Устройство для избирательной имплозионной обработки продуктивного пласта

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для имплозионного воздействия на пласт. Устройство содержит трубчатый корпус с присоединительной резьбой, упор и толкатель. Кроме того, устройство содержит верхний и нижний пакерующие элементы, установленные по концам, штифты, камеру низкого давления и клапан. При этом верхний и нижний пакерующие элементы выполнены в виде бочкообразных манжет. Причем верхний пакерующий элемент расположен на наружной поверхности трубчатого корпуса, а нижний пакерующий элемент установлен на наружной поверхности толкателя, который выполнен заглушенным снизу и имеет возможность взаимодействия с забоем скважины. Упор оснащен радиальными отверстиями и телескопически снаружи размещен на наружных поверхностях трубчатого корпуса и толкателя с возможностью взаимодействия с верхним и нижним пакерующими элементами. Причем в исходном положении толкатель относительно упора зафиксирован нижним срезным штифтом, а трубчатый корпус относительно упора зафиксирован верхним срезным штифтом. При этом усилие разрушения верхнего срезного штифта выше усилия разрушения нижнего срезного штифта. Внутри трубчатого корпуса и толкателя телескопически установлена втулка. Выше втулки трубчатый корпус оснащен внутренней кольцевой выборкой. В исходном положении втулка снизу упирается в разрушаемый элемент, установленный в толкатель, и герметично разъединяет радиальные отверстия упора с камерой низкого давления. В рабочем положении радиальные отверстия упора имеют возможность гидравлического сообщения пласта с камерой низкого давления после воздействия внутренней кольцевой выборки трубчатого корпуса на верхний торец втулки с разрушением пальца и перемещения втулки вниз. Клапан установлен в верхней части трубчатого корпуса и выполнен сбивным. Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение надежности работы устройства и повышение качества очистки пласта. 2 ил.

 

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для имплозионного воздействия на пласт.

Известно устройство для разработки и импульсной обработки продуктивного пласта скважины (патент RU №2378505, МПК E21B 43/25, опубл. 10.01.2010 г. в бюл. №1), включающее заглушенный в нижней торцевой части цилиндрический корпус с боковыми отверстиями и установленный в нем с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с клапаном, приводимый в действие при помощи штанг устьевым приводом, при этом оно дополнительно оснащено хвостовиком с дополнительным клапаном и пакером, установленным над пластом и перекрывающим пространство между хвостовиком и стенками скважины, причем входные каналы хвостовика расположены ниже продуктивного пласта, при этом цилиндрический корпус снизу оборудован полым патрубком, сверху сообщенным с боковыми отверстиями, а снизу оборудованным ниппелем, выполненным с возможностью герметичного взаимодействия изнутри с хвостовиком, причем штанги выполнены с возможностью регулирования длины, при этом боковые отверстия изготовлены на определенном расстоянии от нижней торцевой части цилиндрического корпуса в зависимости от максимально допустимой амплитуды импульсной обработки продуктивного пласта.

Недостатками данного устройства являются:

- во-первых, низкая эффективность очистки, связанная с тем, что устройство создает неглубокую депрессию на пласт;

- во-вторых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей (колонна штанг, устьевой привод);

- в-третьих, устройство не имеет нижнего пакера, что снижает качество обработки продуктивного пласта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для избирательной имплозионной обработки продуктивного пласта (патент RU №2563551, МПК E21B 43/25, опубл. 20.09.2000 г. в бюл. №26), содержащее трубчатый корпус с присоединительной резьбой и радиальными отверстиями, верхний и нижний пакерующие узлы, установленные по концам, и клапан, при этом нижний пакерующий элемент выполнен в виде самоуплотняющей манжеты, размещенной в кожухе, связанном с толкателем штифтами, пропущенными через продольные сквозные пазы корпуса, и контактирующем с хвостовиками заякоривающих плашек, снабженных пружинами сжатия с фрикционными накладками, при этом хвостовая часть нижнего упора верхнего пакерующего элемента выполнена конической с радиальными отверстиями в ответ радиальных отверстий корпуса с возможностью их совпадения при полной разгрузке устройства и установлена с возможностью взаимодействия при работе с плашками, причем нижняя часть полости корпуса перекрыта заглушкой с установленным в ней клапаном и образует вместе с внутренними стенками корпуса камеру низкого давления.

Недостатками данного устройства являются:

- во-первых, сложность конструкции устройства, обусловленная большим количеством узлов и деталей (заякоривающие плашки, пружины, фрикционные накладки), и, как следствие, высокая стоимость изготовления;

- во-вторых, низкое качество имплозионной очистки пласта, связанное со слабой герметизирующей способностью самоуплотняющейся манжеты, которая при мгновенной глубокой депрессии «охлопывается», и устройство теряет герметичность. В результате пластовая жидкость уходит под устройство, а не в камеру низкого давления устройства;

- в-третьих, низкая надежность работы устройства, связанная с наличием клапана в конструкции устройства, который в процессе имплозионной обработки забивается шламом и песком и не выполняет свои функции по перепуску пластовой жидкости. В результате при подъеме устройства на устье скважины пластовая жидкость изливается на устье скважины, загрязняя прискважинную территорию.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции устройства и снижение стоимости изготовления, а также повышение качества имплозионной очистки пласта и надежности работы устройства.

Поставленная техническая задача решается устройством для избирательной имплозионной обработки продуктивного пласта, содержащим трубчатый корпус с присоединительной резьбой, упор и толкатель, верхний и нижний пакерующие элементы, установленные по концам, штифты, камеру низкого давления, клапан.

Новым является то, что верхний и нижний пакерующие элементы выполнены в виде бочкообразных манжет, причем верхний пакерующий элемент расположен на наружной поверхности трубчатого корпуса, а нижний пакерующий элемент установлен на наружной поверхности толкателя, который выполнен заглушенным снизу и имеет возможность взаимодействия с забоем скважины, при этом упор оснащен радиальными отверстиями и телескопически снаружи размещен на наружных поверхностях трубчатого корпуса и толкателя с возможностью взаимодействия с верхним и нижним пакерующими элементами, причем в исходном положении толкатель относительно упора зафиксирован нижним срезным штифтом, а трубчатый корпус относительно упора зафиксирован верхним срезным штифтом, при этом усилие разрушения верхнего срезного штифта выше усилия разрушения нижнего срезного штифта, внутри трубчатого корпуса и толкателя телескопически установлена втулка, при этом выше втулки трубчатый корпус оснащен внутренней кольцевой выборкой, при этом в исходном положении втулка снизу упирается в разрушаемый элемент, установленный в толкатель, и герметично разъединяет радиальные отверстия упора с камерой низкого давления, причем в рабочем положении радиальные отверстия упора имеют возможность гидравлического сообщения пласта с камерой низкого давления после воздействия внутренней кольцевой выборки трубчатого корпуса на верхний торец втулки с разрушением пальца и перемещения втулки вниз, при этом клапан установлен в верхней части трубчатого корпуса и выполнен сбивным.

На фиг.1 и 2 схематично в продольном разрезе представлено предлагаемое устройство для избирательной имплозионной обработки продуктивного пласта

Устройство для избирательной имплозионной обработки продуктивного пласта содержит трубчатый корпус 1 (см. фиг.1) с присоединительной резьбой 2, упор 3 и толкатель 4, верхний 5 и нижний 6 пакерующие элементы, установленные по концам устройства.

Верхний 5 и нижний 6 пакерующие элементы выполнены в виде бочкообразных манжет. Верхний пакерующий элемент 5 расположен на наружной поверхности трубчатого корпуса 1, а нижний пакерующий элемент 6 установлен на наружной поверхности толкателя 4. Толкатель 4 выполнен заглушенным снизу и имеет возможность взаимодействия с забоем 7 (см. фиг.2) скважины 8.

Упор 3 (см. фиг.1) оснащен радиальными отверстиями 9 и телескопически снаружи размещен на наружных поверхностях трубчатого корпуса 1 и толкателя 4 с возможностью взаимодействия с верхним 5 и нижним 6 пакерующими элементами.

В исходном положении толкатель 4 относительно упора 3 зафиксирован нижним срезным штифтом 10, а трубчатый корпус 1 относительно упора 3 зафиксирован верхним срезным штифтом 11.

Усилие разрушения верхнего срезного штифта 10 выше усилия разрушения нижнего срезного штифта 9. Например, усилие разрушения нижнего срезного штифта 10 составляет 5,0·104 Н, а усилие разрушения верхнего срезного штифта 10 составляет 8.0·104 Н.

Внутри трубчатого корпуса 1 и толкателя 4 телескопически установлена втулка 12 (см. фиг.2).

Выше втулки 12 трубчатый корпус 1 оснащен внутренней кольцевой выборкой 13 и имеет возможность взаимодействия с верхним торцом 14 втулки 12.

В исходном положении втулка 12 (см. фиг.1) снизу упирается в разрушаемый элемент 15, установленный в толкатель 4, и герметично разъединяет радиальные отверстия 9 упора 3 с камерой низкого давления 16 (см. фиг.2).

В рабочем положении радиальные отверстия 8 (см. фиг.1) упора 3 имеют возможность гидравлического сообщения пласта 17 (см. фиг.2) с камерой низкого давления 16 (см. фиг.1 и 2) после воздействия внутренней кольцевой выборки 13 трубчатого корпуса 1 на верхний торец 14 втулки 12 с разрушением пальца 15 и перемещения втулки 12 вниз до упора в заглушку толкателя 4. Клапан 18 установлен в верхней части трубчатого корпуса 1 и выполнен сбивным. Несанкционированные перетоки жидкости исключаются уплотнительными кольцами 19.

Устройство для избирательной имплозионной обработки продуктивного пласта работает следующим образом.

Устройство для избирательной имплозионной обработки продуктивного пласта в сборе, как показано на фиг. 1, на устье скважины присоединяют к нижнему концу колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) 20, например, колонны НКТ диаметром 73 мм посредством присоединительной резьбы 2.

Устройство на колонне НКТ 20 спускают в скважину 8 до упора в забой 7, так чтобы при этом нижний пакерующий элемент 6 находился ниже пласта 17 (см. фиг.2), а верхний пакерующий элемент 5 размещался выше пласта 17.

Для этого в процессе спуска устройства регулируют длину толкателя 4 наращиванием труб. Толкатель 4 представляет собой колонну труб, например колонну насосно-компрессорных труб диаметром 73 мм с заглушкой на нижнем конце.

После упора устройства в забой 7 скважины 8 производят разгрузку колонны НКТ 20 на забой 7, например на 55·104 Н, при этом разрушается нижний срезной штифт 10 и нижний пакерующий элемент 6, выполненный в виде бочкообразной манжеты, сжимается и, радиально расширяясь, герметично прижимается к стенкам скважины 8.

Далее разгрузку колонны НКТ 20 продолжают, например, на 8,5·104 Н, при этом разрушается верхний срезной штифт 11 и верхний пакерующий элемент 5, выполненный в виде бочкообразной манжеты, сжимается и, радиально расширяясь, герметично прижимается к стенкам скважины 8. Одновременно с этим внутренняя кольцевая выборка 13 трубчатого корпуса 1 воздействует на верхний торец 13 втулки 12, при этом происходит срезание пальца 15 и перемещение втулки 12 вниз.

В результате радиальные отверстия 9 упора 3 сообщают пласт 17 через затрубное пространство 21 с камерой низкого давления 16.

За счет разности давлений в пласте 17 и камере низкого давления 16 жидкость, находящаяся в интервале пласта 17, мгновенно устремляется в полость камеры низкого давления 16, происходит сильная и глубокая депрессия на пласт, при которой все загрязняющие пласт вещества вместе с пластовой жидкостью выходят из пласта 17, очищая тем самым поры и каналы притока продукции пласта 17.

Благодаря разобщению пакерующими элементами 5 и 6 интервала продуктивного пласта 17 от выше и ниже лежащих пластов максимальное воздействие производится избирательно только на продуктивный пласт 17, глубокая мгновенная депрессия на пласт 17, при этом может разрушительно воздействовать на крепь скважины из-за резкого снижения давления на забое.

Для предотвращения этого силу депрессии на пласт 17 регулируют путем долива жидкости в полость камеры низкого давления 16 по колонне НКТ 20, тем самым обеспечивают сохранность целостности крепи скважины 8 между пластами.

По окончании избирательной имплозионной обработки продуктивного пласта 17 в колонну НКТ 20 с устья скважины 8 сбрасывают отрезок штанги, например, длиной 1,5 м и диаметром 22 мм, который разрушает сбивной клапан 18 и сообщает внутреннее пространство колонны НКТ 20 с затрубным пространством 21 скважины 8. В результате в процессе подъема колонны НКТ 20 с устройством слив жидкости из нее осуществляется через отверстие сбивного клапана 18 в скважину 8.

Устройство для избирательной имплозионной обработки продуктивного пласта имеет простую конструкцию и низкую стоимость изготовления. Также повышается надежность работы устройства, так как клапан выполнен сбивным, а разрушают его после проведения имплозионной обработки продуктивного пласта, что исключает его засорение шламом, песком и грязью и гарантирует то, что пластовая жидкость из колонны переливается в скважину, а не изливается на устье скважины, загрязняя прискважинную территорию. Кроме того, повышается качество очистки пласта за счет сильной, глубокой и избирательной депрессии, которая обеспечивается гарантированным отсечением продуктивного пласта двумя пакерующими элементами, выполненными в виде бочкообразных манжет.

Устройство для избирательной имплозионной обработки продуктивного пласта, содержащее трубчатый корпус с присоединительной резьбой, упор и толкатель, верхний и нижний пакерующие элементы, установленные по концам, штифты, камеру низкого давления и клапан, отличающееся тем, что верхний и нижний пакерующие элементы выполнены в виде бочкообразных манжет, причем верхний пакерующий элемент расположен на наружной поверхности трубчатого корпуса, а нижний пакерующий элемент установлен на наружной поверхности толкателя, который выполнен заглушенным снизу и имеет возможность взаимодействия с забоем скважины, при этом упор оснащен радиальными отверстиями и телескопически снаружи размещен на наружных поверхностях трубчатого корпуса и толкателя с возможностью взаимодействия с верхним и нижним пакерующими элементами, причем в исходном положении толкатель относительно упора зафиксирован нижним срезным штифтом, а трубчатый корпус относительно упора зафиксирован верхним срезным штифтом, при этом усилие разрушения верхнего срезного штифта выше усилия разрушения нижнего срезного штифта, внутри трубчатого корпуса и толкателя телескопически установлена втулка, при этом выше втулки трубчатый корпус оснащен внутренней кольцевой выборкой, при этом в исходном положении втулка снизу упирается в разрушаемый элемент, установленный в толкатель, и герметично разъединяет радиальные отверстия упора с камерой низкого давления, причем в рабочем положении радиальные отверстия упора имеют возможность гидравлического сообщения пласта с камерой низкого давления после воздействия внутренней кольцевой выборки трубчатого корпуса на верхний торец втулки с разрушением пальца и перемещения втулки вниз, при этом клапан установлен в верхней части трубчатого корпуса и выполнен сбивным.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обработке призабойной зоны в горизонтальных стволах скважин, пробуренных в залежи битумов и разрабатываемых термическим методом.

Изобретение относится к системе питания наземного оборудования буровой скважины. Техническим результатом является повышение эффективности, гибкости и производительности системы питания наземного скважинного оборудования.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при обработке призабойной зоны добывающей скважины. Способ обработки призабойной зоны добывающей скважины включает заполнение интервала продуктивного пласта скважины растворителем асфальтосмолистых и парафиногидратных отложений с частичной его задавкой в призабойную зону скважины.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации угольных пластов с целью повышения безопасности работ в шахтах, а также для добычи метана из угольных пластов через скважины, пробуренные с поверхности или из горных выработок.
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных нефтяных и газовых скважин, понизившегося вследствие кольматации призабойной зоны асфальтосмолопарафиновыми образованиями и мехпримесями.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи добывающих скважин при многократном гидроимпульсном воздействии на пласт.

Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно к способам возбуждения скважин. Техническим результатом является упрощение способа при повышении производительности.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при акустическом воздействии на продуктивные пласты для интенсификации добычи нефти, воды и других текучих сред из скважин.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов при их эксплуатации скважинными глубинно-насосными установками.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, преимущественно к добыче вязкой и сверхвязкой нефти, а также может быть использовано для интенсификации добычи нефти, осложненной вязкими составляющими и отложениями.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения отдачи сырья углеводородной залежи на различных стадиях ее эксплуатации путем непосредственного воздействия на залежь упругими механическими колебаниями заданной интенсивности и частоты.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи добывающих скважин при многократном гидроимпульсном воздействии на пласт.

Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно к способам возбуждения скважин. Техническим результатом является упрощение способа при повышении производительности.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при акустическом воздействии на продуктивные пласты для интенсификации добычи нефти, воды и других текучих сред из скважин.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов при их эксплуатации скважинными глубинно-насосными установками.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, преимущественно к добыче вязкой и сверхвязкой нефти, а также может быть использовано для интенсификации добычи нефти, осложненной вязкими составляющими и отложениями.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Способ включает стадию вибросейсмического воздействия на пласт с помощью генератора упругих волн.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для реализации вибросейсмического ударного воздействия при повышении нефтеотдачи пластов. Установка содержит ударник для нанесения ударов, расположенное в стволе скважины подъемное устройство, связанное с ударником, и наковальню.

Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно к устройствам для возбуждения скважин. Техническим результатом является повышение надежности и производительности устройства.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для дегазации угольных пластов. Способ включает создание полости в угольном пласте посредством циклического увеличения и снижения давления жидкости в шпуре и воздействия на пласт низкочастотными импульсами давления при увеличении давления жидкости в скважине.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения объема откачиваемого флюида, повышения коэффициента извлечения нефти, ее дебита, а также для уменьшения выпадения на элементах скважинного пространства естественных гидратных и гидрато-углеводородных отложений. Способ воздействия на скважинное пространство при добыче углеводородного сырья заключается в размещении в основании погружного электродвигателя установки электроцентробежного насоса устройства с излучателем и управляемым генератором для создания электромагнитного волнового поля во внутрискважинном пространстве. При этом излучение электромагнитного волнового поля обеспечивают на резонансной для внутрискважинного пространства частоте. Частоту определяют в процессе тестирования. Причем процесс тестирования осуществляют с заданной периодичностью, а в периоды времени между тестированием генератор переводят в режим резонансной частоты внутрискважинного пространства, определенной в процессе тестирования, с обеспечением формирования излучателем стоячих электромагнитных волн вдоль оси скважинного пространства. Техническим результатом является повышение эффективности добычи нефти.
Наверх