Устройство для обработки пластов в скважине

Изобретение найдет применение при разобщении пластов в скважине при раздельной закачке в них различных реагентов. Имеет упрощенную конструкцию и позволяет за один спуск оборудования обработать два пласта. Сущность полезной модели. Устройство содержит пакер и разобщитель. Особенностью устройства является то, что корпус пакера выполнен проходным в осевом направлении, а золотник установлен внутри ствола разобщителя и соединен с ним срезными элементам. Золотник сверху оснащен посадочным седлом для шара, сбрасываемого во внутрь устройства перед обработкой второго пласта.

В стволе разобщителя выполнена внутренняя цилиндрическая выборка, напротив которой расположен золотник, разделенный глухой поперечной перегородкой. В теле золотника выполнены два ряда радиальных каналов, один из которых выполнен над вышеупомянутой глухой поперечной перегородкой, а другой ряд под ней, при этом над золотником образуется полость, сообщающаяся посредством радиальных каналов золотника и внутренней цилиндрической выборки ствола с внутренним пространством пакера.

Золотник снизу снабжен наружной цилиндрической расточкой, в которую установлено стопорное кольцо, фиксирующееся в кольцевой проточке, выполненной в нижней части ствола, после взаимодействия нижнего торца золотника с упором, расположенным в нижней части ствола разобщителя.

После запакеровки пакера, обработки и очистки нижнего пласта, золотник перемещают вниз, открываются радиальные каналы в стволе разобщителя, через которые осуществляют обработку и очистку верхнего пласта.

Предложение относится к нефтегазо добывающей промышленности, а именно, к устройствам для разобщения пластов в скважине при раздельной закачке в них различных реагентов.

Известно устройство для закачки реагентов в скважину (а.с. №1295800, МКИ Е 21 В 33/12, 1985 г.), включающее ствол с двумя рядами радиальных отверстий, размещенную на нем подпружиненную дифференциальную втулку с двумя рядами радиальных отверстий, жестко связанный с нижней частью ствола и заглушенной снизу корпус с рядами радиальных отверстий, установленную на корпусе ступенчатого втулку и уплотнительный элемент, верхний концевой участок которого закреплен на ступенчатой втулке.

Недостатком устройства является сложность конструкции и низкая надежность его работы, обусловленная подвижностью верхней ступенчатой втулки вниз, что осложняет подъем устройства и перестановку его в скважине из-за периодического сжатия. уплотнительного элемента в гармошку.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для закачки реагентов в скважину (а.с. №1714080, МКИ 5Е 21В 33/12, 1992 г.), содержащее пакер, включающий корпус и эластичную манжету, разобщитель, включающий ствол и золотник, снабженные радиальными каналами.

Недостатками устройства являются:

- сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества узлов и деталей;

- возможность закачки реагента за один спуск оборудования только в один пласт.

При необходимости закачки в другой пласт, надо распакеровать оборудование и

снова установить его в новом месте.

Как правило, при закачке реагентов в пласты, после их обработки, последние очищают от грязи, шлама и асфальтено - парафинистых отложений. Это делают путем снижения уровня, например, свабированием. Чтобы провести эту операцию, известное устройство необходимо поднять из скважины, спустить насосно - компрессорные трубы (НКТ) со свабом, очистить пласт и поднять НКТ со свабом на поверхность. При обработке двух пластов надо четыре раза спускать оборудование, а на это затрачивается большое количество времени и, следовательно, материальных средств.

Задачей полезной модели является разработка устройства более простой конструкции, позволяющей за один спуск оборудования в скважину обработать два пласта. и, тем самым, сэкономить значительное количество времени и снизить материальные затраты.

Указанная задача решается предлагаемым устройством, содержащим пакер, включающим корпус и эластичную манжету, разобщитель, включающий ствол и золотник, снабженные радиальными каналами.

Новым является то, что корпус пакера выполнен проходным в осевом направлении, а золотник установлен внутри ствола и соединен с ним срезными элементами, при этом золотник сверху оснащен посадочным седлом для шара, сбрасываемого во внутрь-устройства перед обработкой второго пласта.

Новым также является то, что в стволе разобщителя выполнена внутренняя цилиндрическая выборка, напротив которой расположен золотник, разделенный глухой поперечной перегородкой, причем в теле золотника выполнены два ряда радиальных каналов, один из которых выполнен над вышеупомянутой глухой поперечной перегородкой, а другой ряд под ней, при этом внутри золотника над глухой поперечной

перегородкой образуется полость, сообщающаяся посредством радиальных каналов золотника и внутренней цилиндрической выборки ствола с внутренним пространством пакера.

Новым также является то, что золотник снизу снабжен наружной цилиндрической расточкой, в которую установлено стопорное кольцо, фиксирующееся в кольцевой проточке, выполненной в нижней части ствола, после взаимодействия нижнего торца золотника с упором, расположенным в нижней части ствола разобщителя.

Анализ известных аналогичных решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков сходных с отличительными признаками в заявляемом устройстве, т.е. о соответствии заявляемого решения критериям «новизна» и «промышленная применимость».

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.

На фиг.2 - развертка формы и направления фигурного паза корпуса пакера.

Устройство состоит из пакера и разобщителя.

Пакер содержит корпус 1 (фиг.1) с фигурным пазом 2 на наружной поверхности (фиг.2) с продольным коротким и длинным участком. На корпусе с возможностью осевого перемещения установлена обойма 3, связанная снизу с кольцом 4, соединенным с направляющим штифтом 5, размещенным в фигурном пазе 2. В верхней части обоймы 3 установлены подпружиненные шлипсы 6 со стопорным элементом 7. На корпусе 1 находится нижняя опора 8, эластичная манжета 9 и верхняя опора 10, жестко соединенная с корпусом 1.

С верхней опорой 10 пакера соединен ствол 11 разобщителя, снабженный-радиальными каналами 12 и внутренней цилиндрической выборкой 13. Внутри ствола 11, напротив радиальных каналов 12 и внутренней цилиндрической выборки 13 установлен золотник 14, разделенный глухой поперечной перегородкой 15, над и под которой в теле золотника 14 выполнены, соответственно, радиальные каналы 16 и 17. Золотник 14

соединен со стволом 11 срезньми элементами 18. В нижней части золотника 14 на наружной поверхности выполнена цилиндрическая расточка 19, в которой расположено стопорное кольцо 20. Внутри золотника 14 над глухой поперечной перегородкой 15 образуется полость 21, сообщающаяся через радиальные каналы 16, внутреннюю цилиндрическую выборку 13 и радиальные каналы 17 с внутренним пространством корпуса 1 пакера. В верхней части золотника 14 расположено посадочное седло 22.

В нижней части ствола 11 выполнена кольцевая проточка 23 и упор 24. Сопрягаемые поверхности золотника снабжены уплотнительньми кольцами 25.

Устройство работает следующим образом.

Его в собранном виде на НКТ 26 спускаются скважину на необходимую глубину и устанавливают между пластами, которые необходимо обработать. Затем приподнимают примерно на 1 м вверх и вновь опускают. В результате этого штифт 5 из короткого участка фигурного паза 2 перемещается в длинный участок (перед спуском устройства в скважину штифт 5 устанавливают в коротком участке паза 2 так, как показано на фиг.2). При дальнейшем перемещении вниз детали 3,4,5,6 остаются на месте, так как пружины 27 прижимают гладкую часть шлипсов 6 к стенкам обсадной колонны (на фиг.не показана), а детали 1,8,9,10....двигаются вниз до тех пор, пока конусная часть нижнего упора 8 не упрется в шлипсы 6. Под действием веса НКТ шлипсы 6 разойдутся в радиальном направлении до соприкосновения зубчатой части с обсадной колонной, а эластичная манжета 9 под действием нагрузки сожмется, надежно перекрывая заколонное пространство скважины.

После этого приступают к обработке нижнего пласта. Для этого реагент по НКТ 26 через полость 21 радиальные каналы 16, внутреннюю цилиндрическую выборку 13 и радиальные каналы 17 и внутреннее пространство корпуса 1 пакера закачивают в нижний. пласт и оставляют на реакцию. После определенного времени проводят свабирование.

Затем приступают к обработке верхнего пласта. Для этого во внутрь НКТ 26 бросают шар 28, который садится на седло 22 и перекрывает сверху полость 21 внутри золотника 14. В НКТ 25 повышают давление, в результате чего срезные элементы 18 разрушаются, а золотник 14 перемещается вниз до взаимодействия своим нижним торцом с упором 24 ствола 11, при этом стопорное кольцо 20 входит в кольцевую проточку 23 ствола 11, при этом открываются радиальные каналы 12. После этого по колонне НКТ 26 через радиальные каналы 12 ствола 11 разобщителя производят закачку реагента в верхний пласт и оставляют на реакцию. После определенного времени, также как и в нижнем пласте, производят свабирование.

После обработки второго пласта НКТ 26 поднимают на высоту примерно на 1 метр вверх. При этом корпус 1 пакера также поднимается вверх, нижний упор 8 выходит из зацепления со шлипсами б, нагрузка на манжету 9 снимается, и она принимает первоначальное положение. Устройство вновь опускают, штифт 5 перемещается из длинного участка фигурного паза 2 (фиг.2) в короткий, после чего оборудование получает транспортное положение и может быть переведено в другой интервал скважины или поднято на поверхность.

Предлагаемое устройство проще по конструкции, чем известное и позволяет за один спуск оборудования произвести как обработку двух пластов, так и их очистку.

При использовании известного устройства для осуществления отмеченного комплекса операций потребуется спустить оборудование в скважину несколько раз.

В конечном счете, предлагаемое устройство позволит сэкономить большое количество времени на проведение указанных работ и резко снизить затраты на их проведение.

1. Устройство для обработки пластов в скважине, содержащее пакер, включающий корпус и эластичную манжету, разобщитель, включающий ствол и золотник, снабженные радиальными каналами, отличающееся тем, что корпус пакера выполнен проходным в осевом направлении, а золотник установлен внутри ствола и соединен с ним срезными элементами, при этом золотник сверх оснащен посадочным седлом для шара, сбрасываемого во внутрь устройства перед обработкой второго пласта.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в стволе разобщителя выполнена внутренняя цилиндрическая выборка, напротив которой расположен золотник, разделенный глухой поперечной перегородкой, при этом в теле золотника выполнены два ряда радиальных каналов, один из которых выполнен над вышеупомянутой глухой поперечной перегородкой, а другой ряд под ней, при этом внутри золотника над глухой поперечной перегородкой образуется полость, сообщающаяся посредством радиальных каналов золотника и внутренней цилиндрической выборкой ствола с внутренним пространством пакера.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что золотник снизу снабжен наружной цилиндрической расточкой, в которую установлено стопорное кольцо, фиксирующееся в кольцевой проточке, выполненной в нижней части ствола, после взаимодействия нижнего торца золотника с упором, расположенным в нижней части ствола разобщителя.