Технический комплекс для восстановления дебита скважин
Предложение относится к горнодобывающей области и может быть эффективно использовано в процессах восстановления и повышения дебита скважин. Комплекс содержит: установку 1, размещаемую на устье скважины 2, аппарат 3 для удаления из ствола скважины остатков флюида и осадка, трос-кабель 4 для спуска аппарата в скважину на заданную отметку. Аппарат 3 выполнен в виде модуля, содержащего бурильный инструмент 5, оснащенный механическими 6 и термогазодинамическими 7 насадками с изменяемой геометрией и направлением ориентирования к стенке скважины. Корпус аппарата снабжен термогазогенератором 8, включающим топливные компоненты 9, камеру 10 их расхода, вытеснительную систему 11 и регулятор 12 подачи газа в рабочий орган с возможностью изменения давления, расхода, температуры и скорости истечения из насадок 7 - для первоначального отклонения от оси скважины за счет изменения направления инструмента 5, прохода стенки скважины 13 и последующего образования боковой наклонной скважины 14 в продуктивный пласт или проходки нескольких боковых скважин из ствола реанимируемой скважины. Ил. - 4; Форм. - 3 п.
Предложение относится к горнодобывающей области и может быть эффективно использовано в процессах восстановления и повышения дебита скважин, а также для проходки боковых скважин из ствола ранее пройденной скважины.
Современные технологии восстановления, увеличения дебита скважин используют несколько основных процессов, которые сводятся, в основном, к воздействию на прискваженную область продуктивного пласта за счет наложения акустического и теплового полей через объем жидкой рабочей среды с помощью устройства для осуществления этого процесса, содержащего цилиндрический корпус с вибро-тепловым агрегатом, трубы для подачи и прокачивания рабочей жидкости, насосное оборудование [Дмитриев А.П., Термическое и комбинированное разрушение горных пород, М., Недра, 1978; SU 1678124, 1991; RU 2047737, 1993; RU 2096587, 1996; RU 46289, 2005].
Существенными и очевидными недостатками таких технических комплексов являются: низкая производительность, значительная металло- и материалоемкость, потребность в использовании разнородного оборудования, требующего его согласования в едином процессе, что ведет к дополнительным нерациональным затратам времени и средств.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является технический комплекс для восстановления (увеличения) дебита скважин, содержащий установку в виде превентора, оборудованного тяговой лебедкой и размещенного на устье скважины, аппарат, спускаемый в скважину, имеющий рабочий орган для очистки стенки ствола скважины и образования боковой выработки из этой ранее пройденной скважины [RU 
2157887, 2001, Е21В 43/25, Е21В 7/14].
Существенным недостатком прототипа является низкая производительность при значительных время- и трудозатратах, обусловленных его несовершенной (по требованиям современной горнодобывающей технологии) конструктивной схемой, не имеющей модульных узлов для оперативной задаваемой смены операций и режимов воздействия на горную породу для увеличения площади притока из пласта к скважине и, соответственно, увеличения дебита скважины.
Технической задачей и положительным результатом предлагаемого техн. комплекса является принципиальное совершенствование конструктивной схемы его основных рабочих узлов: увеличение мобильности и избирательной технической способности его рабочего органа; выполнение корпуса обеспечивает выбор и изменение направлений проходки скважины; расширение сечения вновь проходимой скважины по всей ее длине проходки. Это позволяет существенно повысить площадь притока флюида и увеличить дебит скважины, повышая отдачу продуктивного пласта.
Указанная техническая задача и положительный результат достигается за счет того, что технический комплекс для восстановления дебита скважин содержит установку в виде превентора, оборудованного тяговой лебедкой, размещенного на устье скважины, аппарат, спускаемый в скважину, имеющий рабочий орган для очистки стенки ствола и образования боковой выработки, при этом спускаемый аппарат снабжен в своем корпусе термогазогенератором, его рабочее пространство соединено с бурильным инструментом, оснащенным механическими и термогазодинамическими рабочими насадками с изменяемой геометрией конструкции и - направления ориентирования к стенке скважины за счет фиксаторов и диафрагм, соединенных с этими рабочими насадками.
Технический комплекс характеризуется тем, что корпус аппарата и узел соединения рабочего органа выполнены в виде упругоподатливых гофрированных цилиндров и колец.
Технический комплекс характерен также тем, что диафрагмы выполнены из материала, разрушаемого воздействием на него термогазодинамической рабочей среды, поступающей в рабочий орган.
Комплекс (см. фиг. 1-7) содержит: установку 1, размещаемую на устье скважины 2, аппарат 3 для удаления из ствола скважины остатков флюида и осадка, трос-кабель 4 для спуска аппарата в скважину на заданную отметку. Аппарат 3 выполнен в виде модуля, содержащего бурильный инструмент 5, оснащенный механическими 6 и термогазодинамическими 7 насадками с изменяемой геометрией конструкции и направления ориентирования к стенке скважины. Корпус аппарата снабжен термогазогенератором 8, включающим топливные компоненты 9, камеру 10 их расхода, вытеснительную систему 11 для подачи агента в рабочий орган и регулятор 12 подачи газа в рабочий орган с возможностью изменения давления, расхода, температуры и скорости истечения из насадок 7 - для первоначального отклонения от оси скважины за счет изменения направления инструмента 5, прохода стенки скважины 13 и последующего образования боковой наклонной скважины 14 в продуктивный пласт или проходки нескольких боковых скважин из ствола реанимируемой скважины. Такое ориентирование рабочего органа осуществляется наклоном осей насадок 7, имеющих шарообразные посадочные гнезда 15, ориентирующие винты 16 для фиксирования положения насадки (фиг.7). Механические насадки имеют диафрагмы-пружины 17 (фиг.6) для податливости насадок при разрушении пород на забое.
Для возможности проходки наклонной выработки корпус аппарата имеет вставки из гофрированных упругоподатливых цилиндров 18, колец 19 между ними, при этом рабочий орган 5 таким же гофрированным цилиндром и кольцами - 20 и 21 соединен с корпусом 3 аппарата. Для отклонения (фиг.1) аппарата часть насадок 7 (фиг.5, 7) имеет диафрагмы 22, которые с запаздыванием
включаются в работу, обеспечивая отклоняющий момент рабочему органу. Аппарат 3 тросом 4 посредством шкива 23 соединен с лебедкой 24.
Работа технического комплекса осуществляется следующим образом. Аппарат 3 спускают в скважину 2, включают по трос-кабелю 4 термогазогенератор 8, работой насадок 6 и 7 очищают стенку скважины 2; при достижении отметки поворота (фиг.1) в наклонное и горизонтальное направление проходки, регулятором 12 увеличивают подачу газа (парогазовой смеси) для прорыва диафрагм 22 (фиг.7, 5) отклонения рабочего органа 5 и корпуса за счет упругоподатливых вставок 18, 20, позволяющих изгибаться по кривой корпусу аппарата 3 для образования боковой скважины 14, с помощью которой соединяют ствол 2 скважины с новой областью продуктивного пласта, восстанавливая таким образом дебит скважины.
Технический комплекс, как показано выше, обладает всеми критериями: новизной, изобретательским уровнем, промышленной применимостью, что позволяет заявителям взять патент на ПМ.
1. Технический комплекс для восстановления дебита скважин, содержащий установку в виде превентора, оборудованного тяговой лебедкой, размещенного на устье скважины, аппарат, спускаемый в скважину, имеющий рабочий орган для очистки стенки ствола и образования боковой выработки, отличающийся тем, что спускаемый аппарат снабжен в своем корпусе термогазогенератором, его рабочее пространство соединено с бурильным инструментом, оснащенным механическими и термогазодинамическими рабочими насадками с изменяемой геометрией конструкции и направлением ориентирования к стенке скважины за счет фиксаторов и диафрагм, соединенных с этими рабочими насадками.
2. Технический комплекс по п.1, отличающийся тем, что корпус аппарата и узел соединения рабочего органа выполнены в виде упругоподатливых гофрированных цилиндров и колец.
3. Технический комплекс по п.1, отличающийся тем, что диафрагмы выполнены из материала, разрушаемого воздействием на него термогазодинамической рабочей среды, поступающей в рабочий орган.
