Устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта

Авторы патента:

E21B43/25 - способы возбуждения скважин (цементировочные желонки E21B 27/02; устройства для генерирования вибраций E21B 28/00)

E21B37/00 - Способы или устройства для очистки буровых скважин (E21B 21/00 имеет преимущество; очистка труб вообще B08B 9/02)

E21B28/00 - Устройства для генерирования вибраций для буровых скважин, например для возбуждения скважин (для бурения E21B 7/24, для передачи сигналов измерения E21B 47/14; для геофизических измерений G01V 1/02)

Владельцы патента RU 2599122:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи добывающих скважин при многократном гидроимпульсном воздействии на пласт. Устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта содержит гидроцилиндр с боковыми отверстиями, электродвигателем, соединенный валом с редуктором, пакерами и кабельным замком. При этом гидроцилиндр выполнен перфорированным по всей его длине. Редуктор, удлиненным валом с резьбой, выполненной по всей его длине, соединен с поршнем. Пакеры установлены в верхней и нижней частях гидроцилиндра. Техническим результатом является восстановление гидравлической связи пласта со скважиной и, как следствие, увеличение нефтеотдачи пластов с высоковязкой и легкой нефтями, а также возобновление эксплуатации нерентабельных скважин на нефть, природный газ, на пресные, минеральные и термальные воды. 2 ил.

Известно устройство для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта (патент RU №2320866, опубл. 27.03.2008. Бюл. 6), содержащее колонну НКТ 1, имплузионную камеру с размещенным в ней плунжером, верхний конец которого соединен с расширенным патрубком, имеющим окна. Ее нижний конец снабжен подпружиненным клапаном, установленным в корпусе, имеющем окна и концентраторы давления. Оно снабжено установленным между колонной НКТ и расширенным патрубком, жестко связанным плунжером имплузионной камеры и подпружиненным сверху возвратной пружиной.

Бесштоковая полость гидроцилиндра имеет сообщение с затрубным пространством, а его штоковая полость оснащена трубопроводом для подвода рабочей жидкости из колонны НКТ.

Недостатками устройства являются сложность конструкции устройства, низкая производительность работ из-за необходимости собирать и опускать на глубину продуктивного пласта НКТ. Значительная вероятность обрыва труб при большой глубине скважины из-за собственного веса колонны, отсутствие пакера, установка устройства только в одном месте обсадной перфорированной трубе, что не обеспечивает достаточную качественную связь продуктивного пласта со скважиной

Известно устройство для разработки и импульсной обработки продуктивного пласта скважины (патент RU №2378505, опубл. 10.01.2010 г.), включающее заглушенный в нижней торцевой части цилиндрический корпус с боковыми отверстиями и установленный в нем с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с клапаном, приводимый в действие при помощи штанг устьевым приводом, при этом оно дополнительно оснащено хвостовиком с дополнительным клапаном и пакером, установленным над пластом и перекрывающим пространство между хвостовиком и стенками скважины, причем входные каналы хвостовика расположены ниже продуктивного пласта, при этом цилиндрический корпус снизу оборудован полым патрубком, сверху сообщенным с боковыми отверстиями, а снизу оборудованным ниппелем, выполненным с возможностью герметичного взаимодействия изнутри с хвостовиком, причем штанги выполнены с возможностью регулирования длины, при этом боковые отверстия изготовлены на определенном расстоянии от нижней торцевой части цилиндрического корпуса в зависимости от максимально допустимой амплитуды импульсной обработки продуктивного пласта.

Недостатками устройства являются низкая эффективность очистки, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей (колонна штанг, устьевой привод), устройство не имеет нижнего пакера, что снижает качество обработки продуктивного пласта.

Известен колонковый электромеханический буровой снаряд (патент RU №2209912, опубл. 10.08.2003 г.) для очистки фильтровой зоны продуктивного пластай обсадных труб скважины. Снаряд содержит колонковую трубу, соединенную нижним торцом со съемной коронкой, керноприемную трубу, размещенный в шламовой трубе сетчатый фильтр, редуктор с полым валом, связанный с валом электродвигателя, насос и кабельный замок на верхнем торце распорного узла. Для извлечения упавших предметов на забой скважины и очистки фильтровой зоны продуктивного пласта и обсадных труб скважины он при монтаже сменной коронки снабжен соединенными через переходник с нижним торцом колонковой трубы съемными ловильной насадкой или насадками для очистки фильтровой зоны. Насос закреплен на удлиненном валу электродвигателя между редуктором и электродвигателем. Контактные поверхности распорного узла выполнены в виде роликов.

Недостатки устройства являются недостаточное обеспечение чистки отверстий в обсадной перфорированной трубе, т.е. не достаточно обеспечивает связь продуктивного пласта со скважиной.

Извесно устройство для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта (патент RU №2522195, опубл. 10.07.2014 г.), взятое за прототип, включает колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), заполненную рабочей жидкостью и соединенную снизу с гидроцилиндром, имеющим сообщение с затрубным пространством. Также устройство включает поршень, подпружиненный возвратной пружиной, имплозионную камеру, оснащенную снизу подпружиненным клапаном, пропускающим сверху вниз. Имплозионная камера выполнена внутри гидроцилиндра. Гидроцилиндр снабжен боковым, верхним, средним и нижним рядами отверстий, при этом в гидроцилиндре над имплозионной камерой выполнена глухая перегородка, разделяющая верхний и средний ряды радиальных отверстий. В верхней части гидроцилиндра над глухой перегородкой установлен дополнительный подпружиненный клапан, пропускающий сверху вниз. Поршень выполнен кольцевым, расположен снаружи имплозионной камеры, подпружинен снизу возвратной пружиной и перекрывает боковой и средний ряды радиальных отверстий в исходном положении. В рабочем положение поршень под действием избыточного давления рабочей жидкости в колонне НКТ имеет возможность осевого перемещения вниз с возможностью сообщения затрубного пространства колонны НКТ с призабойной зоной пласта посредством бокового и среднего рядов радиальных отверстий гидроцилиндра и имплозионной камеры. Причем гидроцилиндр снаружи оснащен пакером. Техническим результатом является повышение эффективности гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта, снижение гидравлических давлений, возникающих в процессе работы устройства, и повышение ресурса его работы.

Недостатки данного устройства являются низкая надежность работы устройства, связанная с наличием пружин и клапанов в конструкции устройства, сложность конструкции и большие материальные затраты.

Техническим результатом устройства является восстановление гидравлической связи пласта со скважиной и, как следствие, увеличение нефтеотдачи пластов с высоковязкой и легкой нефтями за счет возвратно-поступательной циркуляции жидкости в изолированном пакерами интервалах фильтровой зоны продуктивного пласта и повышения ресурса его работы.

Технический результат достигается тем, что устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта, содержащее гидроцилиндр с боковыми отверстиями, пакер, согласно изобретению гидроцилиндр выполнен перфорированным по всей его длине, при этом устройство снабжено электродвигателем, соединенным валом с редуктором, а редуктор удлиненным валом с резьбой, выполненной по всей его длине соединен с поршнем, пакерами, установленными в верхней и нижней частях гидроцилиндра, и кабельным замком.

Устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта поясняется следующими фигурами:

фиг. 1 - общая конструктивная схема устройства;

фиг. 2 - устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта, где:

1 - гидроцилиндр

2 - электродвигатель

3 - вал;

4 - редуктор

5 - удлиненный вал

6 - поршень

7, 8 - эластичный пакер

9 - кабельный замок

10 - грузонесущий кабель

11 - область перфорации

12 - обсадная труба

13 - монтажная лебедка

14 - дизельгенератор

Устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта состоит из гидроцилиндра 1, выполненного перфорированным по всей его длине 11, при этом устройство снабжено электродвигателем 2, соединенным валом 3 с редуктором 4, а редуктор 4 удлиненным валом 5 с резьбой, выполненной по всей его длине, соединен с поршнем 6, при этом гидроцилиндр 1 оснащен пакерами 7 и 8, установленными в его верхней и нижней частях, кабельным замком 9 грузонесущего кабеля 10 монтажной лебедки 13 и дизеля генератора 14, установленными на платфоме самаходной буравой установки.

Устройство работает следующим образом. После сборки устройства и постановки его в область перфорации 11 обсадной трубы 12 монтажной лебедкой 13, установленной на платформе самоходной установки, подается электрическая энергия с пульта управления, не показанного на схеме, к электродвигателю 2 от дизельгенератора 14 по электрическим жилам грузонесущего кабеля 10 с чередующейся полярностью, обеспечивая возвратно-поступательную работу поршня 6, соединенного с редуктором 4 с удлиненным валом 5, имеющим резьбу по всей его длине. В первом случае, при движении поршня 4 снизу вверх жидкость с межпакерной области засасывается в нижнюю область гидроцилиндра 1, при этом удаляется жидкость с верхней полости гидроцилиндра 1 в межпакерную область. Во втором случае, при движении поршня 4 сверху вниз жидкость с межпакерной области засасывается в верхнюю область гидроцилиндра 1, при этом удаляется жидкость с нижней полости гидроцилиндра 1 в межпакерную область. Процесс гидроимпульсного воздействия продолжается в течение 1-2 ч, после чего устройство с эластичными пакерами 7 и 8 перемещается на следующий интервал перфорации 11 обсадной трубы 12. После окончания поинтервальной очистки перфорации 11 обсадной трубы 12 устройство извлекается из скважины.

Очистка фильтровой зоны предлагаемым устройством, оснащенным перфорированным гидроцилиндром, двигателем с устройством, обеспечивающим возвратно-поступательное движение поршня, с использованием грузонесущего кабеля и лебедки, многократно сокращает время на спускоподъемные операции и обеспечивает восстановление гидравлической связи пласта со скважиной и, как следствие, увеличение нефтеотдачи пластов с высоковязкой и легкой нефтями, а также возобновление эксплуатации нерентабельных скважин на нефть, природный газ, на пресные, минеральные и термальные воды.

Устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта, содержащее гидроцилиндр с боковыми отверстиями, оснащенный пакерами, отличающееся тем, что гидроцилиндр выполнен перфорированным по всей его длине, при этом устройство снабжено электродвигателем, соединенным валом с редуктором, а редуктор удлиненным валом с резьбой, выполненной по всей его длине, соединен с поршнем, пакеры установлены в верхней и нижней частях гидроцилиндра, кабельный замок - в верхней части гидроцилиндра.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности эксплуатации добывающей высоковязкую нефть скважины, повышение качества очистки внутрискважинного оборудования от АСПО, снижение нагрузок на колонну штанг штангового насоса.

Способ разработки нефтяного пласта скважиной с горизонтальным окончанием // 2590918

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке неоднородных терригенных или карбонатных продуктивных пластов скважинами с горизонтальным окончанием.

Устройство физико-химической обработки скважины // 2588267

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройству физико-химической обработки скважины. Заявленное устройство состоит из корпуса нагревателя-реактора, который соединен с эжектором посредством соединительного элемента.

Имплозионный гидрогенератор давления // 2585299

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в оборудовании для восстановления/увеличения продуктивности добывающих и нагнетательных скважин при многократном гидроимпульсном воздействии на призабойную зону пласта с использованием эффекта имплозии.

Устройство для освоения скважины и воздействия на призабойную зону пласта // 2584254

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для воздействия на призабойную зону пласта и освоения скважин. Технический результат - упрощение устройства, повышение надежности его работы и повышение качества освоения скважины.

Устройство для импульсного воздействия на пласт // 2583804

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений для импульсного воздействия на призабойную зону для повышения нефтеотдачи пласта.

Способ волнового воздействия на залежь и устройство для его осуществления // 2582599

Группа изобретений относится к горному делу и может быть использована для волнового воздействия на залежь с целью увеличения притока полезного ископаемого, например нефти, к скважине.

Устройство для обработки и освоения скважины // 2582144

Изобретение относится к оборудованию, используемому в нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для обработки призабойной зоны пласта различными агентами и освоения скважины.

Способ разработки нефтяного пласта // 2580330

Изобретение относится к области разработки нефтяных пластов с неколлекторской зоной путем вытеснения нефти с помощью нефтедобывающих и нагнетательных скважин. Технический результат - повышение эффективности разработки.

Способ и устройство для длинноволнового воздействия на нефтяную залежь // 2579838

Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована при добыче нефти, в том числе и на поздних стадиях эксплуатации, для увеличения коэффициента извлечения нефти, повышения нефтеотдачи пласта и уменьшения отложений асфальтосмолопарафиновых веществ.

Способ эксплуатации добывающей высоковязкую нефть скважины // 2597304

Скважинная очищающая система // 2592577

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к очищающей системе для элемента, расположенного в обсадной колонне скважины. Скважинная система содержит скважинную текучую среду под давлением, обсадную колонну, очищающий инструмент, имеющий продольное направление и содержащий вращающуюся головку, имеющую множество сопел, корпус инструмента, имеющий впускное отверстие, которое сообщается с соплами, для прохода скважинной текучей среды в указанный инструмент, препятствующий потоку элемент, расположенный на наружной стороне корпуса, разделяющий инструмент на первую часть и вторую часть, а также разделяющий обсадную колонну на первую часть и вторую часть, и вращающийся вал, соединяющий головку с корпусом.

Способ снижения теплообмена в скважине при разработке многопластового месторождения // 2591325

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.

Устройство для очистки наклонного ствола скважины от шлама // 2588274

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.

Надпакерный шламоуловитель // 2588114

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.

Шламоуловитель скважинный надпакерный // 2588111

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.

Устройство для импульсной обработки стенок скважины // 2585294

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.

Способ повышения нефтеотдачи пластов генерированием волн по природным волноводам // 2582688

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.

Способ очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков и бурильная труба для осуществления способа // 2578682

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.

Электромагнитный излучатель, устройство и способ ингибирования образования отложений и коррозии скважинного оборудования // 2570870

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.

Скважинное устройство для создания пульсаций для выполнения внутрискважинных работ // 2593842

Изобретение относится к устройствам для генерирования вибраций для буровых скважин. Скважинный инструмент содержит корпус, имеющий продольный канал, узел мешалки, размещенный внутри продольного канала корпуса и содержащий силовую часть, имеющую ротор и клапанный узел, который соединен с ротором и который выполнен с возможностью выборочного открытия путем вращения ротора с тем, чтобы обеспечить возможность протекания текучей среды через узел мешалки, и съемный компонент, размещенный внутри продольного канала и выполненный с возможностью удаления с тем, чтобы по меньшей мере частично открыть продольный канал.