Способ и устройство для очистки забоя скважины во время эксплуатации

 

Изобретение относится к технике и технологии добычи нефти из скважин, а именно к очистке забоя газоводонефтяных скважин во время эксплуатации. Задачей изобретений является повышение эффективности работы скважины при эксплуатации электроцентробежными насосами. Сущность изобретения: способ включает спуск фильтра на трубах в заданный интервал скважины, размещение на них манжеты и удаление механических примесей. Согласно изобретению предварительно на забое скважины размещают шламоуловитель. Закрепляют его посадочной муфтой, которой герметизируют пространство между обсадной колонной и шламоуловителем. Затем спускают фильтр на хвостовых трубах с манжетой в верхней их части. Его располагают ниже интервала перфорации. После этого производят спуск электроцентробежного насоса на колонне насосно-компрессорных труб. Удаление механических примесей осуществляют путем поднятия электроцентробежного насоса, а затем шламоуловителя на поверхность. Устройство включает шламоуловитель, манжету и подъемное средство. Шламоуловитель закреплен посадочной муфтой в обсадной колонне. Она герметизирует пространство между обсадной колонной и шламоуловителем. Манжета размещена в верхней части хвостовых труб с фильтром, гидравлически связанных с электроцентробежным насосом. В качестве подъемного средства используется ловильный инструмент. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

Предлагаемая группа изобретений относится к технике и технологии добычи нефти из скважин, а именно к очистке забоя газоводонефтяных скважин во время эксплуатации.

Известен способ, реализованный в устройстве для удаления механических примесей из скважины, содержащем наружную перфорированную трубу и внутреннюю с радиальными отверстиями в нижней части и уплотнением в верхней, причем внутренняя труба снабжена конусными направляющими для свободного сброса в скважину и замком для ее извлечения (а. с. 800341, Е 21 В 43/08, oп. 30.01.81).

Недостатком данного способа, реализованного в устройстве, является то, что из-за отсутствия уплотнений между внутренней стенкой обсадной колонны и корпусом фильтра может произойти попадание механических примесей в межтрубное пространство, что может привести впоследствии к заклиниванию фильтра в скважине.

Наиболее близким к заявляемому способу в группе изобретений по технической сущности является способ выноса песка при эксплуатации скважинного фильтра, включающий спуск фильтра на насосно-компрессорных или других трубах в заданный интервал скважины и вынос взвеси песка промывочной жидкостью под гидравлическим давлением, причем на насосно-компрессорных или других трубах размещают самоуплотняющуюся манжету, а между фильтром и самоуплотняющейся манжетой - циркуляционный клапан, вынос взвеси песка обеспечивают периодической прокачкой промывочной жидкости через циркуляционный клапан, при этом в момент выноса взвеси песка самоуплотняющуюся манжету фиксируют выше продуктивного пласта (пат. РФ 2110671, Е 21 В 37/08, oп.10.05.98).

Однако данный способ неприменим при эксплуатации скважины электроцентробежными насосами.

Наиболее близким устройством того же назначения в группе изобретений является желонка для удаления песка с забоя скважины, выполненная из трубы, заглушенной на одном конце, а на верхнем ее конце имеется конический раструб, на котором устанавливается манжета из упругого эластичного материала (а.с. 137851, Е 21 В 27/00, oп. в БИ 9 за 1961 г.).

Недостатком известного устройства является невозможность использования при эксплуатации электроцентробежным насосом, а также вероятность обрыва троса во время ее использования.

В заявляемой группе изобретений ставится задача повышения эффективности работы скважины во время эксплуатации электроцентробежными насосами.

Технический результат - предотвращение накопления осадков на забое скважины.

Данный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-способу достигается тем, что в способе очистки забоя скважины во время эксплуатации, включающем спуск фильтра на трубах в заданный интервал скважины, размещение на них манжеты и удаление механических примесей, согласно изобретению предварительно на забое скважины размещают шламоуловитель, закрепляемый его посадочной муфтой, которой герметизируют пространство между обсадной колонной и шламоуловителем, затем спускают фильтр на хвостовых трубах с манжетой в верхней их части, который располагают ниже интервала перфорации, после чего производят спуск электроцентробежного насоса на колонне насосно-компрессорных труб, а удаление механических примесей осуществляют путем поднятия электроцентробежного насоса, а затем шламоуловителя на поверхность.

Размещение фильтра ниже интервала перфорации обуславливается следующим. Поток пластовой жидкости из зоны перфорации сначала направлен вниз, а затем резко меняет направление движения, что дает возможность осесть механическим примесям из потока скважинного флюида в шламоуловитель.

Посадочная муфта герметизирует пространство между обсадной колонной и шламоуловителем.

Данный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-устройству достигается тем, что в устройстве для очистки забоя скважины во время эксплуатации, включающем шламоуловитель, манжету и подъемное средство, согласно изобретению шламоуловитель закреплен посадочной муфтой в обсадной колонне, которая герметизирует пространство между обсадной колонной и шламоуловителем, а манжета размещена в верхней части хвостовых труб с фильтром, гидравлически связанных с электроцентробежным насосом, причем в качестве подъемного средства используется ловильный инструмент.

Заявленная группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, т. к. группа разнообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел, причем одно из заявленных объектов группы - устройство для очистки забоя скважины во время эксплуатации - предназначено для осуществления другого заявленного объекта группы - способа очистки забоя скважины во время эксплуатации, при этом оба объекта направлены на решение одной задачи с получением единого технического результата.

Поиск по отличительным признакам как способа, так и устройства показал отсутствие таковых, что свидетельствует о соответствии каждого из объектов группы изобретений критерию "изобретательский уровень".

На прилагаемых фиг.1, 2 представлено предлагаемое устройство для очистки забоя скважины во время эксплуатации, где 1 - забой; 2 - шламоуловитель; 3 - обсадная колонна; 4 - посадочная муфта; 5 - фильтр; 6 - хвостовые трубы; 7 - манжета; 8 - электроцентробежный насос (ЭЦН); 9 - колонна насосно-компрессорных труб, 10 - ловильный инструмент.

Устройство работает следующим способом.

В скважину на забой 1 спустили шламоуловитель 2, устанавливаемый в обсадной колонне 3 на посадочную муфту 4. Затем ниже интервала перфорации спустили фильтр 5 на хвостовых трубах 6, оборудованных в верхней части манжетой 7. Затем произвели спуск ЭЦН 8 (фиг.1) на колонне насосно-компрессорных труб 9. По мере эксплуатации ЭЦН 8 происходит осаждение механических примесей из потока скважинного флюида в шламоуловителе 2. После его заполнения ЭЦН 8 подняли на поверхность, затем с помощью ловильного инструмента 10 (фиг.2) извлекли шламоуловитель 2. На поверхности его освободили от накопившегося осадка и произвели обратный спуск.

Предлагаемая группа изобретений позволяет предотвратить осаждение механических примесей на забой и, соответственно, заполнение зумпфа скважины, перекрытие зоны перфорации, а также обеспечивает непрерывный приток флюида из продуктивного пласта и сокращение времени простоя скважины на капитальном ремонте.

Формула изобретения

1. Способ очистки забоя скважины во время эксплуатации, включающий спуск фильтра на трубах в заданный интервал скважины, размещение на них манжеты и удаление механических примесей, отличающийся тем, что предварительно на забое скважины размещают шламоуловитель, закрепляют его посадочной муфтой, которой герметизируют пространство между обсадной колонной и шламоуловителем, затем спускают фильтр на хвостовых трубах с манжетой в верхней их части, который располагают ниже интервала перфорации, после чего производят спуск электроцентробежного насоса на колонне насосно-компрессорных труб, а удаление механических примесей осуществляют путем поднятия электроцентробежного насоса, а затем шламоуловителя на поверхность.

2. Устройство для очистки забоя скважины во время эксплуатации, включающее шламоуловитель, манжету и подъемное средство, отличающееся тем, что шламоуловитель закреплен посадочной муфтой в обсадной колонне, которая герметизирует пространство между обсадной колонной и шламоуловителем, а манжета размещена в верхней части хвостовых труб с фильтром, гидравлически связанных с электроцентробежным насосом, причем в качестве подъемного средства использован ловильный инструмент.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2