Комплекс для удаления гидратно-парафиновых пробок в нефтяных и газовых скважинах
Предлагаемая полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам для разрушения гидратно-парафиновых пробок в нефтяных и газовых скважинах. Техническая задача - повышение эффективности удаления гидратно-парафиновых пробок. Комплекс для удаления гидратно-парафиновых пробок включает промывочные трубы и комплект оборудования для промывки скважин, который содержит превентор, сменную переводную катушку, головку герметизирующую, катушку шлипсовую, обратный клапан. К нижней промывочной трубе присоединен винтовой забойных двигатель с породоразрушающим инструментом. 1 з.п. ф-лы, 2 илл.
Предлагаемая полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, и может быть использована для удаления гидратно-парафиновых пробок (ГПП), образующихся в нефтяных и газовых скважинах.
Известно устройство для удаления гидратно-парафиновых пробок в насосно-компрессорных трубах (НКТ) нефтяных и газовых скважин (патент РФ 
2097532), включающее два электродвигателя разнонаправленного вращения, установленные на валах с торцов электродвигателей гидронасосы.
Недостатком известного устройства является низкая производительность при удалении гидратно-парафиновых пробок из-за наличия в интервале пробки механических примесей, таких как песок и глина, которые, забиваясь в отверстие насоса, снижают объем промывочной жидкости, поступающей для размыва пробки.
Другим недостатком известного устройства является то, что механические примеси, присутствующие в интервале пробки, забивая гидронасосы, могут привести к их заклиниванию и перегреву.
Крепление электродвигателей на кабеле и тросе при перепаде давления, например при проколе пробки, может привести к аварийной ситуации - заклиниванию или обрыву электродвигателей.
Наиболее близким устройством к предлагаемой полезной модели является комплект оборудования для промывки скважин (КОПС) (см. сайт ОАО «Завод «Сибнефтегазмаш», www.sibngm.ru). Известное устройство принято за прототип.
Комплект оборудования для промывки скважин КОПС включает в себя: превентор со сменной переводной катушкой, головку герметизирующую, катушку шлипсовую, обратный клапан и промывочные трубы.
При удалении гидратно-парафиновых пробок с применением КОПС в НКТ спускают трубы меньшего диаметра, подают к пробке раствор неагрессивной жидкости, нагретой до температуры 70-100°С. Размыв пробки происходит за счет температуры и напора жидкости, а составляющие частицы пробки выносятся восходящим потоком на устье скважины через боковой отвод.
Недостатком прототипа является высокая трудоемкость и большая продолжительность работ по размыву гидратно-парафиновых пробок, которая составляет в среднем 250 часов. Кроме того, нагрев промывочной жидкости требует использования технологического транспорта - передвижной паровой установки (ППУ) с теплообменником.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности удаления гидратно-парафиновых пробок. Получаемый технический результат заключается в повышении интенсивности разрушения гидратно-парафиновых отложений, сокращении продолжительности работ по удалению гидратно-парафиновых пробок, упрощении эксплуатации оборудования за счет использования при воздействии на гидратно-парафиновую пробку винтового забойного двигателя.
Технический результат достигается тем, что в комплексе для удаления гидратно-парафиновых пробок, включающем промывочные трубы и комплект оборудования для промывки скважин, содержащий превентор со сменной переводной катушкой, головку герметизирующую, катушку шлипсовую, обратный клапан, согласно изобретению к нижней промывочной трубе присоединен винтовой забойный двигатель с породоразрушающим инструментом.
Предлагаемое устройство позволяет значительно ускорить удаление гидратно-парафиновой пробки. Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет того, что разбуривание пробки винтовым забойным двигателем с породоразрушающим инструментом повышает интенсивность разрушения отложений.
Применение предлагаемого устройства позволяет при разбуривании гидратно-парафиновой пробки винтовым забойным двигателем использовать холодный буровой раствор, поэтому отпадает необходимость в нагревании бурового раствора, что также сокращает по сравнению с прототипом продолжительность работ по удалению гидратно-парафиновой пробки и упрощает эксплуатацию оборудования за счет исключения применения технологического транспорта и нагревательного оборудования, например ППУ и теплообменника.
На фиг.1 представлена общая схема комплекса для удаления гидратно-парафиновых пробок.
На фиг.2 показана схема размещения оборудования при удалении гидратно-парафиновой пробки путем ее разбуривания ВЗД.
Комплекс 1 для удаления гидратно-парафиновых пробок, содержит комплект оборудования для промывки скважин (КОПС), включающий превентор 2 со сменной переходной катушкой 3, головку герметизирующую 4, катушку шлипсовую 5, обратный клапан 6, промывочные трубы 7, переводник 8, винтовой забойный двигатель 9, долотный переводник 10, лопастное долото 11.
Превентор 2 со сменной переходной катушкой 3 установлен при помощи шпилек, гаек и уплотнительного кольца на тройнике 12 фонтанной арматуры. На превенторе 2 установлена головка герметизирующая 4, обеспечивающая герметизацию кольцевого пространства между промывочными трубами 7 и насосно-компрессорными трубами 13, а на головке герметизирующей 4 - катушка шлипсовая 5, служащая для удержания колонны промывочных труб 7 от возможного перемещения вверх, обеспечивая свободное перемещение колонны промывочных труб 7 в скважине.
На верхней промывочной трубе 7 установлен обратный клапан 6.
На нижней промывочной трубе 7 через переводник 8 с помощью резьбового соединения закреплен винтовой забойный двигатель 9 с лопастным долотом 11, закрепленным через долотный переводник 10.
Комплекс для удаления гидратно-парафиновых пробок в нефтяных и газовых скважинах работает следующим образом.
На поверхности размещают оборудование (фиг.2): устанавливают промывочный агрегат 14 и циркуляционную емкость 15. На устье скважины 16 подъемным агрегатом устанавливают комплекс 1 для удаления гидратно-парафиновых пробок.
Предварительно демонтируют фонтанную арматуру до центральной задвижки 17. На центральную задвижку 17 устанавливают тройник 12 с задвижкой на отводе 18, на тройник устанавливают КОПС, предназначенный для спуска промывочных труб 7 под давлением и герметизации устья скважины 16 при удалении гидратно-парафиновых пробок.
Монтируют всасывающую линию 19 от циркуляционной емкости 15 до промывочного агрегата 14. Монтируют нагнетательную линию 20 от промывочного агрегата 14 до вертлюга 21 подъемного агрегата. Монтируют обратную линию 22 от бокового отвода скважины до циркуляционной емкости 15.
Собирают компоновку низа бурильной колонны (КНБК): буровой шланг 23, вертлюг 21, манифольд 24 обратный клапан 6, рабочий патрубок 25, диаметром 48 мм, промывочные трубы 7 диаметром 48 мм. К нижней промывочной трубе 7 через переводник 8 закрепляют винтовой забойный двигатель 9, долотный переводник 10, породоразрушающий инструмент, например, лопастное долото 11.
Из циркуляционной емкости 15 на винтовой забойный двигатель 9 подается буровой раствор. Происходит вращение породоразрушающего инструмента - лопастного долота 11, разбуривание гидратно-парафиновой пробки 26 и вынос восходящим потоком частей разрушенной гидратно-парафиновой пробки 26 через обратную линию 22 в циркуляционную емкость 15. Затем буровой раствор очищается и вновь поступает в винтовой забойный двигатель 9.
Пример.
В предлагаемой полезной модели насосно-компрессорные трубы НКТ имеют диаметр 73 мм. Спускаемые в НКТ промывочные трубы имеют диаметр 42-48 мм. Для разбуривания гидратно-парафиновой пробки используется малогабаритный винтовой забойный двигатель 9, например, марки Д1-43, имеющий наружный диаметр 43 мм с лопастным долотом диаметром 49 мм. Габариты двигателя с лопастным долотом позволяют использовать его в НКТ.
Использование лопастного долота позволяет разбуривать гидратно-парафиновую пробку с высокой производительностью, при этом лопастное долото не забивается составляющими пробки.
Весь объем в НКТ, имеющих диаметр 73 мм до глубины 600 м составляет 1,8 м3. Объем промывочных труб диаметром 48 мм до глубины 600 м составляет 1,08 м3. Межтрубный объем - 0,72 м3. Циркуляционная емкость имеет объем 6 м3. Следовательно, циркуляционную емкость можно использовать для осуществления предлагаемого способа.
Расход бурового раствора двигателя Д1-43 - до 2 л/с. Поэтому в качестве промывочного агрегата возможно использование цементировочного агрегата ЦА-320, у которого на второй скорости подача составляет 2,24 л/с.
Удаление гидратно-парафиновой пробки с применением способа-прототипа на скважине 2148 куст 996 Талинского месторождения осуществлялось со средней скоростью промывки - 2,1 м/час при глубине гидратно-парафиновой пробки 540 м. Общее время удаления ГПП составило - 260 часов.
Средняя скорость удаления гидратно-парафиновой пробки по предлагаемому изобретению составляет 10 м/час, общее время работ - 50-55 часов.
Следовательно, при равных начальных условиях за счет повышения интенсивности разбуривания гидратно-парафиновых отложений и отсутствии затрат времени на нагрев бурового раствора продолжительность работ по удалению гидратно-парафиновой пробки сокращается по сравнению с прототипом более чем в 5 раз.
Таким образом, применение предлагаемого комплекса для удаления гидратно-парафиновых пробок, включающего КОПС и винтовой забойный двигатель позволяет повысить эффективность удаления ГПП, сократив продолжительность работ по удалению гидратно-парафиновых пробок, упростив при этом эксплуатацию оборудования и снизив затраты на технологический транспорт и его эксплуатацию.
Комплекс для удаления гидратно-парафиновых пробок, включающий промывочные трубы и комплект оборудования для промывки скважин, содержащий превентор со сменной переводной катушкой, головку герметизирующую, катушку шлипсовую, обратный клапан, отличающийся тем, что к нижней промывочной трубе присоединен винтовой забойный двигатель с породоразрушающим инструментом.
