RU2121610C1

RU2121610C1 - Well jet plant

Info

Publication number: RU2121610C1
Application number: RU97105638/06A
Authority: RU
Inventors: Зиновий Дмитриевич Хоминец (UA); Зиновий Дмитриевич Хоминец; Ярослав Васильевич Шановский (UA); Ярослав Васильевич Шановский; Валерий Саввович Лисовский (UA); Валерий Саввович Лисовский; В.Г.(RU) Вавилов; В.Г. Вавилов
Original assignee: Зиновий Дмитриевич Хоминец
Priority date: 1997-04-08
Filing date: 1997-04-08
Publication date: 1998-11-10

Abstract

FIELD: lifting underground gaseous and liquid media. SUBSTANCE: plant is provided with packer, jet pump, thread lock fitted under jet pump and additional packer mounted between main packer and threaded lock. Additional packer includes cylindrical housing with axial passage, holder mounted in housing for rotation, nut-pusher mounted on housing, sealing member mounted on housing under nut-pusher and washer located on housing between sealing member and nut-pusher. Housing is provided with seat where dismountable check valve is fitted. EFFECT: enhanced operational reliability. 3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к струйным установкам, которые используются при работе в скважине для подъема подземных газожидкостных сред. The present invention relates to the field of inkjet technology, mainly to jet installations, which are used when working in a well to lift underground gas-liquid media.

Известна скважинная струйная установка, содержащая установленные на колонне труб пакер и струйный насос с активным соплом, камерой смешения и диффузором (см. SU, авторское свидетельство, 898121, кл. F 04 F 5/02, 1982). A well-known jet installation comprising a packer mounted on a pipe string and an jet pump with an active nozzle, a mixing chamber and a diffuser (see SU, copyright certificate, 898121, class F 04 F 5/02, 1982).

Однако данная конструкция скважинной струйной установки не позволяет устанавливать в скважине в зоне работы установки приборы и установки воздействия на пласт, что сужает область использования данных установок. However, this design of the downhole jet installation does not allow the installation of instruments and reservoir stimulation devices in the well in the operating zone of the installation, which narrows the scope of these installations.

Наиболее близкой к описываемой установке по технической сущности и достигаемому результату является скважинная струйная установка, содержащая установленные на колонне труб пакет и струйный насос с активным соплом, камерой смешения, диффузором, центральным каналом подвода пассивной среды, седлом и запорным элементом (RU, патент, 2059891, кл. F 04 F 5/02, 1996). The closest to the described installation in terms of technical essence and the achieved result is a well jet device containing a bag and an jet pump installed on a pipe string with an active nozzle, a mixing chamber, a diffuser, a central passive medium supply channel, a saddle and a shut-off element (RU, patent, 2059891 Cl. F 04 F 5/02, 1996).

Однако в данной установке, после освоения скважины, при подъеме установки на поверхность, жидкость глушения неизбежно попадает в продуктивные пласты, что во многих случаях значительно ухудшает их коллекторские свойства и снижает дебиты скважины при ее дальнейшей эксплуатации. Это связано с тем, что данная конструкция не позволяет отсоединить струйный насос и оставить в скважине пакер с обратным клапаном. Отсоединение пакера влечет за собой его разгерметизацию. Это связано с тем, что при работе струйного насоса уплотняющие элементы пакера подвергаются значительным нагрузкам, что приводит к их необратимым деформациям. При отсоединении пакера нагрузка на уплотняющие элементы уменьшается, практически, в десять раз, что и приводит к их разгерметизации. However, in this installation, after well development, when the installation is raised to the surface, the killing fluid inevitably enters the reservoir, which in many cases significantly worsens their reservoir properties and reduces the flow rate of the well during its further operation. This is due to the fact that this design does not allow disconnecting the jet pump and leaving the packer with a check valve in the well. Disconnecting the packer entails its depressurization. This is due to the fact that during the operation of the jet pump, the sealing elements of the packer are subjected to significant loads, which leads to their irreversible deformations. When the packer is disconnected, the load on the sealing elements decreases by almost ten times, which leads to their depressurization.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы скважинной струйной установки путем предотвращения попадания жидкости глушения в продуктивные пласты при подъеме струйного насоса на поверхность. The objective of the present invention is to increase the reliability of the downhole jet installation by preventing the ingress of liquid killing in productive formations when lifting the jet pump to the surface.

Поставленная задача решается за счет того, что скважинная струйная установка, содержащая установленные на колонне труб пакер и струйный насос с активным соплом, камерой смешения, диффузором, центральным каналом подвода пассивной среды, седлом и запорным элементом, снабжена резьбовым замком с левой резьбой, установленным под струйным насосом, и дополнительным пакером, установленным между основным пакером и резьбовым замком, при этом дополнительный пакер содержит неподвижно соединенный с пакером профилированный цилиндрический корпус с наружной резьбой в средней части и осевым каналом, обойму, установленную на корпусе соосно последнему с возможностью вращения вокруг корпуса, гайку-толкатель, установленную на цилиндрическом корпусе и соединенную внешней поверхностью с внутренней поверхностью обоймы, образующим кинематическую пару с возможностью осевого перемещения гайки-толкателя в обойме при вращении последней, уплотняющий элемент, установленный на корпусе под гайкой-толкателем, и шайбу, расположенную на корпусе между уплотняющим элементом и гайкой-толкателем, причем в корпусе со стороны входа в осевой канал выполнено седло и в нем с возможностью демонтажа и установки размещен обратный клапан, внешний диаметр которого меньше диаметра центрального канала подвода пассивной среды в зоне размещения струйного насоса. The problem is solved due to the fact that the downhole jet installation, containing a packer and an inkjet pump with an active nozzle, a mixing chamber, a diffuser, a central passive medium supply channel, a seat and a locking element, is equipped with a threaded lock with a left-hand thread mounted under a jet pump, and an additional packer installed between the main packer and the threaded lock, while the additional packer comprises a profiled cylindrical body fixedly connected to the packer with an external thread in the middle part and an axial channel, a cage mounted on the casing coaxially with the latter rotatably around the casing, a pusher nut mounted on a cylindrical casing and connected by an external surface to the inner surface of the cage, forming a kinematic pair with the possibility of axial movement of the pusher when rotating the latter, a sealing element mounted on the housing under the pusher nut, and a washer located on the housing between the sealing element and the pusher nut, than a seat is made in the housing from the side of the entrance to the axial channel and a check valve is placed in it with the possibility of dismantling and installation, the outer diameter of which is less than the diameter of the central channel for supplying a passive medium in the area of the jet pump.

Применение резьбового замка, который выполнен с левой резьбой, позволяет легко проводить отсоединение пакера после производства работ со струйным насосом. The use of a threaded lock, which is made with a left-hand thread, makes it easy to disconnect the packer after working with the jet pump.

Применение дополнительного пакера позволяет предотвратить разгерметизацию основного пакера при его отсоединении от струйного насоса. Это достигается за счет того, что уплотняющий элемент дополнительного пакера не подвергается деформациям во время работы струйного насоса, а его распакеровка производится непосредственно перед отсоединением основного пакера от струйного насоса. The use of an additional packer helps prevent depressurization of the main packer when it is disconnected from the jet pump. This is achieved due to the fact that the sealing element of the additional packer is not subjected to deformation during operation of the jet pump, and its unpacking is performed immediately before disconnecting the main packer from the jet pump.

Выполнение обратного клапана с возможностью демонтажа и установки и с внешним диаметром меньше диаметра центрального канала подвода пассивной среды в зоне размещения струйного насоса позволяет устанавливать и извлекать его через центральный канал подвода пассивной среды, что значительно расширяет функциональные возможности установки, особенно при проведении исследований в подпакерной зоне, при проведении работ по воздействию на пласты знакопеременными перепадами давления и целом ряде других случаев. Performing a check valve with the possibility of dismantling and installation and with an external diameter smaller than the diameter of the central channel for supplying a passive medium in the zone of placement of the jet pump allows you to install and remove it through the central channel for supplying a passive medium, which greatly expands the functionality of the installation, especially when conducting studies in the under-packer zone when carrying out work on the impact on formations with alternating pressure drops and a number of other cases.

На фиг. 1 представлена скважинная струйная установка во время работы струйного насоса, на фиг. 2 представлена скважинная струйная установка после отсоединения струйного насоса с колонной труб от основного пакера, на фиг. 3 представлен разрез А-А по фиг. 1. In FIG. 1 shows a well jet device during operation of a jet pump; FIG. 2 shows a downhole jet unit after disconnecting the jet pump with a pipe string from the main packer, FIG. 3 shows a section AA in FIG. one.

Скважинная струйная установка содержит установленные на колонне труб 1 пакер 10 и струйный насос 2 с активным соплом 3, камерой 4 смешения, диффузором 5, центральным каналом 6 подвода пассивной среды, седлом 7 и запорным элементом 8. Установка снабжена резьбовым замком 9, установленным под струйным насосом 2, и дополнительным пакером, установленным между основным пакером 10 и резьбовым замком 9, при этом дополнительный пакер содержит неподвижно соединенный с основным пакером 10 профилированный цилиндрический корпус 12 с наружной резьбой в средней части и осевым каналом, обойму 13, установленную на корпусе 12 соосно последнему с возможностью вращения вокруг корпуса 12, гайку-толкатель 14, установленную на цилиндрическом корпусе 12 и соединенную внешней поверхностью с внутренней поверхностью обоймы 13, образующими кинематическую пару с возможностью осевого перемещения гайки-толкателя 14 в обойме 13 при вращении последней, уплотняющий элемент 11, установленный на корпусе 12 под гайкой-толкателем 14, и шайбу 15, расположенную на корпусе 12 между уплотняющим элементом 11 и гайкой-толкателем 14, причем в корпусе 12 со стороны входа в осевой канал выполнено седло и в нем с возможностью демонтажа и установки размещен обратный клапан 16, внешний диаметр которого меньше диаметра центрального канала 6 подвода пассивной среды в зоне размещения струйного насоса 2. Уплотняющее кольцо 17 обеспечивает герметичность между корпусом 12 и обоймой 13. Между верхним торцом шайбы 15 и нижним торцом гайки-толкателя 14 установлен подшипник 18. Обойма 13 герметично соединена с нижней частью резьбового замка 9, а струйный насос 2 - с верхней частью резьбового замка 9. The downhole jet installation comprises a packer 10 mounted on a pipe string 1 and a jet pump 2 with an active nozzle 3, a mixing chamber 4, a diffuser 5, a central passive medium supply channel 6, a seat 7 and a shut-off element 8. The installation is equipped with a threaded lock 9 mounted under the jet pump 2, and an additional packer installed between the main packer 10 and the threaded lock 9, while the additional packer comprises a profiled cylindrical body 12 fixed to the main packer 10 with an external thread in the middle parts and an axial channel, a sleeve 13 mounted on the housing 12 coaxially with the latter rotatably around the housing 12, a pusher nut 14 mounted on a cylindrical housing 12 and connected by an external surface to the inner surface of the sleeve 13, forming a kinematic pair with the possibility of axial movement of the nut the pusher 14 in the cage 13 during rotation of the latter, the sealing element 11 mounted on the housing 12 under the pusher nut 14, and the washer 15 located on the housing 12 between the sealing element 11 and the pusher nut 14, m in the housing 12 from the side of the inlet to the axial channel, a seat is made and therein with the possibility of dismantling and installation, a check valve 16 is placed, the external diameter of which is smaller than the diameter of the central channel 6 for supplying a passive medium in the area of the jet pump 2. The sealing ring 17 ensures tightness between the housing 12 and the cage 13. Between the upper end of the washer 15 and the lower end of the pusher nut 14, a bearing 18 is mounted. The cage 13 is hermetically connected to the lower part of the threaded lock 9, and the jet pump 2 is connected to the upper part of the threaded lock 9.

Скважинная струйная установка работает следующим образом. Downhole jet installation operates as follows.

На колонне труб 1 спускают и устанавливают над продуктивным пластом 19 струйный насос 2 и пакер 10. На кабеле 20 спускают и устанавливают в интервале пласта 19 излучатель и применик-преобразователь физических полей 21, а в седле 7 устанавливают запорный элемент 8. В колонну труб 1 закачивают рабочую жидкость, откуда она поступает в активное сопло 3. В течение нескольких секунд после начала прокачки через активное сопло 3 формируется устойчивая струя, что вызывает на срезе сопла 3 снижение давления. Величина снижения давления на сопле 3 зависит от скорости движения рабочей жидкости через активное сопло 3 и определяется величиной давления нагнетания рабочей жидкости в колонну труб 1. Пониженное давление распространяется через центральный канал 6 подвода пассивной среды в подпакерное пространство основного пакера 10, вызывая депрессию на пласт 19. В результате пластовая среда поступает через канал 6 в камеру 4 смешения, где она смешивается с рабочей жидкостью и через затрубное пространство колонны труб 1 поступает на поверхность. Во время работы проводят контроль параметров откачиваемой среды, а также воздействуют на нее или непосредственно на пласт посредством излучателя и приемника-преобразователя 21. On the pipe string 1, a jet pump 2 and packer 10 are lowered and installed over the producing formation 19, on the cable 20, the emitter and the physical field converter 21 are installed and installed in the interval of the formation 19, and a locking element 8 is installed in the saddle 7. In the pipe string 1 the working fluid is pumped, from where it enters the active nozzle 3. Within a few seconds after the start of pumping, a stable stream is formed through the active nozzle 3, which causes a decrease in pressure at the nozzle exit 3. The magnitude of the pressure reduction at the nozzle 3 depends on the speed of movement of the working fluid through the active nozzle 3 and is determined by the pressure of the working fluid injection into the pipe string 1. The reduced pressure propagates through the central channel 6 for supplying a passive medium into the sub-packer space of the main packer 10, causing depression on the reservoir 19 As a result, the formation medium enters through the channel 6 into the mixing chamber 4, where it is mixed with the working fluid and through the annulus of the pipe string 1 enters the surface. During operation, control the parameters of the pumped medium, and also act on it or directly on the reservoir through the emitter and the receiver-transducer 21.

После проведения необходимых исследований или после проведения воздействия на пласт 19 запорный элемент 8, излучатель и приемник-преобразователь 21 извлекают на поверхность. Через колонну труб 1 сбрасывают обратный клапан 16, который проходит колонну труб 1 канал 6 струйного насоса 2 и устанавливается в седле корпуса 12. После этого проводят операции установки дополнительного пакера и отсоединения основного пакера 10 от струйного насоса 2, для чего колонну труб 1 вращают вправо. After conducting the necessary research or after exposure to the reservoir 19, the locking element 8, the emitter and the receiver-transducer 21 are removed to the surface. A check valve 16 is discharged through the pipe string 1, which passes through the pipe string 1 channel 6 of the jet pump 2 and is installed in the seat of the housing 12. Then, operations are carried out to install an additional packer and disconnect the main packer 10 from the jet pump 2, for which the pipe string 1 is rotated to the right .

Вместе с колонной труб 1 вращается обойма 13 и гайка-толкатель 14. При этом гайка-толкатель 14 перемещается вниз по резьбе корпуса 12 и обойме 13. Перемещаясь вниз гайка-толкатель 14 своим нижним торцом толкает шайбу 15, вследствие чего последняя сжимает уплотняющий элемент 11. Подшипник 18 позволяет обеспечить осевое перемещение шайбы 15 относительно корпуса 12 без вращения шайбы 15 относительно уплотняющего элемента 11, что позволяет избежать повреждения шайбой 15 уплотняющего элемента 1. Together with the pipe string 1, the yoke 13 and the pusher nut 14. The pusher nut 14 moves down the thread of the housing 12 and the yoke 13. Moving down the pusher nut 14 pushes the washer 15 with its lower end, as a result of which the latter compresses the sealing element 11 Bearing 18 allows axial movement of the washer 15 relative to the housing 12 without rotation of the washer 15 relative to the sealing element 11, which avoids damage by the washer 15 of the sealing element 1.

Сжатие уплотняющего элемента 11 проводят до тех пор, пока усилие передающееся на обойму 13 вращением колонны труб 1 не превысит усилие раскручивания резьбового замка 9, после чего резьбовой замок 9 раскручивается и струйный насос 2 вместе с колонной труб 1 извлекают из скважины. Compression of the sealing element 11 is carried out until the force transmitted to the cage 13 by rotation of the pipe string 1 exceeds the untwisting force of the threaded lock 9, after which the threaded lock 9 is untwisted and the jet pump 2 together with the pipe string 1 is removed from the well.

После извлечения струйного насоса 2 из скважины она готова к установке в скважине добывающего насоса, а скважина готова к переводу ее в эксплуатационный режим. After removing the jet pump 2 from the well, it is ready to install a production pump in the well, and the well is ready to put it into operation.

Claims

A downhole jet installation comprising a packer and an inkjet pump mounted on a pipe string with an active nozzle, a mixing chamber, a diffuser, a central passive medium inlet channel, a seat and a shut-off element, characterized in that it is provided with a threaded lock mounted under the jet pump and an additional packer installed between the main packer and the threaded lock, while the additional packer comprises a profiled cylindrical body fixed to the packer with an external thread in the middle part and channel, a cage mounted on the housing coaxially with the latter rotatably around the casing, a pusher nut mounted on a cylindrical casing and connected by an external surface to the inner surface of the cage, forming a kinematic pair with the possibility of axial movement of the pusher nut in the cage when the latter rotates, an element mounted on the housing under the pusher nut and a washer located on the housing between the sealing element and the pusher nut, and in the housing on the input side of the axle second channel formed therein and a saddle with the possibility of removing and installing the check valve is placed, the outer diameter smaller than the diameter of the central channel passive medium supply in the zone where the jet pump.