УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СКВАЖИН МЕТОДОМ ИМПЛОЗИИ Российский патент 1997 года по МПК E21B37/00 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно, к устройствам для очистки буровых скважин.

Известно устройство для обработки призабойной зоны методом имплозии, включающее металлический корпус со стравливающими отверстиями, сменный штуцер и стеклянную пробку. Устройство спускается на каротажном кабеле, взрывом при помощи детонатора разрушают стеклянную пробку, после чего происходит заполнение имплозионной камеры [1]
Известно также устройство для повышения продуктивности пласта методом имплозии, содержащее имплозионную камеру с геофизическим наголовником и отверстием в нижней части, закрываемым разрушаемой крышкой, электродетонатор, демпфер с отверстием, установленный в корпусе над электродетонатором и делящий его полость на отдельные камеры [2]
Общим недостатком указанных устройств является их низкая надежность, так как гидроудары или ошибки в выборе взрывных веществ могут привести к разрушению устройства. Кроме того, работа с взрывными веществами является нежелательной с точки зрения безопасности ведения работ.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки скважин от песчаной пробки, включающее устьевой отвод с каналами и внутренним выступом, корпус с обратным клапаном и радиальными каналами и подвижный в осевом направлении башмак. Устройство спускается на каротажном кабеле. Во время спуска в корпусе устройства поддерживается атмосферное давление. При достижении забоя в результате взаимодействия устройства с забоем скважины происходит передвижение башмака в осевом направлении и заполнение корпуса песком. Обратный клапан устройства отрегулирован таким образом, что во время подъема устройства в нем сохраняется избыточное давление, которое способствует быстрому опорожнению устройства на поверхности [3]
Указанное устройство также обладает низкой надежностью ввиду сложности конструкции имплозионной камеры и необходимости настройки обратного клапана на поверхности до спуска устройства.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности работы устройства.

Для решения указанной задачи в известном устройстве для очистки скважин методом имплозии, включающем имплозионную камеру, имплозионная камера снабжена геофизическим наголовником для прикрепления к каротажному кабелю, грузоштангой, подвешенной в верхней части камеры на разрушаемом элементе, ступенчатым штоком, расположенным в нижней части камеры и центрируемым скобой, стаканом, кулачками, расположенными в стакане, переводником и центрирующей втулкой, при этом ступенчатый шток соединен с центрирующей втулкой с возможностью перекрытия кулачков в транспортном положении и взаимодействия с грузоштангой для освобождения стакана от зацепления с переводником.

Кроме того, ступенчатый шток соединен с центрирующей втулкой при помощи срезных штифтов.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из имплозионной камеры 1, представляющей собой одну или несколько, в зависимости от необходимого объема, герметично соединенных между собой труб. Имплозионная камера через электронный блок 2 и геофизический наголовник 3 крепится к каротажному кабелю (не показан). Электронный блок 2, в котором расположены измерительные датчики 4, обеспечивает передачу полученной информации по каротажному кабелю на поверхность. Это позволяет получать оперативную информацию об изменении давления внутри имплозионной камеры.

В верхней части имплозионной камеры, например, на капроновой нити 5, соединенной с вольфрамовой спиралью, подвешена грузоштанга 6.

В нижней части имплозионной камеры расположен ступенчатый шток 7, центрируемый скобой 8 и соединенный, например, при помощи срезного штифта 9 с центрирующей втулкой 10. Нижняя ступенчатая часть штока 7 в транспортном положении перекрывает кулачки 11, расположенные в стакане 12. Скошенные концы кулачков при этом находятся в проточке переводника 13. Таким образом, ступенчатый шток 7 соединен с центрирующей втулкой 10 с возможностью перекрытия кулачков в транспортном положении и взаимодействия с грузоштангой для освобождения стакана от зацепления с переводником 13. К переводнику снизу крепится насадка, обеспечивающая необходимое направление депрессионного удара (не показана). Имплозионная камера снабжена клапанами для стравливания воздуха, находящегося в камере в момент ее открытия и избыточного давления флюида после подъема камеры на устье скважины (не показаны).

Работа предложенного устройства заключается в следующем.

Устройство в собранном виде (как показано на чертеже) опускают на каротажном кабеле в скважину на необходимую глубину (интервал обработки). Далее через кабель и токоведущую жилу подается с наземного пульта необходимый ток (2-3 А). В результате нагрева спирали и сгорания капроновой нити 5 освобождается грузоштанга 6, которая падает вниз по имплозионной камере и ударяет по ступенчатому штоку 7. При этом срезается штифт 9 и шток 7 передвигается вниз по стакану 12, освобождая кулачки 11. Под действием давления снизу кулачки 11 передвигаются внутрь стакана 12, освобождая его от зацепления с переводником 13. Стакан 12 вместе со штоком 7 передвигается вверх, открывая имплозионную камеру 1. После открытия имплозионной камеры скважинный и пластовый флюид устремляется внутрь пустотелого корпуса имплозионной камеры, где давление равно атмосферному. Происходит очистка пласта. Шлам же оседает в зумф скважины. Контроль за этим процессом с помощью измерительных датчиков производится по изменению давления в имплозионной камере.

После выравнивания давления в имплозионной камере стакан 12 занимает прежнее или близкое к нему положение, надежно препятствуя выходу флюида из имплозионной камеры. Устройство поднимается на поверхность.

При подъеме следят за показаниями датчиков давления внутри имплозионной камеры, при наличии избыточного давления его необходимо стравить. На поверхности производят демонтаж устройства.

Использование: изобретение относится к устройствам для очистки скважин методом имплозии. Сущность изобретения: устройство состоит из имплозионной камеры 1. Имплозионная камера 1 снабжена геофизическим наголовником 3 для прикрепления к картонажному кабелю, грузоштангой 6, подвешенной в верхней части камеры на разрушаемом элементе 5. Имеется ступенчатый шток 7, расположенный в нижней части камеры и центрируемый скобой 8. Кулачки расположены в стакане 12, ступенчатый шток 7 соединен с центрирующей втулкой 10 с возможностью перекрытия кулачков 11 в транспортном положении и при взаимодействии с грузоштангой 6 освобождает стакан 12 от зацепления с передником 13. Ступенчатый шток 7 соединен с центрирующей втулкой 10 при помощи срезных штифтов 9. Использование изобретения повышает надежность работы устройства. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для очистки скважин методом имплозии, включающее имплозионную камеру, отличающееся тем, что имплозионная камера снабжена геофизическим наголовником для прикрепления к каротажному кабелю, грузоштангой, подвешенной в верхней части камеры на разрушаемом элементе, ступенчатым штоком, расположенным в нижней части камеры и центрируемым скобой, стаканом, кулачками, расположенными в стакане, переводником и центрирующей втулкой, при этом ступенчатый шток соединен с центрирующей втулкой с возможностью перекрытия кулачков в транспортном положении и взаимодействия с грузоштангой для освобождения стакана от зацепления с переводником. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ступенчатый шток соединен с центрирующей втулкой при помощи срезных штифтов.