Устройство для очистки скважины

Устройство для очистки скважины предназначено для предотвращения образования песчаных пробок в скважинах, эксплуатирующихся штанговыми глубинно-насосными установками. Устройство содержит устанавливаемые на колонне штанг (1) с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно насосно-компрессорных труб (2) центраторы (3) и (4) с каналами (5) и (6) для прохода добываемой текучей среды. Каналы (5) и (6) имеют переменное поперечное сечение, площадь которого уменьшается в направлении подъема добываемой текучей среды. За счет увеличения скорости потока добываемая текучая среда с песком и другими включениями поднимается выше центратора (3) и при следующем ходе колонны штанг вниз вытесняется через каналы 6 центратора (4), что обеспечивает вынос песка и других включений из скважины и предотвращает образование песчаной пробки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для предотвращения образования песчаных пробок в скважинах, эксплуатирующихся штанговыми глубинно-насосными установками.

Известно устройство для очистки скважины (патент RU 2283944, МПК Е21В 37/00 (2006.01), опубл. 20.09.2006 г.), включающее полый двухсекционный корпус, первая секция которого выполнена в виде гидроцилиндра с входным каналом и последовательно размещенными в ней после входного канала всасывающим клапаном, полым плунжером с нагнетательным клапаном в его полости и части полого штока, жестко связанного с полым плунжером и имеющего возможность осевого перемещения относительно выходной части первой секции в пределах установленной длины хода плунжера, а вторая секция выполнена с выходными циркуляционными каналами для жидкости и содержит помещенную в ней вторую часть полого штока, жестко связанную с входной частью второй секции и образующую с ее внутренней поверхностью до выходных циркуляционных отверстий, кольцевую полость для накопления шлама, при этом выходная часть второй секции корпуса имеет возможность соединения со средством для спуска устройства в скважину.

Недостатками такого устройства являются его сложность и необходимость использования при неработающем штанговом скважинном насосе, что требует большого объема спускоподъемных операций.

Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является устройство для очистки скважины (патент RU 2093707, МПК6 Е21В 47/00, опубл. 20.10.1997 г.), содержащее устанавливаемые на штанговой колонне с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно насосно-компрессорных труб центраторы.

Такое устройство имеет простую конструкцию и позволяет очищать скважину (удалять асфальто-смоло-парафиновые отложения) в процессе эксплуатации штангового скважинного насоса.

Однако такое устройство не препятствует образованию песчаной пробки, которая образуется в процессе эксплуатации штангового скважинного насоса из-за оседания песка и др. включений на выходе жидкости из насоса, что требует остановки работы скважины и большого объема спускоподъемных операций для извлечения насоса и очистки его от песчаной пробки.

Задачей полезной модели является обеспечение возможности очистки скважины от песчаной пробки в процессе эксплуатации штангового скважинного насоса.

Поставленная задача решается за счет усовершенствования устройства для очистки скважины, содержащего устанавливаемые на штанговой колонне с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно насосно-компрессорных труб центраторы с каналами для прохода добываемой текучей среды.

Это усовершенствование заключается в том, что каналы для прохода добываемой текучей среды имеют переменное поперечное сечение, площадь которого уменьшается в направлении подъема добываемой текучей среды.

Такое выполнение устройства обеспечивает возможность увеличения скорости потока добываемой текучей среды с песком и другими включениями при ходе штанг вниз, что необходимо для выноса песка и других включений из скважины для предотвращения образования песчаной пробки.

Кроме того, каналы для прохода добываемой текучей среды могут быть выполнены по винтовой линии, что позволяет усилить процесс выноса песка и других включений за счет вихревого эффекта.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено предлагаемое устройство с прямолинейными каналами, на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1, на фиг.3 - предлагаемое устройство с каналами, выполненными по винтовой линии при ходе колонны штанг вниз, на фиг.4 - то же при ходе колонны штанг вверх.

Устройство для очистки скважины содержит устанавливаемые на колонне штанг 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно насосно-компрессорных труб 2 центраторы 3 и 4 с каналами 5 и 6 для прохода добываемой текучей среды. Каналы 5 и 6 имеют переменное поперечное сечение, площадь которого уменьшается в направлении подъема добываемой текучей среды. В варианте на фиг.2 и 3 каналы 5 и 6 выполнены по винтовой линии. Смежные центраторы 3 и 4 имеют каналы 5 и 6, выполненные с противоположными углами винтовой линии, один с левой, а второй с правой винтовой линией.

Устройство для очистки скважины работает следующим образом.

Устройства устанавливают в скважине на колонне штанг 1 выше штангового скважинного насоса (не показан). Количество центраторов определяется величиной хода плунжера скважинного насоса (центраторы устанавливают с шагом, меньшим хода плунжера). В процессе эксплуатации штангового скважинного насоса колонна штанг 1 совершает возвратно-поступательное движение. Вместе с ней возвратно-поступательное движение осуществляют центраторы 3 и 4. При движении вниз колонны штанг 1 с центраторами 3 и 4 выходной клапан насоса закрывается, добываемая текучая среда, находящаяся выше клапана, выдавливается по каналам 5 и 6, переменного поперечного сечения, площадь которого уменьшается в направлении подъема добываемой текучей среды. За счет увеличения скорости потока добываемая текучая среда с песком и другими включениями поднимается выше центратора 3 и при следующем ходе колонны штанг вниз вытесняется через каналы 6 центратора 4.

При движении колонны штанг 1 с центраторами 3 и 4 вверх открывается выходной клапан насоса и в полость между насосом и центратором 3 подается следующая порция добываемой текучей среды.

За счет вихревого эффекта при выполнении каналов 5 и 6 по винтовой линии процесс выноса песка и других включений усиливается. Так как смежные центраторы 3 и 4 имеют каналы 5 и 6, выполненные с противоположными углами винтовой линии, на колонну штанг 1 не воздействует вращающий момент, что исключает развинчивание штанг.

Таким образом, использование предлагаемого устройства обеспечивает возможность откачки текучей среды вместе с песком и другими включениями на поверхность, что предотвращает образование песчаной пробки в процессе работы штангового скважинного насоса. При этом увеличивается срок эксплуатации скважины между переборкой и чисткой скважинного насоса, уменьшая количество спускоподъемных операций.

1. Устройство для очистки скважины, содержащее устанавливаемые на штанговой колонне с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно насосно-компрессорных труб центраторы с каналами для прохода добываемой текучей среды, отличающееся тем, что каналы для прохода добываемой текучей среды имеют переменное поперечное сечение, площадь которого уменьшается в направлении подъема добываемой текучей среды.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каналы для прохода добываемой текучей среды выполнены по винтовой линии.