Устройство для сооружения гравийного фильтра

Союз СоеетсиикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ(22)Заявлено 05,11.80 (21) 3000876/22-03с присоединением заявки ЭЙ -ао делам язабретений и открытки. БАЙРРИФ.К фНаучно-производственное объединение по термическимметодам добычи нефти 71) Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ГРАВИЙНОГО ФИЛ еж; 1Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано для сооружения гравийного фильтра в зоне продуктивного пласта.Известно устройство для образования гравийной набивки на забое скважины, включающее хвостовик с щелевым фильтром, узлом подвески, пакером, инструмент для намыва гравия с, узлом1 О перекрестных потоков, промывочной трубой, уплотнителями и дефлекторными кольцами. Дефлекторные кольца располагаются внутри щелевого фильтра и играют роль местных гидравличес 15 ких сопротивлений потоку жидкости - гравиеносителю 1,1 1.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сооружения гравийного фильтра, содержащее хвостовик с узлом подвески, надфильтровую трубу, щелевой фильтр с нонцентрично установленной в нем промывочной трубой, узел перекрестных потоков и узел для передачи ударных нагрузок на фильтр 2 .Недостаток этих устройств заключается в том, что для создания вибрации на фильтре необходимо вращать всю колонну спускных труб, что може привести к преждевременному выходу их из строя,в результате чего снижа ется надежность создания гравийного фильтра.Цель изобретения - повышение над ности сооружения гравийного фильтраПоставленная цель достигается тем, что устройство снабжено установленным в промывочной трубе подпружиненным поршнем и закрепленной на нем гильзой с радиальными отверстиями в средней, с обратным клапаном в нижней и дроссельной насадкой в верхней частях, а узел для передачи ударных нагрузок на фильтр выполнен в виде ударников с инерционными массами, связанными тягой с гильзой, причем ударники установлены в нижней части промывочной трубы с возможностью взаимодействия с фильтром.На фиг. 1 изображено устройстводля намыва гравийного фильтра в исходном положении с инструментом внутри щелевого фильтра хвостовика,общий видф на фиг. 2 - то же в момент воздействия ударника на щелевой фильтр, при открытом сливномклапане, 10Устройство для намыва гравийного, фильтра включает в себя инструментдля подачи гравийной пульпы с корпусом 1 подводящим патрубком 2,связанным циркуляционным отверстием 53 с наружной поверхностью корпуса 1между встречными уплотнителями 4.К нижнему концу корпуса 1 присоединена промывочная труба 5 с заглушенным снизу концом, содержащая встречные уплотнители 6, между которыми встенке промывочной трубы 5 выполненыотверстия 7. Циркуляционное отверстие 3 в подводящем патрубке 2перекрыто втулкой 8, удерживаемой 25штифтом 9. В промывочной трубе 5ниже подводящего патрубка 2 установлен подпружиненный полый поршень10, выполненный заодно с гильзой.11, опирающийся на седло 12, В осевом зоканале гильзы 11 установлен обратныйклапан 13, дроссель 14, Наружная по"верхность гильзы 11 и внутренняя про- .мывочной трубы 5 образуют кольцевойобводной канал 15, связанный радиаль- Э 5ными отверстиями 16 гильзы 11 с осе"вым каналом поршня 10. В промывочной трубе 5 по ее длине равномерно расположены на оси 17ударники 18, верхние концы которых4 Овыходят через отверстия в промывочнойтрубе 5 эа ее пределы, а нижниеконцы расположены по оси промывочнойтрубы 5 с возможностью взаимодействия с инерционными массами 19, связанными тягами 20 с гильзой 11. Инерционные массы 19 установлены натяге 20 со скольжением и опираютсяна стопорные шайбы 21. В комплектустройсува для намыва гравийногофильтра входит также хвостовик 22,состоящий из узла 23 подвески сякорем и пакеромна фиг,1 и 2 условно надфильтровой трубы 24 с циокуляционным отверстием 25, щелевого фильтра 26,Корпуса 1 инструментв верхнимконцом связан с колонной труб 27 3 933954 4и содержит радиальные отверстия 28,соединяющие межтрубное пространствонад узлом 23 подвески, хвостовика 22с внутренней полостью промывочнойтрубы 5, которая гидравлическисвязана с внутренней полостью щелевого фильтра 26 радиальными отверстиями 7.Устройство для намыва гравийногофильтра на забое скважины работаетследующим образом,На колонне труб 27 устройство всборе опускается в скважину, в зонупродуктивного пласта. Осуществляютоперацию по креплению хвостовика 22внутри обсадной колонны известнымспособом, Выкручивают корпус 1 инструмента из,хвостовика 22 и осуществляют операцию по промывке щелевогофильтра 26 и расширенной зоны скважины от остатков глинистого раствораЬ механических частиц, Промывочнаяжидкость подается по колонне труб 27,подводящему патрубку 2, каналу втул-ки 8 в промывочную тРубу 5 Из промывочной трубы 5 промывочная жидкость подается через . дроссель 4поршня 10, проходит осевой канал гильзы 11, отжимает обратный клапан 13и поступает в нижнюю часть промывочной трубы 5, откуда через отверстия 7 между уплотнителями 6 действует на поверхность щелевого фильтра 26, При этом инструмент с промывочной трубой 5 перемещают относительно щелевого фильтра 26 для обра",ботки всей его поверхности. Потокпромывочной жидкости проходит черезщелевой фильтр 26 в расширеннуюзону скважины и по кольцевому зазорумежду стенкой скважины и хвостовиком 22 мимо узла 23 подвески ( пакереще не перекрывает внутрь хвостовика 22 до совмещения циркуляционногоотверстия 3 с отверстием эапиткипакера).Бросают шарик, который перекрывает осевой канал втулки 8, и повышают давление. Втулка 8 срезаетштифт 9, при этом открывается цир, куляционное отверстие 3 и осуществляется запитка пакера, Доспускаютинструмент до контакта корпуса 1с торцом хвостовика 22, При этомциркуляционное отверстие 3 находитсяна одном уровне с циркуляционным отверстием 25 в надфильтровой трубе 24,Осуществляют подачу гравийной пульчество ударов в минуту, согласно расчетов, находится в пределах 20-60 и зависит от расхода наземного насосного агрегата, диаметра насадки и вязкости жидкости - гравиено" сителя, а также от параметров пласта. Намыв гравийной набивки ведут до полного заполнения гравия расширенной зоны и кольцевого зазора между надфильтровой трубой 24 и стенкой обсадной колонны. Уровень гравийной набивки доходит до циркуляционного отверстия 25. При этом на нагнетательной линии насоса резко повышается давление, что сигнализирует обокончании процесса намывки. Подачу гравия прекращают., Осуществляют обратной циркуляцией вымыв излишков гравия из инструмента и колонны труб 27. Промывочная жидкость подается по межтрубному пространству через радиальные отверстия 28, кольцевой зазор между надфильтровой трубой 24 и подводящим патрубком 2 проходит к уплотнителю 4, отгибает его и через циркуляционное отверстие 3, подводящий патрубок 2 и колонну труб 27 возвращается на поверхностьПромывку прекращают при отсутствии частиц гравия в промывочной жидкости. Осуществляют подъем инструмента на поверхность. В скважину внутрь щелевого фильтра 26 опускают эксплуатационное оборудование и вызывают приток пластовой жидкости.Экономический эффект от использования изобретения будет заключаться в более надежной и длительной эксплуатации скважины с повышенным дебитом, увеличением длительности межремонт" ного периода,Формула изобретения Устройство для сооружения гравийного фильтра, содержащее хвостовик с узлом подвески, надфильтровую трубу, щелевой фильтр с концентрично установленной в нем промывочной трубой, узел перекрестных потоков и узел для передачи ударных нагру" зок на фильтр, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности сооружения гравийного фильтра, оно снабжено установленным в промывочной трубе подпружиненным 5 933954 бпысмесь гравия в жидкости - гравиеносителе по колонне труб 27,подводящему патрубку 2 через совмещенные циркуляционные отверстия 3и 25 в расширенную зону скважины. 5Гравий оседает на забое, а жидкость - гравиеноситель отфильтровывается на щелевом фильтре 26 и поступает через отверстие 7 в про"мывочную трубу 50Давление в расширенной зоне скважины и внутри промывочной трубы 5растет и действует на торцовуюплощадь гильзы 11. При определенном давлении гильза 11 отжимается Иот седла 12 и из-за увеличенияплощади резко поднимается вверхи отрывается от седла 12. Происходит переток жидкости - гравиеносителя по обводному каналу 15 через радиальные отверстия 16 к насадке,которая регулирует скорость истечения жиДкости - гравиеносителя.Далее жидкость - гравиеноситель попромывочной трубе 5 и кольцевому25, зазору между промывочной трубой 51 и подводящим патрубком 2 подаетсярадиальным отверстиям 28, откудапо межтрубному пространству выходитна поверхность. При перемещении увверх поршня 10 гильзой 11 и тягой 20инерционные массы 19 взаимодействуютс нижним плечом ударника 18. Ударник 18 поворачивается на оси 17 иверхним плечом резко ударяет по внутренней поверхности щелевого фильтра26, заставляя его вибрировать. Вибрация передается на близлежащиечастицы гравия, что способствуетуплотнению гравийной набивки. Расходжидкости. - гравиеносителя через дрос"сель 14 поршя 10 превышает производительность наземного насосного агрегата, поэтому при открытой гильзе 11давление в расширенной зоне скважины падает. Поршень 10 гильзой 11.под действием пружины садится наседло 12.Инерционная масса 19 под действием собственного веса перемещаетсяв промывочной трубе 5 вниз и выходитиз контакта с нижним плечом ударника 18. Ударник 18 поворачивается наоси 17 и возвращается в исходноеположение под действием упругих сил,возникающих при деформации стенкиЫщелевого фильтра 26. Давление в расширенной зоне скважины вновь возрастает, ипроцесс повторяется. КолиФиг. ВНИИПИ Заказ 3879/Тираж 623 Подписное лиал ППП "Пате Ужгород, ул.ктная,7 933954 , 8поршнем и закрепленной на нем гиль- ней части промывочной трубы с возможзой с радиальными отверстиями в ностью:взаимодействия с фильтром.средней, с обратным клапаном в ниж- Источники информации,ней и дроссельной насадкой в верх- принятые во внимание при экспертизе ней частях, а узел для передачи з 1. Патент СЮА У 3637010,ударных нагрузок на фильтр выполнен кл. 166-278, опублик. 1969.в виде ударников с инерционными 2. Патент США 1 т 3661209,массами, связанными тягой с гильзой, кл. 166-278, опублик. 1972 (прото- причем ударники установлены в ниж- тип) .