Устройство для обработки стенки скважины Советский патент 1993 года по МПК E21B21/00 

Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам, обеспечивающим восстановление производительности скважин, например водозаборных.

Цель изобретения - повышение интенсивности процесса обработки стенки скважины, а также качества обработки.

На фиг.1 изображено устройство для обработки скважины в период роста давления рабочей жидкости, когда гидравлические уплотнения контактируют со стенкой скважины, а обрабатывающие инструменты начали выдвигаться из корпуса; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1 с осевым каналом 2, гидравлические уплотнения 3, расположенные сверху и снизу по внешней поверхности корпуса, радиальные отверстия в корпусе между уплотнениями, в которых смонтированы гидромониторные насадки 4 и элементы механического воздействия на стенку скважины - скребки 5.

Гидромониторные насадки и скребки могут быть расположены в нескольких плоскостях, а смонтированы на поршневых элементах 6 в стенке корпуса 1. Гидравлические уплотнения 3 смонтированы на поверхности в нишах 7 с возможностью перемещения в них вдоль корпуса и по окружности корпуса. Внутренние полости уплотнений сообщаются с осевым каналом 2 каналами 8. В стенке корпуса выполнены каналы 9 и 10. Каналы 9 сообщают пространство между насадками 4 и нижним уплотнением с внешним пространством, например с пространством под нижним торцом корпуса, при этом корпус имеет сквозной продольный канал 10. Канал 10 сообщает части скважины выше и ниже уплотнений 3. Для одностороннего потока по каналу 9 он снабжен обратным клапаном.

Давление жидкости между уплотнениями 3 в процессе работы выше, чем в скважине, поэтому канал 9 может быть выполнен от нижнего уплотнения к внешнему простран-

fe

VJ

О

00

-ч

ON

ству выше верхнего уплотнения 3. В этом случае канал 10 не нужен.

Для безсифонного подъема устройства из скважины осевой канал 2 сообщается со скважиной каналом в подпружиненным клапаном 11, выполненными в нижней торцовой стенке корпуса.

Устройство на насосно-компрессорных трубах (НКТ) опускают-в скважину к нижней границе пласта, предназначенного для обработки. Затем по НКТ в устройство (осевой канал 2} подают рабочую жидкость, которая закрывает клапан 11 (затвор клапана переводится в нижнее положение) и, попадая по каналам 8 в полости уплотнений 3, расширяет их до контакта с поверхностью скважины. В результате устройство в скважине распакеровывается. Рабочая жидкость воздействует и на поршневые элементы 6, выдвигая инструменты (гидромониторные насадки 4 и скребки 5) в затрубное пространство. Скребок 5 механически взаимодействует со стенкой скважины.

Устройство в скважине вращают и медленно поднимают насосно-компрессорны- ми трубами. Пои .этом происходит следующее. Уплотнения 3 перемещаются по длине ниши 7, скребки механически обрабатывают стенку скважины, рабочая жидкость, истекая из насадки 4, обрабатывает поверхность скважины. Оторванные скребками от стенки скважины твердые частицы потоком жидкости по каналам 9 выносятся в скважину. Давление в скважине (равно гидростатическому) ниже давления жидкости в устройстве. Давление в скважине ниже устройства равно давлению жидкости выше устройства, т.к. эти части скважины сообщаются через канал 10 в стенке корпуса Т.

Поверхность скважины обрабатывается струей рабочей жидкости, исходящей из насадка 4, с близкого расстояния, т.к. гидромониторная насадка 4, смонтированная на поршне б, под давлением жидкости имеет возможность выдвигаться к стенке скважины. Дистанция обработки регулируется автоматически вследствие изменения сопротивления выходу из насадки в зависимости от расстояния от него до обрабатываемой поверхности, чему способствует торцовая форма насадка, см.фиг.1.

В затопленном состоянии ввиду малого расстояния до обрабатываемой поверхности струя жидкости почти не теряет энергии. Вследствие этого высокоскоростная струя рабочей жидкости быстро и качественно обрабатывает поверхность. В случае йс

пользования устройства в водозаборных скважинах рабочей жидкостью является вода и тогда снимается кольматационный слой с поверхности водоносного пласта. Если рабочей жидкостью является глинистый раствор, то твердые частицы хорошо внедряются в породы и образуют равномерную прочную корку, осуществляя кольматацию, например,, водоносного пласта. Не сцепившиеся частицы уносятся высокоскоростным потоком по

каналу 9.

После прекращения подачи рабочей жидкости в устройство клапан 11 отходит от седла и жидкость имеет возможность вытекать из НКТ при их подъеме. Это обуславливает безсифонный подъем устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки стенки

скважины, содержащее корпус с осевым каналом и радиальными отверстиями с размещенными в них скребками и гидромониторными насадками с возможностью их радиальнргр, перемещения из корпуса, отличающеес я тем, что, с целью повышения интенсивности обработки стенки скважины, оно снабжено гидравлическими уплотнениями, полости которых сообщены с осевым каналом корпуса, корпуса выполнен с кольцевой

проточкой на наружной поверхности и каналом с обратным клапаном, сообщающим пространство между насадками и нижним уплотнением с внешним пространством, прим этом гидравлические уплотнения размещены в кольцевой проточке корпуса с возможностью осевого перемещения относительно последней.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что канал с обратным клапаном сообщает пространство между насадками и нижним уплотнением с пространством под нижним торцом корпуса, а корпус имеет сквозной продольный канал.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что в нижнем торце корпуса выполнен канал с подпружиненным клапаном, сообщающий осевой канал корпуса с пространством под его нижним торцом.

Фие.1

Использование: обеспечение восстановления производительности скважин. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с осевым каналом и радиальными отверстиями. В них размещены скребки и гидромониторные насадки с возможностью их радиального перемещения из корпуса. Корпус выполнен с кольцевой проточкой на наружной поверхности и каналом с обратным клапаном. В кольцевой проточке корпуса размещены гидравлические уплотнения, полости которых сообщены с осевым каналом корпуса. Канал с обратным клапаном сообщает пространство между насадками и нижним уплотнением с внешним пространством. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.