Устройство для промывки скважин пеной Советский патент 1983 года по МПК E21B21/14 E21B21/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЫВКИ СКВАЖИН ПЕНОЙ

Изобретение относится к горной про.мышленности, а точнее ск нефтегазодобывающей, и может быть использовано, при вскрытии истощенных продуктивных пластов месторождений, разрущении песчаных пробок и обработке скважин пенокислотами. Известно устройство для промывки скважины пеной, включающее насосы, очистные ус«гройства, смеситель 1. Наиболее близким по техническому решению к изобретению является устройство для промывки скважины пеной, включающее буровой насос, связанный с забоем скважины манифольдной системой, бурильным инструментом, вращающийся превентор для герметизации устья, смеситель, компрессор для нагнетания газа в систему и средство для очистки с входным, выходным и сливными патрубками 2. Недостатками данного устройства являются больщой -расход природного газа, который после разрущения пены выбрасывается в атмосферу, большие затраты времени и средства на постоянное разрушение и создание пены. Цель изобретения - обеспечение возможности промывки скважин в процессе бурения без разрущения пены при очистке. Поставленная цель достигается тем, что устройство для промывки скважин, включающее буровой насос, связанный с забоем скважины манифольдной системой, бурильным инструментом и межтрубным пространством, вращающийся превентор для герметизации устья, смеситель, компрессор для нагнетания газа в систему и средство для очистки с входным, выходным и сливными патрубками, снабжено компенсатором, выполненным в виде двух заполненных жидкостью цилиндров, связанных между собой в верхней и нижней частях дистанционнозапорными узлами с четырехклапанными двухходовыми воздушными кранами, при этом дистанционно-запорный узел в верхней части связан с колонной бурильных труб и сливным патрубком средства для очистки, в нижней части-с всасывающей и нагнетательной линиями бурового насоса, а средство для очистки выполнено герметизированным и связано входным патрубком с межтрубным пространством, а сливным - с компенсатором. На фиг. 1 изображено устройство для промывки скважины некой, общий вид; на фиг. 2 - схема компенсатора. Устройство включает компенсатор, выполненный в виде двух заполненных жидкостью цилиндров 1 и 2, которые связаны между собой в верхней части дистанционнозапорным узлом ДЗУ) 3 и 4, а в нижней - 5 и 6. ДЗУ 3 п 4 связан с колонной бурильных труб 7 и сливным патрубком 8 гидроциклона 9, а ДЗУ 5 и 6 - с всасывающей 10 и нагнетательной 11 линиями бурового насоса 12. Средство для очисткп выполнено герметизированным, например, в виде гидроциклона 9, входной патрубок 13 которого связан с межтрубным пространством 14. Устье скважины загерметизировано вращаюпи1мся превентором 15. ДЗУ имеет четырехклапанные двухходовые воздущные краны 16-23. Цилиндры I и 2 имеют поплавковые узлы 24 и 25, вертикально перемещающиеся по направляющим 26 и 27 и связанные гибкими тягами 28 и 29 с рычагом 30 четырехклананпого двухходового воздушного крана 31, который воздухопроводами 32 и 33 соединен с четырехклапапными двухходовыми воздущными кранамм 16-23. Устройство работает следующим образом. Цилиндры заполняют на 0,6 объема жидкостью. Оставшиеся 0,4 объема, .манифольд и скважину- заполняют до необходимого рабочего давления пеной, приготовленной обычным методом, но вместо природного газа в качестве фазы дисперсной системы используют азот. Буровым насосом 12 из цилиндра 1 через открытый кран 16 забирают жидкость и нагнетают ее в цилиндр 2 через открытый кран 19. Давление здесь поднимается и нена выталкивается в скважину через крап 18, создавая давление в бурильном инст,.рументе. Цод этим давлением пена поступает на забой, очищая его от выбуренной нороды, а затем по межтрубному пространству 14, загерметизированному врап1.ающимся превентором 15, поднимается на поверхность. Гидроциклоном 9 пену очищают от выбуренной породы и через открытый кран 22 направляют в цилиндр 1, в котором снижается уровень и давление, так как из него жидкость откачивают в цилиндр 2. Когда в цилиндре 2 уровень жидкости достигает поплавкового сигнализатора 25, он через гибкую тягу 29 передает движение на рычаг 30 четырехклапанного двухходового воздушного крана 31. Воздущный кран 31, сбросив воздух из воздухопровода 32 в атмосферу, открывает доступ сжатому воздуху в воздухопровод 33. В этот момент воздуп1ные краны 20, 23 18 и 17 открываются, а краны 21, 22, 19 и 16, закрываются. Во всасывающую линию 10 бурового насоса жидкость поступает из цилиндра 2 через воздушный кран 17 и заканчивается им в цилиндр 1 через кран 18. В цилиндре 1 происходит сжатие пены и выталкивание ее в скважину через кран 17 ДЗУ 5. В цилиндре 2 уровень жидкости снижается, и пена из скважины через кран 23 заполняет его, когда в цилиндре 1 жидкость достигает сигнализатора уровня 24, от него посредством гибкой тяги 28 передается движение рычагу 30 воздущного крана 31, происходит обратное переключение всех ДЗУ. Процесс повторяется в течение всего времени промывки скважины. Гидроциклон очищают от выбуренной породы через выходной патрубок. Предлагаемое устройство позволяет ликвидировать большой расход газа, сокращает расходы на эксплуатацию дорогостоящего оборудоваииния, нри.меняемого для образования и разрущения пены. Формула изобретения Устройство для промывки скважин пеной, включающее буровой насос, связанный с забоем скважины манифольдной системой, бурильным инстру.ментом и межтрубным пространством, вращающийся превентор для герметизации устья, смеситель, компрессор для нагнетания газа в систему и средство для очистки с входным, выходным и сливным патрубками, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности промывки скважин в процессе бурения без разрущения пепы при очистке, оно снабжено компенсатором, выполненным в виде двух заполненных жидкостью цилиндров, связанных межд) собой в верхней и нижней частях дистанционно-запорными узлами с четырехклапапными двухходовыми воздушными крана.ми, ггри этом дистанционно-запорный узел в верхней части связан с колонной бурильных труб и сливным патрубком средства для очистки, в нижней 4acTt - со всасывающей и нагнетательной линиями бурового насоса, а средство для очистки выполнено герметизированным и связано входным патрубком с межтрубным пространством. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Межлумов А. О. Бурение скважин с при.менением воздуха, газа и аэрированной жидкости. Al., «Недра, 1967. с. 89. 2.Амиян В. А. и др. Вскрытие и освоение нефтяных пластов. М., «Недра, 1972, с. 232.

21

фуг.