Пристрій для очищення вибою свердловин

Пристрій для очищення вибою свердловин включає желонку, в корпусі якої розміщено шток з о> о> 4109 глибинних свердловин, який містить желонку, в корпусі якої розміщена нагнітальна порожнина, клапан, пустотілий шток, який з'єднаний з колоною насосно-компресорних труб. Комплекс додатково включає контейнер із шламозбірною порожниною, плунжерний насос, приймальну камеру, клапан у вигляді засувки. Гідравлічний комплекс працює за рахунок перепаду тиску на клапані желонки, із-за різниці рівнів рідини в кільцевому просторі свердловини і колоні труб, на яких опускають желонку в свердловину і в яких рідина відсутня (див. патент Російської Федерації №2173380 МПК 7 кл. Е21В37/00, Е21В27/00, опубл.2001.09.10). Дане технічне рішення прийняте за прототип даного винаходу. Проте в ньому є ряд суттєвих недоліків. Досвід використання гідравлічних комплексів, розроблених на принципі перепаду тиску на клапані желонки показав, що глибина спуску гідравлічного комплексу обмежена 3000-к5500м. Це викликано значною величиною сили виштовхування (Архімедова сила), яка діє на комплекс при опусканні його в свердловину. Наприклад, при опусканні комплексу до глибини 3500м на НКТ 73мм виштовхувальна сила досягає 14т, а при опусканні комплексу на НКТ 89-22т. Для запобігання передчасного спрацювання желонки комплексу в процесі спуску до вибою свердловини, клапан желонки встановлюють на розрахунковій кількості зрізних гвинтів (із конструктивно-технологічних міркувань кількість таких гвинтів обмежується 4-6шт.), які повинні витримати навантаження в процесі спуску і зруйнуватися при розвантажені і і пристрою на вибій свердловини. Враховуючи значну величину виштовхувальної сили, що діє на пристрій в процесі опускання до вибою на глибину 5000 - - 5500 метрів, встановлення тільs ки зрізних гвинтів недостатнє. Тому для гарантованої роботи пристрою проводять долив розрахункової кількості рідини в колону труб, на яких опускається комплекс. Наприклад, для виключення неконтрольованого зрізання зрізних гвинтів при опусканні пристрою на глибину більше 2500 метрів на НКТ 73 необхідно через кожні 1000 метрів спуску проводити долив рідини в середину НКТ в об'ємі 3,0м3. Для цього проводять роз'єднання колони НКТ і доливають в неї розрахункову кількість промивної рідини, компенсуючи таким чином дію виштовхувальної сили. Цей процес значно ускладнює проведення очистки вибою глибоких свердловин, тим самим знижуючи надійність роботи комплексу, який передбачає постійний контроль за спуском комплексу до вибою свердловини. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення надійності роботи пристрою для очищення вибою свердловин. Для вирішення поставленої задачі у відомому пристрої, який включає желонку, в корпусі якої розміщений шток з осьовим отвором, клапан з запірним елементом, які утворюють єдиний нагнітальний канал, з'єднаний з колоною насоснокомпресорних труб, приймальну камеру з накопичувальною порожниною, приймальний клапан у вигляді засувки, стосовно винаходу пристрій дода тково обладнаний переливним клапаном, який автоматично проводить долив рідини у внутрішню порожнину труб в процесі опускання пристрою в свердловину. Переливний клапан включає корпус з розміщеним в ньому запірним елементом у вигляді підпружиненої кулі, який встановлений в пазу корпусу з можливістю відкриття при досягненні розрахункового перепаду тиску у внутрішній порожнині експлуатаційної колони при опусканні пристрою до вибою свердловини. Сутність корисної моделі пояснюється кресленням, на якому показано пристрій для очищення вибою свердловин перед спуском в свердловину. Пристрій для очищення вибою свердловин складається з переливного клапана 1, желонки 2, контейнера 3, приймального клапана 4, приймальної камери 5 з накопичувальною порожниною, коронки фрезерної 6, колони насосно-компресорних труб (НКТ) 7. Переливний клапан 1 з'єднаний різзю з колоною НКТ 7 в їх нижній частині. Переливний клапан 1 складається з корпусу 8, в якому встановлено запірний елемент 9, що складається з кулі 10, пружини 11, цанги 12, опори 13, регулювального гвинта 14. Желонка 2 складається з корпусу 15, що має кільцеву проточку 16, циліндричну порожнину 17, осьовий отвір 18, шток з осьовим отвором 19 виконаний як одне ціле з плунжером 20. Шток 19 встановлений в корпусі 15 на зрізних елементах (гвинтах) 21. В нижній частині желонка 2 різьбовим з'єднанням через перевідник 22 з отворами 23, які закриті зовнішньою втулкою 24, з'єднана з контейнером З, який має шламозбірну порожнину 25. Приймальний клапан 4 складається з корпусу, у внутрішній порожнині якого розміщено пікоподібний стержень 26 з можливістю осьового переміщення. На стержні закріплюється кільцеве ущільнення 27. Під дією пружини 28, що встановлена на стержні, кільцеве ущільнення 27 притискується до конусної поверхні корпусу, відділяючи шламозбірну порожнину 25 від приймальної камери 5. До нижньої частини приймального клапана 4 приєднана коронка фрезерна 6 з вертикальними 29 та похилими ЗО отворами для засмоктування шламу. Пристрій для очищення вибою свердловин працює наступним чином. Пзред спуском пристрою в свердловину визначається перепад тиску, що необхідний для досягнення високих швидкостей руху висхідного потоку рідини і інтенсивного очищення вибою свердловини. Переливний клапан 1 регулюючим гвинтом 14 настроюється на стенді на необхідний перепад тиску (15,0ч-20,0МПа), при якому він відкривається. Пристрій в зібраному стані опускають на кожні НКТ 7 в свердловину, заповнену промивальною рідиною. В процесі спуску пристрою в свердловину створюється перепад тиску між рівнем рідини в свердловині і в пристрої. Під дією перепаду тиску відкривається приймальний клапан 4 і рідина через вертикальні 29 та похилі ЗО отвори коронки фрезерної б поступає в шламозбірну порожнину 25, а повітря, яке знаходиться в порожнинах пристрою, виштовхується 4109 через отвори 23 перевідника 22 в затрубний простір свердловини - піднімаючи зовнішню втулку 24. При досягненні переливним клапаном 1 відповідної глибини спуску-коли перепад тиску перевищує значення настройки запірного клапана 9, він відкривається і промивна рідина автоматично доливається у труби (НКТ), на яких пристрій опускається в свердловину. Пристрій опускають в свердловину до тих пір, доки коронка фрезерна 6 не торкнеться шламової пробки, при цьому зрізні гвинти 21 желонки 2, що втримують шток 19, зрізаються, шток опускається і плунжер 20, що виконаний як одна деталь із штоком, з'єднує, внутрішній простір труб 7 через шток 19 з осьовим отвором, кільцеву проточку 16, циліндричну порожнину 17, осьовий отвір 18, шламозбірну порожнину 25 з приймальною камерою 5. Як тільки рівень промивної рідини в свердловині і в колоні труб 7 зрівнюються, то перетікання рідини в пристрій припиняється. Запірний елемент 9, переливного клапана 1 закривається. Осад шламу осідає в шламозбірній порожнині 25. При підйомі колони труб 7 з пристроєм вверх приймальний клапан 4 закривається, при цьому пікоподібний стержень під дією пружини опускається вниз і кільцеве ущільнення герметизує шламозбірну порожнину 25 контейнера 3, перешкоджаючи виходу осаду шламу із шламозбірної порожнини. Безпосередній технічний результат, який можливо отримати при реалізації заявленого рішення визначається в створенні надійного пристрою для очищення свердловин шляхом виконання в ньому переливного клапана з запірним елементом у вигляді підпружиненої кулі, з можливістю відкриття при досягненні розрахункового перепаду тиску у внутрішній порожнині експлуатаційної колони при опусканні пристрою до вибою свердловини. Таким чином, заявлений пристрій для очищення вибою свердловин характеризується надійністю при експлуатації за рахунок спрощення технологічного процесу очищення свердловин і гарантійного спрацювання незалежно від глибини свердловини. Використання запропонованого технічного рішення дозволить підвищити якість очищення свердловин незалежно від їх глибини, при цьому підвищується надійність роботи пристрою за рахунок виключення операцій доливу свердловини і спрощення технології очищення вибою свердловини. Дослідний взірець пристрою для очищення вибою свердловин пройшов промислові випробування на свердловинах ГПУ " Полтавагазвидобування" і рекомендований приймальною комісією ДЕС " Укргазвидобування" НАК "Нафтогаз України" до впровадження при проведенні капітального ремонту свердловин. Позитивні результати промислових випробувань пристрою на свердловинах ГПУ "Полтавагазвидобування" підтверджують можливість здійснення заявленого технічного рішення. Ji. \_7 Комп'ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 37 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601