Надпакерный шламоуловитель

Надпакерный шламоуловитель

Реферат

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке скважины с пакером.

Известно устройство для обработки призабойной зоны пласта, которое содержит пакер с герметизирующим элементом, патрубок с окнами и шламосборник (Авторское свидетельство СССР №1739699, кл. Е21В 43/25, опубл. 20.04.1995).

Недостатком известного устройства является то, что шламосборник не защищает пакер от шлама, образующегося в скважине.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является устройство для промывки скважины, содержащее два пакерующих устройства, наружную и внутреннюю трубы, трубу с перфорированными отверстиями, колонну насосно-компрессорных труб, отличающееся тем, что колонна насосно-компрессорных труб выше верхнего пакера дополнительно снабжена фильтром и шламоуловителем, при этом нижний пакер с присоединенным пером соединен с верхним пакером патрубком, внутренний диаметр которого равен внутреннему диаметру насосно-компрессорной трубы, а длина патрубка больше толщины продуктивного пласта, причем для промывки забоя скважины в колонне насосно-компрессорных на всю ее глубину соосно размещена насосно-компрессорная труба меньшего диаметра, которая также оснащена пером (Патент РФ на полезную модель №96167, кл. Е21В 37/00, опубл. 20.07.2010 - прототип).

Шламоуловитель установлен выше пакера, осуществляет задержание шлама и освобождает пакер от его воздействия. Однако шламоуловитель проявляет эффект поршня при подъеме и спуске, исключает возможность промывки ствола скважины после срыва пакера, не допускает возможности перелива скважинной жидкости из межтрубного пространства для подъема колонны насосно-компрессорных труб с пакером.

В предложенном устройстве решается задача исключения эффекта поршня при подъеме и спуске, обеспечения возможности промывки, перелива скважинной жидкости при подъеме.

Задача решается тем, что надпакерный шламоуловитель 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, при этом отношение диаметров отверстий в герметизаторе верхней пары металлических конусных колец и отверстиями в нижней паре металлических конусных колец составляет (6-10):(1-4) мм соответственно, при этом отверстия располагают из расчета равенства расстояния между соседними отверстиями.

Сущность изобретения

При проведении ремонта в скважинах при извлечении пакера имеют место проблемы - невозможно сорвать пакер в штатном режиме. Данные факты возникают по причине осыпания на пакер механических примесей, загрязнений, в том числе из верхних пластов и интервалов нарушений. Для предотвращения осыпания загрязнений на эксплуатационные пакера выше пакера устанавливают шламоуловитель, спускаемый на колонне насосно-компрессорных труб. Однако известный шламоуловитель выполняют цельным, что способствует проявлению эффекта поршня при подъеме и спуске, исключает возможность промывки ствола скважины после срыва пакера, не допускает возможности перелива скважинной жидкости из межтрубного пространства для подъема колонны насосно-компрессорных труб с пакером. В предложенном изобретении решается задача исключения эффекта поршня при подъеме и спуске, обеспечения возможности промывки, перелива скважинной жидкости при подъеме. Задача решается шламоуловителем скважинным надпакерный, представленном на фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения: 1 - патрубок, 2 - верхняя пара металлических конусных колец, обращенных основанием конуса 3 вверх, 4 - герметизатор в виде конусного кольца с отверстиями 5 по внешнему краю 6, 7 - нижняя пара металлических конусных колец, обращенных основанием конуса 8 вниз, 9 - герметизатор в виде кольца, 10 - отверстия по внутреннему краю 11, 12 - ребра жесткости, 13 - скважина. Отношение диаметров отверстий 5 и 10 составляет (6-10):(1-4) мм соответственно. Отверстия 5 и 10 располагают из расчета равенства расстояния между соседними отверстиями.

Герметизаторы 3 и 5 выполнены из резины, полиуретана, капрона и т.п. материала.

Между парами металлических конусных колец 2 и 7 закрепляют герметизаторы межтрубного пространства соответственно 4 и 9. Пары металлических колец 2 и 7 закрепляют на патрубке 1 и укрепляют ребрами жесткости 12.

Шламоуловитель скважинный надпакерный размещают в скважине на колонне насосно-компрессорных труб над пакером (не показаны).

Отверстия 5 и 10 способствуют исключению эффекта поршня при подъеме и спуске, обеспечивают возможность промывки скважины циркуляцией и обеспечивают перелив скважинной жидкости при подъеме всей компоновки из скважины.

Загрязнения, механические примеси, находящиеся в скважинной жидкости, оседают на пару верхних металлических конусных колец 2. Верхний герметизатор 4 исключает возможность проникновения загрязнений между стенками скважины 13 и шламоуловителем. Загрязнения по конусной поверхности 2 скатываются к патрубку 1 и образуют относительно ровный слой на поверхности верхних металлических колец 2. Постепенно часть загрязнений начинает проваливаться в отверстия 5. Над поверхностью верхних металлических конусных колец 2 образуются горки или конуса загрязнений. Расположение отверстий 5 из расчета равенства расстояния между соседними отверстиями обеспечивает примерную одинаковую высоту и площадь горок загрязнений. За счет этого наполняемость шламоуловителя и, соответственно, его работоспособность увеличиваются.

Просыпавшиеся через отверстия 5 загрязнения оседают на пару нижних металлических конусных колец 7. Нижний герметизатор 9 исключает возможность проникновения загрязнений между стенками скважины 13 и шламоуловителем. Загрязнения относительно ровным слоем застилают поверхность нижних металлических конусных колец 7. Над поверхностью нижних металлических колец 7 образуются горки или конуса загрязнений.

Отношение диаметров отверстий 5 к диаметрам отверстий 10, составляющее (6-10):(1-4) мм соответственно позволяет накапливать крупные загрязнения на поверхности верхних металлических конусных колец 2 и накапливать мелкие загрязнения на поверхности нижних металлических конусных колец 7. Этим обеспечивается большая емкость шламоуловителя.

Расположение отверстий 10, также как и отверстий 5 из расчета равенства расстояния между соседними отверстиями, также повышает наполняемость шламоуловителя.

В результате шламоуловитель исключает попадание загрязнений к пакеру и одновременно обеспечивает исключение эффекта поршня при подъеме и спуске, обеспечение возможности промывки, перелива скважинной жидкости при подъеме.

Применение предложенного шламоуловителя позволит исключить попадание загрязнений к пакеру и одновременно обеспечить исключение эффекта поршня при подъеме и спуске, обеспечить возможность промывки, перелива скважинной жидкости при подъеме.

Надпакерный шламоуловитель 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, при этом отношение диаметров отверстий в герметизаторе верхней пары металлических конусных колец и отверстий в нижней паре металлических конусных колец составляет (6-10):(1-4) мм соответственно, при этом отверстия располагают из расчета равенства расстояния между соседними отверстиями.