Устройство для очистки наклонного ствола скважины от шлама

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для очистки ствола наклонно направленных скважин. Устройство содержит лопастные центраторы, установленные между соединениями бурильных труб на расстоянии 25-50 метров друг от друга. Каждый лопастной центратор состоит из цилиндрического корпуса с концевыми резьбовыми соединениями, лопастей и щеток. Передняя поверхность лопастей выполнена черпаковидной формы. Щетки представляют собой ряд металлических щетин, собранных в пучки и жестко закрепленных на корпусе лопастного центратора, например, путем зачеканивания. Щетки по высоте выступают над лопастями. Щетки установлены за боковой поверхностью каждой лопасти. Повышается качество очистки скважины, предупреждаются осложнения в процессе бурения. 3 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для очистки ствола наклонно направленных скважин.

Известно устройство для очистки ствола скважины, которое содержит установленную на бурильной колонне муфту с лопастями, расположенными на верхней торцевой части муфты и выполненными одинакового наружного диаметра с муфтой, при вращении которой происходит турбулизация потока в районе лопастей (авторское свидетельство СССР №1006705 Е21В 21/00 Е21В 43/22, опубл. 23.03.1983).

Недостатком этого устройства является низкая эффективность работы из-за невозможности подъема спрессованной бурильной породы (шлама) с нижней стенки наклонной скважины.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для очистки скважины от шлама, включающее бурильные трубы, оснащенные центраторами с лопастями и турбинами, установленные за центраторами с возможностью вращения вокруг своих продольных осей под действием потока промывочной жидкости, причем диаметр турбин меньше диаметра центраторов (патент РФ №2160818 Е21В 21/00 опубл. 20.12.2000).

Недостатком данного устройства является невозможность подъема спрессованного на нижней стенке скважины шлама как лопастями центраторов, так и турбулизацией потока турбинами.

Актуальность заявляемого изобретения обусловлена тем, что в горизонтальных скважинах с зенитным углом больше 30 градусов шлам осаждается на нижней стенке скважины. Осадок может соскальзывать вниз по стволу, спрессовываться и образовывать пробки в кольцевом пространстве, что влечет за собой осложнения и аварийные ситуации в процессе бурения и крепления скважин.

Задача, стоящая при создании изобретения, состоит в разработке устройства для очистки наклонного ствола скважины, позволяющего удалять шлам с нижней стенки ствола скважины, в том числе спрессованный.

Технический результат предлагаемого изобретения - предупреждение осложнений в процессе бурения за счет повышения качества очистки наклонного ствола скважины от шлама, в том числе спрессованного.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство для очистки скважин от шлама в наклонном участке ствола с зенитным углом больше 30 градусов содержит ряд лопастных центраторов, установленных между соединениями бурильных труб. Каждый лопастной центратор состоит из цилиндрического корпуса, лопастей и ряда щеток. Длина каждого лопастного центратора больше его диаметра, причем каждый лопастной центратор имеет по меньшей мере три лопасти, обращенные по направлению вращения бурильных труб. Передняя поверхность каждой лопасти выполнена черпаковидной формы, щетки представляют собой ряд металлических щетин, собранных в пучки и жестко закрепленных на корпусе лопастного центратора. Щетки по высоте выступают над лопастями и установлены за боковой поверхностью каждой лопасти. Указанные лопастные центраторы установлены на расстоянии от 25 до 50 метров друг от друга между соединениями бурильных труб.

Заявляемые конструктивные особенности выполнения лопастных центраторов, имеющих лопасти и щетки, способствуют удалению спрессованного шлама на нижней стенке наклонного ствола скважины -щетки соскребают осевший на нижней стенке скважины шлам, а передняя поверхность лопасти черпаковидной формы захватывает и приподнимает шлам, который с восходящим потоком жидкости перемещается вверх по наклонному стволу скважины. Таким образом, применение данного устройства позволяет предотвратить образование сужения ствола скважины за счет полной очистки ствола скважины от шлама, в том числе спрессованного.

На фиг. 1 изображено в общем виде устройство для очистки наклонного ствола скважины от шлама, вид сбоку.

На фиг. 2 показан лопастной центратор.

На фиг. 3 - поперечный разрез лопастного центратора.

Стрелками показано направление вращения бурильных труб.

Устройство для очистки наклонного ствола скважины от шлама содержит лопастные центраторы 1, установленные между бурильными трубами 2 (фиг. 1). Лопастной центратор крепится к бурильной трубе посредством резьбового соединения.

Каждый лопастной центратор состоит из цилиндрического корпуса 3 с концевыми резьбовыми соединениями 4 и 5, лопастей 6 и щеток 7. Лопасти 6 с корпусом лопастного центратора 3 составляют единое целое. Минимальное число лопастей три. Передняя поверхность лопастей 6 выполнена черпаковидной формы, а за боковой поверхностью лопастей 6 установлены щетки 7. Щетки 7 представляют собой ряд металлических щетин, собранных в пучки и жестко закрепленных на корпусе лопастного центратора 3, например, путем зачеканивания. Пучки металлических щетин равноудалены друг от друга по всей длине лопасти центратора. Концы щеток 7 выступают над лопастями 6 (фиг. 2, 3).

Устройство работает следующим образом.

В процессе бурения наклонной скважины происходит разрушение горной породы долотом 8, вращение которому передает компоновка низа бурильной колонны 9. Для удаления разрушенной горной породы из скважины через бурильные трубы 2 прокачивают буровой раствор. Буровой раствор проходит через долото 8, попадет в кольцевое пространство между стенкой скважины и бурильными трубами 2 и вовлекает в движение частицы выбуренного шлама 10. При наклонном положении ствола, особенно при зенитном угле больше 30 градусов, из-за гравитационной составляющей и разности скоростей движения бурового раствора у верхней и нижней стенок скважины часть шлама 10 оседает на нижней стенке скважины. Для подъема шлама 10 к верхней стенке между соединениями бурильных труб 2 устанавливают лопастной центратор 1 для очистки ствола скважины. При вращении бурильных труб 2 лопастной центратор 1 посредством щеток 7 контактирует с нижней стенкой скважины, на которой скапливается и спрессовывается шлам 10. Щетками 7 выбуренная порода соскабливается и отрывается от нижней стенки и захватывается передней поверхностью лопасти 6, имеющей черпаковидную форму. В результате этого шлам 10 приподнимается к верхней стенке скважины и далее потоком бурового раствора перемещается вдоль по стволу. В зависимости от выбранного режима промывки и параметров бурового раствора через 25-50 м шлам 10 вновь оседает на нижней стенке скважины. При последующем осаждении шлама 10 его подъем осуществляют следующим лопастным центратором 1, расположенным выше на 25-50 м.

Таким образом, последовательное взаимодействие упругих щеток лопастного центратора с осажденным на нижней стенке скважины шламом способствует подъему шлама (в том числе спрессованного), перемещению его буровым раствором по наклонному стволу скважины, тем самым повышая качество очистки скважины и предупреждая осложнения в процессе

Устройство для очистки скважин от шлама в наклонном участке ствола с зенитным углом больше 30 градусов, содержащее ряд лопастных центраторов, установленных между соединениями бурильных труб, каждый лопастной центратор состоит из цилиндрического корпуса, лопастей и ряда щеток, длина каждого лопастного центратора больше его диаметра, причем каждый лопастной центратор имеет по меньшей мере три лопасти, обращенные по направлению вращения бурильных труб, при этом передняя поверхность каждой лопасти выполнена черпаковидной формы, щетки представляют собой ряд металлических щетин, собранных в пучки и жестко закрепленных на корпусе лопастного центратора, щетки по высоте выступают над лопастями и установлены за боковой поверхностью каждой лопасти, отличающееся тем, что указанные лопастные центраторы установлены на расстоянии от 25 до 50 метров друг от друга между соединениями бурильных труб.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке скважины с пакером. Устройство включает патрубок, закрепленные на патрубке верхнюю пару металлических конусных колец, обращенных основанием конуса вверх, с закрепленным между конусными кольцами герметизатором в виде конусного кольца с отверстиями по внешнему краю, нижнюю пару металлических конусных колец, обращенных основанием конуса вниз, с закрепленным между конусными кольцами герметизатором в виде кольца с отверстиями по внутреннему краю, ребра жесткости, поддерживающие пары металлических конусных колец.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к защите скважинных пакеров от шлама. Устройство включает патрубок, закрепленные на патрубке пары металлических колец, поддерживаемые ребрами жесткости, размещенные в каждой паре металлических колец между металлическими кольцами верхний и нижний герметизаторы межтрубного пространства в виде плоского кольца, отверстия в каждой паре металлических колец и герметизаторе.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для восстановления проницаемости стенок скважины промывкой, в частности, может найти применение при обработке стенок открытого ствола горизонтальной скважины.

Изобретение относится к области разработки залежей жидких углеводородов, а именно к способам волнового воздействия на продуктивные пласты для интенсификации добычи и увеличения продуктивности участков залежей с трудноизвлекаемыми или блокированными запасами жидких углеводородов.

Группа изобретений относится к горной промышленности, а именно к очистке ствола скважины при бурении, преимущественно ее горизонтальных участков. При осуществлении способа в процессе бурения движение потока промывочной жидкости в затрубном пространстве создают путем «активации его винтового движения», посредством энергии вращения трубы.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к ингибированию образования отложений и коррозии скважинного оборудования. Установка включает электромагнитный излучатель, двухканальный генератор, электронный блок управления, имеющий выход, подключенный к входу генератора, блок сопряжения с погружным электродвигателем, датчики параметров скважинной среды, подключенные к блоку управления.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности, а именно к оборудованию нефтяных скважин, и может быть использовано для ликвидации парафиногидратных пробок и поддержания в скважинах оптимального теплового режима в целях предупреждения и ликвидации парафиногидратных и асфальтосмолистых отложений на внутренней поверхности насосно-компрессорной трубы.

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для очистки и освоения пласта при повышении проницаемости призабойной зоны пласта.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для промывки горизонтальных скважин с открытым стволом. Устройство содержит корпус с отводящим и подводящим каналами, выполненными тангенциальными, насадку в отводящем канале, установленный с возможностью свободного вращения в корпусе центрированный ротор с чередующимися пазами и выступами, взаимодействующий с потоком жидкости.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности, к гидрокавитационной обработке продуктивных пластов и фильтров скважин. Устройство содержит корпус с входным штуцером и кавитаторы, сопла которых направлены на обрабатываемую поверхность скважин, ротор с крыльчаткой и два шнека.
Изобретение относится к строительству скважин и может найти применение при бурении скважины через зоны поглощения промывочной жидкости. Техническим результатом является изоляция широкого интервала поглощения.

Группа изобретений относится к горной промышленности, а именно к очистке ствола скважины при бурении, преимущественно ее горизонтальных участков. При осуществлении способа в процессе бурения движение потока промывочной жидкости в затрубном пространстве создают путем «активации его винтового движения», посредством энергии вращения трубы.

Изобретение относится к ремонту горизонтальных скважин и может быть использовано для восстановления проходимости открытого горизонтального ствола скважины после обвала породы.

Группа изобретений относится к области нефтегазодобывающей промышленности, в частности к ликвидации осложнений при бурении скважин. Способ включает циклический процесс бурения скважины бурильным инструментом под кондуктор с промывкой водой, без циркуляции с остановками на набор воды в приемные амбары.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для промывки горизонтальных скважин с открытым стволом. Устройство содержит корпус с отводящим и подводящим каналами, выполненными тангенциальными, насадку в отводящем канале, установленный с возможностью свободного вращения в корпусе центрированный ротор с чередующимися пазами и выступами, взаимодействующий с потоком жидкости.

Изобретение относится к ремонту горизонтальных скважин и может быть использовано для восстановления проходимости открытого горизонтального ствола скважины после обвала породы.

Группа изобретений относится к операциям нагнетания жидкостей с поверхности скважины в ее ствол при высоких давлениях, таким как, например, гидравлический разрыв пласта, включающий разделение жидкости на чистый поток, содержащий минимальное количество твердых материалов, и грязный поток, содержащий твердый материал в жидком носителе.
Способ изоляции зоны поглощения при бурении скважины включает спуск в скважину компоновки, содержащей пакер и бурильные трубы, посадку пакера, продавливание под пакер изолирующих материалов, проведение технологической выдержки для схватывания цемента, срыв пакера, контроль изоляции, подъем компоновки из скважины, разбуривание цементного моста и продолжение бурения скважины.

Насос предназначен для промывки скважин. Насос содержит конусообразный корпус, внутри которого параллельно расположены канал подвода активной жидкостной среды и активное сопло, сопряженное через боковой паз с камерой смешения, соединенной с трубопроводом отвода смеси сред, при этом внизу конусообразного корпуса установлена функциональная насадка, выполненная в виде цилиндрического корпуса насадок, горизонтально разделенного на две части, при этом верхняя часть непосредственно примыкает к конусообразному корпусу и через наклонные патрубки разных диаметров соединена с активным соплом и каналом подвода активной жидкостной среды, а нижняя часть, равная основному диаметру конусообразного корпуса, содержит по четыре радиальные насадки, расположенные по периметру, и одну насадку, расположенную по оси функциональной вставки.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при бурении скважины. Способ включает вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости через внутреннюю полость компоновки на забой, в зоне поглощения промывочной жидкости перевод подачи жидкости в затрубное пространство над забойным двигателем через переводник путем его активации.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способу теплоизоляции скважин, в том числе для скважин, осуществляющих совместно раздельную добычу промышленных пластовых вод и углеводородов многопластового месторождения. В способе снижения теплообмена в скважине при разработке многопластового месторождения осуществляют термостатирование колонны в интервале от вероятного начала процесса кристаллизации до устья скважины за счет формирования замкнутого герметичного затрубного пространства, между кондуктором и эксплуатационной колонной, соединенного через устьевую обвязку с внутренним пространством эксплуатационной колонны. Термостатирование осуществляют путем создания в сформированном замкнутом герметичном затрубном пространстве вакуума за счет процесса инжекции, осуществляемого посредством струйного насоса, расположенного в устьевой обвязке, в качестве рабочего агента для которого используют продукцию скважины. Техническим результатом является предупреждение солеобразования при эксплуатации нефтяных и газоконденсатных скважин с одновременно-раздельной добычей углеводородов и пластовых промышленных вод многопластового месторождения и снижение эксплуатационных затрат. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх