КАМЕРА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ОСАДКОВ Российский патент 2010 года по МПК E21B34/06 E21B43/38 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтедобывающей, и может быть использовано для удаления песчаных осадков без извлечения на поверхность из глубинных устройств, содержащих камеры для их накопления, например, в песочных якорях и клапанах-отсекателях.

Известна камера для удаления осадков, содержащая полый корпус с отверстием для выхода осадков, выполненным в нижней его части. Такая камера используется в илоотделителе гидроциклонном, служащем для очистки бурового раствора от измельченной породы. [Илоотделитель гидроциклонный ИГ-Т-45М 2007. http://www. ngmt.ru].

Недостаток камеры в том, что она является устройством непрерывного действия, в то время как осадки из скважины в период ее эксплуатации могут удаляться только периодически, при прекращении выполнения ими основных функций.

Известна камера для удаления осадков, содержащая полый корпус с отверстием, оснащенным затвором, выполненным в нижней его части. Осадки из камеры удаляются периодически. Это устройство принято в качестве прототипа. [Многокорпусный песочный якорь МКПЯ-114-8,3-4 2003. http://www. rknm.ru].

Такая камера используется в скважинном песочном якоре, служащем для улавливания из скважинной жидкости песка, выносимого из продуктивного пласта. Наличие затвора в камере создает условия для накопления осадков и периодического их удаления.

Недостатком данной камеры является то, что для удаления накопленных осадков необходимо извлечение камеры на поверхность.

Цель изобретения - устранить указанный недостаток и обеспечить возможность периодического удаления песка из камеры без извлечения ее на поверхность.

Поставленная цель достигается тем, что камера снабжена размещенной в корпусе трубой для накопления осадка, при этом между корпусом и трубой для накопления осадков образован канал, вход в который расположен выше возможного уровня осадков, а выход - непосредственно над затвором, а в трубе для накопления осадка выполнены дополнительные выходы для сообщения полости трубы с каналом между корпусом и трубой.

Кроме того, вход в канал и дополнительные выходы оснащены козырьками, установленными так, что они образуют препятствия для попадания осадков внутрь канала.

Таким образом, заявляемая камера для удаления осадков соответствует критерию "Новизна".

Анализ известных технических решений показал, что описанные выше признаки отвечают и критерию "Существенные отличия".

Одним из главных требований к камере для удаления осадков является возможность открытия затвора путем подачи давления сверху. Наличие канала создает гидравлическую связь зоны, находящейся над осадком с зоной под осадком, расположенной непосредственно над затвором, и обеспечивает условия для передачи давления к затвору в обход осадков.

Для увеличения периода между циклами удаления осадков требуется создание камеры большего объема, но в условиях скважины это в основном достигается за счет увеличения ее длины. Однако в камере большой длины передача давления на нижние слои осадков ослабевает в такой мере, что их невозможно выдавить наружу даже при открытом затворе. Поэтому образование в канале дополнительных выходов, расположенных в глубине камеры, позволяет воздействовать давлением и на нижележащие слои осадков.

Но при этом вход в канал и дополнительные выходы из него оказываются в зоне оседающих или выпавших осадков, что может привести к попаданию осадков в канал. Накопление осадков в канале способно препятствовать передаче давления в глубину камеры. Поэтому оснащение входа в канал, а также дополнительных выходов из него козырьками позволяет исключить возможность попадания осадков в канал и обеспечить надежность работы устройства.

На чертежах представлены:

на фиг.1 пример исполнения камеры для удаления осадков в положении, когда затвор закрыт;

на фиг.2 верхний участок камеры;

на фиг.3 нижний участок камеры при открытом затворе.

Камера для удаления осадков содержит полый корпус 1 (фиг.1) с отверстием 2 (фиг.3), выполненным внизу, на выходе из корпуса 1. В отверстии 2 установлен затвор 3 с манжетой 4. В корпусе размещена труба 5, служащая для накопления осадков. Между трубой 5 и корпусом 1 оставлен кольцевой зазор, представляющий собой канал 6. Вход 7 в канал расположен выше возможного уровня осадков, а выход - непосредственно над затвором (фиг.1). По длине канала образованы дополнительные выходы 8 (фиг.1 и 3). Вход 7 и дополнительные выходы 8 из него оснащены козырьками 9 и 10 (фиг.2 и 3), установленными так, что они образуют препятствия для попадания осадков внутрь канала 6. Козырьки 10 образуют с трубой щелевой канал, который со стороны камеры имеет вход снизу, а выход 8 в канал 6 расположен в верхней его части.

Устройство работает следующим образом.

Камеру для удаления осадков используют в устройствах, из которых необходимо периодически удалять осадки. Осадки скапливаются в трубе 5 (фиг.1), при этом выход внизу им перекрыт затвором 3, а проход в кольцевой канал 6 - козырьками 9 и 10 (фиг.2 и 3). Песок, имеющий относительно большой удельный вес, не в состоянии подняться по щелевому каналу, образованному между козырьком 10 и трубой 5, и не попадает в канал 6. Скапливающиеся осадки периодически удаляют путем подачи гидравлического давления сверху. При этом давление по каналу 6 достигает затвора 3 и отжимает его (фиг.3), открывая выход из камеры через отверстие 2. Однако после открытия затвора может не произойти выдавливание песка из-за снижения давления в результате передачи его через слишком большой столб осадков. В этом случае давление передается в полость трубы через дополнительные выходы 8. При выходе осадков через отверстие 2 манжета 4 отжимается вниз, ее края отгибаются и она пропускает садки мимо себя.

После сброса давления сверху манжета 4 распрямляется, перекрыв все сечение под затвором 3. Давление из скважины, действуя на манжету 4, поднимает ее вместе с затвором 3 вверх и перекрывает выход 2. Камера возвращается в исходное положение и снова готова к приему осадков.

Технико-экономическая эффективность изобретения обеспечивается тем, что благодаря изобретению открывается возможность создания скважинных устройств с периодическим удалением осадков без извлечения скважинных устройств на поверхность.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для удаления песчаных осадков без извлечения на поверхность из глубинных устройств. Устройство содержит полый корпус с отверстием, оснащенным затвором, выполненным в нижней его части, трубу для накопления осадков. Между корпусом и трубой образован канал, вход в который расположен выше возможного уровня осадков, а выход - непосредственно над затвором. В трубе для накопления осадков выполнены отдельные выходы для сообщения полости трубы с каналом между корпусом и трубой. Повышается технологичность извлечения осадков. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Камера для удаления осадков, содержащая полый корпус с отверстием, оснащенным затвором, выполненным в нижней его части, отличающаяся тем, что она снабжена размещенной в корпусе трубой для накопления осадков, при этом между корпусом и трубой для накопления осадков образован канал, вход в который расположен выше возможного уровня осадков, а выход - непосредственно над затвором, а в трубе для накопления осадков выполнены дополнительные выходы для сообщения полости трубы с каналом между корпусом и трубой.

2. Камера по п.1, отличающаяся тем, что вход в канал и дополнительные выходы из него оснащены козырьками, установленными так, что они образуют препятствия для попадания осадков внутрь канала.