Claims (2)
J которое содержит щелевой фильтр, инструмент дл намыва с узлом перекрестных потоков и промывочной трубой . Узел перекрестных notoKoa содержит корпус с расположенным внут ,Q ри его подвод щим патрубком, нижний конец которого выходит на боковую поверхность корпуса между двум встречными уплотнител ми. Корпус узла перекрестных потоков своим верх ,5 ним концом жестко св зан с колонной НКТ, а нижним концом соединен с промывочной трубой, проход щей свободно внутри щелевого хвостовика и содержащей на внешней стороне де20 флекторные кольца, выполненные, например , из резины и служащие в качестве местных гидравлических сопротивлений , контактирующих с внутренней поверхностью щелевого фильтра. 390 Жидкость-гравиеноситель при встрече с дефлекторным кольцом обтекает его по гравийной набивке, тем самым уплотн последнюю ГП. Недостаток данного способа и устройства дл его осуществлени - невозможность надежного получени гравийной набивки удовлетворительной плотности. Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ сооружени гравийного фильтра на забое скважины, вклю чающий закачку грави и воздействие на его частицы путем изменени давле ни и расхода в потоке жидкости, дви жущейс через гравийную набивку.Устройство дл сооружени гравийного фильтра на забое скважины, включает хвостовик с щелевым фильтром, над фильтровой трубой с циркул ционным отверстием, узлом подвески и башмаком , узел переключени с пр мой промывки на обратную и промывочную трубу 2. Однако известный способ и устройство дл его осуществлени характери зуютс недостаточно высокой плотностью гравийного фильтра, что спосо ствует проникновению внутрь гравийно го фильтра пластового песка и тем са мым снижению проницаемости гравийной набивки и, как следствие, приводит к уменьшению дебита. Цель изобретени - повышение качества гравийной набивки. . Поставленна цель достигаетс тем что воздействие на частицы грави ведут одновремен но с закачкой грави , причем давление в процессе закачки грави поддерживают выше пластового . Устройство дл осуществлени пред лагаемого способа снабжено гидравли еским пульсатором, установленнымна нижнем конце промывочной трубы. При этом пульсатор выполнен в виде полого корпуса, в верхней части которого установлен подпружиненный клапан с осевым каналом, перекрытым в нижней части штоком, подпружненный клапан и шток образуют с корпусом камеры, сообщающиес через радиальные каналы корпуса с полостью фильтра. На фиг. 1 показано устрьйство дл намыва гравийных фильтров в расширен ной зоне скважины, общий вид, исходное положение; на фиг. 2 - то же, в положении открытого перетока жидкостигравиеносител из расширенной зоны в межтрубное пространство над хвостовиком . Устройство дл намыва гравийных фильтров в расширенной зоне скважины содержит корпус 1 с подвод щим патрубком 2, нижний конец которого выходит на наружную поверхность корпуса 1 между закрепленными на нем навстречу друг другу уплотнител ми 3Нижним концом корпус 1 соединительной муфтой k жестко св зан с промывочной трубой 5. Корпус 1, подвод щий патрубок 2 и уплотнители 3 образуют узел переключени с пр мой промывки на обратную . Корпус 1 верхним концом жестко соединен с колонной НКТ 6 и выполнен заодно с ниппелем 7 с левой резьбой , которым в исходном положении св зан с хвостовиком, состо щим из узла 8 подвески, надфильтровой трубы 9 с циркул ционным отверстием 10, щелевого фильтра 11 и башмака 12. Хвостовик с помоцью подвески 8 крепитс внутри обсадной колонны 13. В теле ниппел 7 корпуса 1 узла переключени с пр мой промывки на обратную выполнень сливные отверст1/Г 1, в исходном положении перекрытые хэостовиком. На нижнем конце промывочной трубы 5 установлен гидравлический пульсатор с разъемным корпусом 15, имеющим сквозное осесимметричное отверстие 16 переменного по длине поперечного сечени . В верхней части корпуса 15 в отверстии 16 установлен подпружиненный клапан 17 со сливным осевым отверстием 18; в нижней части разъемного корпуса 15 установлен с возможностью осевого перемещени и взаимодействи с подпружиненным клапаном 17 шток 19. В месте разъема корпуса 15 У нижнего рабочего торца клапана 17 имеетс цилиндрическа камера 20, св занна радиальным отверстием 21 с внутренней полостью щелевого фильтра П. В закрытом положении клапан 17 прижимаетс к седлу 22 корпуса 15. При этом осевое отверстие 18 клапана 17 разоб-в щаетс с камерой 20 и отверстием 21 корпуса 15 и внутренней полостью щелевого фильтра 11. В нижней части корпуса 15 размещены гоЛовка 23 штока 19 и пробка 2k. Отверстие 16 в нижней части корпуса, где, размещен шток 19 соединено с внутренней по5 9 лостью щелевого фильтра П отверстием 25. Способ осуществл ют следующим образом . В предварительно обработанную скважину на колонне НКТ 6, св занной через ниппель 7 с .хвостовиком и кор пусом 1 узла переключени с пр мой промывки на обратную, опускают хвостовик и расположенный внутри его инструмент дл намыва гравийного фильтра. С помощью узла 8 подвески осущест вл ют подвеску хвостовика внутри обсадной колонны 13 с одновременным перекрытием кольцевого зазора пакером , вход щим в узел 8 подвески {не показан). После подвески хвостовика в обсадной колонне 13 правым вращением колонны НКТ 6 выкручивают ниппель 7 с левой резьбой из хвостовика на витков. При этом сливные отверсти 14 выход т из хвостовика и соедин ют межтрубное пространство над хвостовиком с кольцевой полостью узла переключени и промывочной трубой 5 Выходное отверстие подвод щего патрубка 2 располагаетс на уровне циркул ционного отверсти 10 в надфильтровой трубе Э хвостовика. По колонне НКТ 6 подают промывочную жидкость, котора проходит по подвод щему патрубку 2 через циркул ционное отверстие Ю в расширенную зону скважины и через щелевой фильтр 11, гидравлический пульсатор по промывочной трубе 5 возвращаетс в межтрубное пространство над хвостовиком и далее на поверхность. Правильность установки узла перекрестных потоков относительно циркул ционного отверсти 10 контролирует с по наличию циркул ции жидкости. Затем в расширенную зону по колонне НКТ б подают гравийную пульпу . Гравий под действием гравитацион ных сил оседает в расширенной зоне скважины за щелевым фильтром 11. Подпружиненный клапан 17 гидравли ческого пульсатора в начальный момент закрыт. Давление в расширенной зоне скважины и внутри щелевого филь ра 11 растет и действует в направлении снизу вверх на площадь поперечного сечени штока 19- Шток 19 преодолевает сопротивление пружин клапанов и перемещаетс вверх в осевом отверстии 16 разъемного корпуса 15. При этом сзоим верхним торцом он взаимодействует с клапаном 17 и перемещает его вверх, отрыва от седла 22. Снизу на кольцевую площадь поперечного сечени клапана 17, заключенную между наружными диаметрами клапана 17 и штока 19, действует давление жидкости-гравиеносител , под действием которого клапан 17 резко движетс вверх в осевом отверстии 16 разъемного корпуса 15 тем самым открыва переток жидкости - гравиеносител из внутренней полости щелевого фильтра 11 через радиальные отверсти 21, сливное осевое отверстие 18 и осевое отверстие 16 во внутреннюю полость промывочной трубы 5, откуда через кольцевое пространство между патрубком 2 и корпусом 1, оливные отверсти 1 жидкость направл етс в кольцевую полость между НКТ 6 и обсадной колонной и далее на поверхность . Одновременно с открыванием клапана 17 шток 19 пружиной возвращаетс в исходное положение. Ход штока 19 вверх ограничен головкой 23, которой он упираетс в торцовую поверхность корпуса 15. Расход жидкости-гравиеносител через клапан 17 превышает производительность назем- . ной насосной установки, поэтому давление жидкости во внутренней полости щелевого фильтра 11 и расширенной зоне скважины падает. Клапан 17 при определенном перепаде давлени пружиной перемещаютс , замыка сь на седло 22 корпуса 15, т.е. в исходное положение, перекрыва переток жидкости-гравиеносител из полости щелевого фильтра 11 в межтрубное пространство . Давление в расширенной зоне скважины вновь возрастает и через отверстие 25 передаетс на площадь поперечного сечени штока 19. Процесс открыти и .закрыти клапана 17 гидравлического пульсатора повтор етс в течение всего процесса намыва гравийного фильтра в автоматическом режиме. При работе гидравлического пульсатора, т.е. при периодическом открытии и закрытии перетока жидкости-гравиеносител из внутренней полости щелевого фильтра 11 в межтрубное пространство скважины, направление движени потока гравийной пульпы в расширенной зоне скважины периодически измен етс от направлени к оси скважины (при открытом 7 клапане 17 гидравлического пульсато ра) на направление к пласту (при за крытом клапане 17). Величина скорос ти потока в течение каждого периода также измен етс в расчетных пределах . При этом на частицы грави в п токе, кроме гравитационных сил, дей ствуют переменные гидродинамические силы, совпадающие по направлению с потоком и завис щие по величине от его скорости, что обеспечивает равномерную и плотную укладку грави по сечению расширенной зоны. Аналогично переменные гидродинамические силы воздействуют и на час тицы грави , уже осажденные в виде гравийной набивки, что способствует дополнительному уплотнению последней . Таким образом, при намыве гравийного фильтра по предлагаемому способу, во-первых, на частицы грави , кроме гравитационных сил, воздействуют гидродинамические силы, переменные не только по величине, но и по направлению, во-вторых, эти силы воздействуют как на уже осажденные частицы грави , так и на наход щиес в потоке пульпы, причем в равной степени на частицы, наход щиес вблизи щелевого фильтра 11 и на удаленные от него в сторону стенок расширенной зоны скважины. Намыв гравийной набивки ведут до полного заполнени гравием расширенной зоны скважины. Окончание процесса намыва гравийного фильтра фиксиру етс по скачку давлени на нагнетательной .лишний насоса. При этом гравий заполн ет полностью расширенную зону скважины и кольцевую полость между обсадной колонной 13 и надфильтровой трубой 9 до уровн цирку л ционного отверсти 10. Обратной пpo)ывкoй осуществл ют вымыв излишков грави из инструмента и колонны НКТ 6. Предварительно ниппель 7 правым вращением НКТ 6 полностью выкручивают из хвостовика и приподнимают над ним на см,образую кольцевой зазор между корпусом 1 узла перекрестных потоков и хвостовиком. Промывочна жидкость проходит через зазор между ниппелем 7 и хвостовиком отжимает верхний уплотнитель 3 и по подвод щему патрубку 2 и колонне НКТ 6 возвращаетс на поверхность, вымыва остатки грави из инструмента и НКТ 6. Промывку прекращают при 2 отсутствии частиц грави в потоке. Затем осуществл ют подъем на поверхность инструмента дл намыва гравийного фильтра. В скважину опускают оборудование дл эксплуатации и вы- зывают приток пластовой жидкости. Экономический эффект от использовани предлагаемых способа и устройства заключаетс в более высоком дебите скважин, оборудованных гравийными фильтрами, сокращении количества остановок скважины дл удалени песчаных пробок, увеличении срока службы наземного и подземного оборудовани . Формула изобретени 1.Способ сооружени , гравийного фильтра на забое скважины, включающий закачку грави и воздействие на частицы грави путем изменени давлени и расхода в потоке жидкости, движущейс через гравийную набивку, отличающийс тем, что, с целью повышени качества гравийной набивки, воздействие на частицы грави ведут одновременно с закачкой грави , причем давление в процессе закачки грави поддерживают выше пластового. 2.Устройство дл сооружени гравийного фильтра на забое скважины, включающее хвостовик с щелевым фильтром , надфильтровой трубой с циркул ционным отверстием, узлом подвески и башмаком, узел переключени с пр мой промывки на обратную и промывочную трубу, отличающеес тем, что оно снабжено гидравлическим пульсатором, установленным на нижнем конце промывочной трубы. 3.Устройство по п. 1, о т л и чающеес тем, что гидравлический пульсатор выполнен в виде полого корпуса, в, верхней части которого установлен подпружиненный клапан с обевым каналом, перекрытым в нижней части подпружиненным штоком, причем подпружиненный клапан и шток образуют с корпусом камеры, сообщающиес через радиальные каналы в корпусе с полостью фильтра. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3637010, кл. 166-51, опублик. 1972. J which contains a slit filter, an all-in-one tool with a cross-flow unit and a flush pipe. The notoKoa crossover assembly contains a housing with an inlet located inside, Q with its inlet, the lower end of which extends onto the lateral surface of the housing between two opposing seals. The body of the cross-flow assembly is rigidly connected to its top, its end is rigidly connected to the tubing string, and its lower end is connected to a flushing pipe, which passes freely inside the slotted shank and contains on its outer side deflector rings made of, for example, rubber and serving as local hydraulic resistance in contact with the internal surface of the slotted filter. 390 The fluid-gravity carrier, when meeting with the deflector ring, flows around it along the gravel pack, thereby consolidating the last GP. The disadvantage of this method and device for its implementation is the impossibility of reliably obtaining gravel packing of satisfactory density. Closest to the present invention is a method for constructing a gravel filter at the bottom of a well, which involves injection of gravel and impact on its particles by changing the pressure and flow rate in a fluid flow moving through the gravel packing. The device for constructing a gravel filter at the bottom of the well includes a tailpiece with a slotted filter, over a filter tube with a circulating aperture, a suspension unit and a shoe, a switching unit from a direct washing to a return and flushing pipe 2. However, the known method and device for its implementation is characterized by an insufficiently high density of the gravel filter, which facilitates the penetration of the sand of the formation sand into the gravel and thereby reduces the permeability of the gravel packing and, as a result, leads to a decrease in the flow rate. The purpose of the invention is to improve the quality of the gravel pack. . The goal is achieved by the fact that the impact on the particles of gravel is carried out simultaneously with the injection of gravel, and the pressure in the process of injection of gravel is maintained above the reservoir. A device for carrying out the proposed method is equipped with a hydraulic pulsator mounted on the lower end of the flushing pipe. In this case, the pulsator is made in the form of a hollow body, in the upper part of which a spring-loaded valve is installed with an axial channel blocked in the lower part by a rod, the spring-loaded valve and rod form with the camera body communicating through the radial channels of the housing with the filter cavity. FIG. Figure 1 shows the device for the inlet of gravel filters in the extended zone of the well, general view, initial position; in fig. 2 - the same, in the position of the open flow of the fluid engraving agent from the extended zone into the annular space above the shank. A device for injecting gravel filters in an enlarged area of a well includes a housing 1 with an inlet 2, the lower end of which extends onto the outer surface of the housing 1 between seals 3 fixed to it towards each other. The lower housing 1 is connected to the flushing pipe 5 The housing 1, the inlet 2 and the seals 3 form a switching unit from direct to reverse flushing. The housing 1 is rigidly connected with the upper end of the tubing 6 and is integral with a left threaded nipple 7, which is initially connected to a shank consisting of a suspension assembly 8, an overfilter pipe 9 with a circulation hole 10, a slit filter 11 and a shoe 12. The shank with the aid of the suspension 8 is mounted inside the casing 13. In the body of the nipple 7 of the casing 1 of the switching unit from direct flushing to reverse performance, drain holes 1 / G 1, in the initial position, are blocked by a self-locking device. At the lower end of the flushing pipe 5, a hydraulic pulsator is installed with a split housing 15 having a through axisymmetric opening 16 of variable lengthwise cross section. In the upper part of the housing 15 in the hole 16 is installed spring-loaded valve 17 with a drain axial hole 18; in the lower part of the detachable body 15 is mounted for axial movement and interaction with the spring-loaded valve 17, the rod 19. In place of the housing connector 15, the lower working end of the valve 17 has a cylindrical chamber 20 connected by a radial hole 21 with an internal cavity of the slotted filter P. In the closed position 17, the valve 17 is pressed against the seat 22 of the housing 15. In this case, the axial opening 18 of the valve 17 is disassembled with the chamber 20 and the opening 21 of the housing 15 and the internal cavity of the slotted filter 11. At the bottom of the housing 15 there is a HEAD 23 rod 19 and cork 2k. The hole 16 in the lower part of the body where the rod 19 is placed is connected to the inside of the slot 9 of the slotted filter P by an opening 25. The method is carried out as follows. On the pretreated well, on the tubing string 6, connected through nipple 7 with a tail and body 1 of the switching unit, from the direct flush to the reverse, lower the shank and its tool located inside to wash the gravel filter. By means of the suspension assembly 8, the liner suspension within the casing 13 is carried out while the packer, which is included in the suspension assembly 8 (at the same time as the suspension 8 (not shown)), simultaneously overlaps the annular gap. After suspension of the shank in the casing 13, right-hand rotation of the tubing string 6 unscrew the left-hand nipple 7 from the shank into the turns. At the same time, the drain holes 14 exit the shank and connect the annular space above the shank to the annular cavity of the switching unit and the flushing pipe 5. The outlet opening of the inlet pipe 2 is located at the level of the circulating hole 10 in the superfilter pipe E of the shank. The tubing string 6 is supplied with flushing fluid, which passes through the inlet pipe 2 through the circulation hole H into the enlarged area of the well and through the slit filter 11, the hydraulic pulsator through the flushing pipe 5 returns to the annular space above the shank and then to the surface. The correctness of the installation of the cross-flow assembly with respect to the circulation opening 10 is controlled by the presence of liquid circulation. Then, gravel pulp is fed to the expanded zone along the tubing string. Gravel under the action of gravitational forces is deposited in the extended zone of the well behind the slotted filter 11. The spring-loaded valve 17 of the hydraulic pulsator is closed at the initial moment. The pressure in the enlarged area of the well and inside the slit filter 11 increases and acts from the bottom up to the cross-sectional area of the rod 19 - The rod 19 overcomes the resistance of the valve springs and moves up in the axial bore 16 of the split housing 15. In this case, with its upper end, it interacts with the valve 17 and moves it upward, detachment from the saddle 22. From below on the annular cross-sectional area of the valve 17, enclosed between the outer diameters of the valve 17 and the stem 19, there is a pressure of the gravity carrier fluid, whose valve 17 moves abruptly upwards into the axial bore 16 of the split housing 15, thereby opening the flow of fluid - gravity carrier from the internal cavity of the slotted filter 11 through the radial bores 21, the drain axial bore 18 and the axial bore 16 into the internal cavity of the flushing pipe 5, from where through the annular the space between the pipe 2 and the housing 1, the oil holes 1, the liquid is directed into the annular cavity between the tubing 6 and the casing and then to the surface. Simultaneously with the opening of the valve 17, the rod 19 is returned to its original position by a spring. The stroke of the rod 19 upwards is limited by the head 23, with which it rests against the end surface of the body 15. The flow rate of the gravity carrier fluid through the valve 17 exceeds the productivity of the ground surface. therefore, the pressure of the fluid in the internal cavity of the slotted filter 11 and the expanded area of the well decreases. At a certain pressure drop, the valve 17 is moved by a spring closing to the seat 22 of the housing 15, i.e. to the initial position, cutting off the flow of the gravity carrier fluid from the cavity of the slotted filter 11 into the annular space. The pressure in the expanded area of the well increases again and through the hole 25 is transferred to the cross-sectional area of the rod 19. The process of opening and closing the valve 17 of the hydraulic pulsator repeats during the entire process of washing the gravel filter in automatic mode. When the hydraulic pulsator is working, i.e. when periodically opening and closing the flow of the gravity carrier fluid from the internal cavity of the slotted filter 11 into the annular space of the well, the direction of flow of gravel pulp in the extended area of the well periodically changes from the direction to the axis of the well (when the valve 7 of the hydraulic pulsator 17 is open) to reservoir (with a closed valve 17). The magnitude of the flow rate during each period also varies within the calculated limits. At the same time, the hydrodynamic forces that coincide in direction with the flow and depend on its velocity, which ensures uniform and dense packing of the gravity over the cross section of the extended zone, act on the particles of the gravity in the flow, in addition to the gravitational forces. Similarly, the variable hydrodynamic forces act on the particles of the gravel, already deposited in the form of gravel packing, which contributes to the additional compaction of the latter. Thus, when a gravel filter is applied by the proposed method, firstly, the particles of the gravel, in addition to gravitational forces, are affected by hydrodynamic forces that are variable not only in magnitude but also in direction, and secondly, these forces act as if they are already deposited gravel and those located in the pulp flow, and equally to particles that are located near the slotted filter 11 and distant from it towards the walls of the extended zone of the well. Alluviation of gravel packings is carried out until the gravel is fully filled in the expanded zone of the well. The end of the process of washing the gravel filter is fixed by a pressure jump on the injection pump. At the same time, the gravel fills the fully widened area of the well and the annular cavity between the casing 13 and the superfilter pipe 9 to the level of the circulating hole 10. Reverse flow of the tool from the tool and the tubing string 6. Pre-nipple 7 by right-hand rotation of the tubing 6 are completely unscrewed from the shank and raised over it by cm, forming an annular gap between the body 1 of the cross-flow assembly and the shank. The flushing fluid passes through the gap between the nipple 7 and the shank squeezes the upper seal 3 and returns to the surface through the inlet pipe 2 and the tubing 6, washing out the remains of the tool from the tool and tubing 6. The washing is stopped when there is no gravel particles in the stream. The tool is then lifted to the surface to lather the gravel filter. The equipment is lowered into the well for operation and the influx of formation fluid is induced. The economic effect of using the proposed method and device is a higher flow rate of the wells equipped with gravel filters, reducing the number of well stops to remove sand blocks, and increasing the service life of surface and underground equipment. Claim 1. A method of constructing a gravel filter at the bottom of a well, including pumping gravel and acting on gravel particles by changing the pressure and flow rate in a fluid stream moving through a gravel pack, characterized in that, in order to improve the quality of the gravel pack, the effect on the particles Gravels are carried out simultaneously with the injection of gravel, and the pressure in the process of gravel injection is maintained above the reservoir. 2. A device for constructing a gravel filter at the bottom of a well, including a shank with a slit filter, an overfilter pipe with a circulation opening, a suspension assembly and a shoe, a switching unit from a direct flush to a reverse and flush pipe, characterized in that it is equipped with a hydraulic pulsator, installed at the lower end of the flush pipe. 3. The device according to claim 1, about tl and the fact that the hydraulic pulsator is made in the form of a hollow body, in the upper part of which a spring-loaded valve is installed with an oboe channel blocked in the lower part by a spring-loaded stem, and the spring-loaded valve and stem form camera housing communicating via radial channels in the housing with the filter cavity. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 3637010, cl. 166-51, published. 1972.
2.Патент США № .3661209, кл. 166-278, опублик. 197 (прототип ) .2. US patent number .3661209, cl. 166-278, pub. 197 (prototype).