Устройство для откачки жидкости из пласта

 

Устройство применяется при строительстве и ремонте нефтяных скважин. Оно включает полый корпус с установленным в нем перфорированным патрубком с башмаком-фильтром, в корпусе размещена на патрубке гибкая гофрированная труба и упорные кольца. Устройство снабжено клапанами, установленными на верхнем и нижнем торцах патрубка и гибким элементом типа пружины, закрепленным с помощью упорных колец между корпусом и патрубком. Суммарный шаг растяжения гибкого элемента выполнен равным длине полного сжатия всех секций гофрированной трубы. Открытие верхнего и закрытие нижнего клапанов осуществляется за счет избыточного давления жидкости в приемной трубе, создаваемого объемом жидкости, поступившей из полостей гофрированной втулки при ее сжатии. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству скважин, а именно к устройствам применяемым для откачки жидкости из пласта в скважину при ее испытании или освоении, в процессе бурения.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет уменьшения износа гибкой трубы путем ее более ограниченной фиксации относительно приемной трубы.

Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено гибким элементом типа цилиндрической пружины растяжения и клапанами, а гибкая гофрированная труба-втулка закреплена одним торцом между корпусом и приемной трубой-перфорированным патрубком под нижним упорным кольцом и другим на верхнем торце башмака, при этом клапаны установлены на верхнем торце приемной трубы-патрубка, и между патрубком и башмаком, гибкий элемент концентрично размещен между патрубком и корпусом и связан своими концами с упорными кольцами, а наружный диаметр верхнего гофра выполнен большим наружного диаметра остальных гофр гибкой трубы, при чем суммарный шаг растяжения гибкого элемента выполнен равным длине полного сжатия всех секций гибкой гофрированной трубы (втулки).

На фиг. 1 и 2 изображено предлагаемое устройство.

Внутри полого корпуса 1 устройства расположена перфорированная приемная труба-патрубок 2, имеющая проходные каналы 2 а, с сеткой задерживающей попадание шлама в открытие полости гофр 2б, а на своих торцевых концах - обратные клапаны 3.

Внутри нижнего конца корпуса установлено упорное кольцо 4, а на наружной поверхности верхнего конца приемной трубы упорное кольцо 5. Между верхним и нижним упорными кольцами закреплен гибкий элемент цилиндрическая пружина растяжения 6.

Нижний перфорированный участок приемной трубы закрыт гибкой трубой в виде гофрированной эластичной втулки 7, состоящей из полых секций 7а и большего диаметра пакерной секции 7б. Гибкая гофрированная труба-втулка своим верхним концом жестко соединена с корпусом, а нижним с приемной трубой и с башмаком-фильтром 8, установленным на ее конце.

Раскрытие и закрытие внутренних полостей секций гофрированной втулки достигается за счет возвратно-поступательного движения корпуса устройства относительно приемной трубы-патрубка, путем подъема и опускания трубной колонны 9, удерживающей устройство на забое скважины, и одновременного действия пружины.

В процессе работы устройства движение корпуса вниз должно быть строго ограничено. При свободном движении корпуса вниз до упора возможна деформация, быстрый износ и разрушение гофрированной эластичной втулки. При ограничении движения корпуса вниз возможно неполное сжатие гофрированной втулки и неполное закрытие ее полостей, а следовательно неполное вытеснение из них жидкости. Поэтому требуется фиксация движения корпуса вниз, когда исключается деформация и разрушение втулки и обеспечивается достаточное ее сжатие и полное вытеснение жидкости. Это достигается за счет установки гибкого элемента типа пружины с заданной длиной растяжения.

Работа устройства Устройство устанавливается на трубной колонне 9 (НКТ, бурильная), спускается на забой скважины против продуктивного пласта. При положении башмака устройства на забое, дальнейшая подача колонны вниз вызывает растяжение пружины и сжатие эластичных секций гофрированной втулки, а следовательно закрытие внутренней полости секций и переток из них жидкости в приемную трубу и выше в трубную колонну. При обратном движении колонны вверх происходит естественное сжатие пружины и раскрытие полостей секций гофрированной втулки, вызывающее снижение давления и засасывание жидкости из скважины и пласта внутрь приемной трубы. Непрерывность повторения операций обеспечивает постоянный приток флюида из пласта в скважину и его поступление в приемную трубу устройства и в трубную колонну с выходом жидкости на поверхность. Наличие обратных клапанов исключает возврат жидкости из устройства в скважину. Верхняя секция гофрированной втулки выполняет роль пакера, обеспечивающего герметизацию пространства между корпусом устройства и стенкой скважины.

Работа устройства показана на фиг. 1 и 2 и характеризуется следующим положением его узлов и элементов.

1. Процесс заполнения устройства, его приемной трубы и внутренних полостей гофрированной втулки пластовой жидкостью осуществляется при движении НКТ 1 и корпуса 1 вверх до упора, фиксируемого сжатием пружины 6, в этом случае (фиг. 1) пружина в естественном состоянии сжата; полости гофр раскрыты и, так же, как приемная труба заполнены жидкостью; верхний клапан закрыт, а нижний открыт для перетока жидкости из пласта.

2. Процесс вытеснения жидкости из приемной трубы устройства в колонну НКТ осуществляется при перемещении колонны НКТ и корпуса 1 вниз относительно приемной трубы 2 на длину растяжения пружины 6, при этом (фиг. 2) пружина растянута; полости гофр сжаты (закрыты), а жидкость вытеснена в приемную труб у и далее в НКТ; нижний клапан не закрыт, а верхний открыт.

Открытие верхнего и закрытие нижнего клапанов осуществляется за счет избыточного давления жидкости в приемной трубе, создаваемого объемом жидкости поступившей из полостей гофрированной втулки при ее сжатии.

Возвратно-поступательное перемещение корпуса 1 в предлагаемом устройстве осуществляется посредством колонны труб с устья скважин с помощью специальных подъемных лебедок автоматизированных подъемных механизмов. Например может быть использован станок-качалка с определенной заданной длиной хода, равный суммарному шагу растяжения пружины, установленный на платформе самоходного агрегата или на платформе полупередвижного (прицепного) типа.

Простота конструкции устройства и удобство управления его работой с поверхности является достоинством нового технического решения.

Устройство для откачки жидкости из пласта может быть использовано в открытом и обсаженном стволе при строительстве разведочных и эксплуатационных нефтяных скважин, а так же в нефте- и вододобывающих скважинах, после их остановок на ремонт, для отбора проб жидкости, испытания пластов и освоения скважин. Устройство способно работать в условиях абразивной жидкости буровой раствор.

Формула изобретения

1. Устройство для откачки жидкости из пласта, включающее полый корпус, установленный в корпусе приемный перфорированной патрубок, сообщенный с полостью патрубка башмак, концентрично размещенную на патрубке секционную гибкую трубу с гофрами и верхнее и нижнее упорные кольца, установленные соответственно в верхней части патрубка и в нижней части корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем уменьшения износа гофрированной трубы, оно снабжено гибким элементом в виде пружины и клапанами, а гибкая гофрированная труба соединена одним торцом с корпусом и патрубком под нижним упорным кольцом и другим с башмаком, при этом клапаны установлены на верхнем торце патрубка и между патрубком и башмаком, гибкий элемент концентрично размещен между патрубком и корпусом и связан своими концами с упорными кольцами, а наружный диаметр верхнего гофра гибкой трубы выполнен большим наружного диаметра остальных ее гофров.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что суммарный шаг растяжения гибкого элемента выполнен равным длине полного сжатия всех секций гибкой гофрированной трубы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2