Скважинный гидромонитор

(71) Заявитель РУП ПО Беларусьнефть Белорусский научно-исследовательский и проектный институт нефти(72) Авторы Шкандратов Виктор Владимирович Селютин Александр Михайлович Ткачев Виктор Михайлович Столяров Александр Игоревич(73) Патентообладатель РУП ПО Беларусьнефть Белорусский научно-исследовательский и проектный институт нефти(57) Скважинный гидромонитор, включающий установленный на конце колонны насоснокомпрессорных труб гидроцилиндр, поршень которого кинематически связан с соплом гибким шлангом, отличающийся тем, что гидроцилиндр содержит верхнюю и нижнюю цилиндрические расширительные полости, поршень, связанный с колонной насосных 770 штанг и имеющий центральный канал, канал-отклонитель и запорные клапаны, цилиндрический райбер, расположенный на одном уровне с выходным отверстием для гибкого рабочего органа и диаметрально противоположный ему, отклоняющие катковые опоры,кинематически связанные с поршнями гидротолкателей, и гидромеханический управляемый запорный клапан.(56) 1. Васильев Г.И., Агапчеев В.И., Абдуллин В.М., Гротевольд Г. Способ и устройство для строительства скважин // Строительство, архитектура, коммунальное хозяйство - 97 Материалы международного науч.-техн. семинара при 3 Международной специализированной выставке, Москва, 18-22 марта 1997 г. / Изд-во УГНТУ. - Уфа, 1997. - С. 24-25. 2. Пат. РФ 2091566, МКИ 6 Е 21 В 43/114. Способ гидроперфорации пласта и скважинный гидроперфоратор / Степанчиков А.Е., Мигунов А.В., Грановский В.И. - 92012325/03 Заявл. 1992 Опубл. 1997//Изобретения. - 1997. -27, Ч. 1 (прототип). Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для интенсификации добычи нефти за счет увеличения фильтрационных характеристик истощенных в результате эксплуатации нефтяных скважин. Известна конструкция скважинного гидромонитора 1, предназначенного для перфорации обсадной колонны скважины с последующим выполнением глубоко проникающих радиальных отверстий в пласте. Основной недостаток при использовании таких гидромониторов состоит в том, что их конструкцией не предусмотрено выполнение окна в обсадной колонне для выхода гибкого рабочего органа за ее пределы. Разделение операций по выполнению радиально расположенного окна и последующего позиционирования сопла гидромонитора относительно окна технически реализовать сложно и экономически не оправдано из-за увеличения количества спускоподъемных операций колонны насосно-компрессорных труб (НКТ). Совмещение операций гидропескоструйной перфорации обсадной колонны и дальнейшего проникновения гибкого рабочего органа в пласт также трудно выполнимо из-за ограниченных размеров входного отверстия, получаемого в обсадной колонне. Известен скважинный гидромонитор 2, закрепленный в нижней части колонны НКТ и имеющий отклонитель, обеспечивающий выдвижение гибкого рабочего органа и образование в пласте одного или нескольких радиальных от ствола скважины каналов за счет гидропескоструйной, кислотной или комбинированной обработки струей рабочей жидкости (РЖ) слагающей породы. При этом выполнение отверстий в обсадной колонне осуществляется путем электрохимического растворения металла. Данный гидромонитор по своей технической сущности и достигаемому результату является наиболее близким к заявляемому. Недостатками такого гидромонитора является использование малопроизводительного электрохимического способа растворения металла для выполнения отверстий в обсадной колонне и необходимость точного позиционирования выдвигаемого гибкого шланга с соплом на конце и отверстия в обсадной колонне. Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности и производительности процесса проникновения рабочего инструмента в продуктивный пласт. Поставленная задача решается тем, что в известном скважинном гидромониторе, включающем установленный на конце колонны насосно-компрессорных труб гидроцилиндр с верхней и нижней цилиндрическими расширительными полостями, поршень, кинематически связанный с колонной насосных штанг, имеющий центральный канал, гибкий шланг с соплом, соединенный с нижним концом поршня, и насадку, размещенную ниже гидроцилиндра,имеющую канал-отклонитель, согласно полезной модели, для прорезания окна в колонне обсадных труб насадка дополнительно содержит цилиндрический райбер, расположенный 2 770 на одном уровне с выходным отверстием для гибкого рабочего органа и диаметрально противоположный ему, отклоняющие катковые опоры, кинематически связанные с поршнями гидротолкателей, гидромеханический управляемый запорный клапан, предназначенный для создания давления жидкости в гидротолкателях катковых опор. Благодаря наличию цилиндрического райбера, расположенного на уровне выходного отверстия для гибкого рабочего органа и катковых опор, выполненных непосредственно на поршнях гидротолкателей, повышается надежность работы гидромонитора за счет совмещения операций прорезания окна в обсадной колонне и выполнения радиальных каналов в пласте, а также отсутствия операции позиционирования гидромонитора. Производительность выполняемого процесса повышается за счет уменьшения количества спускоподъемных операций колонны НКТ, по меньшей мере на одну. На фиг. 1 изображен разрез скважинного гидромонитора с гидроцилиндром и поршнем, находящимся в верхней расширительной полости, что соответствует его положению при прорезании в обсадной колонне скважины кольцевого окна перед началом проходки канала, и разрез насадки с закрытым запорным клапаном на фиг. 2 - поперечный разрез по линии А-А на фиг. 3 - поперечный разрез по линии Б-Б. Скважинный гидромонитор состоит из последовательно соединенных гидроцилиндра 1 и насадки 2, присоединенных к нижней части колонны насосно-компрессорных труб(НКТ) 3. Гидроцилиндр 1 состоит из трубы НКТ, на обоих концах которой закреплены расширительные полости 4 и 5. Поршень 6 гидроцилиндра через быстродействующее соединение 7, снабженное ловителем и подшипниковым узлом, соединен с колонной насосных штанг 8 и имеет входные радиальные отверстия В для ввода рабочей жидкости в сквозной осевой канал. К нижней части поршня 6 присоединен гибкий шланг 9 с соплом 10 на конце. Насадка 2 набрана из секций, позволяющих осуществить размещение каналаотклонителя 11, запорного клапана 12 с гидромеханическим управлением открываниязапирания, обратного клапана 13, режущего инструмента 14, а также отклонителя колонны НКТ, состоящего из катковых опор 15, которые монтируются на поршнях гидротолкателей 16. Секции насадки центрируются штифтами и скрепляются стяжными шпильками 17. Скважинный гидромонитор работает следующим образом. Гидроцилиндр 1 с поршнем 6, находящимся в верхней расширительной полости 4, насадка 2 со вставленным гибким шлангом 9 присоединяются к нижней части колонны НКТ 3 до спуска в скважину. После спуска на необходимую глубину колонна НКТ 3 фиксируется в продольном направлении и осуществляется спуск колонны насосных штанг 8. Присоединение колонны насосных штанг к хвостовику поршня 6 посредством быстродействующего соединения 7 можно проконтролировать по перепадам давления нагнетаемой в колонну НКТ 3 жидкости, возникающим при перемещении поршня к верхнему или нижнему проходному отверстию расширительной полости 4. Колонна насосных штанг 8 остается подвешенной, а колонна НКТ 3 план-шайбой приводится во вращение с частотой 1525 об/мин. При этом колонна насосных штанг 8 за счет имеющегося в быстродействующем соединении подшипникового узла во вращение не увлекается. Клапаны 12 и 13 закрыты. Через вертлюг внутреннюю полость колонны НКТ 3 подключают к нагнетательной магистрали насосного агрегата. При этом подающаяся под избыточным давлением жидкость воздействует на поршни гидротолкателей 16. Выдвигаются катковые опоры 15 отклонителя колонны НКТ. Осуществляется прорезание кольцевого окна в трубе обсадной колонны 18. Затем колонну НКТ 3 фиксируют от перемещения в продольном направлении. До проходки канала открывают клапан 12 и производят промывку внутренних полостей колонны НКТ 3, гидроцилиндра 1, канала отклонителя 11 и забоя скважины чистой жидкостью. Поршень 6 находится в верхней расширительной полости 4. Поскольку диаметры канала отклонителя 11 и шланга 9 близкие, то часть нагнетаемой жидкости через отверстия В попадает в гибкий шланг 9 и промывает сопло 10. 3 770 После завершения промывки поршень 6 опускают в устье гидроцилиндра 1. При этом резко возрастает давление промывочной жидкости в колонне НКТ 3. Нагнетаемая рабочая жидкость через отверстие В и канал гибкого шланга 9 поступает к соплу 10 гидромонитора. Струя РЖ под избыточным давлением 1520 МПа производит размыв или растворение породы. Скорость продвижения поршня 6 определяется предварительно в зависимости от свойств и состава продуктивного пласта. Длина канала определяется длиной гидроцилиндра 1. В момент окончания проходки одного канала поршень 6 выйдет в нижнюю расширительную полость 5 и будет отмечено падение давления РЖ в колонне НКТ 3. Через ранее проделанное в трубе обсадной колонны 18 окно можно выполнить несколько отходящих от ствола скважины каналов. При этом поршень 6 возвращается в исходное положение, а колонна НКТ поворачивается на заданный угол. Если технологией не предусматривается создание системы каналов на другом горизонте, то колонна насосных штанг 8 извлекается вместе с поршнем 6 и гибким шлангом 9. Затем осуществляется подъем колонны НКТ 3 вместе с подвешенными корпусом гидроцилиндра 1 и насадкой 2. После окончания проходки каждого канала необходимо осуществить его промывку чистой жидкостью, а перед подъемом аппарата должна быть промыта вся скважина. Затем скважину вводят в эксплуатацию в соответствии с предусмотренным регламентом. Применение полезной модели предложенной конструкции позволяет повысить надежность и производительность процесса выполнения глубопроникающих радиальных каналов в продуктивном пласте. Затраты, связанные с дооснащением скважинного гидромонитора, окупаются за счет сокращения времени использования устьевого оборудования. Технико-экономические преимущества заявляемой полезной модели позволяют рекомендовать ее для широкого применения на низкодебитных скважинах для повышения нефтеотдачи. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.