Устройство для сооружения гравийного фильтра в скважине Советский патент 1985 года по МПК E21B43/04 

Изобретение относится к горной промьшшенности, а именно к нефтегазо добывающей, и может быть использовано для создания гравийного фильтра. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства. На фиг. 1 показано устройство для сооружения гравийного фильтра в скв жине общий вид, разрез; на фиг. 2 переходник, аксонометрия; на фиг. 3 положение распределительного узла внутри переходника после окончания закачки гравия в скважину. Устройство для сооружения гравийного фильтра содержит эксплуатационную 1, фильтровую 2 и водоподъемную 3 колонны, выпускные отверстия 4 и распределительный узел 5 с выпускными 6 и водоподъемньии 7 каналами. Между фильтровой 2 и эксплуатационной 1 колоннами установлен переходник 8, внутри которого размещено опорное кольцо 9, а выше на заклепках 10 закреплена втулка 11 с утол щением 12 в нижней части, верхний торец 13 которого имеет синусообразную форму поверхности. Выпускные отверстия 4 вьтолнены соосно во втулке 11 и в переходнике 8 и расположены над впадинами 14 поверхности синусообразной формы верхнего торца 13 утолщения 12 втулки 11. Распределительный узел 5 находится внутри переходника и снабжен опорными штырями 15, наглухо закрепленными под выпускными каналами 6, Между распред .лительным узлом 5 и переходником 8 для исключения попадания гравийных частиц в пространство между ними расположены кольцеобразные резиновые уплотнения 16. В верхнем торце целительного узла 5 выполнена ко.нусообразная резьба 17 для соединения с бурильньми трубами 18. В скважине закрепленной обсадной колонной 19, расстояние h от переходника 8 до верхних перфорационных отверстий в фильтровой колонне должно быть не менее величины, вычисляемой по форU -JT к Ua hM,3L, 06 эк где 1,3- коэффициент разрыхления для гравия -у L - длина водоприемной каверны; D - диаметр водоприемной каверн внешний диаметр фильтровой колонны; 1 8 внутренний диаметр обсадной колонны; внешний диаметр эксплуатационной колонны. После установки фильтровой 2 и эксплуатационной 1 колонн, соединенных переходником 8, в них на бурильных трубах 18 опускают распределительный узел 5. При достижении распределительным узлом глубины установки переходника 8 опорные штыри 15 распределительного узла опираются на верхний торец 13 утолщения 12, имеющий синусообразную форму поверхности. Происходит проворот снаряда (максимальный угол проворота 45 ) и опорные штыри 15 опускаются во впадины 14 поверхности синусообразной формы. При этом выпускные каналы 6 распределительного узла 5 устанавливаются напротив вьтускных отверстий 4. После этого на поверхности подают в струю жидкости-носителя гравий и происходит его закачка в скважину. После заполнения гравием расчетного объема V давление в нагнетательной магистрали возрастает и подача гравия прекращается. Расчетный объем заполняемой гравием полости находится по формуле ,785(D, -D )Li (Do6-D;)hJ. Через бурильные трубй 18 и опорные штыри 15 распределительного узла 5 на фигурную втулку 11 передают дополнительную осевую нагрузку, вычисляемую по формуле РОС 1,(1- ), где od - коэффициент, зависящий от типа соединений бурильных труб (для муфтево-замковых соединений vL- 1, То) ; вес единицы длины бурильных труб; ; длина бурильных труб; удельный вес жидкости, заполняющей скважину; тр удельный вес материала бурильных труб; 1,3- запас прочности заклепочного соединения. Заклепки 10 срезают и втулка 11 опускается до опорного кольца 9. Выпускные отверстия 4 в переходнике 8 перекрываются втулкой 11, после чего распределительный узел 5 поднимают на поверхность, скважина подго товлена к эксплуатации.

Вследствие точного совмещения выпускных каналов распределительного узла и выпускных отверстий в переходнике не происходит заполнения гравием внутрифильтрового пространства что исключает возможность прихвата распределительного узла при подъеме. Совмещение выпускных каналов распределительного устройства с выпускными отверстиями достигается за счет крутящего момента, возникающего при опоре опорных штырей распределителького устройства на торец синусообразной формы утолщения фигурной втулки, исключает аварии с бурильными трубами вследствие передачикрутящего момента с Поверхности.

В результате изоляции вьшускных отверстий в переходнике после окончания закачки гравийного материала исключается возможность пескования скважины через эти отверстия в процессе эксплуатации.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ГРАВИЙНОГО ФИЛЬТРА.В СКВАЖИНЕ, содержащее последовательно установленные эксплуатационную и фильтровые колонны, соединенные между собой переходником с выпускными отверстиями с перекрывающим их узлом, водоподъемную колонну, распределительный узел с выпускными каналами между кольцеобразными уплотнениями на внешней стороне и опорное кольцо, размещенное в нижней части переходника, о т л и чающееся тем, что, с целью nor вышения надежности работы,перекрывающий узел выполнен в виде зафиксированной внутри переходника втулки с выпускными отверстиями, размещенными против выпускных отверстий в переход нике, установленной выше опорного кольца с возможностью осевого перемещения и посадки на последний после расфиксации, нижняя часть на внутренней поверхности упомянутой втулки выполнена с утолщением, верхний торец которого имеет синусоидальную форму О) поверхности со впадинами, расположенными против отверстий во втулке и переходнике, а распределительный узел снабжен опорными штырями, расположенными над выпускными каналами, и установлен внутри втулки с возможностью взаимодействия опорных штырей с синусоидальной поверхностью утолщения втулки. СО ю 00

Фиг.1

Фи& 2

Фиг. Z