Циркуляционная обвязка для сооружения гравийного фильтра

жерелье ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) ЦИРКУЛЯЦИОННАЯ ОБВЯЗКА ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ГРАВИЙНОГО ФИЛЪТРА (57) Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение эффективности процесса сооружения гравийного фильтра. Для этого в выходном патрубке 27 установлена регулируемая диафрагма 26, на герметичном бункере 19 размещен вибратор 21. Устройство имеет цилиндрическую емкость 30 с отверстием 31 в днище 32 и с эксцентричным входным патрубком 34 в нижней части, с опорами 33 для размещения ее в заполненном жидкостью отстойнике 6, выполненном на поверхности. Устройство та кже и меет входной патрубок 22 герметичного бункера 19, соединенный со сливной магистралью 14 бункера 19. С патрубком 34 связан выходной патрубок 27: На емкости 30 размещен всасывающий патрубок 35. Гравийную смесь приготавливают в емкости 30 при закрученном потоке, обеспечивающимся расположением патрубка 34. Для поддержания расхода жидкости-носителя с гравием, поступающего в емкость 30, равного расходу смеси в нагнетательной магистрали в днище 32 выполнено отверстие диаметром 80 -20 мм. Через это отверстие из отстойника 29 в емкость 30 поступает жидкость-носитель с расходом, обеспечивающим компенсацию поглощения жидкости-носителя в скважине. В процессе закачки уровень в емкости поддерживается равным уровню в отстойнике 29. 1 ил.17 65 1 О 5 20 25 30 35 40 Устройство работает следующим образом.В скважину 2 устанавливают фильтро вую колонну 3 с основным 4, контрольным 5 фильтрами и отстойником 6. Кольцевое пространство между обсадной1 и фильтровой 3 колоннами изолируют герметизирующи ми элементами 12. Внутрь фил ьтровой колонны 3 на вспомогательной колонне 50 7 спускают распределительный узел 8 и водоподьемную 9 колонну со свабом 10, причем распределительный узел 8 фиксируют на расчетном расстоянии от верхних отверстий основного 4 фильтра. Сваб 10 в фиксированном положении герметизирует кольцевое пространство между фильтровой 3 и водо- подъемной 9 колоннами в интервале между н+в, +нси;репрессия ндавление;нты местных иний циркуляци е ) - расход см ЪР - расчетная Рпв - пл астовое; И - коэффици сопротивл тсмы; тколичеств линейных ционной слинеиных нной систныхци р к ус 5 о участков м сопротивленийистемы; Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при сооружении гра в и й ного фил ьтра в с к в а жи не.Цель изобретения - повышение эффективности процесса сооружения грави йного фильтра,На чертеже представлена циркуляционная обвязка для закачки гравия в скважину.Устройство для сооружения гравийного фильтра 1 в скважине 2 содержит фильтровую колонну 3 с основным 4 и контрольным 5 фильтрами, отстойником 6. Внутри фильтровой колонны 3 зафиксированы и последовательно установлены вспомогательная 7, распределительный узел 8 и водо- подъемная 9 колонны со свабом 10, изолирующим кольцевое пространство между фильтровой 3 и водоподьемной 9 колоннами и установленным в интервале между основным 4 и контрольным 5 фильтрами. На устье скважины между обсадной 11 и фильтровой 3 колоннами установлен герметизирующий элемент 12. На фильтровой колонне 3 установлен превентор 13 со сливной магистралью 14, К насосному агрегату 15 с нагнетательным патрубком 16 подсоединена нагнетательная магистраль 17 с установленным на ней манометром 18. Сливная магистраль 14 подсое 1 инена к смеси- тельному агрегату, состоящему из герметичного бункера 19 с загрузочным люком 20, вибратором 21, входным патрубком 22 с манометром 23, который соединен со сливной магистралью 14, и выходным иатрубком 24 с манометром 25 и регулируемой диафрагмой 26, установленной в выходном патрубке 27, которая регулируется вентилем 28. В отстойнике 29, заполненном жидкостью соору. женном на поверхности, установлена цилиндрическая емкость 30 с отверстием 31 в днище 32, опорами 33 и эксцентричным входным патрубком 34 в нижней части, соединенным с выходным патрубком 24 герметичного бунк ра 19. Диаметр отверстия 3 равен 80 -20 мм. Всасывающий патрубок 35 насосного агрегата размещен в цилиндрической емкости 30. сновным 4 и контрольным 5 фильтрами. На устье скважины 2 устанавливают превентор 13 со сливной магистралью 4.В герметичный бункер 19 через загрузочный люк 20 загружают гравий в объеме, равном расчетному объему гравийного 1 фильтра. В процессе загрузки гравий в бункере 19 уплотняют путем периодического включения вибратора 2. Входной патрубок 22 герметичного бункера 19 после его заполнения гравием соединяют гибким шлангом со сливной магистралью 14 превентора 13, установленного на устье скважины 2, Выходной патрубок 24 герметичного бункера соединяют гибким шлангом с входным патрубком 34, установленным эксцентрично по касательной к поверхности цилиндрической емкости 30. Цилиндрическую емкость 30 устанавливают на опоры 33 и опускают в отстойник 29. Внутрь цилиндрической емкости 30 опускают всасывающий патрубок 35 (планг) насосного агрегата 15. Нагнетательную магистраль 7 от насосного агрегата 15 соединяют гибким плангом со вспомогательной колонной 7.При включении насосного агрегата 15 жидкость-носитель забирается через всасывающий патрубок 35 и закачивается через нагнетательную магистраль 17, всномогательную колонну 7 и распределительный узел 8 в интервал формирования гравийного фильтра 1. Гравий в месте формировани 5 филь р а Откл яы Бсетс 51, и ж идкостьноситсль фильтруется в нисходящем потоке через намытый слой гравия и контрольный фильтр 5 и далее в восходящем потоке по водоподъемной 9 колонне, пройдя через распределительный узел 8 и кольцевое пространство между фильтровой 3 и вспомога. тельной 7 колоннами, поступает в спивную магистраль 4 превентора 13, отку ьа через входной патрубок 22 подается в герметичный бункер 19. В нем она фильтруется через гравий и по выходному патрубку 24 через диафрагму 26, гибкий шланг и входной эксцентричный патрубок 34 поступает в цилиндрическую емкость 30.Расход смеси выбирается таким образом, чтобы в процессе закачки в скважине 2 создавалась репрессия (0,03 - 1,5 М а), обеспечивающая поддержание стенок скважины 2 в устойчивом положении и минимизацию поглоцения жидкости-носителя, при этомН, Нв - коэффициенты сопротивления гравийного фильтра в скважине и герметичного бункера.Регулированием диафрагмы 26 вентилем 28 обеспечивают заданную подачу гравия в цилиндрическую емкость 30, где приготовляется смесь расчетной концентрации. С целью исключения зависания гравия у выходного патрубка 24 герметичного бункера 19 периодически включают вибратор 21 и осуществляют вибрационное воздействие на частицы.Потери напора в герметичном бункере 19 в начале промывки соответствуют потерям напора в гравийном 1 фильтре в конечный момент сооружения фильтра. Давление в нагнетательной магистрали 17 в процессе закачки и репрессия на пласт поддерживаются постоянными, так как при опорожнения герметичного бункера 19 потери напора в цем уменьшаются на величину, соответствующую величине увеличения потерь напора в наматываемом гравийном 1 фильтре. Таким образом, уменьшение сопротивления и потерь напора в герметичном бункере на поверхности компенсирует увеличение сопротивления и потерь напора в намываемом гравийном 1 фильтре в скважине 2.Гравийная смесь приготовляется в цилиндрической емкости 30 при закрученном потоке, обеспечивающимся эксцентричным расположением входного 34 патрубка. С целью поддержания расхода жидкости-носителя с гравием, поступающего в цилиндрическую емкость 30, равного расходу смеси в цагнетательцой 17 магистрали в днище 32 емкости 30, выполнено отверстие диаметром 8020 мм, через которое из отстоиника 29 в емкость 30 поступает жидкость-носитель с расходом, обеспечивающим компенсацию поглощения жидкости-носителя в скважине 2. Б процессе закачки уровень в цилиндрической емкости 30 поддерживается равным уровню в отстойнике 29. По мере опорожнения герметичногобункера 19 давление, фиксируемое манометром 23, приближается к величине, фиксируемой манометром 25. При соответствии показаний манометром 23 и 25 при включенном вибраторе 21 полагают, что в скважину 2 закачац расчетный объем гравия, и работы по сооружению гравийного фильтра прекращают.Пример. Расчетный объем гравия, подлежащего закачке в скважину, составил 0,62 м при площади поперечного сечения гравийного фильтра 0,07 м и высоте 8,9 м. На поверхности в герметичный бункер, выполненный из трубы 0=296 мм длиной 9 м, через загрузочный люк засыпали фракционирова нный гравий. В процессе заполнения бункера периодически включали вибратор, установленный на корпусе бункера. Цилиндрическая емкость был выполненаиз обсадной грубы Я=426 мм длиной 2 м с заваренным металлическим листом дном и приваренными лапами. В дццгце выполццлц 5 отверстие 0=80 мм. В нижней части емкости по касательной к поверхности вварилц входной патрубок 0=89 мм. Входной патрубок цилиндрической емкости соединили с выходным патрубком герметичного бункера гиб.ким шлангом, после чего цилиндрическую емкость спустили в отстойник. Уровень воды в емкости установил я таким же, как и в отстой ни ке.Входной патрубок герметичного бункера соединили со сливной магистралью пре вентора. Внутрь цилиндрической емкости спустили всасывающий шланг насосного агрегата, нагнетательную магистраль которого соединили со вспомогательной колонной 20 трх б.В процессе закачки требуемая репрессия на пласт, определенная в процессе разведочного бурения и соответствукпцая 0,62 МПа, установилась при расходе сме си 0,008 м/с. Начальный перепад давленияна герметичном бункере, наполненным гравием, составил 0,3 МПа, давление в нагнетательной магистрали ца насосном агрегате составило 1,02 МПа. По мере опорожнения бункера перепад давления на цем постеЗ 0 пенно уменьшался, а давление в нагнета.тельной магистрали ц следовательно репрессия на пласт, поддерживалась постоянными, равными 1,02 и 0,62 МПа соответственно.Расход гравия, поступающего в цилиндрическую емкость от герметичного бункера, регулировался вентилем, а равномерность поступления - вибрационным воздействием на частицы при включении вибратора. В цилиндрической емкости приготавливали смесь объемной концентрации 3 - -5,", для чего рас ход гравия, поступающего в цилиндрическуюемкость, составил около 3,2 10м/с.Через 33 мин с начала закачки перепад давления на герметичном бункере снизился до 0002 МПа и в течение 4 мин оставался постоянным. При включении вибЛ 5 ратора перепад давления на герметичномбункере не уменьшался, что свидетельствовало о закачке в скважину расчетного объема гравия и окончании работ.Г 1 ри сооружении гравийных фильтров сприменением предложенного устройства по лучили фильтры с высокими гидравлическими характеристиками. Удалось предотвратить поглощение жидкости. носителя ц кольматацию пласта и фильтра. Время освоения скважины уменьшилось более, чем в два раза, а удельные дебиты возросли ца 25 30 по сравнению со скважинами, пробуренными в аналогичных условиях ц оборудованных гравийными фильтрами по технологии прототипа.1497375 Формула изобретения Соста витель Е. МолчановаРедактор А. Долинич Техред И. Верес Корректор И. МускаВака з 442/37 Тираж 54 ПодписноеВН 11 ИП 11 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Гризвиотвеяно.издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 01 Циркуляционная обвязка для сооружения гравийного фильтра в скважине, содержащая установленную в скважине фильтровую колонну с основным и контрольным фильтрами и отстойником, зафиксированные внутри фильтровой колонны и последовательно установленные вспомогательную колонну, распределительный узел и водо- подъемную колонну со свабом, установленным между основным и контрольным фильтрами, герметизирующий элемент между обсадной и фильтровой колоннами, превентор со сливной магистралью, установленный на фильтровой колонне смесительный агрегат, выполненный в виде герметичного бункера с загрузочным люком, входным патрубком и выходным с манометром, и насосный агрегат со всасывающим патрубком и нагнетательным, подсоединенным к нагнетательной магистрали, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сооружения гравийного фильтра, она снабжена регулируемой диафрагмой, установленной в выходном патрубке, вибратором, размещенным на герметичном бункере, и цилиндрической емкостью с отверстием в днище, эксцентричным входным патрубком в нижней части и с опорами для размещения ее в заполненном жидкостью отстойнике, выполненном на поверхности, причем входной патрубок герметичного бункера соединен со сливной магистралью превентора, выходной патрубок - с эксцентричным входным патрубком цилиндрической емкости, а всасывающий патрубок насосного агрегата размещен в цилиндрической емкости.