Установка для гидровакуумной обработки скважины

 

Изобретение относится к очистке и освоению скважин, в частности нефтегазовых. Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) с запорно-сливным клапаном, пакером и расположенным ниже пакера фильтром с хвостовиком. Над пакером размещена приемная камера гидравлически связанная с полостью фильтра через установленные последовательно разгрузочный и обратный клапаны. Между приемной камерой и запорно-сливным клапаном встроены в НКТ узел очистки рабочей жидкости и струйный насос. Приемная камера в верхней части имеет клапан глушения, изолирующий ее от полости верхней части НКТ. Узел очистки имеет фильтр-отстойник с входными тангенциальными каналами для грубой очистки и фильтрующий патрубок для средней очистки. Подвижные части пакера и разгрузочного клапана в исходном положении зафиксированы срезными элементами, приемная камера находится под атмосферным давлением. После установки пакера срабатывает разгрузочный клапан, создается депрессия. Скважинная жидкость поступает в приемную камеру и далее увлекается струйным насосом на поверхность. Использование изобретения сокращает затраты времени и повышает качество работ по очистке и/или освоению скважины. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области очистки и освоения скважин, в частности нефтегазовых.

Установка для гидровакуумной обработки скважины является универсальным технологическим оборудованием, позволяющим восстанавливать производительность добывающих скважин и приемистость нагнетательных скважин. Она может эффективно применяться: - в скважинах, где произошло снижение производительности за счет кольмотации призабойной зоны; - в скважинах после бурения в процессе освоения (для извлечения фильтрата бурового раствора); - в скважинах, где было проведено воздействие химреагентами на продуктивный пласт (для извлечения продуктов реакции); - в скважинах, где продуктивный пласт перекрыт шламом, грязью; - в скважинах, где невозможно промыть забой из-за интенсивного поглощения раствора глушения; - в скважинах нагнетательных, где снизилась приемистость из-за заиливания призабойной зоны скважины.

Известно устройство для очистки призабойной зоны скважины, содержащее колонну насосно-компрессорных труб с пакером и расположенным ниже пакера хвостовиком, приемную камеру, размещенную над пакером и гидравлически связанную с подпакерным пространством через установленные последовательно разгрузочный и обратный клапаны (1).

Недостатком известного устройства является невозможность его использования для создания длительной регулируемой депрессии при очистке призабойной зоны скважины и ее освоении.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является установка для гидровакуумной обработки скважины, содержащая колонну насосно-компрессорных труб с запорно-сливным клапаном, пакером и расположенным ниже пакера фильтром с хвостовиком, приемную камеру, размещенную над пакером и гидравлически связанную с полостью фильтра через установленные последовательно разгрузочный и обратный клапаны (2).

Недостатком известной установки является невозможность создания длительной регулируемой депрессии на призабойную зону скважины в процессе ее очистки и/или освоении.

Заявленное изобретение позволяет получить технический результат, который выражается в сокращении затрат времени и повышении качества выполнения работ по очистке и/или освоению скважины за счет обеспечения возможности создания длительной регулируемой депрессии на призабойную зону скважины.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для гидровакуумной обработки скважины, содержащая колонну насосно-компрессорных труб с запорно-сливным клапаном, пакером и расположенным ниже пакера фильтром с хвостовиком, приемную камеру, размещенную над пакером и гидравлически связанную с полостью фильтра через установленные последовательно разгрузочный и обратный клапаны, согласно изобретению, снабжена узлом очистки рабочей жидкости и струйным насосом, встроенными в колонну насосно-компрессорных труб между приемной камерой и запорно-сливным клапаном, при этом приемная камера в верхней части имеет клапан глушения, изолирующий ее от полости выше расположенной части колонны насосно-компрессорных труб, а узел очистки рабочей жидкости выполнен в виде фильтра-отстойника с входными тангенциальными каналами для грубой очистки и фильтрующего патрубка для средней очистки.

Целесообразно чтобы подвижные части пакера и разгрузочного клапана в исходном положении были зафиксированы срезными элементами.

Причем усилие разрушения срезных элементов разгрузочного клапана, на практике, превышает усилие разрушения срезных элементов пакера.

На фиг. 1 показана нижняя часть установки, продольное сечение; на фиг. 2 - верхняя часть установки, продольное сечение.

Установка для гидровакуумной обработки скважины содержит колонну 1 насосно-компрессорных труб (НКТ) с запорно-сливным клапаном 2. В колонну 1 НКТ встроены между приемной камерой 3 и запорно-сливным клапаном 2 узел 4 очистки рабочей жидкости, подаваемой в колонну 1 НКТ с поверхности, и струйный насос 5. Приемная камера 3 размещена над пакером 6, герметизирующим кольцевое пространство 7 зоны перфорации от остальной части кольцевого пространства 8 скважины. Ниже пакера 6 на колонне 1 НКТ расположены фильтр 9 с хвостовиком 10. Приемная камера 3 гидравлически связана с полостью фильтра 9 через установленные последовательно разгрузочный и обратный клапаны 11, 12 и имеет в верхней части клапан 13 глушения, изолирующий ее от полости вышерасположенной части колонны 1 НКТ. Узел 4 очистки рабочей жидкости выполнен в виде фильтра-отстойника 14 с входными тангенциальными каналами 15 для грубой очистки и фильтрующего патрубка 16 для средней очистки. Фильтрующий патрубок 16 охвачен обтекателем 17, установленным с зазором по отношению как к патрубку 16, так и к корпусу узла 4 очистки, что обеспечивает изменение направления потока рабочей жидкости на 180^o при переходе из фильтра-отстойника 14 в фильтрующий патрубок 16. Обратный клапан 12 может быть выполнен тарельчатым. Разгрузочный клапан 11 представляет собой подвижную в осевом направлении часть, связанную с приемной камерой 3 и установленную в неподвижной части, которая в свою очередь является подвижной частью пакера 6. Гидравлическая связь приемной камеры 3 с полостью фильтра 9 реализуется через осевой и радиальные каналы в подвижной части разгрузочного клапана 11, которые в исходном положении загерметизированы уплотнениями. Подвижные части пакера 6 и разгрузочного клапана 11 в исходном положении зафиксированы срезными элементами, причем усилие разрушения (осевая нагрузка) срезных элементов разгрузочного клапана 11 превышает усилие разрушения срезных элементов пакера 6. Это необходимо для того, чтобы при взаимодействии хвостовика 10 с забоем скважины сначала можно было бы запакеровать зону перфорации (кольцевое пространство 7), а затем ввести в работу разгрузочный клапан 11. Приемная камера 3 может быть выполнена из НКТ (15-30 труб) и благодаря разгрузочному клапану 11 и клапану 13 глушения находится под атмосферным давлением.

Установка работает следующим образом.

На устье скважины согласно технологической схеме монтируют установку и производят спуск в скважину. При дохождении до забоя хвостовика 10, производят разгрузку на забой, разрушаются срезные элементы, фиксирующие подвижную часть пакера 6, который перекрывает кольцевое пространство, изолируя тем самым кольцевое пространство 7 зоны перфорации от остальной части кольцевого пространства 8 скважины. При дальнейшем осевом перемещении происходит разрушение срезных элементов, фиксирующих подвижную часть разгрузочного клапана 11, последний срабатывает в положение "открыто". Под действием перепада давления поток скважинной жидкости с большой скоростью устремится в приемную камеру 3, заполняя ее, при этом откроется клапан 13 глушения. Обратному перемещению скважинной жидкости будет препятствовать обратный клапан 12. Происходит выравнивание давлений внутри колонны 1 НКТ и затрубном пространстве. Далее приступают к нагнетанию с поверхности в колонну 1 НКТ рабочей жидкости, например используя агрегат типа ЦА-320. Рабочая жидкость поступает в узел 4 очистки, сначала попадая через входные тангенциальные каналы 15 в фильтр-отстойник 14 снаружи обтекателя 17. Под действием центробежных сил происходит отделение крупных частиц шлама. Затем поток рабочей жидкости меняет направление движения на 180^o и устремляется с внутренней стороны обтекателя 17 в фильтрующий патрубок 16. В результате рабочая жидкость, пройдя грубую и среднюю очистку, поступает в струйный насос 5. Шлам оседает в фильтре-отстойнике 14. В камере смешения струйного насоса 5 создается разряжение, клапан 13 глушения открывается и скважинная жидкость начинает поступать в камеру смешения, где соединяется с рабочей жидкостью и выносится в затрубное пространство, перемещаясь по кольцевому пространству 8, она выносится на поверхность. В результате депрессии, которая регулируется работой струйного насоса, из зоны перфорации и призабойной зоны скважины удаляются осадки, кольмотанты, примеси, шлам и грязь, скважина очищается и осваивается. При выполнении спуско-подъемных операций полость колонны 1 НКТ сообщается с затрубным пространством через запорно-сливной клапан 2 и струйный насос 5. Наличие запорно-сливного клапана 2 позволяет осуществить обратную промывку, минуя струйный насос 5 и узел 4 очистки.

Использование изобретения позволяет сократить затраты времени и повысить качество выполнения работ по очистке и/или освоению скважины.

Литература 1. Авторское свидетельство N 540029, кл. E 21 B 37/08, 1977.

2. Патент РФ N 2068079, кл. E 21 B 37/00, 1996.

Формула изобретения

1. Установка для гидровакуумной обработки скважины, содержащая колонну насосно-компрессорных труб с запорно-сливным клапаном, пакером и расположенным ниже пакера фильтром с хвостовиком, приемную камеру, размещенную над пакером и гидравлически связанную с полостью фильтра через установленные последовательно разгрузочный и обратный клапаны, отличающаяся тем, что она снабжена узлом очистки рабочей жидкости и струйным насосом, встроенными в колонну насосно-компрессорных труб между приемной камерой и запорно-сливным клапаном, при этом приемная камера в верхней части имеет клапан глушения, изолирующий ее от полости выше расположенной части колонны насосно-компрессорных труб, а узел очистки рабочей жидкости выполнен в виде фильтра-отстойника с входными тангенциальными каналами для грубой очистки и фильтрующего патрубка для средней очистки.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что подвижные части пакера и разгрузочного клапана в исходном положении зафиксированы срезными элементами.

3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что усилие разрушения срезных элементов разгрузочного клапана превышает усилие разрушения срезных элементов пакера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2