Способ очистки скважинных труб от солеотложений и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК E21B37/02 B08B9/43 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устранению осадков солей со стенных колон насосно-компрессорных труб (НКТ) газовых скважин, и может быть использовано с этой же целью в нефтяных скважинах. Известен способ очистки скважинных труб от глинистой корки, который осуществляется с помощью гидромеханического устройства, приводимого в действие жидкостью (буровым раствором) 1. Недостаток способа - низкое качество очистки труб. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки скважинных труб от солеотложений путем подачи растворителя в турбулентном режиме. Способ осуществляют устройством для очистки скважинной трубы от солеотложений, содержащим скребок-щаблон с наклонными выступами, имеющими режущие кромки 2. Недостатком известного способа является длительное время устранения солеотложения и ремонта скважин, а также снижение дебита газа за счет опущенного в колонну НКТ скребкового устройства. Цель изобретения - повыщение эффективности очистки скважинных труб за счет обеспечения возможности одновременного использования гидравлического, химического и механического воздействий скребкомщаблоном на солеотложения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки скважинных труб от солеотложений путем подачи растворителя в турбулентном режиме подачу растворителя осуществляют в кольцевую щель, образованную между скребком-щаблоном и колонной труб. Кроме того, по солеотложению наносят дополнительно периодические удары скребком-шаблоном. Устройство для осуществления предлагаемого способа, содержащее скребок-щаблон с наклонными выступами, имеющими режущие кромки, снабжено цилиндром с размещенными в нем подпружиненным через опорную плиту поршнем со щтоком, жестко связанным со скребком. Кроме того, между опорной плитой и порщнем установлены подшипники, а подпоршневое пространство заполнено жидкостью. На фиг. 1 схематично показано устройство для очистки скважинных труб; на фиг. 2разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - скважина с опущенным з колонну НКТ устройством для осуществления способа, общий вид. Устройство для очистки скважинных труб от солеотложений (фиг. I и 2) содержит 68 корпус скребка-шаблона 1, выполненного с канавками 2, каждая из которых имеет режущие кромки, цилиндрический элемент 3 с полой камерой 4 и размещенными в ней пружиной 5, плитой 6, подшипником 7 и поршнем 8, соединенным со штоком 9 и связанным с корпусом скребка. Устройство может быть опущено на тросе 11 (проволоке, канате) или свободным падением в лифтовую колонну 12 на образованное в ней солеотложение 13 (фиг. 3) скважины 14, закрепленной обсадной колонной 15. В результате спуска скребка-шаблона на солеотложение 13 образуется щель 16. Пример. Способ устранения солеотложения в газовой скважине осуществляют устройством, опущенным в лифтовую колонну 12 НКТ на образованное в ней солеотложение 13. Скребковый снаряд и солеотложение образуют кольцевую щель 16. После образования указанной щели 16 насосом (не показан) с аоверхности в лифтовую колонну 12 закачивают растворитель (реагент) выбранный в соответствии с химическим составом данного солеотложения 13 (на фиг. 3 движение растворителя показано стрелками). Поскольку скребковый снаряд, опущенный в лифтовую колонну 12, является сопротивлением для закачиваемого реагента, то разницей между объемом первого и объемом, пропущенным через скребковый снаряд реагентом, составляет столб жидкости, расположенный над скребковым снарядом. Этот столб жидкости-реагента, созданный в лифтовой колонне 12 заданный высоты, является источником энергии как для приведения во вращательное движение скребка-шаблона, так и для формирования кольцевой струи, нормально направленной на солеотложение, истекающей с необходимой скоростью, достаточной для эффективного воздействия на осадок соли. Одновременно происходит и химическое растворение солеотложения 13. Снятие соли механическим воздействием (вращением скребка) следует производить лишь тогда, когда осадок соли будет рыхлый от воздействия реагента. Удаление разрыхленного реагентом осадка и механических включений, почти всегда присутствующих в солеотложениях, производят режущими кромками канавок 2. Устройство для осуществления способа не исключает колебательных воздействий на солеотложение 13 за счет сил переменной высоты столба жидкости (реагента) и упругой пружины 5. Другое периодическое воздействие на разупрочненный реагентом осадок в случае необходимости можно производить путем поднятия скребка-шаблона и спуска его свободным падением за счет пластовой энергии газа при временно открываемой и закрываемой на поверхности задвижек на головке скважины.

После удаления солеотложения снаряд из колонны НКТ извлекают, а скважину продувают. В результате таких, сложных воздействий на солеотложение (химическое, гидравлическое и механическое), приводимых одновременно или последовательно, резко возрастает линейная скорость удаления осадка как с торцовой части солеотложения, так и внутри его.

По мере растворения осадка соли устройство, являясь одновременно шаблоном, двигается вслед за отложением и контролирует удаление осадка соли. Способ проверен в лабораторных условиях, в которых имитировалось растворение образцов галита соответственно нормально направленным на поверхность образца соли турбулентным потоком растворителя (предлагаемым способом) по сравнению с растворением каменной соли при всех остальных равных параметрах процесса параллельно обтекающим ее поверхность потоком растворителя.

Данные опытов представлены в таблице.

1. Способ очистки скважинных труб от солеотложений путем подачи растворителя в турбулентном режиме, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки скважинных труб за счет обеспечения возможности одновременного использования гидравлического, химического и механического воздействий скребком-шаблоном на солеотложения, подачу растворителя осуществляют в кольцевую шедь, образованную между скребком-шаблоном и колонной труб. 2.Способ по п. I, отличающийся тем, что по солеотложению дополнительно наносят периодические удары скребком-шаблоном. 3.Устройство для очистки скважинных труб от солеотложений по п. 1, содержаш.ее скребок-шаблон с наклонными выступами, имеюшими режущие кромки, отличающееся тем, что оно снабжено цилиндром, в котором размещен подпружиненный через опорную плиту поршень со штоком, жестко связанным со скребком. 9 4.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что между опорной плитой и поршнем (Л установлены подшипники. 5.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что подпоршневое пространство заполнено жидкостью. 00 ас 4 05 Х

Линейная Время проведения опытов, мин

нормальнонаправленным на образец соли турбулентным потоком растворителя, м/ч Истечение турбулентного потока растворителя происходит при перепадах давления 4-5 кгс/см для обоих сравниваемых вариантов, обеспечивающих начальную скорость истечения 28-30 м/с при 15-ш С. Поскольку в промысловых условиях растворению постоянно подвергаются две поверхности солеотложения (торец и внутренняя поверхность в случае неполного сечения колонны, занятого солеотложением), то об щая линейная скорость устранения солеотложения может быть получена в лабораторных условиях. Опыты показывают, что только за счет химического и кинематического воздействий (без механического и одновременного растворения внутренней поверхности соли) линейная скорость растворения соли в 123- 200 раз больще линейной скорости растворения соли (галита) известными способами, причем при совместных химическом, кинематическом и механическом воздействиях эфдвижущимся параллельно растворяемой поверхности соли, м/ч скорость растворения соли фективность устранения солеотложения увеличивается. Эффективность предлагаемого по сравнению с известным сохраняется не только для приведенного примера устранения галита, но и для труднорастворимых солей. Линейная скорость растворения полезных солей зависит при прочих равных данных предлагаемого способа от степени активности (химической) используемого растворителя (реагента). Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить время, необходимое для устранения солеотложения за счет увеличения линейной скорости растворения соли нормально направленным кольцевым потоком растворителя совместно с механическим воздействием скребкового снаряда. В целом способ позволяет сократить время ремонтного периода скважины, увеличивая тем самым добычу газа, и кроме того, позволяет уменьшить объем реагента для устранения солеотложения.

/

16

/

13

X