями и прекращения очистки. Процесс вращения кожуха не контролируется, следовательно, и степень очистки остается бесконтрольной. Применение больших давлений при очистке неизбежно приводит к задавливанию рабочего агента с загрязнениями в перфорационные отверстия и кольматированию призабойной зоны скважины. Эффективность очистки скважины и призабойной зоны снижается.

В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности очистки скважины от загрязнений за счет исключения больших давлений закачки и больших расходов при закачке рабочего агента и исключения вращающихся элементов в конструкции.

Задача решается тем, что в устройстве для очистки скважины, включающем размещенные на колонне насосно-компрессорных труб ерш и фильтр и расположенный внутри колонны насосно-компрессорных труб в интервале над фильтром обратный клапан, согласно изобретению фильтр выполнен в виде концентрично размещенных и заглушенных снизу трех перфорированных труб, наружная из которых имеет номинальный диаметр 89 мм, средняя - 73 мм и внутренняя - 60 мм, при этом наружная труба перфорирована отверстиями диаметром 5 мм, средняя - отверстиями диаметром 4 мм и внутренняя - отверстиями диаметром 2 мм.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство для очистки скважины.

Устройство включает размещенные на колонне насосно-компрессорных труб 1 ерш в виде щеток 2 и фильтр 3 и расположенный внутри колонны насосно-компрессорных труб 1 в интервале над фильтром 3 обратный клапан 4. Фильтр 3 выполнен в виде концентрично размещенных трех перфорированных труб, наружная 5 из которых имеет номинальный диаметр 88,9 мм, средняя 6 - 73 мм и внутренняя 7 - 60,3 мм. Наружная труба 5 перфорирована отверстиями 8 диаметром 5 мм, средняя труба 6 перфорирована отверстиями 9 диаметром 4 мм и внутренняя труба 7 перфорирована отверстиями 10 диаметром 2 мм. Все трубы 5, 6 и 7 имеют снизу заглушенное дно 11. Устройство размещено в эксплуатационной колонне скважины 12.

Устройство работает следующим образом.

При спуске устройства в скважину ерш 2 счищает со стенок эксплуатационной колонны 12 разного рода отложения и загрязнения. В заданном интервале, например интервале продуктивного пласта, проводят проработку интервала перемещением вверх и вниз и вращением колонны насосно-компрессорных труб 1. При этом ерш 2 очищает стенки интервала эксплуатационной колонны 12. Одновременно с устья скважины в межтрубное пространство между эксплуатационной колонной 12 и колонной насосно-компрессорных труб 1 подают и отбирают через колонну насосно-компрессорных труб 1 промывочную жидкость, например воду. Частицы отложений, счищенные со стенок скважины, и прочие загрязнения поступают через отверстия 8 в фильтр 3. Через отверстия 8 диаметром 5 мм наружной трубы 5 проходят практически все загрязнения, имеющиеся в скважине. Через отверстия 9 диаметром 4 мм средней трубы 6 проходят только загрязнения с размером частиц не более 4 мм. Крупные частицы загрязнений с размером от 4 до 5 мм задерживаются в пространстве между средней трубой 6 и наружной трубой 5 и оседают вниз на заглушенное дно 11. Через отверстия 10 диаметром 2 мм средней трубы 6 проходят только загрязнения с размером частиц не более 2 мм. Частицы загрязнений с размером от 2 до 4 мм задерживаются в пространстве между средней 6 и внутренней 7 трубами и оседают на заглушенное дно 11. Внутрь трубы 7 проходят частицы загрязнений с размером не более 2 мм и оседают на заглушенное дно 11.

Диаметр отверстий 8, 9 и 10 и диаметры труб 5, 6 и 7 подобраны исходя из фракционного и количественного анализа загрязнений в скважине. Подобранные диаметры и их соотношение позволяют в наибольшей степени заполнить низ фильтра 3 между трубами 5 и 6 и 6 и 7 загрязнениями и не опасаться выхода мелкой фракции загрязнений из внутреннего пространства трубы 7 в межтрубное пространство скважины через отверстия 10 вблизи заглушенного дна 11. Загрязнения крупных фракций в пространстве между трубами 5 и 6 и 6 и 7 выполняют роль барьера на пути потока мелких частиц из внутреннего пространства трубы 7 через отверстия 10 в межтрубное пространство.

Обратный клапан 4 при подъеме колонны насосно-компрессорных труб 1 из скважины удерживает в колонне насосно-компрессорных труб 1 промывочную жидкость с загрязнениями фракции до 2 мм. После подъема из скважины фильтр 3 и колонну насосно-компрессорных труб 1 очищают от загрязнений.

Применение предложенного устройства позволит повысить качество очистки скважины от загрязнений.