Устройство для предотвращения пескования скважин

Устройство для предотвращения пескования скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социапистическик

Республик

ОПИСАНИЕ ВВЗМ9

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 280380 (21) 2901857/22-03 (51}М. Кл. с прнсоединениет» заявки М

Е 21 В 43/08

Государственный квинтет (23) Приоритет по делен изобретений н открытий

Опубликовано 23.1 1.81. Б1оллетеиь М 43

Дата опубликования описания 23.11,8 1 (53) УДК622,245..124(088.8) И.M.Ôåëüäìàí, Д.И.Косюга, С.Г.Кипнис, М.И.Цыбулин и И.И.Маслов (72) Авторы изобретения

Научно-производственное объединение и методам добычи нефти Министерства неф промышленности СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПЕСКОВАНИЯ

СКВАЖИН

Изобретение относится к строительству и ремонту буровых скважин и может быть использовано при установке фильтров для борьбы с пескованием нефтяных, водяных и других скважин, продуктивные пласты которых сложены рыхлыми или слабосцементированными породами.

Известно устройство для предотвращения пескования скважин, включающее

10 фильтр с сальником и надфильтровую трубу I!) .

Недостаток устройства заключается в том, что конструкции существующих сальников еще не совершены и процент

15 пескопроявляющих скважин через них еще сравнительно высок.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для предотвращения пескова20 ния скважин, включающе . фиг.ьтр с надфильтровой трубой, направляющую воронку и сальник, герметизпрующий кольцевое пространство (2 )..

Недостаток его заключается в том, что при спуске фильтра в скважину сальник непрерывно трется о шероховатые стенки обсадных труб. Особенно значительные нарушения сальника происходят при прохождении стыков труб в муфтовых соединениях. Причем с ростом глубины скважины истирание (нарушение ) сальника увеличивается.

Кроме того, после спуска фильтра сальник устанавливается в необработанной шероховатой части обсадных труб, что приводит к необходимости выполнения ремонтных работ с целью устранения пескования скважин, Иногда эти работы проводят сразу же после освоения скважины или в процессе его выполнения.

Цель изобретения — повьппение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что оно снабжено патрубком с конической перфорированной частью концентрично установленной в надфильтро883349

Д вой трубе, а сальник размещен в коль ценом зазоре между патрубком и надфильтровой трубой °

На фиг. 1 представлено устройство для предотвращения пескования в необсаженной продуктивной части скважи ны, на фиг. 2 — то же, в обсаженной продуктивной части скважины.

Устройство включает насосные трубы 1, патрубок 2 с конической перфорированной частью 3, пружину 4, сальник 5, надфильтровую трубу 6, центратор 7, обсадную (эксплуатационную) колонну 8, фильтрующие элементы 9, продуктивный пласт 10, обратный клапан 11, направляющую воронку

12, перфорированную, часть обсадной колонны 13, глубинный насос 14.

Сначала собранный на поверхности фильтр 9 с сальниковым узлом 5,, содержащим направляющую воронку 12, спускают в скважину до проектной глубины на спусковых трубах или штангах.

С помощью центраторов 7 концентрично устанавливают фильтр .на забой скважины, отсоединяют.от фильтра инструмент и спусковые трубы или штанги поднимают на поверхность.

Затем в скважину спускают насос30 ные или фонтанные трубы 1, оборудованные наконечником 2, содержащим внизу коническую часть и проходные отверстия, и концентрически, вводят его через направляюшую воронку 12, сальник 5 в надфильтровую трубу 6 (в фильтр) . При этом обеспечивается герметизация кольцевого зазора между наконечником и фильтром. Эта герметизация достигается определенным

Натягом, возникающим от контактного давления на участке соприкасающихся поверхностей уплотнительного элемента и наконечника.

В зависимости от глубины скважины глубинный насос 14 устанавливают на 45 таком расстоянии от направляющей воронки, чтобы не было с ней касаний при растяжении насосных труб 1 во время работы этого насоса. Передача осевой знакопеременной нагрузки íà So фильтр, действующий от растяжения насосных труб может отрицательно сказаться на фильтре и ускорить выход его из строя, Поэтому длина наконечника 2 при глубинно-насосной добыче рекомендуется 1,2 м плюс длина растяжки насосных труб. При фонтанной добыче длина наконечника может быть рекомендована в пределах 1,5-2,0 и более метров, т.е. с учетом глубины

I скважины и давления выталкивающего наконечника 2 из сальника 5. При установке фонтанных труб 1 на пьедестал фонтанной арматуры они не должны касаться нижней муфтой направляющей воронки 12.

Устройство работает следующим образом.

Ввиду того, что кольцевой зазор между фильтром и подъемными трубами надежно перекрыт сальником 5, через который пропущен .прием глубинного насоса или фонтанного лифта, то при запуске скважины флюид продуктивного пласта 10, содержащий мехпримеси (песок), начнет поступать в скважину не иначе как через фильтр и далее отсепарированная им жидкость пойдет на прием подъемных труб. При этом столб жидкости в затрубном пространстве, в зависимости от интенсивности отбора, может опуститься от статического уровня до какого-то рабочего положения (динамического уровня).

А поскольку флюид пласта поступает на прием подъемных труб только через фильтр, то движения жидкости вверх за надфильтровой трубой не происходит. Проникновению песка через башмак фильтра воспрепятствует обратный клапан 11. Исключением являются случаи восстановления статического уровня после остановок скважин или . возможного небольшого подъема динамического уровня во время работы скважины. Но в этих случаях скорости движения жидкости по затрубному пространству вверх незначительны, так как эти процессы происходят в течение нескольких часов, а иногда и суток. Кроме того, объемы жидкости, поступающей в эатрубное пространство также незначительны. После остановки скважины какая-то часть объема уже отфильтрованной жидкости, находящейся в подъемных трубах, поступает в затрубное пространство и ускоряет восстановление статического уровня в скважине, что является положительным процессом. На основании этого подъема песка по затрубному пространству не происходит.

Долговечность работы уплотнительноГо элемента сальника обеспечивается применением в местах уплотнения там, где это необходимо, полированных поверхностей, а также изготовлением.88334 уплотнительного элемента из известных современных материалов, обладающих большой износостойкостью, у которых объемные истирания при данных условиях работы настолько малы, что

1 они могут компенсироваться поджимом, например, с помощью пружины 4. Поэтому уплотнительпый элемент сальника может сохранить свою работоспособность на весь период работы фильтра и заменяться только во время замены последнего.

Использование устройства обеспечивает, по сравнению с существующими, следующие преимущества: а) повышение надежности и долговечности работы сальника за счет применения полированных поверхностей во всех необходимых местах его уплотнения, повышения контактного давления на участке герметизации уплотнительного элемента и транспорт сальника по стволу скважины без повреждения этого элемента; б) резкое снижение числа ремонтов скважины по причине поступления песка через сальник; в) упрощение и повышение возможности офрезерования (омыва ) вышедшего из строя фильтра с целью его замены при капитальном ремонте скважины, 10

9 6

r) улучшение условий прохождения фильтра по стволу скважины, д) .улучшение условий промывки возможного осадка при спуске фильтра в скважину до заданной глубины.

Формула изобретения

Устройство для предотвращения пескования скважин, включающее фильтр с надфильтровой трубой, направляющую воронку и сальник, герметизирующий кольцевое пространство, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности .работы устройства, оно снабжено патрубком с конической перфорированной нижней частью, концентрично установленной в надфильтровой трубе, а сальник размещен в кольцевом зазоре между патрубком и надфипьтровой трубой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гаврилко В.М. Фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологйческих скважин. М., "Недра", 1968, с. 333-335.

2. Дубровский В.В. Справочник по бурению скважин на воду. Гостоптехиздат, 1960, с. 342-344 (прототип).

883349

Составитель Е.Молчанова

Техред М. PeHaec Корректор В.Синицкая

Редактор Н.Кончицкая

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ !0148/46 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5