RU2194851C2

RU2194851C2 - Device for implosion treatment of formation

Info

Publication number: RU2194851C2
Application number: RU2001103196A
Authority: RU
Inventors: Д.В. Страхов; В.Б. Оснос; М.Ф. Асадуллин; Л.Р. Оснос; А.Н. Хамидуллин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть"
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2002-12-20

Abstract

FIELD: oil producing industry, particularly, secondary treatment of producing formation with vacuum. SUBSTANCE: device has hollow body accommodating depression chamber and packer. Installed telescopically and locked by shear screw is cover connected with rope. Cover has rod of variable cross-section installed for engagement with body overflowing hole. Packer is located on body cylindrical part. Receiving holes are located below packer. Axial motion of packer relative to body is from one side limited by body stop and from other side, by cover. Design of said device has low metal usage and is simple in manufacture. It allows saving in time for its servicing and preparation for operation, performance of several round-trip operations for a shift, and it considerably increases efficiency of formation treatment and reduces material expenses. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к области вторичного воздействия вакуумом на продуктивный пласт. The invention relates to the oil industry, in particular to the field of secondary exposure to vacuum on the reservoir.

Известно "Устройство для очистки скважины методом имплозии" (см. RU 2086753, МКИ Е 21 В 37/00, БИ 22 от 10.08.97), включающее имплозионную камеру, снабженную геофизическим наголовником для прикрепления к каротажному кабелю, грузоштангой, подвешенной в верхней части камеры на разрушаемом элементе, ступенчатым штоком, расположенным в нижней части камеры и центрируемым скобой, стаканом, кулачками, расположенными в стакане, переводником и центрирующей втулкой, при этом ступенчатый шток соединен с центрирующей втулкой с возможностью перекрытия кулачков в транспортном положении и взаимодействия с грузоштангой для освобождения стакана от зацепления с переводником, причем ступенчатый шток может соединяться с центрирующей втулкой при помощи срезных штифтов. It is known "Device for cleaning a well by implosion method" (see RU 2086753, MKI E 21 V 37/00, BI 22 from 08/10/97), including an implosion chamber equipped with a geophysical headgear for attaching to a wireline cable, with a weight rod suspended in the upper part chambers on a destructible element, a stepped rod located in the lower part of the chamber and a center bracket, a glass, cams located in the glass, an adapter and a centering sleeve, while the stepped rod is connected to the centering sleeve with the possibility of overlapping cams in t ansportnom position and interacting with gruzoshtangoy to release from engagement with the cup sub, wherein the stepped shaft may be connected to the centering sleeve by means of shear pins.

Недостатком устройства является необходимость использования наземных пультов для генерации электрического тока. Для передачи электрического тока к разрушаемому элементу необходимо использовать каротажный кабель, который по своим прочностным характеристикам значительно уступает канату, при этом отсутствие пакера уменьшает эффективность имплозионного воздействия и приводит к гидравлическому удару, воздействующему как на кабель (порядка 3-6 т), что может привести к его разрушению, так и на эксплуатационную колонну, что может привести к разрушению цементного кольца, ослабляя крепь скважины и возникновению несанкционированных перетоков жидкости в затрубном пространстве скважины. The disadvantage of this device is the need to use ground control panels to generate electric current. To transfer electric current to the element to be destroyed, it is necessary to use a logging cable, which is significantly inferior to the rope in its strength characteristics, while the absence of a packer reduces the effectiveness of the implosion effect and leads to a hydraulic shock acting on the cable (about 3-6 tons), which can lead to to its destruction, and to the production casing, which can lead to the destruction of the cement ring, weakening the support of the well and the occurrence of unauthorized fluid flows in the annular space of the well.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является "Устройство депрессионной очистки скважины" (см. RU 2099506, МКИ Е 21 В 37/00, БИ 35 от 20.12.97), включающее депрессионную камеру с клапаном заглушкой, шламоприемную камеру с установленным в ней на выдвижных фиксаторах разделительным поршнем, ударный шток, установленный в разделительном поршне и зафиксированный в нем срезным штифтом, и средство перекрытия шламоприемной камеры, отличающееся тем, что оно снабжено пакером и контейнером, при этом пакер установлен между шламоприемной камерой и контейнером с возможностью воздействия с корпусом шламоприемной камеры, средство перекрытия шламоприемной камеры выполнено в виде клапана-затвора, размещенного в контейнере, полый корпус пакера скреплен с корпусом шламоприемной камеры срезным штифтом, контейнер присоединен к пакеру и имеет участок с приемными отверстиями и ребрами жесткости, а депрессионная и шламоприемная камеры, проходной клапан полого корпуса пакера и контейнер образуют общий накопитель для продуктов очистки скважины, также участок контейнера с приемными отверстиями и ребрами жесткости может быть выполнен из профильного патрубка, при этом приемные отверстия размещены во впадинах между продольными ребрами жесткости. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is “Depression well cleaning device” (see RU 2099506, MKI E 21 V 37/00, BI 35 from 12.20.97), including a depression chamber with a valve plug, a sludge collection chamber with an installed in it on the retractable latches by a separation piston, a shock rod installed in the separation piston and fixed in it by a shear pin, and means for closing the sludge receiving chamber, characterized in that it is equipped with a packer and a container, while the packer is installed between the sludge receiving chamber and the container with the possibility of acting with the sludge receiving chamber body, the sludge receiving chamber shutoff means is made in the form of a shutter valve located in the container, the hollow packer housing is fastened to the sludge receiving chamber by a shear pin, the container is attached to the packer and has a section with receiving holes and stiffening ribs, and the depression and sludge-receiving chambers, the check valve of the hollow packer body and the container form a common reservoir for well cleaning products, also onteynera with receiving holes and ribs may be made of profiled tube, wherein the receiving openings are arranged in the valleys between the longitudinal ribs.

Недостатками данного устройства являются:
- сложное конструктивное исполнение и, вытекающая из-за этого, трудоемкость при обслуживании и подготовке к работе;
- высокая металлоемкость;
- спускоподъемные операции осуществляются на насосно-компрессорных трубах (НКТ), что является дорогостоящим мероприятием и требует больших затрат времени, практически один спускоподъем за смену.The disadvantages of this device are:
- complex design and, resulting from this, the complexity of the maintenance and preparation for work;
- high metal consumption;
- hoisting operations are carried out on tubing (tubing), which is an expensive event and requires a lot of time, almost one hoist per shift.

Решаемая техническая задача состоит в том, чтобы создать такое устройство для имплозионного воздействия на пласт, которое бы при сравнительно простом конструктивном исполнении и минимальных материальных затратах на изготовление, применение и обслуживание обеспечивало надежную и эффективную работу. The technical problem to be solved is to create such a device for implosive stimulation of the formation, which would, with a relatively simple design and minimal material costs for manufacturing, use and maintenance, ensure reliable and efficient operation.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности воздействия на пласт за счет большего количества воздействий на пласт за одну смену и сокращение материальных затрат за счет уменьшения металлоемкости, упрощения изготовления, сокращения времени на спускоподъемные операции и простоты в подготовке и обслуживании. The aim of the invention is to increase the effectiveness of the impact on the reservoir due to the greater number of impacts on the reservoir in one shift and reduce material costs by reducing metal consumption, simplifying manufacturing, reducing time for tripping and ease of preparation and maintenance.

Поставленная цель достигается описываемым устройством для имплозионной обработки пласта, содержащим полый корпус с входящей в него депрессионной камерой и пакер. This goal is achieved by the described device for implosive treatment of a formation containing a hollow body with a depression chamber and a packer included in it.

Новым является то, что на корпусе телескопически установлена и зафиксирована срезным винтом крышка, соединенная с канатом, со штоком переменного сечения, имеющим ограничитель, который установлен с возможностью взаимодействия с корпусом. Шток переменного сечения установлен с возможностью взаимодействия с переточным отверстием корпуса. На цилиндрической поверхности корпуса размещен пакер, ниже которого размещены приемные отверстия. Осевое перемещение пакера относительно корпуса с одной стороны ограничено упором корпуса, а с другой крышкой. What is new is that a cap connected to a rope with a rod of variable cross section having a limiter that is installed with the possibility of interaction with the body is telescopically mounted and fixed with a shear screw. The rod of variable cross section is installed with the possibility of interaction with the transfer hole of the housing. A packer is placed on the cylindrical surface of the housing, below which receiving holes are located. The axial movement of the packer relative to the housing on one side is limited by the stop of the housing, and with the other cover.

Анализ известных аналогичных решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками в заявляемом устройстве, т. е. о соответствии заявляемого решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень". Analysis of known similar solutions allows us to conclude that they lack features similar to the distinctive features in the claimed device, that is, on the compliance of the proposed solutions with the criteria of "novelty" and "inventive step".

На чертеже схематично представлено предлагаемое устройство в статике. The drawing schematically shows the proposed device in statics.

Устройство для имплозионного воздействия на пласт состоит (см. чертеж) из полого корпуса 1 с входящей в него депрессионной камерой 2 и пакера 3. На корпусе 1 телескопически установлена и зафиксирована срезным винтом 4 крышка 5, соединенная с канатом 6, со штоком переменного сечения 7, имеющим ограничитель 8, который имеет возможность взаимодействия с корпусом 1. Шток переменного сечения 7 установлен с возможностью взаимодействия с переточным отверстием 9 корпуса 1. На цилиндрической поверхности корпуса 1 размещен пакер 3, ниже которого размещены приемные отверстия 10, которые могут быть любого сечения. Осевое перемещение пакера 3 относительно корпуса 1 с одной стороны ограничено упором 11 корпуса 1, а с другой крышкой 5. Несанкционированные перетоки жидкости исключаются при помощи уплотнений 12, 13. Для увеличения внутреннего объема депрессионной камеры 2 корпус 1 может быть изготовлен сборным. The device for implosive stimulation of the formation (see drawing) consists of a hollow body 1 with a depression chamber 2 included and a packer 3. On the body 1, the cover 5 is telescopically mounted and fixed with a shear screw 4, connected to the cable 6, with a rod of variable cross section 7 having a limiter 8, which has the ability to interact with the housing 1. The rod of variable cross section 7 is installed with the possibility of interaction with the transfer hole 9 of the housing 1. On the cylindrical surface of the housing 1 is placed a packer 3, below which are placed riemnye opening 10, which may be of any cross-section. The axial movement of the packer 3 relative to the housing 1 is limited on one side by the abutment 11 of the housing 1 and on the other by a cover 5. Unauthorized fluid flows are eliminated by means of seals 12, 13. To increase the internal volume of the depression chamber 2, the housing 1 can be prefabricated.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Устройство в собранном виде (см. чертеж) спускают на канате 6 на забой скважины 14, разгружая канат 6. После чего устье скважины герметизируют и создают в скважине 14 избыточное давление, достаточное для разрушения срезных винтов 4. В результате перепада давлений во внутритрубном пространстве скважины 14 и депрессионной камеры 2 крышка 5 и корпус 1 начнут сходиться, сжимая пакер 3, до полного перекрытия пакером 3 внутреннего пространства скважины 14. Затем шток переменного сечения 6 пройдет большим сечением через уплотнение 12 переточного отверстия 9 и депрессионная камера 2 начнет заполняться жидкостью из внутритрубного пространства скважины 14 через приемные отверстия 10, тем самым создавая имплозионное воздействие на пласт 15. По мере заполнения депрессионной камеры 2 жидкостью давление в ней и во внутритрубном пространстве скважины 14 выравнивается, усилие сжатия пакера 3 уменьшается, и пакер 3 за счет собственной упругости возвращается в исходное состояние, освобождаясь от стенок скважины, возвращая все устройство в транспортное состояние. После всего этого устройство извлекают за счет взаимодействия ограничителя 8 с корпусом 1. После удаления жидкости из депрессионной камеры 2 и установки срезного винта 4 устройство готово к последующей эксплуатации. The device in assembled form (see drawing) is lowered on the cable 6 to the bottom of the well 14, unloading the cable 6. After that, the wellhead is sealed and an overpressure is created in the well 14 sufficient to break the shear screws 4. As a result of the pressure difference in the in-pipe space of the well 14 and the depression chamber 2, the cover 5 and the housing 1 begin to converge, compressing the packer 3, until the packer 3 completely covers the internal space of the well 14. Then the rod of variable cross section 6 will pass a large section through the seal 12 of the overflow hole 9 and the depression chamber 2 will begin to fill with liquid from the in-pipe space of the well 14 through the receiving holes 10, thereby creating an implosive effect on the formation 15. As the depression in the 2-chamber is filled with liquid, the pressure in it and in the in-pipe space of the well 14 is equalized, the compression force of the packer 3 decreases , and the packer 3 due to its own elasticity returns to its original state, freeing itself from the walls of the well, returning the entire device to the transport state. After all this, the device is removed due to the interaction of the limiter 8 with the housing 1. After removing the liquid from the depression chamber 2 and installing the shear screw 4, the device is ready for subsequent operation.

Конструкция предлагаемого устройства имеет низкую металлоемкость и простоту изготовления, позволяет значительно экономить время при обслуживании и подготовке к работе, за одну смену возможно произвести несколько спускоподъемов, что значительно повышает эффективность воздействия на пласт, что в совокупности снижает материальные затраты. The design of the proposed device has a low metal consumption and ease of manufacture, can significantly save time during maintenance and preparation for work, it is possible to make several trips during one shift, which significantly increases the effectiveness of the impact on the formation, which in total reduces material costs.

Claims

The device for implosive treatment of the formation contains a hollow body with a depression chamber included in it and a packer, characterized in that a cover connected to the rope with a rod with a variable cross section having a limiter that is installed with the possibility of interaction with the body is telescopically mounted and fixed with a shear screw while the rod of variable cross section is installed with the possibility of interaction with the overflow hole of the housing, and on the cylindrical surface of the housing there is a packer, below which is placed s receiving holes, wherein axial movement of the packer relative to the housing on the one hand limited by abutment body, and on the other - a lid.