Способ удаления из лифтовой колонны газовой скважины пробки и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК E21B37/02 

Изобретение относится к подземному ремонту газовых скважин, лифтовые колонны которых перекрыты ледогидратными или другими пробками, препятствующими добыче газа.

Целью изобретения является повыше-1 ние эффективности удаления ледогидра т- ной или другой неоднородной по своей длине пробки большой мощности за счет воздействия одновременно с физико-химическим и механическим воздействием ими- пульсных струй реагента, которые формируют из гидростатического столба реагента с помощью опущенного в НКТ устройства. Для осуществления способа в лифтовую колонну опускают устройство, содержащее корпус с ударником в нижней части и присоединительным элементом для связи с механизмом осевого перемещения (лебедкой), которое снабжено поршнем со

штоком, установленными в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения и нанесения удара по ударнику. Шток выполнен пустотелым и имеет радиальные отверстия. В поршне выполнен осевой канал, оборудованный обратным клапаном для сообщения подпоршневого пространства с полостью штока при ходе поршня вверх. Ударник выполнен в виде наконечника со струеформирующими каналами, гидравлически связанными с под- поршневым пространством, а присоединительный элемент установлен на верхнем конце штока.

Изобретение относится к подземному ремонту газовых скважин, лифтовые колонны которых перекрыты ледогидратными или другими пробками, препятствующими добыче газа.

VJ

СП

о ел

4

Известен Способ удаления из лифтовой колонны (НКТ, насосно-компрессорных труб) смешанной структуры пробки, включающий закачку в НКТ реагента, плотность которого больше ранее закачанного и продуктов реакции, с целью повысить эффективность ее удаления за счет силы тяжести.

Недостатком этого с пособа является малая эффективность удаления большой длины пробки, обусловленная отсутствием возможности использования энергии закачанного в НКТ гидростатического столба ре- агента для гидродинамического ее разрушения.

Наиболее близким к изобретению является способ удаления солевых пробок из НКТ газовых скважин, включающий подачу в них химреагента и спуск через лубрикатор на забой пробки устройства, с помощью которого механическим путем в пробке образуют кольцевую щель с целью более эффективного ее удаления за счет механического и физико-химического (растворения) воздействий.

Основной.недостаток этого способа состоит в малой эффективности удаления большой длины неоднородной пробки вследствие отсутствия возможности использования энергии находящегося в НКТ гидростатического столба реагента,

Цель изобретения - повышение эффективности удаления ледогидратной или другой неоднородной по своей длине пробки большой мощности, а также производительности устройства за счет одновременно с физико-химическим и механическим воздействиями воздействия гидродинамических импульсных струй реагента, которые формируют из гидростатического столба реагента с помощью опущенного в НКТ устройства.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу удаления из лифтовой колонны газовой скважины, включающему физико-химическое и механическое воздействия на пробку в затопленном объеме гидростатического столба реагента устройством при поддержании избыточного давления на устье скважины во время удаления пробки, одновременно с физико-химическим и механическим воздействиями на пробку гидростатический столб реагента преобразуют в гидродинамические импульсные струи растворителя, .соторые формируют из общего гидростатического столба реагента, находящегося над пробкой, и постоянно приближают их к пробке в пределах длины начальных участков струй

Устройство для удаления пробки из лифтовой колонны газовой скважины, содержащее корпус с ударником в нижней части и присоединительный элемент для связи с механизмом осевого перемещения, оно снабжено поршнем со штоком, установленными в корпусе с возможностью возвратно- поступательного перемещения и нанесения удара по ударнику, при этом шток выполнен пустотелым и имеет радиальные отверстия, в поршне выполнен осевой канал, оборудо0 ванный обратным клапаном для сообщения подпоршневого пространства с полостью штока при ходе поршня вверх, ударник выполнен в виде наконечника со струеформи- рующими каналами, гидравлически

5 связанными с подпоршневым пространством, а присоединительный элементустанов- лен на верхнем конце штока.

На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

0 Газовая скважина 7 содержит эксплуатационную (обсадную) колонну 2 с размещенными в ней НКТ 3. В последней образована ледогидратная пробка 4. Трубное пространство 5 НКТ 3 над пробкой 4

5 заполнено реагентом 6, в которое через лубрикатор (на чертеже не показан) опущено на забой 7 пробки 4 устройство 8, приводимое в действие с помощью лебедки (механизм осевого перемещения, т.е. лебедка, на чер0 теже не показан) и каната 9.

Преобразование энергии гидростатического столба реагента 6 в импульсные струи 10 производят в устройстве с помощью помещенных в его корпусе 11 полого штока 12

5 и поршня 13, снабженного клапаном 14. Нижняя часть корпуса 11 соединена с ударником 15, в котором выполнены отверстия 16 для формирования импульсных струй 10 (на чертеже показаны стрелками вниз). Вер0 хняя часть корпуса 11 имеет отверстие для пропуска штока 12, соединенного с канатом 9, наматываемым на барабан лебедки). В полом штоке 12 по его длине выполнены отверстия 17, необходимые для заполнения

5 и слива реагента 6 над и под поршень 13 во время его движения в крайние верхнее и нижнее положения. Шток 12 через перевод- ник(присоединительный элемент) 18 во время работы может быть снабжен яссом 19 и

0 канатными штангами (на чертеже не показаны), соединенных переводником 18, связывающий шток 12, проходящий через гайку 20, ясс 19 и штанги, с помощью которых увеличиваются сила удара и, следовательно,

5 скорость импульсных струй. Причем скорость в пределах начальных участков затопленных струй может быть задана.

Предложенный способ с помощью устройства реализуют в следующей последовательности.

В газовой скважине 1, закрепленной эксплуатационной (обсадной) колонной 2, размещена лифтовая колонна 3, в которой образовалась пробка 4 Для ее ликвидации производят подземный ремонт Поскольку скважина 1 находится под давлением, то ее головку (на чертеже не показана) снабжают лубрикатором (на чертеже не показан), предварительно снабженным опускаемым в НКТ 3 устройством 8 Свободное над проб- кой 4 пространство 5 заполняют реагентом 6, выбранным на основной материал пробки 4. Затем с помощью лебедки на забой пробки 4 опускают устройство 8, корпус 11 которого при движении устройства 8 вниз заполняется через отверстия 17,1би открытый клапан 14 реагентом б

В момент взаимодействия ударника 15 устройства 8 с забоем пробки 4 поршнем 13 и жестко связанным с ним полым штоком 12 при закрытом клапане 14 реагент 6 вытесняется со скоростью из поршневого пространства через формирующие импульсные струи 10 отверстия 16 Одновременно ударником 15 наносится механический удар по забою пробки 4, а реагент 6 растворяет материал пробки 4 Цикл работы по удалению пробки 4 заканчивается в момент соприкосновения поршня 13с поверхностью ударника 15. Второй и последующие циклы работы производят путем поднятия с помощью лебедки и каната 9 устройства 8 на некоторую высоту, но не менее длины хода поршня 13 в корпусе 11, и последующего ударного опускания под силой тяжести на забой пробки 4. Для увеличения скорости струй к штоку 12 через переводник 18 присоединяют ясс 19 (возможно с грузовыми штангами).

Описанная выше работа и является преобразованием гидростатической энергии столба реагента в гидродинамические струи 10, которые работают одновременно с физико-химическим и механическими воздействиями, интенсифицирующими процесс удаления пробки 4

Пример При всех прочих равных начальных данных опытов сравнивалась фактическая скорость удаления ледяной пробки, образованной в отрезке трубы,полученная по предложенному способу, с ли- нейной скоростью удаления аналогичной пробки, удаляемой известным способом

Отличие предложенного способа от известного состояло в использовании при удалении пробки приема подачи на забой последней гидродинамических струй реагента (в качестве реагента применялся раствор поваренной соли с плотностью 1,1 г/см3), которые формировались из гидростатического столба растворителя с помощью устройства, опускаемого на забой пробки

Установлено, что благодаря предложенному методу ледяная пробка удалялась с линейной скоростью 4,5-5 м/ч.

Линейная скорость удаления ледяной пробки базовым методом (при сильном перемешивании) не превышала 0,5-0,6 м/ч

Результаты опытов подтверждают весьма сильную зависимость скорости растворения (разложения) материала от скорости затопленного потока растворителя (струй) в пределах начального участка, где скорость и концентрация примесей равны постоянной величине.

Формула изобретения

1Способ удаления из лифтовой колонны газовой скважины пробки, включающий физико-химическое и механическое воздействия на пробку в затопленном объеме гидростатического столба реагента устройством при поддержании избыточного давления на устье скважины во время удаления пробки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности удаления ледогидратной или другой неоднородной по своей длине пробки большой мощности, одновременно с физико-химическим и механи- ческим воздействиями на пробку гидростатический столб реагента преобразуют в гидродинамические импульсные струи растворителя, которые формируют из общего гидростатического столба реагента, находящегося над пробкой, и постоянно приближают их к пробке в пределах длины начальных участков струй.

2Устройство для удаления из лифтовой колонны газовой скважины пробки, содержащее корпус с ударником в нижней части и присоединительный элемент для связи с механизмом осевого перемещения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности удаления ледогидратной или другой неоднородной по своей длине пробки большой мощности, оно снабжено поршнем со штоком, установленным в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения и нанесения удара по ударнику, при этом шток выполнен пустотелым и имеет радиальные отверстия, в поршне выполнен осевой канал, оборудованный обратным клапаном для сообщения подпоршневого пространства с полостью штока при ходе поршня вверх, ударник выполнен в виде наконечника со струеформи- рующими каналами, гидравлически связанными с подпоршневым пространством, а присоединительный элемент установлен на верхнем конце штока.

19

Способ удаления из лифтовой колонны газовой скважины пробки и устройство для его осуществления. Использование: при подземном ремонте газовых скважин, лифтовые колонны которых перекрыты ледогид- ратными или другими пробками, препятствующими добыче газа. Сущность изобретения: на пробку оказывают одновременно физико-химическое, механическое и гидроимпульсное воздействия. Для этого при поддержании избыточного давления на устье скважины гидростатический столб реагента преобразуют в импульсные струи растворителя, которые постоянно приближают к пробке в пределах длины начальных участков струй. Устройство содержит корпус с ударником в нижней части. В корпусе установлены поршень с обратным клапаном и пустотелым штоком. Ударник имеет струеформирующие каналы, шток - радиальные каналы. При ходе поршня вверх происходит заполнение подпоршневого пространства, при ходе вниз формируются импульсные струи и затем наносится механический удар. 1 ил. 2 с. п.ф.