Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПАКЕРА

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к извлечению эксплуатационных пакеров из газовых и газоконденсатных скважин со сложным многопрофильным стволом, в том числе и с наклонно-направленным.

Известен способ извлечения пакера из скважины, включающий спуск во внутреннюю полость лифтовой колонны инструмента расфиксации, проведение работ по расфиксации пакера, подъем из скважины инструмента расфиксации и извлечение из нее лифтовой колонны и пакера. См., например, патент РФ №2105127 МПК Е21В 23/06 «Инструмент извлечения пакера», опубл. 20.02.1998 г., БИ №5.

Недостаток известного способа заключается в том, что извлечь пакер из скважины с углом наклона свыше 35° или из скважины со сложным многопрофильным стволом невозможно.

Наиболее близким и принятым за прототип является способ для извлечения пакера из наклонно-направленной скважины со сложным многопрофильным стволом, включающий спуск во внутреннюю полость лифтовой колонны инструмента расфиксации, проведение работ по расфиксации пакера и извлечение из нее лифтовой колонны, спуск в скважину во внутреннюю полость байонетного замка на бурильных трубах наконечника лифтовой колонны в сборе с яссами, соединение наконечника лифтовой колонны с пакером в байонетном замке и расхаживание заклиненной в эксплуатационной колонне пакера последовательными ударами механическим яссом до момента срыва пакера и подъема сорванного пакера. См., например, патент РФ №2239046, МПК Е21В 23/06 «Способ извлечение пакера из наклонно-направленной свкважины», опубл.27.10.2004 г., БИ №30.

Недостаток известного способа заключается в длительности процесса расхаживания пакера. Кроме того, сама процедура расхаживания и извлечение пакера не гарантирует успех при проведении операции, поскольку амплитуда вибрации, создаваемой как механическим, так и гидравлическим яссами, невелика и может оказаться недостаточной, чтобы стронуть заклиненный пакер. Для приведения в действие яссов требуется сложный механизм, содержащий электропривод, систему управления приводом.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости и затрат времени на извлечение пакера из скважины, в том числе и из наклонно-направленной и со сложным профилем ствола, за счет увеличение силы удара при расхаживании и упрощение механизма, производящего расхаживание.

Указанная задача решается за счет того, что в известном способе извлечения пакера из наклонно-направленной скважины, включающем спуск во внутреннюю полость лифтовой колонны инструмента расфиксации, проведение работ по расфиксации пакера, подъем из скважины инструмента расфиксации, извлечение из нее лифтовой колонны на поверхность, спуск во внутреннюю полость на бурильных трубах наконечника лифтовой колонны и соединение наконечника лифтовой колонны с пакером с последующим расхаживанием заклиненного в эксплуатационной колонне пакера, подъем из скважины сорванного пакера и в случае заклинивания пакера в процессе подъема в стыках эксплуатационной колонны повторного расхаживания пакера, согласно изобретению в наконечник лифтовой колонны помещают гильзу, наполненную жидкостью с размещенными в ней электродами, разделенными промежутком и соединенными с нижними концами двухжильного высоковольтного кабеля, который располагают внутри бурильных труб, подключают верхние концы высоковольтного кабеля к источнику импульсов высокого напряжения и расхаживание пакера производят электрогидравличскими ударами путем подачи импульсов высокого напряжения на электроды, помещенные в жидкости гильзы.

В варианте технического решения внутреннее пространство гильзы герметизируют, часть внутреннего пространства гильзы с электродами заполняют водой и отделяют это пространство от остальной части гильзы поршнем.

В варианте технического решения верхнюю часть пространства гильзы с электродами снабжают отверстиями и заполняют ее жидкостью, находящейся в скважине.

Способ извлечения пакера иллюстрируется 4 фигурами.

На фиг.1 показана гильза, предназначенная для расхаживания пакера, заполненная жидкостью с размещенными в ней электродами.

На фиг.2 представлен вариант исполнения гильзы, жидкость в которую поступает из скважины.

На фиг.3 изображен разрез наклонно-направленной скважины с пакером, который требуется извлечь.

Фиг.4 демонстрирует расположение наконечника лифтовой колонны с гильзой для срыва и извлечение пакера.

Перед проведением работ по извлечению пакера изготавливают гильзу (фиг.1), которая представляет собой полый цилиндр, верхняя часть которого имеет несколько больший диаметр, снабженный наружной резьбой 1, совместимой с внутренней резьбой наконечника лифтовой колонны (не показан). Внутри цилиндр имеет сплошную перегородку 2, нижняя часть которой имеет сферическую поверхность 3, обращенную книзу. Нижняя часть гильзы закрыта глухой крышкой 4, герметизирующей внутреннее пространство гильзы. Между крышкой 4 и перегородкой 2 установлен поршень 5, который делит внутреннее пространство гильзы на верхнюю и нижнюю полости. Внутрь верхней полости введены электроды 6, разделенные промежутком 7. Через отверстие 8, имеющееся в перегородке 2, верхняя полость заполняется водой 9, после чего отверстие закрывается глухой винтовой пробкой 10. Между нижним краем поршня 5 и нижней крышкой 4 образуется таким образом воздушная подушка (не обозначена). Электроды 6 электрически соединяют с нижними концами двухжильного кабеля 11. Гильзу снабжают также шестигранной поверхностью 12 под инструмент для ввинчивания.

В варианте технического решения гильзу выполняют аналогично приведенной выше, но ее нижнюю часть при этом оставляют открытой (фиг.2), поршень и глухая нижняя крышка в нем отсутствуют. Внутреннюю полость снабжают сквозными отверстиями 13, связывающими внутреннее пространство гильзы с внешней средой. Отверстия 13 располагают выше электродов 6.

Способ по извлечению пакера реализуется следующим образом. Из заглушенной наклонно-направленной скважины 14 (фиг.3, 4) с установленной в ней эксплуатационной колонной 15 известным способом извлекают на поверхность по частям лифтовую колонну (не показана). Затем спускают в скважину, во внутреннюю полость байонетного замка 16 на бурильных трубах 17 наконечник лифтовой колонны 18 в сборе с гильзой 18' вместе с двужильным кабелем 11, нижние концы которого соединены с электродами 6 (фиг.1, 2). Соединяют наконечник лифтовой колонны 18 с пакером 19 в байонетном замке 16. После этого подсоединяют верхние концы кабеля к источнику высоковольтных импульсов (не показан). Если применена гильза согласно фиг.1, то момент подачи высоковольтных импульсов определяется по желанию оператора. Подают импульсы высокого напряжения (порядка 40-80 кВ) на электроды 6 так, чтобы произошел пробой промежутка 7, находящегося в воде 9. При этом имеет место электрогидравлический удар, энергия которого оценивается в 10 кДж и более, что эквивалентно взрыву 0,834 и более г. тринитротолуола. Сферическая поверхность 3 перегородки 2 формирует кумулятивный эффект, направляя энергию удара вниз. В результате в верхней полости гильзы образуется избыточное давление, под действием которого поршень 5 будет двигаться вниз. На пакер 19 воздействует мощная реактивная сила, стремящаяся сдвинуть его вверх. Воздушная подушка, образованная между нижней поверхностью поршня 5 и нижней крышкой 4, ограничит движение поршня вниз и смягчит удар в конце движения поршня. После прохождения ударной волны в пространстве между сферической поверхностью 3 и поршнем 5 образуется вакуум. В результате чего поршень будет двигаться вверх, а на пакер 19 будет действовать обратная сила, расшатывая его таким образом. При этом сила воздействия на пакер такова, что по предварительным ожиданиям достаточно будет одного, двух импульсов. Если в процессе извлечения пакера из скважины его заклинит в стыках эксплуатационной колонны, то производят повторные импульсы высокого напряжения на электроды гильзы.

Если применяется гильза согласно фиг.2, то процесс расхаживания пакера производится следующим образом. Аналогично предыдущему варианту производят спуск в скважину, во внутреннюю полость байонетного замка 16 на бурильных трубах 17 наконечника лифтовой колонны 18 с сборе с гильзой, вместе с двужильным кабелем 11, нижние концы которого соединены с электродами 6. Соединяют наконечник лифтовой колонны 18 с пакером 19 в байонетном замке 16. После этого подсоединяют верхние концы кабеля к источнику высоковольтных импульсов (не показан). Организуют некоторую выдержку времени с расчетом на то, что жидкость, всегда находящаяся на глубине любой скважины, через отверстия 13 заполнит пространство под сферической перегородкой 2 все пространство гильзы и зальет промежуток между электродами 6. После некоторой выдержки времени подают высоковольтный импульс. В жидкости формируется электрогидравлический удар. В результате жидкость, находящаяся в полости гильзы, с высокой скоростью выплескивается вниз, а на пакер 19 воздействует мощная сила, стремящаяся сдвинуть его вверх. Одновременно жидкость воздействует на стенки эксплуатационной колонны 15, смывая образовавшиеся наслоения, препятствующие срыву пакера.

По утверждению некоторых специалистов извлечение пакеров происходит только после сдвига его вниз. Однако при этом не учитывается сила ударных нагрузок, прикладываемых к пакеру при его сдвиге. Данный способ позволяет получить ударное усилие, в несколько раз превышающее усилие, создаваемое яссами в известных способах. А попытка сдвинуть его вверх кажется более естественной. Впрочем, если многократное увеличение усилий при сдвиге пакера окажется не столь продуктивным, как представляется авторам данного предложения, то ни что не мешает развернуть гильзу на 180 градусов и тогда основная ударная волна будет направлена на сдвиг пакера вниз.

Предлагаемый способ извлечения пакера из скважин, подлежащих ремонту, консервации или их ликвидации, позволяет снизить затраты на проведение работ и стоимость ремонта скважины, а также значительно сократить сроки проведения работ по извлечению пакера.