Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для кислотной обработки призабойной зоны скважины.

Известно устройство для обработки призабойной зоны скважины [1], включающее корпус с рядом радиальных отверстий, концентрично установленные в корпусе подпружиненные дифференциальный поршень и обратный клапан, при этом обратный клапан снабжен седлом для посадки дифференциального поршня и соединен с ним с возможностью телескопического взаимодействия. Недостатком известного устройства является низкая надежность работы, обусловленная наличием, воспринимающих знакопеременные нагрузки двух пружин сжатия, которые из-за поломки могут привести устройство к выходу из строя.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для обработки призабойной зоны скважины, описанное в патенте [2] и включающее устройство для импульсной закачки жидкости, разрушаемый клапан с резиновым листом, пакер и патрубок с отверстиями и со втулкой, зафиксированной на этом патрубке срезным винтом.

Недостатком прототипа является его низкая эффективность, так как устройство не позволяет произвести одновременно закрытие отверстий патрубка и разрушение резинового листа разрушаемого клапана. Разрушение резинового листа разрушаемого клапана осуществляется жидкостью под высоким давлением после закрытия отверстий патрубка втулкой. Подача в устройство жидкости под высоким давлением требует дополнительных затрат.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для обработки призабойной зоны скважины, включающем устройство для импульсной закачки жидкости, разрушаемый клапан с резиновым листом, пакер и патрубок с отверстиями и со втулкой, зафиксированной в этом патрубке срезным винтом, новым является то, что с нижнего конца наружной боковой стенки втулки выполнена цилиндрическая расточка, высота которой выбрана больше толщины резинового листа разрушаемого клапана, при этом с нижнего торца полого цилиндра, образованного цилиндрической расточкой, выполнена коническая стенка, сужающаяся кверху, и радиальный паз, верхняя стенка которого примыкает к торцу расточки, причем наружный диаметр полого цилиндра выбран с возможностью резки нижним концом резинового листа разрушаемого клапана, причем расстояние между верхним торцом втулки и торцом расточки выбрано больше расстояния от верхней части стенки отверстия патрубка до разрушаемого клапана.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для обработки призабойной зоны скважины; на фиг. 2 изображен разрез А- А фиг. 1 при нижнем положении втулки.

Устройство для обработки призабойной зоны скважины включает устройство 1 для импульсной закачки жидкости, разрушаемый клапан 2 с резиновым листом 3 (или мембраной), пакер 4 и патрубок 5 с отверстиями 6 и со втулкой 7, зафиксированной в этом патрубке срезным винтом 8. С нижнего конца наружной боковой стенки втулки 7 выполнена цилиндрическая расточка 9. Высота h этой расточки выбрана больше толщины s резинового листа 3 разрушаемого клапана. При этом с нижнего торца полого цилиндра 10, образованного цилиндрической расточкой 9, выполнена коническая стенка 11, сужающаяся кверху, и радиальный паз 12. Коническая стенка 11 с наружной боковой стенкой полого цилиндра образуют острую кромку, которая может резать резиновый лист 3 разрушаемого клапана 2. Из-за того, что высота h расточки 9 выбрана больше толщины s резинового листа 3, полый цилиндр 10 острой кромкой может резать этот лист 3 насквозь. Верхняя стенка 13 радиального паза 12 примыкает к торцу 14 расточки, чтобы эта стенка 13 не препятствовала перемещению полого цилиндра 10 вниз при резке резинового листа 3 его острой кромкой. Из-за наличия паза 12 на полом цилиндре 10 резиновый лист 3 режется при перемещении этого цилиндра 10 вниз не полностью, то есть по дуге. Наружный диаметр D полого цилиндра 10 выбран с возможностью резки нижним концом резинового листа 3 разрушаемого клапана. Для выполнения этого условия наружный диаметр D полого цилиндра 10 выбран меньше диаметра d не закрепленного к патрубку 5 участка резинового листа 3. Расстояние k между верхним торцом 15 втулки 7 и торцом 14 расточки 9 выбрано больше расстояния от верхней части 16 стенки отверстия 6 патрубка 5 до разрушаемого клапана 2, чтобы эта втулка 7 в крайнем нижнем положении могла закрыть наружной боковой стенкой отверстия 6 патрубка 5. В качестве пакера 4 применяется пакер выпускаемый научно-производственной фирмой «Пакер» г. Октябрьский, Республика Башкортостан или пакер с механической осевой установкой соответствующего типоразмера марки ПРО-ЯДЖ-142.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Когда при не посаженном пакере 4 поочередно в колонну насосно-компрессорных труб 17 и межколонное пространство 18 скважины закачивают технологическую жидкость, втулка 7 удерживается на патрубке 5 срезным винтом 8. При этом отверстия 6 патрубка 5 не закрыты втулкой 7, а полый цилиндр 10 находится над резиновым листом 3 разрушаемого клапана 2. Для закачки (продавки) в пласт 19 в импульсном режиме 10-15%-ного водного раствора соляной кислоты производят посадку пакера 4 в скважине. Затем в колонну насосно-компрессорных труб 17 на геофизическом кабеле спускают сбивной инструмент 20, который взаимодействует со втулкой 7. В результате этого разрушается срезной винт 8 и втулка 7 перемещается относительно патрубка 5 вниз. При этом нижний конец полого цилиндра 10 острой кромкой 21 врезается в резиновый лист 3 и режет его по дуге из-за наличия радиального паза 12. Отрезанный по дуге участок 22 резинового листа 3 висит (как изображено на фиг. 2) в разрушаемом клапане 2 и не препятствует движению жидкости в устройство 1 для импульсной закачки жидкости. Далее с устья скважины с помощью насосного агрегата по колонне насосно-компрессорных труб закачивается жидкость, которая проходит через патрубок 5, втулку 7, полый цилиндр 10 и поступает в устройство 1 для импульсной закачки жидкости. Оттуда жидкость в импульсном режиме закачивается в пласт 19.

В предложенном устройстве повышается эффективность его работы, так как при перемещении втулки вниз выполняются одновременно две операции: закрытие отверстий патрубка и разрушение резинового листа разрушаемого клапана путем резки полым цилиндром. В прототипе вначале сбивным инструментом перемещается вниз втулка для закрытия отверстий патрубка. Затем насосным агрегатом по колонне насосно-компрессорных труб подается в устройство жидкость под высоким давлением для разрушения резинового листа разрушаемого клапана.

Перечень использованной информации

[1]. Патент RU 2102577, МПК Е21В 28/00, Е21В 43/25, опубл. 20.01.1998.

[2]. Патент RU 2512216, МПК Е21В 43/27, Е21В 43/22, опубл. 10.04.2014.