Устройство для предотвращения пескования скважин

(23) Приоритет по делеи изобретений н открытий(72)Авторы изобретения роизводственное обдобычи нефти Миниснности СССР учно тода инение и ства неф 71) Заявитель ромьш 54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПЕСКОВАНИЯСКВАЖИН Недостаток его заключается в том что при спуске Фильтра в скважину сальник непрерывно трется о шерохова тые стенки обсадных труб. Особенно значительные нарушения сальника про исходят при прохождении стыков труб в муфтовых соединениях. Причем с ростом глубины скважины истирание ( нарушение ) сальника увеличивается. Кроме того, после спуска фильтра сальник устанавливается в необработанной шероховатой части обсадных труб, что приводит к необходимости выполнения ремонтных работ с целью устранения пескования скважин, Иногд эти работы проводят сразу же после освоения скважины или в процессе его Изобретение относится к тельству и ремонту буровых и может быть использовано новке фильтров для борьбы нием нефтяных, водяных и д жин, продуктивные пласты к сложены рыхлыми или слабос строискважин ри ус с пескова ругих сква- оторых ментир породами. тно устро анн о для предотвражин, включающеенадфильтровую ескования с с сальником щенияфильтртрубуНедв том,ства заключается статок устр что констру ции существующихвершены и проценважин через них а е не альн являющих ск еще сравнительно вь Наиболее близким хническим решевляется устыполнен я.зобретения вышение нанием к предлага ащения песковап,ег ьильтр с на аправляющую вометизпруюший во 2. дежности работы устроис Поставленная цель до оиство для гает ия скважин, включ ильтровой трубой,трубком с кочастью конв надфильтроно снабжено и тем, что нической рфорированно становленной ронку и сальник, ге кольцевое пространс центричн ОП ИОАННЕ ввЗЗ 49ИЗОБРЕТЕНИЯвой трубе, а сальник размещен в кольценом зазоре между патрубком и надфильтровой трубой,На фиг. 1 представлено устройстводля предотвращения пескования в необсаженной продуктивной части скважины, на фиг. 2 - то же, в обсаженнойпродуктивной части скважины.(Устройство включает насосные трубы 1, патрубок 2 с конической перфорированной частью 3, пружину 4,сальник 5, надфильтровую трубу 6,центратор 7, обсадную ( эксплуатационную) колонну 8, фильтрующие элементы 9, продуктивный пласт 10, обратный клапан 11, направляющую воронку12, перфорированную, часть обсаднойкОлОнны 13, глубинный насос,14,Сначала собранный на поверхностифильтр 9 с сальниковым узлом 5 содержащим направляющую воронку 12,спускают в скважину до проектной глубины на спусковых трубах или штангах.С помощью центраторов 7 концентричноустанавливают фильтр на забой скважины, отсоединяют.от фильтра инструмент и спусковые трубы или штангиподнимают на поверхность. О1520 Затем в скважину спускают насос 30 ные или фонтанные трубы 1, оборудованные наконечником 2, содержащим внизу коническую часть и проходные отверстия, и концентрически, вводят его через направляюшую воронку 12, сальник 5 в надфильтровую трубу 6 ( в фильтр) . При этом обеспечивается герметизация кольцевого зазора между наконечником и фильтром. Эта герметизация достигается определенным Натягом, возникающим от контактного давления на участке соприкасающихся поверхностей уплотнительного элемента и наконечника.В зависимости от глубины скважины глубинный насос 14 устанавливают на 45 таком расстоянии от направляющей воронки, чтобы не было с ней касаний при растяжении насосных труб 1 во время работы этого насоса, Передача осевой знакопеременной нагрузки на 50 фильтр, действующий от растяжения насосных труб может отрицательно сказаться на фильтре и ускорить выход его из строя, Поэтому длина наконечника 2 при глубинно-насосной добыче 55 рекомендуется 1,2 м плюс длина растяжки насосных труб, При фонтанной добыче длина наконечника может быть рекомендована в пределах 1,5-2,0 и более метров, т.е. с учетом глубиныскважины и давления выталкивающего наконечника 2 из сальника 5. При установке Донтанных труб 1 на пьедестал Фонтанной арматуры они не должны касаться нижней муфтой направляющей воронки 12.Устройство работает следующим образом,Ввиду того, что кольцевой зазор между Фильтром и подъемными трубами надежно перекрыт сальником 5, через который пропущен прием глубинного насоса или фонтанного лифта, то при запуске скважины флюид продуктивного пласта 10, содержащий мехпримеси (песок), начнет поступать в скважину не иначе как через фильтр и далее отсепарированная им жидкость пойдет на прием подъемных труб. При этом столб жидкости в затрубном пространстве, в зависимости от интенсивности отбора, может опуститься от статического уровня до какого-то рабочего положения ( динамического уровня). А поскольку флюид пласта поступает на прием подъемных труб только через Фильтр, то движения жидкости вверх за надфильтровой трубой не происходит. Проникновению песка через башмак фильтра воспрепятствует обратный клапан 11. Исключением являютсяслучаи восстановления статического уровня после остановок скважин или. возможного небольшого подъема динамического уровня во время работы скважины. Но в этих случаях скорости движения жидкости по затрубному пространству вверх незначительны, так как эти процессы происходят в течение нескольких часов, а иногда и суток. Кроме того, объемы жидкости, поступающей в эатрубное пространство также незначительны. После остановки скважины какая-то часть объема уже отфильтрованной жидкости, находящейся в подъемных трубах, поступает в затрубное пространство и ускоряет восстановление статического уровня в скважине, что является положительным процессом. На основании этого подъема песка по затрубному пространству не происходит.Долговечность работы уплотнительноГо элемента сальника обеспечиваетсяприменением в местах уплотнениятам, где это необходимо, полированныхповерхностей, а также изготовлением.88334 уплотнительного элемента из известных современных материалов, обладающих большой износостойкостью, у которых объемные истирания при данных условиях работы настолько малы, что они могут компенсироваться поджимом, например, с помощью пружины 4. Поэтому уплотнительиый элемент сальника может сохранить свою работоспособность на весь период работы фильтра и заменяться только во время замены последнего.Использование устройства обеспечивает, по сравнению с существующими, следующие преимущества:а) повышение надежности и долговечности работы сальника за счет применения полированных поверхностей во всех необходимых местах его уплотнения, повышения контактного давления на участке герметизации уплотнительного элемента и транспорт сальника по стволу скважины без повреждения этого элемента;61 резкое снижение числа ремонтов скважины по причине поступления песка через сальник;в) упрощение и повышение возможности офрезерования 1 омыва ) вышедшего из строя фильтра с целью его замены при капитальном ремонте сква 1 О5202530 9 6г) улучшение условий прохождения фильтра по стволу скважины,д) улучшение условий промывки возможного осадка при спуске фильтра в скважину до заданной глубины.Формула изобретенияУстройство для предотвращения пескования скважин, включающее фильтр с надфильтровой трубой, направляющую воронку и сальник, герметизирующий кольцевое пространство, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности .работы устройства, оно снабжено патрубком с конической перфорированной нижней частью, концентрично установленной в надфильтровой трубе, а сальник размещен в кольцевом зазоре между патрубком и надфипьтровой трубой.Ис точ ники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Гаврилко В.М. Фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологйческих скважин, М., "Недра",1968, с. 333-335.2. Дубровский В.В. Справочник побурению скважин на воду. Гостоптехиздат, 1960, с. 342-344 (прототип).883349 г.Г оставитель Е.М ехред М. Рейвес ова Корректор В.Синицк ктор Н.Кончицка аказ 014 6 Тираж 63 НИИПИ Государствен по делам изобретеМосква, Ж, Рауш ПодписноеСССР ного кний и ите ткрыт аб е