Поршневая желонка для очистки забоя скважины

 

Использование: для очистки забоя скважины от песчаной пробки. Сущность изобретения: желонка содержит полый корпус с направляющей втулкой в верхней части. Внутрь корпуса заведен шток, с которым соединен поршень. Шток и поршень выполнены в виде единого полого, заглушенного с нижнего торца плунжера с наружным диаметром менее внутреннего диаметра корпуса. верхний конец плунжера выполнен с возможностью присоединения к нижнему открытому концу колонны насосно-компрессорных труб (НКТ). На нижнем конце корпуса установлен приемный клапан. В боковых стенках нижней части плунжера выполнены радиальные отверстия. На наружной поверхности верхней части плунжера выполнен кольцевой буртик. Между верхним торцом корпуса и кольцевым буртиком плунжера установлена пружина в состоянии предварительного сжатия. Как только нижняя часть корпуса коснется песчаной пробки, плунжер переместится вниз, сжимая пружину. Откроются радиальные каналы, и из-за разности давлений в НКТ и в затрубном пространстве скважины жидкость с песком и шламом заполнит полый плунжер и внутреннюю полость НКТ. 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при освоении, текущем и капитальном ремонте нефтяных, газовых и нагнетательных скважин для очистки забоя скважин от песчаной пробки.

Известна поршневая желонка для очистки забоя скважины от песчаных пробок, которая состоит из полого корпуса с направляющей втулкой в его верхней части, поршня со штоком, установленного на нижнем конце корпуса приемного клапана и размещенной на штоке пружины. Для разрыхления песчаных пробок на конце желонки предусмотрен дополнительный инструмент разрыхлитель. В теле поршня желонки выполнены продольные перепускные каналы для перетока жидкости из нижней части желонки (из-под поршня) в верхнюю часть. С верхнего торца поршня свободно на штоке установлена крышка для перекрытия каналов в поршне. А для амортизации при ходе штока в крайнее верхнее и крайнее нижнее положения на штоке установлены пружины в свободном (ненагруженном) состоянии. На верхнем конце корпуса желонки имеется проушина для крепления тартального каната, на котором желонка спускается в скважину для работы и поднимается на поверхность.

Однако известная поршневая желонка недостаточно эффективна в работе, поскольку ее собственный вес не обеспечивает за один спуск полное заполнение ее внутренней полости песком. Объем полого корпуса желонки, в который засасывается песок, ограничен габаритами корпуса. Поэтому для ликвидации пробки песка необходимо такую желонку опускать в скважину и поднимать для очистки на поверхность несколько раз, что ведет к быстрому износу тартального каната. Наличие продольных перепускных каналов в теле поршня и наличие крышки для их перекрытия из-за засорения песком снижают эксплуатационную надежность поршневой желонки. Кроме того, желонка сложна по конструкции.

Цель изобретения повышение эффективности работы за счет увеличения продольного усилия желонки на ликвидируемую в стволе скважины пробку с одновременным обеспечением при простоте конструкции эксплуатационной надежности.

Цель достигается тем, что в поршневой желонке для очистки забоя скважины, включающей полый корпус с направляющей втулкой в его верхней части, заведенный через направляющую втулку внутрь корпуса шток, соединенный с ним поршень, установленный на нижнем конце корпуса приемный клапан и размещенную на штоке пружину, поршень и шток выполнены в виде единого полого заглушенного с нижнего торца плунжера с наружным диаметром менее внутреннего диаметра корпуса. Верхний конец плунжера выполнен с возможностью присоединения к нижнему открытому концу колонны насосно-компрессорных труб. В боковых стенках нижней части плунжера, заведенной через направляющую втулку внутрь корпуса, выполнены радиальные сквозные отверстия. На наружной поверхности находящейся вне корпуса верхней части плунжера выполнен кольцевой буртик. Пружина установлена между верхним торцом корпуса и кольцевым буртиком плунжера в состоянии предварительного сжатия.

На чертеже приведена поршневая желонка, продольный разрез.

Желонка состоит из полого корпуса 1, в верхней части которого выполнена направляющая втулка 2. На нижнем конце корпуса 1 установлен приемный клапан, выполненный, например, в виде заслонки 3. Внутрь корпуса 1 через направляющую втулку 2 заведен полый заглушенный с нижнего торца плунжер 4, который объединяет собой и поршень, и его шток. Наружный диаметр плунжера 4 выполнен меньше внутреннего диаметра полого корпуса 1 желонки. Заглушенный нижний торец плунжера 4 выполнен с буртиком 5. В боковых стенках нижней части плунжера 4, заведенной через направляющую втулку 2 внутрь корпуса 1, выполнены радиальные сквозные отверстия 6. На наружной поверхности находящейся вне корпуса 1 верхней части плунжера 4 выполнен кольцевой буртик 7, между которым и верхним торцом корпуса 1 установлена пружина 8 в состоянии предварительного сжатия. Верхний конец плунжера 4 выполнен с возможностью присоединения к нижнему открытому концу колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) 9 при помощи муфты 10.

Желонка работает следующим образом.

Для ликвидации пробки или очистки забоя скважины верхнюю часть плунжера 4 желонки закрепляют на нижнем открытом конце колонны НКТ 9, после чего желонку на колонне НКТ 9 опускают в ствол скважины. При спуске желонки ее плунжер 4 по отношению к корпусу 1 занимает крайнее верхнее положение. Как только нижняя часть корпуса 1 желонки коснется песчаной пробки или забоя ствола скважины, корпус 1 прекращает свое движение вниз, а плунжер 4 под собственным весом и весом колонны НКТ 9 перемещается вниз, сжимая пружину 8. Как только при движении плунжера 4 вниз радиальные сквозные отверстия 6 плунжера 4 выйдут из направляющей втулки 2, внутренняя полость 11 корпуса 1 желонки через радиальные сквозные отверстия 6 и внутреннюю полость плунжера 4 сообщится с внутренним пространством колонны НКТ 9. Из-за разности давления в НКТ 9 и в затрубном пространстве скважины жидкость вместе с песком, шламом и т. п. с большой скоростью будет поступать во внутреннюю полость 11 корпуса 1 желонки и далее через радиальные сквозные отверстия 6 и полый плунжер 4 во внутреннюю полость колонны НКТ 9.

После ликвидации пробки или очистки ствола скважины колонну НКТ 9 с желонкой поднимают на поверхность. При подъеме желонки пружина 8 разжимается, плунжер 4 поднимается вверх, перекрывая радиальные сквозные отверстия 6 плунжера 4 стенками направляющей втулки 2 корпуса 1. Заслонка 3 при этом перекрывает внутреннюю полость 11 корпуса 1 желонки.

На поверхности желонку очищают от шлама и песка, после чего она снова готова к спуску в скважину. Для полной очистки забоя или ликвидации пробки желонку достаточно всего один раз спустить в скважину.

Предлагаемая конструкция позволяет многоразовое использование поршневой желонки без ремонта и замены ее деталей.

Формула изобретения

Поршневая желонка для очистки забоя скважины, включающая полый корпус с направляющей втулкой в его верхней части, заведенный через направляющую втулку внутрь корпуса шток, соединенный с ним поршень, установленный на нижнем конце корпуса приемный клапан и размещенную на штоке пружину, отличающаяся тем, что поршень и шток выполнены в виде единого полого заглушенного с нижнего торца плунжера с наружным диаметром менее внутреннего диаметра корпуса, верхний конец плунжера выполнен с возможностью присоединения к нижнему открытому концу колонны насосно-компрессорных труб, при этом в боковых стенках нижней части плунжера, заведенной через направляющую втулку внутрь корпуса, выполнены радиальные сквозные отверстия, на наружной поверхности, находящейся вне корпуса, верхней части плунжера выполнен кольцевой буртик, а пружина установлена между верхним торцом корпуса и кольцевым буртиком плунжера в состоянии предварительного сжатия.

РИСУНКИ

Рисунок 1