Устройство для очистки забоев нефтедобывающих скважин

Полезная модель относится к области горной промышленности, к устройствам для очистки забоев нефтедобывающих скважин от песчаных пробок, и может быть использована при капитальном ремонте скважин. Техническая сущность заявленного устройства заключается в том, что в известном устройстве для очистки забоев нефтедобывающих скважин, содержащем буровой насос, сообщаемый посредством полости колонны бурильных труб, поворотного устройства с рыхлителем и обратного клапана при прямой промывке или посредством затрубного пространства при обратной промывке с объектом, подлежащим выносу на поверхность, снабжено гидравлическим забойным двигателем с кожухом по всей длине корпуса, трехклапанным переключателем направления потоков в виде цилиндра с радиальными каналами, перекрытого с торцов тарельчатыми клапанами, а снаружи - подвижной манжетой, размещенного над двигателем в переводнике с центральным каналом, сообщенным с рабочей полостью двигателя, и боковыми каналами, сообщенными с пространством между кожухом и двигателем, и буровым долотом.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИЛИ ИНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

1. Повышение производительности очистных и ремонтных работ в скважине.

2. Снижение трудоемкости за счет уменьшения числа спуско-подъемных операций. 3 ил.

Полезная модель относится к области горной промышленности, к устройствам для очистки забоев нефтедобывающих скважин от песчаных пробок, и может быть использована при капитальном ремонте скважин.

Известны устройства для очистки забоев нефтедобывающих скважин, включающие колонну бурильных труб, корпус и вакуумную камеру с поршнем (А.с. СССР №429779, МПК Е 21 В 49/02, опубл. 25.11.1975 г.).

Недостатком известных устройств является низкая производительность очистки вследствие отсутствия рыхлителя и ограниченного объема вакуумной камеры.

Указанный недостаток устранен в конструкции устройства для очистки забоев нефтедобывающих скважин, содержащего буровой насос, сообщаемый посредством полости колонны бурильных труб, поворотного устройства с рыхлителем и обратного клапана при прямой промывке или посредством затрубного пространства при обратной промывке с объектом, подлежащим выносу на поверхность (Патент РФ на полезную модель №50594, МПК Е 21 В 37/00, опубл. 20.01.2006 г. - прототип).

Недостатком этого устройства, выбранного нами в качестве прототипа по большинству совпадающих признаков, является низкая эффективность механического поворотного устройства при разрушении плотных песчаных пробок, и недостаточная для выноса песка и проппанта (мелкозернистый корундовый порошок для удержания в раскрытом состоянии трещин в пласте после гидроразрыва) скорость восходящего потока промывочной жидкости.

Задачей, решаемой использованием предложенной полезной модели, является повышение эффективности очистки забоев нефтедобывающих скважин.

Техническая сущность заявленного устройства заключается в том, что в известном устройстве для очистки забоев нефтедобывающих скважин, содержащем буровой насос, сообщаемый посредством полости колонны бурильных труб, поворотного устройства с рыхлителем и обратного клапана при прямой промывке или посредством затрубного пространства при обратной промывке с объектом, подлежащим выносу на поверхность,

снабжено гидравлическим забойным двигателем с кожухом по всей длине корпуса, трехклапанным переключателем направления потоков в виде цилиндра с радиальными каналами, перекрытого с торцов тарельчатыми клапанами, а снаружи - подвижной манжетой, размещенного над двигателем в переводнике с центральным каналом, сообщенным с рабочей полостью двигателя, и боковыми каналами, сообщенными с пространством между кожухом и двигателем, и буровым долотом.

Снабжение устройства гидравлическим забойным двигателем, снабженным кожухом по всей длине корпуса, используемым в качестве поворотного устройства, а в качестве рыхлителя - буровое долото, обеспечивает высокую эффективность разрушения песчаных пробок.

Снабжение гидравлического забойного двигателя кожухом по всей длине корпуса обеспечивает канал для выноса шлама, песка и проппанта с забоя скважины на поверхность при обратной промывке забоя.

Снабжение устройства трехклапанным переключателем направления потоков в виде цилиндра с радиальными каналами, перекрытого с торцов тарельчатыми клапанами, а снаружи - подвижной манжетой, размещенного над двигателем в переводнике с центральным каналом, сообщенным с рабочей полостью двигателя, и боковыми каналами, сообщенными с пространством между кожухом и двигателем, обеспечивает оперативное переключение направления потоков без подъема устройства на поверхность.

На фиг.1 изображено заявленное устройство в транспортном положении (вид сбоку, продольный разрез); на фиг.2 - то же в процессе прямой промывки забоя; на фиг.3 - то же в процессе обратной промывки забоя (стрелками показано направление движения потоков промывочной жидкости).

Устройство для очистки забоев нефтедобывающих скважин включает эксплуатационную колонну обсадных труб 1, закрепляющую стенки скважин от обрушения, в полость которой на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 2 опущен соединенный с НКТ переводником 3 винтовой забойный двигатель (ВЗД) 4 с буровым долотом 5 на нижнем торце шпинделя 6.

На ВЗД 4 размещен кожух 7, жестко соединенный с переводником 3 винтами 8, и коаксиально удерживаемый на ВЗД 4 центраторами 9.

В центральном канале переводника 3, имеющего радиальные каналы 10, сообщающего его с полостью между кожухом 7 и ВЗД 4, размещен трехклапанный переключатель в виде цилиндра 11 с радиальными каналами 12, перекрываемыми подвижной в осевом направлении манжетой 13, а с торцов - подпружиненными тарельчатыми клапанами: сверху - большим 14, снизу - меньшим 15.

Заявленное устройство работает следующим образом.

При спуске на забой устройство выглядит, как показано на фиг.1.

По достижении песчаной пробки долотом 5 в полость НКТ 2 подают промывочную жидкость, которая отжимает манжету 13 ниже каналов 12 трехклапанного переключателя 11, и клапан 15, поступает в полость ВЗД 4,

вызывая вращение шпинделя 6 и долота 5. Истекая из промывочных каналов долота 5 промывочная жидкость способствует размыву песчаной пробки.

Закончив механическое и гидравлическое разрушение песчаной пробки, меняют режим течения промывочной жидкости, направляя ее потоки в затрубное пространство, имеющего минимальные гидравлические сопротивления.

Нисходящий поток промывочной жидкости очищает стенки эксплуатационной колонны 1 и подхватив песок, проппант и шлам с забоя через пространство между кожухом 7 и ВЗД 4 и каналы 10 поступает в полость переводника 3, откуда, отжимая вверх манжету 13 и клапан 14, перетекает в полость НКТ 2 и далее на поверхность в очистные сооружения.

Эффективность очистки возрастает вследствие увеличения скорости восходящего потока при уменьшении площади поперечного сечения потока.

Очистка продолжается до полного осветления выходящего из НКТ 2 потока.

При необходимости цикл повторяется.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИЛИ ИНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

1. Повышение производительности очистных и ремонтных работ в скважине.

2. Снижение трудоемкости за счет уменьшения числа спуско-подъемных операций.

Устройство для очистки забоев нефтедобывающих скважин, содержащее буровой насос, сообщаемый посредством полости колонны бурильных труб, поворотного устройства с рыхлителем и обратного клапана при прямой промывке, или посредством затрубного пространства при обратной промывке - с объектом, подлежащим выносу на поверхность, отличающееся тем, что снабжено гидравлическим забойным двигателем с кожухом по всей длине корпуса, трехклапанным переключателем направления потоков в виде цилиндра с радиальными каналами, перекрытого с торцов тарельчатыми клапанами, а снаружи - подвижной манжетой, размещенного над двигателем в переводнике с центральным каналом, сообщенным с рабочей полостью двигателя, и боковыми каналами, сообщенными с пространством между кожухом и двигателем, и буровым долотом.