Устройство для создания скважинного гравийного фильтра

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ СКВАЖИННОГО ГРАВИЙНОГО ФИЛЬТРА , включающее щелевой фильтр, пакер, перепускной узел н отсоединительный узел,размещенный на верхнем конце фильтра, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, отсоединительный узел выполнен в виде закрепленного на его корпусе кожуха со,сквознь1ми про дольными фигурными пазами с размещенны мн в них фигурными стопорами, закрепленными плоскими пружинами на верхнем конце фильтра и имеющими несрезаемые шпильки со скощенными концами для взаимодействия с промывочной втулкой, установленной в корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения и выполненной в верхней части с обратным клапаном, причем, корпус отсоединительного узла выполнен выше кожуха с радиальиыми отверстиями, перекрытыми промывочной втулкой, а верхний конец фильтра имеет пакер, размещенный в с зазоре между фильтром и кожухом с воз9 можностью освобождения при перемещении (Л кожуха вверх.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1067204 (д) Е 21 В 43/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3391719/22-03 (22) 12.04.82 (46) 15.01.84. Бюл. № 2 (72) Л. С. Мелик-Асланов, Б. А. Туманян и A. P. Везиров (71) Ордена Трудового Красного Знамени азербайджанский государственный научноисследовательский институт нефтяной промышленности, (53) 662.245.524 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 927978, кл. Е 21 В 43/08, 1980.

2. Каталог «Worldwide well completion

serwice and Egipment». Serwing the oil

Jndustry 1976 — 1977, с. 370 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ

СКВАЖИННОГО ГРАВИЙНОГО ФИЛЬТ"

РА, включающее шелевой фильтр, пакер, перепускной узел и отсоединительный узел, размещенный на верхнем конце фильтра, отличакнцееся тем, что; с целью повышения надежности работы устройства, отсоединительный узел выполнен в виде закрепленно.

ro на его корпусе кожуха со,сквозными про дольными фигурными пазами с размещенны ми в них фигурными стопорами; закрепленными плоскими пружинами на верхнем конце фильтра и имеющими несрезаемые шпильки со скошенными концами для взаимодей-ствия с промывочной втулкой, установленной в корпусе с возможностью ограниченно. го осевого перемещения и выполненной в верхней части с обратным клапаном, причем, корпус отсоединительного узла выполнен выше кожуха с радиальными отверстиями, перекрытыми промывочной втулкой, а верхний конец фильтра имеет пакер, размещенный в зазоре между фильтром и кожухом с возможностью освобождения при перемещении кожуха вверх.!

067204

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее нефтегазодобывающей, и может быть применено для создания гравийного фильтра в скважинах.

Известно устройство для создания сква жинного гравийного фильтра, включающеь корпус, фильтр, отсоединительный узел (I ).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для создания скважинного гравийного фильтра, включающее щелевой фильтр, пакер, перепускной узел и отсоединительный узел, размещенный на верхнем конце фильтра (2(.

Недостатком известных устройств является низкая. надежность отсоединительного узла, поскольку при отвинчивании оборудования (инструмента) в скважине получить нулевую нагрузку в резьбовом соединении затруднительно, поэтому, как правило, резьба отвинчивается под нагрузкой. Так как в резьбовых соединениях всегда имеются зазоры, а врац!ение (инструмента) происходит не прямолинейно, возникают случаи заклинивания резьбы. Кроме того, в скважине при соприкосновении фильтра с гравийной набивкой коэффициент трения незначителен.

При отвинчиванин резьбового соединения реактивный момент может отсутствовать, а поэтому вся система, не разъединяясь, бу-. дет вращаться.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для создания скважинного гравийного фильтра, включающем щелевой фильтр, пакер, перепускной узел и отсоединительный узел, размещенный на верхнем конце фильтра, отсоединительный узел выполнен в виде закрепленного на его корпусе кожуха со сквозными продольными фигурными пазами с размещенными в них фигурными стопорами, закрепленными плоскими пружинами на верхнем конце фильтра и имеющими несреэаемые шпильки со скошенны- ми концами для взаимодействия с промывочной втулкой, установленной в корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения и выполненной в верхней части с обратным клапаном, причем корпус отсоединительного узла выполнен выше кожуха с радиальными отверстиями, перекрытыми промывочной втулкой, а верхний конец фильтра имеет пакер, размещенный в зазоре между фильтром и кожухом с возможностью освобождения при перемещении кожуха вверх.

Ha:фиг. I представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 —.увеличенный узел разьединения 1 на фиг. l; иа фиг. 3 — разрез

А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — вид Б на фиг. 2.

Устройство опускается на колонне на- сосно-компрессорных труб 1 и соединено с ней через муфту 2, перемещающуюся по стахану 3. Внутри стакана установлена разделительная трубка 4 для разделения потока, а снаружи имеются упорное кольцо 5 и иакер (втулка резиновая) 6, установленный между муфтой 2 и упорным кольцом 5. Под упорным кольцом на стакане имеется отверстие 7. На нижний конец стакана навинчена соединительная муфта 8, с противоположной стороны которой навинчен корпус

9 отсоединительного узла. Внутри корпуса 9, перекрывая радиальные отверстия 10, установлена промывочная втулка 11, на нижний конец которой навинчена хвостовая труба 12. На корпусе 9 установлены ограничители 13 свободного хода промывочной втулки 11, сверху которой имеется обратный клапан 14. К нижнему концу корпуса 9 навен1 чен кожух 15, имеющий сквозные продольные фигурные пазы, переходящие в .углубления под фигурные стопоры 16, закрепленные несрезаемыми шпильками 17, соединяющими кожух с верхним концом фильтра 18.

Шпильки 17 выполнены скошенными, кон20 цами удерживаются в корпусе предохранительными пальцами 19 и плоскими пружинами 20. Снаружи к верхнему концу.фильтра 8 прикреплен пакер (резиновая манже та) 21, расположенный между последним и кожухом 15; а на нижний конец верхнего фильтра навинчен иереводник 22, соединяющий устройство через муфту 23 с щелевым фильтром 24, за который намывается гравийная набивка.

Устройство работает след. нцим обра30Ì

Перед осуществлением гравийной набивки щелевой фильтр 24, соединенный с нижнйм концом устройства, спускается в скважину на насосно-комирессорных трубах I.

При достижении:фильтром забоя происходит разгрузка колонны насосно-компрессорных труб. При этом муфта 2, перемещаясь по стакану 3, раздает иакер (резиновую втулку) 6, установленный между муфтой 2 и упорным кольцом 5, герметизируя межтрубное пространство. В .таком положении иро4о изводится промывка скважины нефтью с целью очистки стенок скважины от грязи.

После промывки в скважину закачивают нефть с гравием при концентрации гравия и нефти 150 — 200 г/л.

Как при промывке, так и при закачке гра45 вия (на фиг. l стрелками показано направление движения нефти при промывке и закачке) нефть внутри колонны насосно-компрессорных труб проходит через отверстие

7 и направляется ио межтрубному пространgp ству за фильтр 24. Гравий остается за фильтром, а нефть, пройдя сквозь щели фильтра, поднимается ио хвостовой трубе 12 и, поднимая обратный клапан 14, проходит через разделительнук> трубку 4, далее выходит в межтрубное пространство над пакером 6 и поднимается до устья скважины.

Г!роцесс продолжается до тех иор пока не будет наблюдаться резкое иовыlllt ние дав1967204 ления, указывающее на окончание закачки необходимого объема гравия.

Далее осуществляются освобождение устройства от фильтра, пакеровка фильтра, распакеровка и подъем устройства. Для этого производится закачка в межтрубное пространство нефти, которая пройдя через разделительную трубку 4, вызывает резкое повы шение давления на обратный клапан !4.

Вследствие этого промывочная втулка 11, перемещаясь вниз до ограничителя 13, выдви гает шпильки 17 в горизонтальном направлении. Шпильки 17, перемещаясь и раздвигая плоские пружины 20, выводят фигурные стопоры 16 из углублений в кожухе 15 и тем самым освобождают его от связи с верхним концом фильтра 18.

При движении вниз до ограничителей 13 промывочной втулки 11 (движение начнется лишь когда давление на обратный клапан

14 превысит упругость плоских пружин 20 и стопоры 16 выдвинутся из углубления-в кожухе 15) открываются отверстия 10, давление резко падает, что свидетельствует о разъединении фильтра от устройства и служит точным сигналом для начала подъема насосно-компрессорных труб., При подъеме кожух 15 освобождает пакер (манжету) 21, прикрепленный к верхнему концу фильтра 18, чсоторый, раскрываясь, герметизирует межтрубное пространство. Промывочная втулка 11 и хвостовая труба 12 поднимаются, на ограничителях 3.

Жидкость из колонны насосно-компрессорйых труб вытекает через отверстие 7. В на. чале подъема муфта 2, перемещаясь по стакану 3, сужает пакер (резнновую втулку) 6, установленный между муфтой 2 и упорным кольцом 5, разгерметизируя межтрубное про странство.

Предлагаемое изобретение упрощает конструкцию устройства, делает более простым и надежным процесс гравийной набивки в скважине и оборудование для его осуществления, исключает преждевременное разъединение устройства с фильтровой частью и дает сигнал о моменте разъединения, поэво

Ляет осуществить гравийную набивку как во вновь пробуренных, так и в эксплуата. ционных скважинах, устройство с щелевым фильтром сажается прямо на забой, что исключает якоря, вызыва!ощие разрушение старых колонн и требующие больших нагрузок. Кроме того, для освобождения устройства и подъема на поверхность после окончания процесса закачки гравия не требуется технологически сложного способа разъединения, осуществляемого поворотом насосных труб на четверть оборота. Устройство обеспечивает йадежную пакеровку, не тре25 бующую больших усилий, что позволит осуществлять гравийную набивку в неглубоких скважинах, отсутствуют свинцовые пакеры, а также возможно применение после

;установки гравийно-щелевого фильтра кис.лотных. термокислотных и других методов воздействия.!

067204

Фит 2

ВНИИПИ 13аказ 10908/37 Тнрнж 569 Подписное

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Г!роектная, 4