Устройство для размыва стенок сква-жины

Устройство для размыва стенок сква-жины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< 819309 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.12.78 (21) 2693102/22-03 (51) М.К . с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Е21 B43/11

Гавуддрстненный кемнтет

СССР аа денем нзебретений и юткрытий

Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 17.04.81 (53) УДК 622.248 (088.8) Э. А. Акопов, Ю. Н. Байдиков, Ю. В. Ду

Ю. М. Дутов и М. Т. Миндаров (72) Авторы изобретения

Производственное ордена Трудового Красного объединение «Коминефть» Министерства ффйцой промышленности и Ухтинское территориальное геологичеЖоВ- -... управление Министерства геологии Р(,ФСР-""„; „,. (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЫВА СТЕНОК

СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к области бурения скважин различного назначения, а конкретно к области разрушения желобных выработок, каверн, перфорации стенок скважины и создания радиальных каналов в пласте вокруг скважины.

Известно гидромониторное устройство, предназначенное для размыва желобных выработок в стволе скважины, состоящее из груза и поворотной гидравлической головки с установленными в ней насадками (1).

При работе в скважине, за счет отвеса, 1о устройство ориентируется по желобной выработке и замывает ее гидромониторной струей. Данное устройство имеет неподвижные относительно корпуса насадки и поэтому не способно размывать желобные выработки при наличии в скважине колонны труб, т. к. тело трубы экранирует контакт струи с горной породой.

Наиболее близким решением из известных является устройство для размыва стенок скважины, содержащее корпус с каналами, гибкий шланг с оголовником и насадком, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения (2).

Недостатки указанного устройства заключаются в следующем: перемещение гибкого шланга осуществляется с верхнего конца поршнем. Усилие на перемещение определяется величиной Миделева, сечением поршня и перепадом давления нагнетаемой жидкости. При этом может быть такая ситуация, что наконечник гибкого шланга будет прижат к породе, а сам шланг, подаваемый сверху поршнем, будет изогнут под действием большой осевой гидравлической нагрузки и его канал будет пережат или порван; возврат шлангов в первоначальное положение под воздейстрием обратной промывки может и не произойти из-за зашламления канала нагнетаемой из затрубного.пространства жидкостью, насыщенной твердой фазой и при заклинке шланга в канале обломками горных пород;

Таким образом, рассматриваемая схема не обеспечивает надежной работы устройства и автоматического продвижения гибкого шланга с насадкой в пласт и возврат гибкого шланга обратно в корпус.

Целью изобретения является повышение надежности работы его и обеспечение воз819309 можности ликвидации прихвата колонны труб.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено связанной с нижним концом гибкого шланга обоймой, с которой разме1цен насадок, причем внутреннее сечение обоймы равно или превышает сечение оголовника, а также тем, что гибкий шланг подпружинен относительно корпуса, а также устройство снабжено подпружиненным дополнительным шлангом с обоймой и намагниченными направляющими, установленными на корпусе над и под обоймами, для взаимодействия с прихваченной трубой.

На фиг. 1 изображено устройство для размыва стенок скважины; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — компановочная схема устройства; на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 3.

Устройство состоит из корпуса 1, двух фигурных каналов 2, гибких шлангов 3, оголовника 4, насадок 5, обоймы 6, возвратной пружины 7, нижних 8 и верхних 9 на- 20 магниченных направляющих и груза-отве са 10.

В корпусе 1 просверлены два канала 2, каждый из которых имеет два участка: вертикальный большого диаметра и наклонный меньшего диаметра. Ось наклонного участка имеет плавное закругление в зенитном и азимутальном направлении. В эти каналы свободно вставлены гибкие шланги 3, оканчивающиеся внизу обоймой 6 с гидромониторными насадками 5, полость которой больше сечения оголовника 4 гибкого шланга.

Оголовник 4 герметизирует вертикальный участок канала 2 и опирается на возвратную пружину 7. Движение гибкого шланга вниз ограничивается оголовником 4, а вверх— обоймой 6. Груз 10, состоящий из набора

УБТ, устанавливается внизу.

В собранном виде система представляет собой цилиндр равного сечения от груза 10 до конца корпуса 1. За габариты корпуса выступают только обойма 6 и намагничен- 4 ные направляющие 8 и 9. Соединение устройства с колонной бурильных труб производится либо трубами малого диаметра, либо при помощи шарнирного отклонителя переводниками. Для заполнения колонны труб жидкостью при спуске на расстоянии 100 — 45

150 м от устройства устанавливается перепускной клапан любой конструкции.

Технология размыва желобных выработок и глинистой корки наиболее сложна при ликвидации прихвата колонны труб, возник50 шей из-за затяжки инструмента в желоб или из-за прижатия колонны к толстой глинистой корке дифференциальным давлением. Поэтому работу устройства покажем в наиболее тяжелом случае на примере, когда в скважине имеется колонна труб и когда пред- варительная попытка освободить инструмент мощной импульсно-волновой нагрузкой оказалась неудачной.

Перед спуском устройства в скважину колонна труб рассоединяется над границей прихвата и свободная часть труб извлекается на дневную поверхность. Затем в скважину на трубах меньшего диаметра (колонна может быть и -составной, состоящей из некоторого количества труб малого диаметра, спускаемых в скважину на бурильных трубах обычного диаметра) опускается устройство с подвешенным под ним грузом

10, состоящим из расчетного количества

УБТ.

Так как данный вид прихвата происходит обязательно на искривленном участке ствола скважины, то прихваченная часть колонны труб односторонне плотно прижата к стенке скважины, оставляя сечение скважины почти свободным. Поэтому устройство проходит в участок скважины с прихваченным инструментом без ограничений, а так как у ствола есть изгиб, а груз 10 выполняет роль отвеса, то он входит в подвижной контакт с колонной прихваченных труб. Спуск устройства производится ориентировочно, поэтому вслед за грузом в контакт с телом трубы входят намагниченные направляющие устройства 8 и 9 и сам корпус 1 (см. фиг. 2).

Как только возник контакт устройства с телом прихваченной колонны труб (а это можно узнать и по замеру длины спускаемого инструмента, электрическим или иным известным способом), включаются нагнетательные насосы высокого давления, например насосы цементировочного агрегата или насоса буровой установки, и в полости устройства создается давление. Давлением жидкости, реализованным на сечение полости обоймы 6, гибкие патрубки 3 выдвигаются по гнутому каналу 2 в скважину, а из сопел насадки 5 начинается гидромониторное истечение струи на стенку скважины. Экспериментально известно, что истечение струи со скоростью свыше 80 — 120 м/сек способно интенсивно размывать такую горную породу, в которой могут образовываться желобные выработки. (Рыхлая часть глинистой корки размывается струей со значительно меньшей энергией) .

Выдвинутые гибкие патрубки 3 самофиксируются относительно стенок скважины, т. к расстояние от стенки скважины до среза сопла 5 регулируется давлением в ядре истекаемой струи. Кроме того, для осуществления уверенной самоустановки насадок относительно размываемой поверхности, в устройство нагнетается расход с большой амплитудой колебания давления (т. е. применяют с отключенными гидравлическими компенсаторами). Благодаря этому возникает постоянное равновесие сил гидравлических и механических (действие возвратной пружи- ны) заставляющие гибкий шланг, постоянно перемещаясь, удерживаться на определенном расстоянии от размываемой поверхнос819309

5 ти. Причем это расстояние всегда будет обеспечивать режим максимального воздействия струи на размываемую поверхность.

Одновременно производится самоустановка устройства относительно желобной выработки, ибо все неровности поверхности будут контролироваться струями.

Скорость спуска устройства вниз определяется эффектом размыва. В процессе размыва возможны и возвратно-поступательные движения устройства.

После существенного разрушения желобных выработок и глинистой корки устройство извлекается на дневную поверхность,и в скважину опускается колонна труб с яссом любого типа, соединяется с оставшейся в скважине колонной труб и производится ограниченное расхаживание с отбивкой инструмента яссом (если это будет необходимо).

В случае неооходимости создания радиальных;каналов в пласте вокруг скважины устройство спускается на жесткой компоновке бурильного инструмента. При сборке устройства подбирается длина гибких шлангов в соответствии с планируемой глубиной радиальных каналов.

Таким образом, устройство позволяет размывать желоба и каверны при наличии и отсутствии в скважине колонны труб и образовывать радиальные каналы в пласте вокруг скважины в автоматическом режиме на заданную глубину.

Формула изобретения

1. Устройство для размыва стенок скважины, содержащее корпус с каналами, гибкий шланг с оголовником и насадком, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы его, оно снабжено связанной с нижним концом гибкого шланга обоймой, в которой размещен насадок, причем

10 внутреннее сечение обоймы равно или превышает сечение оголовника.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что гибкий шланг подпружинен относительно корпуса.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности ликвидации прихвата колонны труб, оно снабжено подпружиненным дополнительным шлангом с обоймой и намагниченными направляющими, установленными на корпусе

20 над и под обоймами, для взаимодействия с прихваченной трубой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 505786, кл. Е 21 В 7/18, 03.11.72.

2. Авторское свидетельство СССР № 581229, кл. Е 21 В 7/18, 05.05.74 (прототип) .

819309

A-A

Редактор Т. Авдейчик

Заказ 834/4

Составитель В. Борискина

Техред А. Бойкас Корректор М.:Демчик

Тираж 627 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4