Устройство для свабирования скважины

 

Изобретение относится к горной промышленности, а более конкретно - к технике воздействия на пласт пониженным гидростатическим давлением. Устройство для свабирования скважины содержит корпус-стакан с пружинными лепестками в верхней части. Устройство снабжено дополнительным стаканом с лепестками из эластичного материала, помещенным в корпусе-стакане. Лепестки дополнительного стакана перекрывают прорези корпуса-стакана и совместно деформируются с пружинными лепестками корпуса-стакана, герметизируя его прорези в рабочем положении устройства. Пружинные лепестки образованы путем выполнения продольных сквозных прорезей в верхней части стакана. Корпус-стакан выполнен из металла. Лепестки дополнительного стакана выполнены из резины. Пружинные лепестки выполнены с возможностью увеличения диаметра корпуса-стакана в рабочем положении устройства на 5-30%. При опускании в скважину устройство значительно уменьшается в диаметре для пропускания удовлетворительного количества жидкости, а при подъеме - расширяется до плотного контакта со стенками трубы с поджимом для компенсации износа. Плавно огибает имеющиеся в трубе включения (заусенцы, наплывы, мусор, ржавчина и т.п.) и достаточно хорошо уплотняет все зазоры. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а более конкретно - к технике воздействия на пласт пониженным гидростатическим давлением.

Известны устройства для понижения гидростатического давления столба жидкости в колонне в зоне пласта. Устройства представляют собой компрессоры, пластоиспытатели, имплозийные трубы и т. п. (см. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности. Утверждено Госгортехнадзором России 14 декабря 1992 года, М., ТОО "Авангард", 1993).

На практике наибольшее распространение получили компрессоры, так как технология их использования весьма проста, а результат достигается надежно. Технология заключается в понижении давления жидкости в зоне пласта путем продувки скважины сжатым воздухом.

Пластоиспытатели также понижают давление жидкости в зоне пласта путем пакеровки скважины и отсоса некоторого объема жидкости (несколько литров) из-под пакера.

Имплозийные трубы перед спуском в скважину герметизируются с сохранением в них атмосферного давления, а в зоне пласта производят разгерметизацию, в результате чего жидкость из скважины устремляются в трубу и на короткое время давление в зоне пласта понижается.

Известные устройства имеют следующие недостатки: при работе компенсаторами выходящий из скважины воздух насыщается взрывоопасными газами, что может привести к взрыву смеси; пластоиспытатели и имплозийные трубы являются малопроизводительными и понижают давление скважинной жидкости в зоне пласта лишь на короткое время, что не позволяет запустить пласт на постоянный приток нефти.

Эти недостатки устранены в известном устройстве, принятом за прототип. Известное устройство для свабирования скважины содержит корпус-стакан с пружинными лепестками в верхней части (К.И.Джафаров. Поршневое тартание. Журналы "Нефтяное хозяйство", 1995, N 5/6, с. 91-93).

Недостатками прототипа являются: - небольшое изменение диаметра устройства при опускании в скважину и при подъеме из скважины, что требует предварительной очистки труб, в которых работает устройство; - ухудшение работы устройства при его износе вследствие увеличения зазора между устройством и трубой; - затруднительное опускание устройства в скважину, так как его диаметр оставляет между устройством и трубой малый зазор для прохода жидкости.

Задачей заявляемого изобретения является создание устройства для свабирования скважины, лишенное перечисленных недостатков и имеющего техническим результатом следующее: при опускании в скважину устройство значительно уменьшается в диаметре для пропускания удовлетворительного количества жидкости, а при подъеме - расширяется до плотного контакта со стенками трубы с поджимом для компенсации износа и с плавным огибанием имеющихся в трубе включений (заусенцев, наплывов, мусора, ржавчины и т.п.) и с достаточно хорошим уплотнением всех зазоров.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве для свабирования скважины, содержащем корпус-стакан с пружинными лепестками в верхней части, согласно изобретению, устройство снабжено дополнительным стаканом с лепестками из эластичного материала, помещенным в корпусе-стакане, при этом лепестки дополнительного стакана перекрывают прорези корпуса- стакана и выполнены с возможностью совместной деформации с пружинными лепестками корпуса-стакана с герметизацией его прорезей в рабочем положении устройства; пружинные лепестки образованы путем выполнения продольных сквозных прорезей в верхней части стакана; корпус-стакан выполнен из металла; лепестки дополнительного стакана выполнены из резины; пружинные лепестки выполнены с возможностью увеличения диаметра корпуса-стакана в рабочем положении устройства на 5-30%.

Выполнение пружинных лепестков на корпусе-стакане и лепестков из эластичного материала на дополнительном стакане в их верхних частях позволяет им совместно деформироваться со значительным изменением их диаметров (на 5-30%). Конструкция обеспечивает наличие достаточного зазора для прохода жидкости при спуске устройства в скважину, а при подъеме гибкие лепестки плотно прижимаются друг к другу и к стенке трубы, обеспечивая качественное уплотнение, компенсацию износа лепестков и гибкий обход различных препятствий на стенках трубы. Выполнение лепестков дополнительного стакана из резины еще более улучшает указанные качества устройства. Выполнение корпуса-стакана из металла и постоянная компенсация износа его лепестков за счет их упругого прижима к трубе повышают износостойкость лепестков. Гибкость лепестков, выполнение их из эластичного материала, особенно из резины, обеспечивает надежное уплотнение всех зазоров, в том числе зазоров в прорезях корпуса-стакана, что увеличивает производительность устройства. Выполнение сквозных прорезей в верхней части стакана для образования лепестков значительно упрощает конструкцию устройства и повышает надежность его в работе.

На чертежах представлены вид сбоку устройства (фиг. 1) и его разрез А-А (фиг. 2). Устройство содержит корпус-стакан 1 с пружинными лепестками 2 в его верхней части, дополнительный стакан 3 с лепестками 4 из эластичного материала. Стакан 3 установлен в корпусе-стакане 1. Лепестки 4 дополнительного стакана 3 перекрывают прорези 5 корпуса-стакана 1 и выполнены с возможностью совместной деформации с пружинными лепестками 2. Для упрощения конструкции устройства пружинные лепестки 2 образованы путем выполнения продольных сквозных прорезей 5 в верхней части корпуса- стакана 1.

Устройство работает следующим образом. При спуске устройства в скважину пружинные лепестки 2 и лепестки 4 отжимаются встречным потоком жидкости, пропуская ее. При подъеме устройства давление жидкости раздвигает лепестки 2 и 4 изнутри и плотно прижимают их к стенке трубы, исключая все зазоры. Таким образом, жидкость вынуждена транспортироваться вверх вместе с устройством. В процессе износа пружинные лепестки 2 прижимаются к стенке трубы лепестками 4, в результате чего устройство обеспечивает еще лучшее уплотнение, а следовательно, и повышенную производительность.

Эффективность работы предложенного устройства превышает эффективность работы прототипа в 2-3 раза.

Формула изобретения

1. Устройство для свабирования скважины, содержащее корпус-стакан с пружинными лепестками, образованными путем выполнения продольных сквозных прорезей в верхней части стакана, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным стаканом с лепестками из эластичного материала, помещенным в корпусе-стакане, при этом лепестки дополнительного стакана перекрывают прорези корпуса-стакана и выполнены с возможностью совместной деформации с пружинными лепестками корпуса-стакана с герметизацией его прорезей в рабочем положении устройства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус-стакан выполнен из металла.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве эластичного материала лепестков использована резина.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пружинные лепестки выполнены с возможностью увеличения диаметра корпуса-стакана в рабочем положении устройства на 5 - 30%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2