Устройство для обработки призабойной зоны скважины

 

Изобретение относится к добыче нефти и природного газа и предназначено для звуковой обработки призабойной зоны скважины. Цель изобретения - сокращение трудоемкости обработки за счет спуска устройства на забой скважины через насосно-компрессорные трубы на геофизическом кабеле без ее глушения. Для этого устройство по обработке призабойной зоны скважины, включающее цилиндрический корпус с выступами, подвешенный внутри его на оси ударник и ниже его на закрепленном стержне шарнирно приводной клапан, размещенный в плоском канале, снабжено приводным механизмом и упорным узлом. Приводной механизм и упорный узел м. б. выполнены различной конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к области разведки и добычи нефти и природного газа и предназначено для звуковой обработки призабойной зоны скважины с целью ее очистки и увеличения притока пластового флюида.

Известно виброударное устройство для обработки призабойной зоны скважины [1] , содержащее корпус с подпружиненными бойками, подвешенный в корпусе на оси ударник с приводным клапаном. Недостатком его является необходимость перед спуском устройства глушить скважину и извлекать насосно-компрессорные трубы, что увеличивает трудоемкость работ.

Цель изобретения - сокращение трудоемкости обработки путем спуска устройства на забой скважины через насосно-компрессорные трубы на геофизическом кабеле без ее глушения, оно снабжено приводным механизмом и упорным узлом.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство, содержащее цилиндрический корпус с выступами, подвешенный внутри его на оси ударник и ниже его на закрепленном стержне шарнирно-приводной клапан, размещенный в плоском канале, снабжено приводным механизмом и упорным узлом, включающим цилиндрический корпус с установленным на торце грузом и размещенную внутри корпуса с торцевым зазором штангу с осевым каналом, подпружиненную с корпусом, направляющую с буртом, с возможностью взаимодействия с его направляющей и шарнирно закрепленным на штанге, распорки шарнирно закреплены одним концом на штанге, а другим соединены с ребрами и закрепленными на них оболочками с предохранительными клапанами, причем ребра шарнирно соединены со штангой, а упорный узел выполнен в виде цилиндрического корпуса с установленным на одном его торце подпружиненным наконечником, внутри корпуса установлен рычаг с качающимся башмаком и шарнирно связанным с ним толкателем, взаимодействие рычага со стержнем, размещенным в трубке и подпружиненным относительно него, на рычаге выполнен паз для взаимодействия рычага с вилкой, установленной шарнирно внутри корпуса и соединенной стержнем с подпружиненным наконечником, причем в корпусе симметрично с рычагом и толкателем выполнено окно.

Существенность отличительных признаков заключается в том, что оболочка приводного механизма, перекрывая сечение обсадной колонны, создает перепад давления, необходимый для работы устройства. Через предохранительные клапаны сбрасывается излишек давления, а упорный узел, поджимая устройство к стенке колонны, обеспечивает его нормальную работу. Подпружиненный наконечник, взаимодействуя с забоем, включает в работу упорный узел и приводной механизм.

Анализ уровня техники по классу Е 21 В 43/25 позволяет говорить о существенности отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения.

На чертеже изображена конструктивная схема устройства в рабочем положении в обсадной колонне скважины, продольный разрез.

Устройство для обработки призабойной зоны скважины состоит из трех узлов: силовой части, приводного механизма и упорного узла.

Силовая часть включает цилиндрический корпус 1 с выступами 2. В корпусе размещен подвешенный на оси ударник 3. В нижней части ударника на стержне шарнирно закреплен приводной клапан 4, размещенный в плоском канале 5. Приводной механизм выполнен в виде цилиндрического корпуса 6 с установленным на торце грузом 7 и шарнирно соединен с корпусом 1. Внутри корпуса размещены штанга 8 с осевым каналом 9, подпружиненная относительно корпуса 6 пружиной 10, направляющая 11 с буртом, нагруженная пружиной 12, захваты 13, шарнирно закрепленные на штанге 8 и взаимодействующие с буртом направляющей 11. На штанге 8 шарнирно закреплены распорки 14, связанные другим концом с ребрами 15. На ребрах закреплена оболочка 16. В ребрах 15 оболочки 16 размещены предохранительные клапаны 17. Под приводным клапаном 4 расположен упорный узел, выполненный в виде цилиндрического корпуса 18, шарнирно соединенного с силовой частью, в котором установлен рычаг 19, снабженный качающимся башмаком 20 и шарнирно связанный с толкателем 21, выполненным в виде стержня, размещенного в трубке 22 и подпружиненного пружиной 23 относительно нее. На корпусе шарнирно закреплена вилка 24, кинетически связанная стержнем 25 с наконечником 26, нагруженным пружиной 27. Рычаг 19 снабжен толкателем 21, который прижимает его в рабочем положении к стенке обсадной колонны 28. На рычаге 19 выполнен паз 29, посредством которого он фиксируется в нижнем положении вилкой 24.

Устройство работает следующим образом.

Спуск и подъем устройства осуществляется на каротажном кабеле через лубрикатор без глушения скважины. Перед спуском в скважину оболочка устройства находится в сложенном состоянии таким образом, что ее поперечные размеры меньше внутреннего диаметра насосно-компрессорных труб и пакера. При этом зубцы захватов 13 зацеплены за буртик направляющей 11. От раскрытия захваты удерживаются пружиной 12, которая одним концом опирается на внутренний поясок направляющей 11, а другим - на полки захватов 13. При этом ребра 15 оболочки 16 сложены вдоль штанги 8, а складки оболочки 16 располагаются между ребрами.

Устройство подвешивают в лубрикаторе, установленном на скважине таким образом, чтобы не было преждевременного срабатывания приводной части и рычага. При опускании устройства в скважину, когда его наконечник 26 упрется в забой, рычаг 19 выходит из зацепления с вилкой 24, под действием толкателя 21 упирается в стенку обсадной колонны и прижимает корпус 1 к противоположной стенке. Одновременно штанга 8, продолжая движение вниз под действием силы тяжести груза 7 и каротажного кабеля, будет сжимать пружину 10. При этом захваты, прикрепленные к штанге 8 на шарнирах, будут отходить в стороны (раскрываться), скользя клиновидной частью по осям, установленным в корпусе 6 приводного механизма. Когда зубцы захватов 13 отпустят буртик направляющей 11, то под действием пружины 12 направляющая поднимается и посредством распорок 14 прижмет нижние концы ребер 15 к стенке обсадной колонны 28. Таким образом оболочка перекроет кольцевое пространство между устройством и стенкой обсадной колонны. Затем устройство поднимают до заранее намеченного продуктивного горизонта скважины. Возникающий перепад давления газа под и над оболочкой 16 приводит в движение ударник 3, который, воздействуя на выступы корпуса 1, озвучивает призабойную зону скважины. Требуемый перепад давления 0,06-0,08 МПа поддерживают предохранительные клапаны 17, установленные в ребрах 15 оболочки 16. Через них сбрасывается лишний газ, минуя ударник. Газ, заставляющий ударник колебаться, проходит мимо клапанов оболочки 16, поднимается по центральному каналу штанги 8. Для извлечения устройства из скважины задвижки закрывают. При подъеме устройства вверх штанга 8 приводного механизма также поднимается, корпус 6 приводного механизма относительно штанги 8 сместится несколько вниз, садясь на нижний поясок штанги и разжимая нижнюю пружину 10. При этом захваты 13, прикрепленные к штанге 8, поднимаясь, дойдут до соприкосновения с осями, установленными в корпусе 6 приводного механизма, и под действием пружины 12 прижмутся к штанге 8. Когда вершина оболочки 16 войдет в отверстие пакера и НКТ, ребра 15, поворачиваясь на верхних осях, прижмутся к штанге 8 и посредством распорок 14 опустят направляющую 11. Последняя нижним заходным пояском раздвинет захваты 13 и защелкнется на них своим пояском, т. е. оболочка сложится и будет опять иметь размеры меньше внутреннего диаметра пакера и НКТ (насосно-компрессорная труба).

Предлагаемое устройство позволяет эффективно очищать околоскважинную зону продуктивного пласта и сокращает трудоемкость работ по проведению очистки скважин. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1261350, кл. E 21 B 43/25, 1985.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ, включающее цилиндрический корпус с выступами, подвешенный внутри его на оси ударник и ниже его на закрепленном стержне шарнирно приводной клапан, размещенный в плоском канале, отличающееся тем, что, с целью сокращения трудоемкости обработки за счет спуска устройства на забой скважины через насосно-компрессорные трубы на геофизическом кабеле без ее глушенья, оно снабжено приводным механизмом и упорным узлом, установленными соответственно в верхней и нижней частях корпуса, причем приводной механизм выполнен в виде цилиндрического корпуса с установленным на торце грузом и размещенными внутри корпуса с торцевым зазором штангой с осевым каналом, подпружиненной относительно корпуса, направляющей с буртом, подпружиненной относительно корпуса, захватами, установленными с возможностью взаимодействия с буртом направляющей и шарнирно закрепленными на штанге, распорки шарнирно закреплены одними концами на штанге, а другими соединены с ребрами и с закрепленными на них оболочками и предохранительными клапанами, а ребра шарнирно соединены со штангой, при этом упорный узел выполнен в виде цилиндрического корпуса с установленным на одном его торце подпружиненным наконечником, внутри корпуса установлен рычаг с качающимся башмаком и шарнирно связанный с ним толкатель, выполненный в виде стержня, размещенного в трубке и подпружиненного относительно нее, а на рычаге выполнен паз для взаимодействия рычага с вилкой, установленной шарнирно внутри корпуса и соединенной стержнем с подпружиненным наконечником, причем в корпусе симметрично с рычагом и толкателем выполнено окно.

РИСУНКИ

Рисунок 1