Фильтр-отсекатель Советский патент 1992 года по МПК E21B43/08 

вует беспрепятственному прохождению толкателя по фильтрационному каналу 8 и его фиксации. Фиксатор выполняют с возможностью поворота в направлении потока жидкости и устанавливают между фильтрационным каналом и седлом обратного клапана. После цементирования и ОЗЦ в скважину закачивают техническую соляную

кислоту для разрушения магниевых пробок 4, вскрывают обсадную колонну. В НКТ повышают давление, нижний клапан 6 открывается, и кислота оказывает давление на цементное кольцо, которое разрушается. Далее кислоту закачивают в пласт. Происходит одновременно вскрытие пласта и его обработка. 4 ил.

Использование: для вскрытия продуктивных пластов нефтяных и газовых скважин и направлено на исключение простреленных работ. Сущность изобретения: толкатель 10 выполнен в виде шара с взаимопересекающимися сквозными каналами, заглушенными химически разрушаемым материалом. Диаметр шара выполняют меньше диаметра фильтрационного канала 2 седла обратного клапана 6. Это способст24 VJ О CJ о Јь о фиг.1

Изобретение относится к горной, а именно к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для вскрытия продуктивных пластов нефтяных и газовых скважин.

Известен фильтр-отсекатель, содержащий корпус с фильтрационными каналами с установленными в них обратными клапанами, заглушенными разрушаемыми пробками. Недостатком известного устройства является невозможность его ремонта в случае выхода из строя клапанов, что требует повторных перфорационных работ, а это требует дополнительных затрат времени и средств.

Известен также фильтр-отсекатель, содержащий корпус с фильтрационными каналами, заглушенными химически разрушаемыми пробками, перфорированным кожухом, образующим с корпусом камеру, обратным и под- пружиненным клапаном, сообщающим полость корпуса с камерой кожуха. Данное техническое решение по своей технической сущности и достигаемому эффекту более близок к предлагаемому и может быть принят в качестве прототипа. Недостатком указанного фильтра-отсекателя является то, что при его использовании из-за резкого снижения пластового давления, а также при неправильно подобранном отсекателе, добыча жидкости че- рез подпружиненный клапан не представляется возможным, так как усилие сжатия пружины обратного клапана рассчитано на определенное пластовое давление и давление столба жидкости в скважине, а самопроизвольное закрытие подпружиненного клапана разобщает ствол скважины от продуктивного пласта. Всвязи с этим возникает необходимость производить работы по вторичному вскрытию нефтеносного пласта с применением имеющихся средств перфорации - пулевой или кумулятивной,

Цель изобретения - повышение надежности работы,

Поставленная цель достигается описы- ваемым устройством, включающим корпус с фильтрационными каналами, заглушенными разрушаемыми пробками, перфорированный кожух, образующий с корпусом камеру, обратный и подпружиненный клапаны, сообщающие полость корпуса с камерой кожуха. Новым является то, что он снабжен толкателем обратного клапана, выполненного в виде шара с взаимопересекающимися сквозными каналами, заглушенными химически разрушаемым материалом, и с диаметром, меньшим, чем проходной канал седла обратного клапана и фиксатором, выполненным с возможностью поворота в направлении потока жидкости и установленными между фильтрационным каналом и седлом обратного клапана,

На фиг. 1 изображен предлагаемый фильтр-отсекатель в работе; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - положение толкателя в момент фиксации его; на фиг. 4 - то же (что и на фиг, 3), после удаления магниевых заглушек, находящихся в сквозных каналах толкателя.

Фил ьтр-отсекател ь содержит трубчатыи корпус 1 (см. фиг. 1) с нижними и верхними фильтрационными каналами 2 и 3 и заглушенными химически разрушаемыми пробками 4, одинаковыми по конструктивному выполнению. Их изготавливают из магния или его сплавов, вступающих в реакцию с технической соляной кислотой. Корпус 1 снабжен продолговатым сегментом 5, жестко закрепленным с помощью сварки к наружной его стенке. Внутри сегмента 5 (см. фиг. 2) размещены обратные клапаны 6 и 7, нижний и верхний соответственно, выполненные в виде шара. Обратный клапан 6 предназначен для вскрытия продуктивного пласта и Закачки жидкости в пласт. В промежутке между каналом 8 и седлом 9 обратного клапана 6 установлен фиксатор так, чтобы между указанным фиксатором и седлом обратного клапана было меньше диаметра толкателя 10 (см. фиг. 3), что исключает шару 6 садиться на седло 9. Толкатель 10 выполнен в виде шара и с диаметром меньшим, чем диаметр фильтрационного канала 2 седла обратного клапана 6, обеспечивающим свободный проход, и имеет взаимопересекающиеся сквозные каналы 11, заглушенные магниевыми заглушками 12. Такое выполнение конструкции толкателя позволяет беспрепятственному прохождению (см. фиг. 3) его по фильтрационному каналу

8 и его фиксацию, а также после удаления магниевых заглушек (см. фиг. 4) увеличить фильтрационные свойства пласта за счет прохождения жидкости по сквозным каналам 11 в толкателе 10. Фиксатор выполнен в виде пальцев 13, закрепленных с помощью осей 14 на проушинах 15 с возможностью поворота в направлении потока жидкости.

На стенке канала 8 также размещены плоские пружины 16 для возврата фиксатора в исходное положение, после прохождения толкателя 10 вверх через фиксатор. Проходной канал седла 9 клапана 6 сообщает полость 17 с затрубным пространством через канал 18. В верхней части сегмента 5 расположен подпружиненный обратный клапан 7 (см. фиг, 2), выполняющий роль отсекателя потока жидкости, поступающего из продуктивного пласта 19. Проходной канал 20 седла 21 клапана 7 сообщает затруб- ное пространство с внутритрубным пространством через полость 22 и верхний фильтрационный канал 3 корпуса 1, Усилие сжатия пружины 23 клапана 7 регулируется на полное закрытие с учетом давления на клапан 7 со стороны ствола скважины,

Фильтр-отсекатель работает следующим образом.

Его спускают в скважину в составе обсадной1 колонны 24, устанавливают в интервале продуктивного пласта (см. фиг. 1). Перед цементированием полости 17 и 23 сегмента 5 и его канал 8, 18 перед спуском заполняют солидолом во избежание попадания туда цементного раствора, Далее производят цементирование обсадной колонны 24 с устройством по обычной технологии с использованием цементировочных агрегатов. После ожидания затвердевания цементного раствора (03 Ц) в скважину спускают колонну насосно-компрессорных труб(НКТ)25 и через них закачивают техническую соляную кислоту для разрушения магниевых пробок 4, которые растворяются примерно через 1-1,5 часа, в результате чего происходит вскрытие обсадной колонны, находящейся в интервале продуктивного пласта. После этого в колонне НКТ повышают давление, под действием которого нижний клапан 6 открывается и кислота через сквозное фильтрационное отверстие 2 оказывает давление на цементное кольцо 26, под действием чего оно трескается и разрушается. Далее, находящуюся на забое кислоту закачивают в пласт. Так происходит вскрытие продуктивного пласта, совмещенное с его обработкой. Затем скважину осва- ивают одним из известных методов, например, компрессором и вводят ее в эксплуатацию. При продолжительной эксплуатации давление пласта резко падает, при этом приток жидкости из пласта прекращается, потому что давление срабатывания подпружиненного обратного клапана ДР задается регулировочным вимтом (устройство неизвлекаемое из скважины) согласно характеристики пружины и определяется по формуле

АР Рпл-Рэаб.,

I.

где Рпл - пластовое давление, кгс/см2 Рзаб. - забойное давление, кгс/см ; (Нн -300) -ун 10

Рзаб.

где Нн - глубина залегания продуктивного пласта, м; у усредненная удельная масса добываемой жидкости;

300 - статический уровень жидкости в стволе (от устья скважины), м.

При этом для получения притока нефти без дополнительного прострела в скважину спускают НКТ с пакером (пакер на фиг. не

изображен) и устанавливают его ниже фильтрационного отверстия 2. Затем в межтрубное пространство бросают толкатель 10, одновременно заполняя жидкостью. Подхватываемый струей жидкости он устремляется в зону фильтра-отсекателя (см. фиг. 3, 4), проходит через фильтрационный канал 2, далее через канал 8 и, раздвигая пальцы 13, проходит вверх, где и фиксируется пальцами, возвращенными в исходное положение

пружиной 16. А это, в свою очередь, позволяет производить отбор жидкости из пласта через обратный клапан, т. е. появляется возможность использовать этот же фильтр-от- секатель по другому назначению. Далее

закачивают техническую соляную кислоту в интервал расположения фильтра-отсекателя, для создания кислотной ванны и оставляют скважину на 24 часа в покое на время растворения магниевых заглушек 12, расположенных во взаимопересекающихся сквозных каналах 11 толкателя, После ОПЗ скважину осваивают и вводят в эксплуатацию. Таким образом, отбор жидкости из пласта осуществляют уже через нижний обратный клапан 6 по сквозным каналам толкателя 10, что позволяет произвести максимальный отбор жидкости из пласта.

Технико-экономические преимущества предложения заключаются в следующем.

Выполнение фильтра-отсекателя такой конструкции позволяет исключить прострелоч- ные работы в случае неудачной его установки из-за неправильного выбора к соответствующим пластовым условиям или изза снижения пластового давления при эксплуатации, а это, в свою очередь, позволяет сократить затраты времени и трудовых ре- 4eypcw. Исключение перфорации обеспечи- вает сохранение достигнутого качества разобщения пластов, следовательно дебита нефти и водонефтяного фактора. С учетом вышеперечисленных технико-экономических показателей экономия от использования предложения составит 2 - 2,5 тыс. руб. на одну скважино-операцию. На дату подачи заявки устройство испытано в лабораторных условиях. Результаты испытаний положительные.

Формула изобретения Фильтр-отсекатель, включающий корпус с фильтрационными каналами, заглуВид А

Фиг. 2

5

шейными разгружаемыми пробками, перфорированный кожух, образующий с корпусом камеру, обратный и подпружиненный клапаны, сообщающие полость корпуса с камерой кожуха, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен толкателем обратного клапана, выполненного в виде шара с взаимно пересекающимися сквозными каналами, заглушенными химически разрушаемым материалом, и диаметром меньшим, чем проходной канал седла обратного клапана, и фиксатором, выполненным с возможностью поворота в направлении потока жидкости и установленным между фильтрационным каналом и седлом обратного клапана.

Фиг.З

45