RU2447261C1

RU2447261C1 - Device for well clean-up

Info

Publication number: RU2447261C1
Application number: RU2011121333/03A
Authority: RU
Inventors: Раис Салихович Хисамов (RU); Раис Салихович Хисамов; Рустэм Гусманович Ханнанов (RU); Рустэм Гусманович Ханнанов; Мудаир Хайевич Валеев (RU); Мудаир Хайевич Валеев; Булат Назипович Юсупов (RU); Булат Назипович Юсупов; Владлен Борисович Подавалов (RU); Владлен Борисович Подавалов; Рустам Анисович Гильфанов (RU); Рустам Анисович Гильфанов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2012-04-10

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: device comprises a cylindrical vessel and a plunger with a valve in a cylindrical vessel, installed as capable of reciprocal motion. The cylindrical vessel in the upper part is connected with a striking valve, and in its lower part it is connected to a perforated nozzle, which in its turn is connected to a packer, and the packer - to a tail. Under the plunger valve there is a valve holder, to which a stem is fixed at the bottom. In the perforated nozzle below perforation holes there is a valve device comprising a casing, a valve seat, a plate valve with a stem, springs and a plate holder. The stem fixed in the holder and the stem of the plate valve are installed as capable of contact.

EFFECT: invention provides for the possibility to reduce sand seepage under impact, to control value of depression impact and to realise impact whenever necessary.

1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при освоении и восстановлении дебита эксплуатационных скважин, в частности для интенсификации притоков пластовых флюидов.The invention relates to the oil industry and may find application in the development and restoration of production wells, in particular for the intensification of inflows of reservoir fluids.

Известен способ воздействия на продуктивный пласт и устройство для его осуществления, в котором создают депрессию от двух источников с задержкой времени срабатывания второго источника. При срабатывании первого источника депрессии организуют создание репрессии на забое скважины. При срабатывании второго источника депрессии организуют создание репрессии в колонне насосно-компрессорных труб с направлением воздействия к устью скважины. Устройство включает корпус насоса в виде соединенных двух цилиндров, верхнего большего диаметра и нижнего меньшего диаметра с отверстиями в верхней части и с клапаном-отсекателем и перфорированным патрубком с заглушенным концом в нижней части и двухступенчатый плунжер, состоящий из верхнего плунжера большего диаметра с нагнетательными клапанами и нижнего меньшего диаметра с заглушенными концами. Плунжеры соединены между собой посредством переводника (Патент РФ №2188310, опубл. 27.08.2002).A known method of influencing a reservoir and a device for its implementation, in which they create depression from two sources with a delay in the response time of the second source. When the first source of depression is triggered, the creation of repression at the bottom of the well is organized. When the second source of depression is triggered, repression is organized in the tubing string with the direction of impact to the wellhead. The device includes a pump casing in the form of two connected cylinders, an upper larger diameter and a lower smaller diameter with holes in the upper part and with a shut-off valve and a perforated nozzle with a plugged end in the lower part and a two-stage plunger consisting of a larger upper plunger with discharge valves and lower smaller diameter with muffled ends. The plungers are interconnected by means of an adapter (RF Patent No. 2188310, publ. 08.27.2002).

Недостатком известного технического решения является то, что плунжер насоса находится значительно выше призабойной зоны, что способствует затуханию ударной волны по достижению зоны перфорации. Кроме того, импульсы от гидроударов через жесткую металлическую насосную штангу передаются на головку балансира станка-качалки, что может вызвать его поломку.A disadvantage of the known technical solution is that the plunger of the pump is significantly higher than the bottom zone, which contributes to the attenuation of the shock wave upon reaching the perforation zone. In addition, impulses from hydroshocks through a rigid metal pump rod are transmitted to the head of the balancer of the rocking machine, which can cause its breakdown.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является устройство для добычи нефти и обработки призабойной зоны скважины, включающее находящийся на уровне забоя скважины заглушенный в нижней торцевой части цилиндрический корпус с отверстиями в его верхней части, обратный клапан, установленный в заглушенной нижней торцевой части цилиндрического корпуса и открывающийся при изливе жидкости из этого корпуса, вспомогательный цилиндр, верхний конец которого прикреплен к нижнему концу расположенного в скважине выше цилиндрического корпуса и вспомогательного цилиндра штангового насоса, поршень, установленный внутри вспомогательного цилиндра и соединенный через штангу с плунжером штангового насоса. Устройство имеет плунжер, установленный в цилиндрическом корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения и выполненный с отверстиями, совпадающими с отверстиями цилиндрического корпуса при верхнем положении плунжера. При этом верхний конец цилиндрического корпуса соединен с нижним концом вспомогательного цилиндра шлангом высокого давления с возможностью передачи устройством дополнительной вибрации на продуктивный пласт за счет ударов цилиндрического корпуса о внутренние стенки обсадной колонны при гидроударах, сопровождающих эффект имплозии при совмещении отверстий плунжера и цилиндрического корпуса (Патент РФ №2307925, опубл. 10.10.2007 - прототип).The closest to the proposed invention in technical essence is a device for oil production and treatment of the bottom-hole zone of the well, including a cylindrical body plugged at the bottom of the well that is plugged in the lower end part with holes in its upper part, a check valve installed in the blanked bottom end part of the cylindrical body and an auxiliary cylinder opening when the fluid is spilled from this body, the upper end of which is attached to the lower end of the well located in the well a cylindrical body and an auxiliary cylinder of the sucker rod pump, a piston mounted inside the auxiliary cylinder and connected through the rod to the plunger of the sucker pump. The device has a plunger mounted in a cylindrical body with the possibility of reciprocating motion and made with holes matching the holes of the cylindrical body with the upper position of the plunger. At the same time, the upper end of the cylindrical body is connected to the lower end of the auxiliary cylinder by a high pressure hose with the possibility of transferring additional vibration to the reservoir by impacts of the cylindrical body against the inner walls of the casing during water hammering accompanying the implosion effect when combining the holes of the plunger and the cylindrical body (RF Patent No. 2307925, publ. 10.10.2007 - prototype).

Известное устройство обеспечивает депрессионное воздействие на околоскважинную зону и ее очистку. Недостатком устройства является неконтролируемость величины депрессии и излишняя частота воздействия при каждом ходе станка-качалки независимо от необходимости воздействия или отсутствия такой необходимости. Излишнее депрессионное воздействие приводит к разрушению породы в околоскважинной зоне и пескопроявлению, нередко весьма значительному, накоплению шлама в зумпфе скважины, засорению фильтра и выходу устройства из строя. Величина воздействия не контролируется.The known device provides a depressive effect on the near-wellbore zone and its cleaning. The disadvantage of this device is the uncontrolled magnitude of depression and the excessive frequency of exposure at each stroke of the rocking machine, regardless of the need for exposure or the absence of such a need. Excessive depression leads to the destruction of the rock in the near-wellbore zone and sand development, often very significant, accumulation of sludge in the sump of the well, clogging of the filter and device failure. The magnitude of the exposure is not controlled.

В предложенном изобретении решается задача снижения пескопроявления при воздействии, регулирования величины депрессионного воздействия и осуществления воздействия по мере необходимости.The proposed invention solves the problem of reducing sand occurrence upon exposure, regulating the magnitude of the depressive effect and effecting as necessary.

Задача решается тем, что в устройстве для очистки скважины, включающем цилиндрический корпус и плунжер с клапаном в цилиндрическом корпусе, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения, согласно изобретению, цилиндрический корпус в верхней части соединен со сбивным клапаном, а в нижней части соединен с перфорированным патрубком, который в свою очередь соединен с пакером, а пакер с хвостовиком, при этом под клапаном плунжера размещен держатель клапана, к которому снизу прикреплен шток, в перфорированном патрубке ниже отверстий перфорации установлено клапанное устройство, состоящее из корпуса, седла клапана, тарельчатого клапана со штоком, пружины и тарелки-держателя, при этом шток, закрепленный в держателе, и шток тарельчатого клапана установлены с возможностью контактирования.The problem is solved in that in a device for cleaning a well, including a cylindrical body and a plunger with a valve in a cylindrical body, mounted with the possibility of reciprocating motion, according to the invention, the cylindrical body in the upper part is connected to the whipping valve, and in the lower part is connected to the perforated pipe, which in turn is connected to the packer, and the packer to the shank, while under the valve of the plunger is a valve holder, to which the stem is attached from below, in the perforated pipe below tversty perforation set valve device consisting of a housing, a valve seat, the poppet valve to the rod, springs and plates-holder, the rod fixed in the holder and the stem of the poppet valve mounted to the contacting.

На фиг.1 представлено заявленное устройство для очистки скважины.Figure 1 presents the claimed device for cleaning wells.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса (цилиндра) 1, на который с одной стороны с помощью муфты 2 навернут корпус сбивного клапана 3 со сбивным штифтом 4, а с другой стороны с помощью муфты 5 - перфорированный патрубок 6. На перфорированный патрубок 6 с помощью муфты 7 навернут пакер 8 с хвостовиком 9. Внутри цилиндра 1 расположен плунжер 10 с клапаном 11, который закреплен на плунжер 10 держателем 12. На держатель 12 навернут шток 13. В перфорированный патрубок 6 установлено клапанное устройство 14, состоящее из корпуса 15, навернутого на него седла 16, тарельчатого клапана 17 со штоком 18, пружин 19 и тарелки-держателя 20. Установку спускают в скважину 21 на колонне насосно-компрессорных труб 22 и «сажают» на пакер 8 в зоне перфорации скважины.The device consists of a cylindrical body (cylinder) 1, on which, on the one hand, using the sleeve 2, the body of the relief valve 3 with a pin 4 is screwed on, and on the other hand, with the help of a sleeve 5, a perforated pipe 6. On the perforated pipe 6 with a sleeve 7 wrap the packer 8 with the shank 9. Inside the cylinder 1, there is a plunger 10 with a valve 11, which is fixed to the plunger 10 by the holder 12. The rod 13 is screwed onto the holder 12. A valve device 14 is installed in the perforated pipe 6, consisting of a housing 15, a saddle screwed on it one 6, a poppet valve 17 with a stem 18, springs 19 and a plate-holder 20. The installation is lowered into the well 21 on the string of tubing 22 and "planted" on the packer 8 in the perforation zone of the well.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При уравновешенных давлениях жидкостей в колонне насосно-компрессорных труб 22 и скважины 21 клапанное устройство 14 уже закрыто с помощью пружины 19 и исключено поступление жидкости из пласта в верхнюю зону над пакером 8. При отборе жидкости по колонне насосно-компрессорных труб 22 (с помощью насоса и других устройств) клапан 11 открывается и жидкость из кольцевого пространства скважины 21, пройдя через перфорированный патрубок 6, держатель 12, клапан 11, плунжер 10 и корпус сбивного клапана 3, поступает в колонну насосно-компрессорных труб 22. По мере снижения уровня жидкости в скважине 21 возрастает разность давлений над пакерной и под пакерной зонами, что, в свою очередь, сильнее прижимает тарельчатый клапан 17 к седлу 16, т.е. установка самоуплотняется.At balanced fluid pressures in the tubing string 22 and the well 21, the valve device 14 is already closed by means of a spring 19 and fluid flow from the formation to the upper zone above the packer 8 is excluded. When fluid is drawn through the tubing string 22 (using a pump and other devices) the valve 11 opens and the fluid from the annular space of the well 21, passing through the perforated pipe 6, holder 12, valve 11, plunger 10 and the body of the relief valve 3, enters the tubing string 22. By measures lowering the liquid level in the well 21 increases the pressure difference above the packer and for the packer zones, which, in turn, strongly presses the poppet valve 17 against the valve seat 16, i.e., installation is self-sealing.

После достижения заданной разности давлений над пакерной и под пакерной зонами отбор жидкости по колонне насосно-компрессорных труб 22 прекращают. При этом клапан 11 закрывается, исключая поступление жидкости из колонны насосно-компрессорных труб 22 обратно в полость скважины 21. При подаче определенного давления в полость колонны насосно-компрессорных труб 22 плунжер 10 начинает движение вниз и, упираясь штоком 13 в шток 18 тарельчатого клапана 17, создает усилие, стремясь открыть тарельчатый клапан 17. При превосходстве этого усилия от суммарной силы пружины 19 и силы давления в полости хвостовика 9, тарельчатый клапан 17 резко открывается и жидкость из пласта через хвостовик 9, клапанное устройство 14 и перфорированный патрубок 6 устремляется в полость скважины 21. Чем выше была разность давлений над пакерной и под пакерной зонами до срабатывания тарельчатого клапана, тем выше скорость, расход и время перетекания пластовой жидкости. Таким образом, изменяя разность давлений при обработке можно регулировать силу воздействие на пласт.After reaching the specified pressure difference above the packer and under the packer zones, the selection of liquid in the tubing string 22 is stopped. When this valve 11 is closed, eliminating the flow of fluid from the string of tubing 22 back into the cavity of the well 21. When a certain pressure is applied to the cavity of the string of tubing 22, the plunger 10 starts to move down and, resting on the stem 13 of the stem 18 of the poppet valve 17 creates a force, trying to open the poppet valve 17. With the superiority of this effort from the total force of the spring 19 and the pressure force in the cavity of the shank 9, the poppet valve 17 abruptly opens and fluid from the formation through the shank 9, the valve oystvo 14 and perforated pipe 6 flows into the borehole cavity 21. The higher the pressure difference above the packer and for the packer zones before activation of the poppet valve, the higher the speed, flow rate and time of formation fluid overflow. Thus, by changing the pressure difference during processing, it is possible to adjust the force acting on the formation.

Создавая пульсирующие колебания давления разной частоты в полости колонны насосно-компрессорных труб 22, и тем самым, открывая клапанное устройство 14 согласно этим частотам, установка позволяет производить обработку пласта резонансным методом на удаленных от скважины участках.By creating pulsating pressure fluctuations of different frequencies in the cavity of the tubing string 22, and thereby opening the valve device 14 according to these frequencies, the installation allows the formation to be processed by the resonance method in areas remote from the well.

После обработки производится разпакеровка установки, создание сливного отверстия путем сбивания сбивного штифта 4 для слива жидкости из полости колонны насосно-компрессорных труб 22 и подъем установки на дневную поверхность.After processing, the installation is unpacked, the drain hole is created by knocking down the pin 4 to drain the liquid from the cavity of the tubing string 22 and the installation is lifted to the surface.

При применении предложенного устройства для очистки нефтедобывающих скважин была отмечена высокая эффективность очистки околоскважинной зоны без пескопроявления, после очистки дебит скважин увеличивается в 2-4 раза.When using the proposed device for cleaning oil wells, a high efficiency of cleaning the near-wellbore zone without sand development was noted, after cleaning, the flow rate of wells increases 2-4 times.

Применение предложенного устройства позволит решить задачу снижения пескопроявления при воздействии, регулирования величины депрессионного воздействия и осуществления воздействия по мере необходимости.The application of the proposed device will allow to solve the problem of reducing sand during exposure, regulating the magnitude of the depressive effect and effecting as necessary.

Claims

A device for cleaning a well, comprising a cylindrical body and a plunger with a valve in a cylindrical body, mounted with the possibility of reciprocating movement, characterized in that the cylindrical body in the upper part is connected to the whipping valve, and in the lower part is connected to the perforated pipe, which, in in turn, it is connected to the packer, and the packer to the shank, while under the valve of the plunger there is a valve holder, to which the stem is attached from below, in a perforated pipe below the perforation holes A valve device consisting of a body, a valve seat, a poppet valve with a stem, a spring and a poppet holder has been installed, and the stem mounted in the holder and the poppet valve stem are contactably mounted.