Устройство для создания скважинного гравийного фильтра Советский патент 1984 года по МПК E21B43/04 

О)

ьо Изобретение относится к горной промышленности, а точнее нефтегазодобывающей, и может быть применено для создания гравийного фильтра в скважинах. Известно устройство для создания сква жинного гравийного фильтра, включающее корпус, фильтр, отсоединительный узел (1). Наиболее близким к предлагаемому является устройство для создания скважинного гравийного фильтра, включающее щелевой фильтр, пакер, перепускной узел и отсоединительный узел, размещенный на верхнем конце фильтра (2. Недостатком известных устройств является низкая, надежность отсоединительного узла, поскольку при отвинчивании оборудоваНИН (инструмента) в скважине получить нулевую нагрузку в резьбовом соединении затруднительно, поэтому, как правило, резьба отвинчивается под нагрузкой. Так как в резьбовых соединениях всегда имеются зазоры, а вращение (инструмента) происходит не прямолинейно, возникают случаи заклинивания резьбы. Кроме того, а скважине при соприкосновении фильтра с гравийной набивкой коэффициент трения незначителен. При отвинчивании резьбового соединения реактивный момент может отсутствовать, а поэтому вся система, не разъединяясь, будет вращаться. Цель изобретения - повышение надеж. ности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для создания скважинного гравийного фильтра, включающем щелевой фильтр, пакер, перепускной узел и отсоединительный узел, размещенный на верхнем конце фильтра, отсоединительный узел выполнен в виде закрепленного на его корпусе кожуха со сквозными продольными фигурными пазами с размещенными в них фигурными стопорами, закрепленными плоскими пружинами на верхнем конце фильтра и имеющими несрезаемые шпильки со скошенными концами для взаимодействия с промывочной втулкой, установленной в корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения и выполненной в верхней части с обратным клапаном, причем корпус отсоеди. нительного узла выполнен выше кожуха с радиальными отверстиями, перекрытыми промывочной втулкой, а верхний конец фильтра имеет пакер, размещенный в зазоре между фильтром и кожухом с возможностью освобождения при перемещении кожуха вверх. На.фиг. I представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - .увеличенный узел разъединения I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2. Устройство опускается на колонне насосно-компрессорных труб ,1 и соединено с ней через муфту 2, перемец ающуюся по стацану 3. Внутри стакана уста.новлена разде 1ите ьная трубка 4 для разделения потока. а снаружи имеются упорное кольцо 5 и пакер (втулка резиновая) 6, установленный между муфтой 2 и упорным кольцом 5. Под упорным кольцом на стакане имеется отверстие 7. На нижний конец стакана навинчена соединительная муфта 8, с противоположной стороны которой навинчен корпус 9 отсоединительного узла. Внутри корпуса 9, перекрывая радиальные отверстия 10, установлена промывочная втулка 11, на нижний конец которой навинчена хвостовая труба 12. На корпусе 9 установлены ограничители 13 свободного хода промывочной втулки 11, сверху которой имеется обратный клапан 14. К нижнему концу корпуса 9 навенчен кожух 15, имеющий сквозные продольные фигурные пазы, переходящие в .углубления под фигурные стопоры 16, закрепленные Иесрезаемыми шпильками 17, соединяющими кожух с верхним концом фильтра 18. Шпильки 17 выполнены скошенны.ми, концами удерживаются в корпусе предохранительными пальцами 19 и плоскими пружинами 20. Снаружи к верхнему концу фильтра 18 прикреплен пакер (резиновая манжета) 21, расположенный между последним и кожухом 15, а на нижний конец верхнего фильтра навинчен переводник 22, соединяющий устройство через муфту 23 с щелевым фильтром 24, за который намывается гравийная набивка. . Устройство работает следу-ощим образом . Перед осуществлением гравийной набивки щелевой фильтр 24, соединенный с нижнй.м концом устройства, спускается в скважииу на насосно-компрессориых трубах 1. При достижении .фильтром забоя происходит разгрузка колонны насосно-компрессорных труб. При этом .муфта 2, перемещаясь по стакану 3, раздает пакер (резиновую втулку) 6, установленный между муфтой 2 и упорным кольцом 5, герметизируя межтрубное пространство. В .таком положении производится промывка скважины нефтью с цельюочистки стенок скважины от грязи. После промывки в скважину закачивают нефть с гравием при концентрации гравия и нефти 150-200 г/л. Как при промывке, так и при закачке гравия на фи|. 1 стрелками показано направление движения пефти при промывке и закачке) нефть внутри колонны насосно-компрессорных труб 1 проходит через отверстие 7 и направляется по межтрубному пространству за фильтр 24. Гравий остается за фильтром, а нефть, пройдя сквозь щели фильтра, поднимается по хвостовой трубе 12 и, поднимая обратный клапан 14, проходит через разделительную трубку 4, далее выходит в м ежтрубное пространство над пакером 6 и гюднимается до устья скважины. Процесс продолжается до тех пор пока не будет наблюдаться резкое пог ышение давления, указывающее на окончание закачки необходимого объема гравия.

Даяее осуществляются освобождение устройства от фильтра, пакеровка фильтра, распакеровка и подъем устройства. Для это го производится закачка в межтрубное пространство нефти, которая пройдя чер.ез разделительную трубку 4, вызывает резкое повы шение давления на обратный клапан 14. Вследствие этого промывочная втулка 11, перемещаясь, вниз до ограничителя 13, выдви гает шпильки 17 в горизонтальном направлении. Шпильки 17, перемещаясь и раздвигая плоские пружины 20, выводят фигурные стопоры 16 из углублений в кожухе 15 и тем самым освобождают его от связи с верхним концом фильтра 18.

При движении вниз до ограничителей 13 промывочной втулди И (движение начнется лишь когда давление на обратный клапан 14 превысит упругость плоских пружин 20 и стопоры 16 выдвинутся из углубления-в кожухе 15) открываются отверстия 10, давление резко падает, что свидетельствует о разъединении фильтра от устройства и служит точным сигналом.для начала подъема насосно-компрессорных труб.

При подъеме кожух 15 освобождает пакер (манжету) 21, прикрепленный к верхнему концу фильтра 18,, который, раскрываясь, герметизирует межтрубное пространство. Промывочная втулка 11 и хвостовая труба 12 поднимаются на ограничителях 1. Жидкость из колонны насосно-компрессорных труб вытекает через отверстие 7. В начале подъема муфта 2, перемещаясь по стакану 3, сужает пакер (резиновую втулку) 6, установленный между муфтой 2 и упорным кольцом 5, разгерметизируя межтрубное про странство...

Предлагаемое изобретение упрощает конструкцию устройства, делает более простым и надежным процесс гравийной набивки в скважине и оборудование для его осуществления, исключает преждевременное разъединение устройства с фильтровой частью н дает сигнал о моменте разъединения, позво Ляет осуществить гравийную набивку кик во чиовь пробуренных, так и в эксплуатационных скважинах, устройство с щелевым фильтром сажается прямо на забой, что исключает якоря, вызывающие разрущеиие старых колонн и требующие больших иагрузок. Кроме того, .для освобождения устройства и подъема иа поверхность после окончания процесса закачки гравия не требуется технологически сложного способа разъединений, осуществляемого поворотом насосных труб на четверть оборота. Устройство .обеспечивает надежную пакеровку, не требующую больших усилий, что позволит осуществлять гравийную набивку в неглубоких скважинах, отсутствуют свинцовые пакеры, а также возможно применение после ;установки гравийно-щелевого фильтра кислотных, термокислотных и других методов воздействия.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ СКВАЖИННОГО ГРАВИЙНОГО ФИЛЬТРА, включающее щелевой фильтр, пакер, перепускной узел н отсоединительный узел,размещенный на верхнем конце фильтра, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, отсоединительный узел выполнен в виде закрепленного на его корпусе кожуха со,сквознь1ми про дольными фигурными пазами с размещенны мн в них фигурными стопорами, закрепленными плоскими пружинами на верхнем конце фильтра и имеющими несрезаемые шпильки со скощенными концами для взаимодействия с промывочной втулкой, установленной в корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения и выполненной в верхней части с обратным клапаном, причем, корпус отсоединительного узла выполнен выше кожуха с радиальиыми отверстиями, перекрытыми промывочной втулкой, а верхний конец фильтра имеет пакер, размещенный в с зазоре между фильтром и кожухом с воз9 можностью освобождения при перемещении (Л кожуха вверх.