Скребок гидроструйный тросовый



Скребок гидроструйный тросовый
Скребок гидроструйный тросовый
Скребок гидроструйный тросовый

 


Владельцы патента RU 2571475:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для очистки стенок скважины от фильтрационной корки и закупоривания пор и трещин коллектора. Устройство включает трубчатый корпус с присоединительными резьбами на концах и скребками, установленными снаружи в расположенных вдоль образующей корпуса проемах. На равном удалении от скребков в корпусе наклонно к его оси выполнены каналы, сообщающие полость корпуса с наружным пространством и снабженные гидромониторными насадками, направленными под углом друг к другу, оси которых пересекаются в точке на стенке скважины. Диаметр выходного отверстия нижней гидромониторной насадки выбран в 1,1-1,3 раза больше диаметра выходного отверстия верхней гидромониторной насадки. Проемы выполнены в виде продольных пазов с выборками, снабженных ответными к ним съемными корпусами скребков с выступами прямоугольной в сечении формы, выдвинутыми за пределы трубчатого корпуса, и отверстиями, выполненными на разных его уровнях по высоте. Под верхней присоединительной резьбой корпуса установлен сепаратор центробежного типа. Сохраняются фильтрационно-емкостные свойства продуктивных пластов, сокращаются затраты на освоение скважины, обеспечивается безаварийный спуск колонны в скважину, сокращаются возможные ремонтно-изоляционные работы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Предложение относится к строительству нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для очистки стенок скважины от рыхлой фильтрационной корки и закупоривания пор и трещин коллектора в прискважинной части дисперсными частицами технологических жидкостей для предотвращения повторного образования фильтрационной корки.

Известно устройство для обработки стенок скважины (а.с. №1723311, МПК E21B 37/02, опубл. 30.03.1992, бюл. №12), включающее полый корпус с отверстиями, присоединительными резьбами и щетками, закрепленными в промывочных проемах между калибрующими лопастями, армированными твердым сплавом, промывочные проемы в поперечном сечении имеют форму незамкнутых цилиндров, рабочие поверхности калибрующих лопастей выполнены с закруглением, радиус которого меньше половины размера корпуса в поперечном сечении, при этом отверстия в корпусе выполнены щелевыми, расположены тангенциально и ориентированы на поверхность промывочного проема по направлению вращения корпуса, а щетки установлены горизонтальными рядами в промывочных проемах.

Данное устройство имеет следующие недостатки:

- сложность конструкции;

- трудоемкость изготовления, требующая больших затрат времени;

- щелевые отверстия, расположенные тангенциально и ориентированные на боковую поверхность лопастей с целью создания кольматационного слоя более крупными частицами промывочной жидкости, истекающей из тангенциальных отверстий, обеспечивают лишь частичную кольматацию, поскольку затопленная жидкая среда при одновременном вращении устройства ослабляет удар закрученной промывочной жидкости в стенки скважины и уменьшает эффективность проникновения частиц в ее поры.

Известен также канатно-проволочный скребок для очистки стенок скважины (патент RU №74159, МПК E21B 37/02, опубл. 20.06.2008, бюл. №17), включающий полый корпус с выполненными на наружной поверхности лопастями и с присоединительными резьбами на концах и щетки, закрепленные в промывочном проеме между лопастями, при этом лопасти выполнены спиралевидными, в одном из проемов которых закреплены внахлест установленные петли из гибких отрезков металлического каната, щетки выполнены из того же материала, что и петли - из отрезков каната распусканием их концов до образования пучков из множества проволок каната.

Недостатками известного скребка являются сложность конструкции и недолговечность рабочих поверхностей - щетки быстро истираются и выходят из строя, снижая эффективность очистки стенок скважины.

Известен скребок из канатной проволоки модернизированный (патент RU №94624, МПК E21B 37/02, опубл. 27.05.2010, бюл. №15), включающий полый корпус с присоединительными резьбами на концах и щетки, закрепленные в проемах корпуса, через один из проемов в корпусе выполнены направленные друг к другу под острым углом каналы, снабженные насадками, выходные отверстия которых направлены наружу, при этом оси каналов пересекаются в точке на окружности ствола скважины. Насадки установлены на расстоянии 1/3 части длины корпуса от нижнего его торца, а щетки выполнены из отрезков каната распусканием их концов до образования пучков из множества проволок каната, узлы крепления щеток выполнены разборными и одинаковыми по конструкции.

Данное устройство наиболее близко по технической сущности к предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа.

Недостатки известного устройства:

- недолговечность и сложность исполнения;

- трудоемкость, требующая больших затрат времени на изготовление и монтаж;

- струи, истекающие из насадок, встречаясь в одной точке у стенки скважины под острым углом в затопленной жидкой среде и при одновременном вращении устройства, не обладают достаточной ударной силой для глубокой кольматации проницаемых пор стенки скважины.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности очистки стенок скважины от рыхлой фильтрационной корки и закупоривания ее пор и трещин дисперсными частицами технологических жидкостей.

Поставленная техническая задача решается скребком гидроструйным тросовым (СГТ), включающим трубчатый корпус с присоединительными резьбами на концах и скребками, установленными снаружи в расположенных вдоль образующей корпуса проемах, на равном удалении от скребков в корпусе наклонно к его оси выполнены каналы, сообщающие полость корпуса с наружным пространством и снабженные гидромониторными насадками, направленными под углом друг к другу, оси которых пересекаются в точке на стенке скважины.

Новым является то, что диаметр выходного отверстия нижней гидромониторной насадки выбран в 1,1-1,3 раза больше диаметра выходного отверстия верхней гидромониторной насадки, а проемы выполнены в виде продольных пазов с выборками и с ответными к ним съемными корпусами скребков с выступами прямоугольной в сечении формы, выдвинутыми за пределы трубчатого корпуса, и отверстиями, выполненными на разных его уровнях по высоте, а под верхней присоединительной резьбой корпуса установлен сепаратор центробежного типа.

Новым является и то, что скребки выполнены в виде пружинных петель из троса, пропущенных через отверстия выступов корпусов скребков.

На фиг. 1 изображен общий вид заявляемого СГТ с частичным продольным разрезом.

На фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1.

На фиг. 3 - часть одного из корпусов скребков с выступом.

СГТ содержит трубчатый корпус 1 (фиг. 1) с присоединительными резьбами 2 и 3 на концах и с расположенными вдоль образующей корпуса 1 пазами с выборками 4 и 5 (фиг. 2). В пазах установлены съемные корпуса 6 и 7 скребков 8 и 9 соответственно, выполненных в виде пружинных петель из троса. Вершины съемных корпусов 6 и 7 скребков 8 и 9 выполнены с прямоугольными в сечении выступами 10 и 11, выдвинутыми за пределы корпуса СГТ для ограничения прогиба пружинных петель и монтажа скребков 8 и 9 протягиванием троса через отверстия 12 и 13 (фиг. 3), выполненные на разных уровнях боковой поверхности указанных выступов 10 и 11 (фиг. 2). Внутри корпуса 1 (фиг. 1) под верхней присоединительной резьбой 2 установлен сепаратор 14 центробежного типа для подачи отделенной твердой фазы потока к гидромониторным насадкам 15 и 16, установленным в каналах 17 и 18. Выходные отверстия гидромониторных насадок 15 и 16 направлены под углом друг к другу, а их оси пересекаются в точке на стенке ствола 19 скважины. По данным стендовых испытаний оптимальным значением является угол 90°. При этом диаметр выходного отверстия нижней гидромониторной насадки 16 должен быть в 1,1-1,3 раза больше диаметра выходного отверстия верхней гидромониторной насадки 15. Корпус 1 СГТ изготавливают из отрезка утяжеленной бурильной трубы (УБТ) или из заготовки цилиндрической формы той же марки стали, что и для УБТ.

СГТ работает следующим образом.

Перед спуском устройства в скважину работники геологической службы бурового предприятия по данным геофизических исследований скважин уточняют интервалы залегания проницаемых отложений пород, фактическую толщину фильтрационной корки, подлежащей удалению, и подлежащие закупориванию поры и трещины проницаемого пласта, интервалы разреза с кавернами, а также продуктивными пластами, проектную глубину забоя.

Далее СГТ компонуют с низом бурильной колонны с помощью резьбы 2, а с долотом - резьбой 3 и спускают в скважину. Затем его приводят во вращательное движение роторным или турбинным способом, или забойным двигателем, одновременно буровым насосом осуществляют циркуляцию бурового раствора, в качестве которого можно использовать глинистые или глиномеловые растворы, содержащие дисперсные твердые частицы. Возможны варианты введения дисперсных материалов непосредственно во время первичного вскрытия продуктивных пластов. В процессе вращения устройства установленные в пазах с выборками 4 и 5 корпуса 1 скребки 8 и 9 (фиг. 2) удаляют верхний рыхлый слой фильтрационной корки, которая выносится буровым раствором к устью скважины. Стендовыми испытаниями установлено, что наибольший эффект достигается, когда интервал между скребками равен длине дуги в 120°. При этом выступы 10 и 11 съемных корпусов 6 и 7 ограничивают прогиб пружинных петель скребков 8 и 9, протянутых через отверстия 12 и 13, увеличивая их жесткость и эффективность очистки. Одновременно из гидромониторных насадок 15 и 16 (фиг. 1), установленных в каналах 17 и 18, потоки струй бурового раствора с твердой фазой, отделенной сепаратором 14, направляются в сторону стенки скважины и встречаются в одной точке стенки ствола 19 скважины. При этом происходит взаимное разрушение потока струй с одновременным их завихрением в касательных направлениях к плоскости стенки скважины. Гидроструи, исходящие из гидромониторных насадок 15 и 16, сохраняя высокий напор, но лишенные скорости, не оказывают разрушающего действия на стенки скважины. В результате стендовых испытаний установлено, что струи, выходящие из гидромониторных насадок 15 и 16, имеют наибольшую гидравлическую энергию тогда, когда, встречаясь у стенки скважины, образуют между собой угол 90° при условии, что диаметр выходного отверстия нижней гидромониторной насадки должен быть в 1,1-1,3 раза больше диаметра выходного отверстия верхней гидромониторной насадки 15. В случае изменения указанных значений в меньшую или большую сторону эффект гидроудара снижается. Под действием энергии струй из гидромониторных насадок 15 и 16 загустевший структурированный буровой раствор разбивается и с помощью скребков 8 и 9 (фиг. 2) удаляется со стенок скважины. В случае использования устройства в процессе углубления скважины долотом (на фиг. не показано), под действием непрерывного гидроудара струй обеспечивается закупоривание пор и трещин проницаемого пласта в прискважинной части и тем самым предотвращается повторное образование толстой фильтрационной корки. Таким образом, с помощью СГТ осуществляется одновременно механическое и гидравлическое воздействие на стенки скважины, обеспечивающее удаление фильтрационной корки, уплотнение и кольматирование при необходимости стенок скважины, а также закупоривание пор и трещин в пристенной области проницаемых пластов. При этом одновременно с углублением скважины идет и подготовка ствола 19 к качественному креплению, исключающему осложнения при спуске колонны и заколонные перетоки после ее цементирования. Кроме этого достигается и другой эффект - качественное вскрытие продуктивных пластов за счет образования надежного кольматационного экрана, препятствующего проникновению фильтрата бурового и цементного растворов в пласт. В итоге использование устройства приводит к повышению качества крепления скважины, позволяя в начальный период ожидания затвердевания цемента исключить в заколонном пространстве миграцию воды в цементном растворе, избежать дополнительных ремонтно-восстановительных работ по устранению заколонных перетоков.

Использование предлагаемого СГТ позволит сохранить фильтрационно-емкостные свойства продуктивных пластов, сократить затраты на освоение скважины, обеспечить безаварийный спуск колонны в скважину, сократить возможные ремонтно-изоляционные работы и снизить затраты времени на строительство скважины.

1. Скребок гидроструйный тросовый, включающий трубчатый корпус с присоединительными резьбами на концах и скребками, установленными снаружи в расположенных вдоль образующей корпуса проемах, на равном удалении от скребков в корпусе наклонно к его оси выполнены каналы, сообщающие полость корпуса с наружным пространством и снабженные гидромониторными насадками, направленными под углом друг к другу, оси которых пересекаются в точке на стенке скважины, отличающийся тем, что диаметр выходного отверстия нижней гидромониторной насадки выбран в 1,1-1,3 раза больше диаметра выходного отверстия верхней гидромониторной насадки, а проемы выполнены в виде продольных пазов с выборками, снабженных ответными к ним съемными корпусами скребков с выступами прямоугольной в сечении формы, выдвинутыми за пределы трубчатого корпуса, и отверстиями, выполненными на разных его уровнях по высоте, а под верхней присоединительной резьбой корпуса установлен сепаратор центробежного типа.

2. Скребок гидроструйный тросовый по п. 1, отличающийся тем, что скребки выполнены в виде пружинных петель из троса, пропущенных через отверстия выступов корпусов скребков.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и может быть использована для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и может быть использована для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ).

Группа изобретений относится к области добычи углеводородов из буровых скважин, очистки скважин, а также их изоляции. Устройство для работы с проходящими через пласт скважинами, которые должны быть выведены из эксплуатации путем установки закрывающей пробки из отверждающегося материала, такого как бетон, и в которых имеется обсадная колонна, скрепленная бетоном со стенкой ствола скважины, содержит сборный узел, состоящий из трех следующих частей: ствола перфоратора, содержащего взрывные заряды, которые путем детонации образуют отверстия в колонне и далее снаружи в окружающем слое бетона; устройства для механической очистки внутренней стенки колонны у перфорированного участка; и промывающего устройства для разрыхления, растворения и вымывания затвердевшего цементного материала, находящегося между наружной стенкой колонны и стенкой ствола скважины.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб.

Изобретение относится к устройствам для очистки и защиты труб от коррозионного разрушения и от разрушения под воздействием трения. Устройство включает цилиндрический корпус с центрирующим элементом.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для удаления отложений с поверхности насосно-компрессорных труб. Устройство содержит три идентичных скребка, закрепленных на общей штанге, каждый с двумя идентичными по форме радиальными ножами в форме равнобочной трапеции.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для удаления отложений с поверхности насосно-компрессорных труб. Устройство содержит три идентичных скребка, закрепленных на общей штанге, каждый с двумя идентичными радиальными ножами в форме равнобочной трапеции.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для удаления отложений, в частности асфальтосмолопарафинистых (АСПО) с внутренней поверхности труб.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам очистки внутренней поверхности труб. При осуществлении способа к трубе присоединяют шаблон, соединенный с устройством, включающим фрезу, щетку, крыльчатку для обеспечения вращения фрезы и щетки, тросом, длина которого превышает длину трубы.

Группа изобретений относится к области нефтегазодобычи и может быть использована в обслуживании эксплуатационных скважинах. При осуществлении способа спускают в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) очистное устройство, смонтированное на подающей трубе. Подают с поверхности очистной агент, разрушают отложения, расположенные на внутренней поверхности колонны НКТ и/или представляющие собой глухую пробку, гидромониторным воздействием прямого потока очистного агента и гидромеханическим воздействием с использованием прямого потока. Удаляют разрушенные отложения с одновременным гидромеханическим воздействием на них с использованием обратного потока очистного агента. Сначала разрушенные отложения направляют в пространство, изолированное от пространства, в котором их разрушают гидромеханическим воздействием с использованием прямого потока очистного агента, а затем по кольцевому пространству, образованному внутренней поверхностью колонны НКТ и наружной поверхностью подающей трубы. Механическое воздействие осуществляют вращающимися под действием потока очистного агента рабочими головками, оснащенными режущими элементами, а гидравлическое воздействие - сначала прямым потоком очистного агента, затем его обратным потоком. Очистное устройство включает корпус, присоединенный снизу к пакерующему элементу, имеющему каналы для связи внутреннего пространства входного патрубка с внешним пространством корпуса ниже пакерующего элемента, каналы для связи кольцевого пространства с внешним пространством входного патрубка выше пакерующего элемента. Повышается качество очистки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к технологиям удаления асфальтосмолопарафиновых отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ) нефтедобывающих скважин, оборудованных электроцентробежными и другими глубинными насосами без привода с поверхности земли. Способ включает организацию движения скребка в полости колонны труб снизу вверх, срезание слоя отложений с внутренней поверхности. Скребок формируют из магнитной жидкости с помощью направленного электромагнитного поля, исходящего от электромагнитных активаторов, равномерно и дискретно расположенных по всей длине колонны НКТ. При необходимости магнитные свойства сформированного скребка могут быть сведены к нулю благодаря обратной работе электромагнитных активаторов в сторону размагничивания жидкости скребка. Решение о необходимости формирования или расформирования скребка принимает станция управления по показаниям датчика давления, расположенного в нижней части колонны НКТ, и датчиков электромагнитной активности, находящихся в комплекте каждого активатора. Обеспечивается возможность регулирования свойств скребка и безаварийная эксплуатация нефтедобывающих скважин. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к очистке внутренней поверхности трубопроводов от различных отложений с использованием колтюбинговой установки. При очистке трубопровода размещают колтюбинговую установку с комплексом оборудования над участком трубопровода. Формируют котлован и удаляют отрезок трубопровода. На торце трубопровода устанавливают задвижку и тройник. К рабочему концу безмуфтовой длинномерной трубы БДТ подсоединяют устройство для очистки, которое состоит из двухступенчатого шламонакопителя ДШ и коронки. Устройство вводят в направляющую трубу НТ, выполненную в форме дуги с центральным углом 90°. Верхний конец НТ соединяют с инжектором, а нижний - с тройником. Боковой отвод тройника, посредством выкидной линии, соединяют с приемной емкостью, установленной на поверхности. Открывают задвижку и подают жидкость по БДТ с одновременным перемещением устройства по НТ к месту разрушения отложений в трубопроводе. Разрушение отложений и вынос шлама в ДШ осуществляют посредством коронки. Коронка имеет внутреннее коническое углубление, на образующих которого закреплены режущие прямолинейные износостойкие вставки, а также симметрично расположенные относительно оси устройства параллельные сквозные отверстия. Сквозные отверстия выполнены с расширением к внутренней поверхности коронки и образованием гидравлической связи осевого канала устройства с внутренней полостью ДШ. Одна из ступеней ДШ представлена неподвижным шламосборником, а другая - центробежным сепаратором. Контролируют давление подаваемой жидкости, и при резком его увеличении подачу жидкости прекращают. Указанное устройство возвращают в НТ. Закрывают задвижку и отсоединяют нижний конец НТ от тройника. Поднимают НТ с устройством на поверхность и удаляют шлам из ДШ. Подсоединяют нижний конец НТ с устройством к тройнику и открывают задвижку. Цикл операций проводят многократно, до полной очистки трубопровода. Проводят демонтаж оборудования и восстанавливают трубопровод, а котлован засыпают. Технический результат: повышение эффективности очистки трубопровода. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх