Результат интеллектуальной деятельности: СКРЕБОК ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено при очистке стенок труб эксплуатационной колонны, при ремонтно-восстановительных работах от различных солеотложений, коррозионных отложений, а также смолопарафинистых отложений.

Предпосылки для создания изобретения. Анализ существующего уровня техники в данной области показал следующее.

Известно устройство для обработки стенок скважины (патент РФ №2189432, 7 Е21В 37/02), содержащее полый корпус с присоединительными резьбами на концах. Концентрично корпусу установлен кожух, имеющий возможность осевого вращения. На кожухе установлены лопасти с армированной рабочей поверхностью.

Недостатком известного устройства является то, что качество очистки внутренней поверхности стенок эксплуатационной колонны, слишком низкое для установки пакеров типа ПРК, ПГРК, ПГРЗ, пакер-гильз, M1X. Кроме того, происходит очистка колонны на протяжении всего спуска, а не выбранного интервала, что может быть нецелесообразным и повлечет дополнительные затраты.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности обсадных колонн (Авт.св. СССР №1820654, Е21В 37/02), которое состоит из полого корпуса скребкового узла с выемками на наружной поверхности, гидравлически связанными радиальными каналами с его полостью. Устройство снабжено самоуплотняющимися манжетами, расположенными в выемках между корпусом и режущими плашками.

Недостатком данного устройства является то, что само его устройство не позволяет проводить промывку забоя скважины.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности обсадных колонн (патент РФ №2138618, 6 Е21В 37/02), выданное нами в качестве прототипа, состоящее из полого цилиндрического корпуса, в котором размещена обойма с окнами, в которых установлены с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения резцедержатели с режущими элементами.

Недостатком устройства является то, что промывка при очистке происходит через щели между резцедержателями и окнами, а само его устройство не позволяет проводить промывку забоя скважины.

Задачей изобретения является совмещение операций по промывке забоя и очистке стенок эксплуатационной колонны в заданном интервале и повышение качества очистки, а также возможность проведения опрессовки насосно-компрессорных труб (НКТ), снижение трудовых и экономических затрат при ремонте скважин.

Поставленная задача решается описываемым скребком гидромеханическим универсальным (далее СГМУ), состоящим из полого цилиндрического корпуса, несущим в своей полости плунжер, который приводится в движение гидравлическим воздействием, а возвращается в транспортное состояние при помощи возвратной пружины.

Цилиндрический корпус выполнен с присоединительными резьбами на концах. В полом цилиндрическом корпусе имеются окна, в которых находятся подпружиненные скребковые элементы.

Новым является то, что плунжер выполнен полым, причем подпружиненные скребковые элементы выдвигаются при помощи данного полого плунжера. Концы полого плунжера находятся в гильзах, при этом верхняя гильза соединена с опрессовочным седлом, а нижняя гильза соединена с муфтой насосно-компрессорных труб.

Новым является и то, что СГМУ выполнен с полым плунжером, обеспечивая тем самым возможность «прямой» и «обратной» промывки и опрессовки НКТ с последующим извлечением опрессовочного элемента.

Новым является также и то, что скребок содержит бросовый штуцерный элемент для перекрытия полого плунжера, его перемещения и выдвижения подпружиненных скребковых элементов и возвратную пружину для возврата полого плунжера в исходную позицию, а также пружину для возврата подпружиненных скребковых элементов в первоначальное положение. При этом бросовый штуцерный элемент извлекается после очистки стенок эксплуатационной колонны.

Анализ патентной и научно-технической литературы не выявил технических решений с подобной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о новизне и техническом уровне предлагаемого решения.

Конструкция скребка гидромеханического универсального поясняется чертежами:

на фиг.1 схематично представлено предлагаемое устройство в исходном положении;

на фиг.2 представлен бросовый штуцерный элемент;

на фиг.3 представлен опрессовочный элемент.

СГМУ содержит полый цилиндрический корпус 1 с присоединительными резьбами на концах, с окнами 2 в которых находятся подпружиненные скребковые элементы 3, выдвигающиеся при помощи полого плунжера 4. Концы полого плунжера 4 находятся в гильзах, нижняя гильза 5 соединена с муфтой НКТ 6, а верхняя гильза 7 соединена с опрессовочным седлом 8, а возврат полого плунжера 4 в исходное положение производится возвратной пружиной 9. При перекрывании полого плунжера 4 бросовым штуцерным элементом 10 полый плунжер 4 перемещается вниз и выдвигает подпружиненные скребковые элементы 3, которые при перемещении СГМУ по эксплуатационной колонне 11 очищают ее. При необходимости опрессовки НКТ 6 используют опрессовочный элемент 12 (шар, конус и т.д.) Пружины, возвращающие подпружиненные скребковые элементы 3 в исходное положение, крепежные элементы и технологические разъемы на чертеже не показаны.

Скребок гидромеханический универсальный работает следующим образом.

На колонне НКТ 6 устройство спускается в скважину. По достижении нужной глубины в НКТ 6 бросают опрессовочный элемент 12, после чего проводят опрессовку НКТ 6 (при необходимости опрессовки), затем опрессовочный элемент 12 вымывается или извлекается лебедкой. После этого в НКТ 6 бросают бросовый штуцерный элемент 10. Бросовый штуцерный элемент 10, свободно проходя через опрессовочное седло 8, перекрывает сечение полого плунжера 4 и при прокачке жидкости обеспечивает сопротивление для поднятия давления над полым плунжером 4. Давление на полый плунжер 4 создается при помощи промывочного насоса (на чертежах не представлен). Полый плунжер 4 перемещается вниз, выдвигая подпружиненные скребковые элементы 3.

После создания давления и циркуляции жидкости при помощи промывочного оборудования СГМУ, спущенный в скважину на колонне НКТ 6, перемещается по заданному интервалу очистки. По окончании прохождения интервала очистки подача жидкости прекращается, давление падает и возвратная пружина 9 поднимает полый плунжер 4 в исходную позицию. Подпружиненные скребковые элементы 3 также возвращаются в исходное положение, СГМУ принимает транспортное положение. Таким образом, операция по очистке может повторяться необходимое количество раз. После очистки всего интервала бросовый штуцерный элемент 10 вымывается обратной промывкой или извлекается лебедкой, после чего можно проводить промывку забоя скважины. Диаметр внутреннего сечения полого плунжера 4 (около 40 мм), что легко позволяет проводить прямую и обратную промывки.

Применение изобретения позволит проводить более качественную очистку стенок эксплуатационной колонны (т.к. скребковые элементы «жесткие», а не «плавающие», т.е. СГМУ стремится очистить колонну по «правильной» окружности равномерно). Совмещение очистки стенок эксплуатационной колонны и промывки забоя (что раньше было невозможно) позволит существенно снизить трудовые и экономические затраты на ремонт скважины. Изобретение позволяет также спрессовывать технологические НКТ с последующим вымывом или извлечением опрессовочного элемента (шара, конуса и т.д.).

Использование изобретения существенно снизит трудовые и экономические затраты, необходимые для ремонта скважины, причем ремонт будет проведен более качественно по сравнению с ремонтом, при котором для очистки стенок эксплуатационной колонны применялось бы любое другое оборудование. В свою очередь это позволит сократить межремонтный период и повысить качество эксплуатации добывающих скважин.