Устройство для промывки и глушения скважин с одновременным отключением пласта

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и м,б. использовано в фонтанирующих нефтяных и газовых скважинах для отключения пласта в процессе промывки лифтовых труб от асфальтосмолистых и других отложений, а также при глушении скважин. Цель изобретения - повышение надежности работы устр-ва путем обеспечения автоматического открытия циркуляционного клапана (К) после отключения пластин. Устр-во содержит узел 1 циркуляционного К и размещенный под ним узел 2 К отсекателя. Узел 2 состоит из полого корпуса (ПК) 3 с радиальным отверстием 4 и седлом 5 в нижней его части. Под седлом 5 установлен с возможностью взаимодействия с ним тарельчатый затвор 7, подпружиненный пружиной 6. В полости ПК 3 концентрично размещен подпружиненный относительно него ступенчатый поршень -L- гб ел с АГ о о -А ел о 09 фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 Е 21 В 34/06

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13 (21) 4712322/03 (22) 29.06.89 (46) 15,11.91. Бюл. В 42 (71) Особое конструкторское бара по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования (72) Х. Ю.Ахмедов, Г. M. Гулиев и С. В. Гаджиев (53) 622,276.5(088.8) (56) Па1ент США М 3897825, кл. 166-224, опублик. 1975.: (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЫВКИ И ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИНЫ С ОДНОВРЕМЕННЫМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ ПЛАСТА (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и м.б. использовано в фонтанирующих нефтяных и газовых сква ЙХ 1691508 А1 жннах для отключения пласта в процессе промывки лифтовых труб от асфальтосмолистых и других отложений, а также при глушении скважин. Цель изобретения— повышение надежности работы устр-ва путем обеспечения автоматического открытия циркуляционного клапана (К) после отключения пластин. Устр-во содержит узел 1 циркуляционного К и размещенный под ним узел 2 К отсекателя. Узел 2 состоит из полого корпуса (ПК) 3 с радиальным отверстием 4 и седлом 5 в нижней его части. Под седлом 5 установлен с возможностью взаимодействия с ним тарельчатый затвор 7, подпружиненный пружиной 6. В полости ПК 3 концентрично размещен подпружиненный относительно него ступенчатый поршень Ю

1691508 (СП) 9. Установлен СП 9 с возможностью взаимодействия с затвором 7 в крайнем нижнем положении. Между СП 9 и ПК 3 образована полость, гидравлически связанная через радиальное отверстие 4 с пространством эа ПК 3. В узле 2 клапана-отсекателя между его ПК 3 и СП 9 над.радиальным отверстием 4 установлены элементы регулирования 11 и фиксации 12 пружины 8 СП 9. Узел 1 выполнен в виде трех эксцентрично распо-, ложенных подпружиненных об- ратных К 14. Жесткость пружин 13 каждого из К 14 больше жесткости пружины 8 СП 9.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано в фонтанирующих нефтяных и газовых скважинах для отключения пласта в процессе промывки лифтовых труб от асфал ьтосмол истых и других отложений, а также при глушении скважин.

Целью изобретения является повышение надежности в работе устройства путем обеспечения автоматического открытия циркуляционного клапана после отключе* ния пласта.

На фиг. 1 показано устройство для промывки и глушения скважин одновременным отключением пласта в положении эксплуатации скважины, общий вид; на фиг. 2— устройство в момент промывки скважины, на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение

В-B на фиг. 1; на фиг. 6- сечение Г-Г на фиг. 2, Устройство включает узел 1 циркуляционного клапана и размещенный под ним узел 2 клапана-отсекателя, состоящий из полого корпуса 3 с радиальным отверстием

4 и седлом 5 в нижней его части, подпружиненного пружиной 6 тарельчатого затвора 7, размещенного под седлом 5 и установленного с возможностью взаимодействия с последним, концентрична размещенного в полости корпуса 3 и подпружиненного относительно него пружиной 8 ступенчатого поршня 9, установленного с возможностью взаимодействия с тарельчатым затвором 7 в крайнем нижнем положении и образующего с корпусом 3 полость 10, гидравлически связанную через радиальное отверстие

4 с пространством за корпусом 3. Устройство снабжено элементами регулирования 11 и фиксации 12 пружины 8 ступенчатого поршня 9, установленными в узле 2 клапана-отПосле определенного времени эксплуатации скважины, если наблюдается сужение прохода колонны лифтовых труб или возникает необходимость глушения скважины, в затрубной зоне скважины создают избыточное давление, превышающее давление настойки К 14 узла 1. Поскольку жесткость пружин К 14 выше жесткости пружин ы СП 9, то повышение давления в полости 10 приводит в движение СП 9 вверх. При выходе его из седла 5 затвор 7 закрывается, Далее начинается промывка скважины, Таким образом, обеспечивается гарантированное отсечение пласта перед промывкой. 6 ил. секателя между era корпусом 3 и ступенчатым поршнем 9 над радиальным отверстием

4, Узел циркуляционного клапана выполнен в виде трех эксцентрично расположенных

5 подпружиненных пружинами 13 обратных клапанов 14, жесткость пружин 13 каждого из которых больше жесткости пружины 8 ступенчатого поршня 9. Кольцевая проточка

15 выполнена в нижнем переводнике, 10 Устройство содержит также уплотнители 16-20, соединительный патрубок 21, защитный кожух 22, гайку 23 защитного кожуха, седло 24 обратного клапана, патрубок 25, верхний переводник 26, канавку 27

l 5 на nopUJHe.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском в скважину (фиг, 1) производят настройку обратных клапанов 14 и

20 усилие удерживания ступенчатого поршня 9 в нижнем положении. Причем настройка должна производится таким образом, чтобы усилие открытия обратных клапанов 14 превосходило усилие, необходимое для пере25 мещения ступенчатого поршня 9 в крайнее верхнее положение. Затем устройство в составе скважинного оборудования на колонне лифтовых труб спускается в скважину на установленную глубину.

30 Производится обвязка устья и замещение раствора на воду.

Если при этом пласт не возбуждается, вода заменяется на более легкую жидкость (например нефть) и при появлении призна35 ков возбуждения пласта (определяется по показанию манометра, установленного на буферном фланце фонтанной арматуры) производится посадка пакера и его опрессовка на герметичность вверху и снизу. При

1691508

55 подтверждении герметичности пакера скважина запускается в эксплуатацию, После определенного времени эксплуатации, если наблюдается сужение прохода колонны лифтовых труб или возникает необходимость глушения скважины, в затрубной зоне скважины создают избыточное давление, превышающее давление настройки обратных клапанов.

Поскольку давление настройки обр тных клапанов 14 больше усилия удерживания поршня 9, то повышение давления в полости 10 приводит в движение поршень 9 вверх, и при выходе его седла 5 тарельчатый затвор 7 под воздействием пружины 6 кручения закрывается.

Дальнейшее повышение давления приводит к сжатию пружины и обратные клапаны 14 приподнимаются вверх. сообщая затрубное пространство с пространством лифтовых труб, и начинается ввод химреагента и промывка скважины под давлением. превышающим предел настройки пружин обратных клапанов, В этом случае под тарельчатым затвором 7 давление превышается до величины статистического давления пласта.

Возможность уноса закачиваемого химреагента потоком пласта при этом исключается. Причем процесс промывки может быть замкнутым, за счет чего достигается значительная экономия закачиваемого химреагента. После полной промывки колонны подъемных труб и очистки их прохода давление из затрубной зоны скважины стравливается, обратные клапаны 14 закрываются, а тарельчатый затвор 7 остается в закрытом положении, поскольку под ним имеется статическое давление пласта.

Для повторного ввода в действие скважины достаточно создать внутри колонны лифтовых труб давление, превышающее величину статического давления под затвором 7, Пад действием этого давления на разность площадей поршня 9 последний двигается вниз и при попадании канавки 27 под захваты элементов 12 фиксации пру>кина 8 освобождается, происходит открытие тарельчатого затвора 7 и фиксация поршня

9 в нижнем положении.

Зта операция может быть повторена в любой ситуации, при которой необходимо проведение работы по промывке колонны и лифтовых труб, Для глушения скважин последовательность остается той же самой, с той разницей, что в затрубную зону скважины вместо химреагента закачивается раствор с таким расчетом. что давление, создаваемое столбом раствора внутри колонны труб над тарельчатым затвором 7, было равно величине статического давления пласта под тарельчатым затвором 7.

Для повторного ввода скважины в эксплуатацию после глушения достаточно заменить раствор на нефть путем вытеснения его через обратные клапаны 14 созданием обратной циркуляции под избыточным давлением, необходимым для открытия последних.

При этом весь вытесняемый раствор может быть направлен в емкость для повторного пользования, поскольку при его вытеснении из скважины затвор 7 все время остается закрытым и раствор потоком из пласта не уносится. Запуск скважин в эксплуатацию после замены раствора проиэво дитс;: в такой же последовательности, как запуск скважины после промывки колонны подъемных труб.

Наличие трех самостоятельных обратных клапанов 14 позволяет производить их настройку на различное давление, тем самым регулировать объем закачиваемой через затрубье жидкости.

Формула изобретения

Устройство для промывки и глушения скважины с одновременным отключением пласта, включающее в себя узел циркуляционного клапана и размещенный под ним узел калапана-отсекателя, состоящий из полого корпуса с радиальным отверстием и седлом в нижней его части, подпружиненного тарельчатого затвора, размещенного под седлом и установленного с воэможностью взаимодействия с последним, концентрично размещенного в полости корпуса и подпружиненного относительно него ступенчатого поршня, установленного с возможностью взаимодействия с тарельчатым затвором в крайнем нижнем положении и образующего с корпусом полость, гидравлически связанную через радиальное отверстие с пространством за корпусом, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности его в работе путем обеспечения автоматического открытия циркуляционного клапана после отключения пласта, оно снабжено элементами регулирования и фиксации пружины ступенчатого поршня, установленными в узле клапана-отсекателя между его корпусом и ступенчатым поршнем над радиальным отверстием, а узел циркуляционного клапана выполнен в виде эксцентрично расположенных подпружиненных обратных клапанов, жесткость пружин каждого из которых больше жесткости пружины ступенчатого поршня.

3691508

1691508

Составитель Е. Молчанова

Редактор М, Бандура Техред M.Моргентал Корректор Т Палий

Заказ 3912 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101