Устройство для гравийной обсыпки фильтра

(51) 21 43/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ бурильную колонну, по которой подается гравий, и фильтровую колонну, в зафильтровое пространство которой гравий доставляется. Упомянутый узел представляет патрубок, соединенный с надфильтровой колонной, с конусным верхним торцом, на котором размещен кольцевой пакер. Патрубок скреплен с расположенным внутри него золотником. В последнем, выполнены каналы, сообщающиеся с каналом бурильной колонны и затрубном пространством фильтра, а так же каналы,соединяющие внутреннее пространство фильтровой колонны с кольцевым пространством скважины,находящимся над пакером. Золотник сопрягается с бурильной колонной посредством переходника, на котором размещен толкатель пакера,представляющий конус,переходящий в кольцевой цилиндр. Золотник выполнен с возможностью продольного перемещения относительно патрубка под действием осевой нагрузки.(76) Шеметов Дмитрий Валерьевич , Федоров Борис Владимирович(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАВИЙНОЙ ОБСЫПКИ ФИЛЬТРА(57) Изобретение относится к устройствам для сооружения фильтровой части гидрогеологических и геотехнологических скважин, а именно к устройствам для создания гравийной обсыпки при установке фильтра впотай относительно обсадной колонны. Повышение технико-экономических показателей создания гравийной обсыпки достигается за счет конструктивного оформления узла, соединяющего 17267 Изобретение относится к устройствам для создания фильтровой части гидрогеологических и геотехнологических скважин,а именно к техническим средствам гравийной обсыпки фильтров при их установке впотай. Известно устройство для сооружения гравийных фильтров через кольцевое пространство между стенами скважины и обсадной колонны, состоящее из гладкоствольного бурового снаряда, опускаемого в указанное затрубное пространство и оборудованного на поверхности гидроэлеватором(см. Сергиенко И.А., Мосев А.Ф. Бурение и оборудование геотехнологических скважин.- М. Недра, 1984, стр. 142). Недостатком такого устройства является необходимость разбуривания ствола скважины большим диаметром для размещения снаряда в затрубном пространстве, повышение вероятности аварий, связанных со спуском и подъемом снаряда,а так же недостаточное качество гравийной обсыпки. Известно устройство для сооружения гравийного фильтра, при установке фильтровой колонны впотай типа УГФ модификации П (см. Башкатов А.Д. Предупреждение пескования скважин.- М. Недра 1991, стр. 96), выбранное в качестве прототипа. Основными признаками, характеризующими прототип, являются 1. Установка фильтровой колонны впотай. 2. Проведение обсыпки с нескольких сторон, а не с одной, как при обсыпке через вспомогательную колонну, спущенную в затрубное пространство. 3. Наличие вспомогательной колонны для выхода жидкости, используемой для обсыпки гравием. 4. Извлечение основной части устройства на поверхность, после проведения соответствующих операций. 5. Установка прототипа устройства на надфильтровую трубу и спуск в скважину вместе с фильтровой колонной. Достоинством указанного устройства является сооружение ствола скважины меньшего диаметра в сравнении с вышеуказанным аналогом. Недостатком указанного устройства является сложность конструкции и, соответственно, большая его стоимость. Задачей изобретения является создание устройства для гравийной обсыпки фильтра,конструкция которого должна быть достаточно простой при изготовлении и надежной при эксплуатации. Техническим результатом изобретения является повышение технико-экономических показателей сооружения гравийной обсыпки фильтров при их установке впотай. Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для гравийной обсыпки фильтра, при его установке впотай, включающем обсадную и фильтровую колонны, бурильную колонну для подачи гравия и опущенную в кольцевой зазор между обсадной и бурильной колонной магистраль для подачи воздуха, согласно 2 изобретению бурильная и фильтровая колонны соединены патрубком с конусным верхним торцом,на котором размещен кольцевой пакер, причем указанный патрубок скреплен с расположенным внутри него золотником, совместно с патрубком имеющим каналы, соединяющие внутреннее пространство бурильной колонны с кольцевым пространством скважины, расположенным под пакером, и каналы, соединяющие внутреннее пространство фильтровой колонны с кольцевым надпакерным пространством скважины,вышеупомянутый золотник сопрягается с бурильной колонной посредством переходника, на котором размещен толкатель пакера, представляющий конус,переходящий в кольцевой цилиндр, причем золотник выполнен с возможностью продольного перемещения относительно патрубка под действием осевой нагрузки переходящего в кольцевой цилиндр. Золотник выполнен с возможностью продольного перемещения относительно патрубка под действием осевой нагрузки. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид устройства во время засыпки гравия, на фиг.2 - разрез по А-А (на фиг.1), на фиг.3- разрез по Б-Б (на фиг.1), на фиг.4 - положение деталей устройства после окончания гравийной обсыпки. Устройство состоит из бурильной 1 и фильтровой 2 колонн, соединенных распределительным узлом (фиг.1). Последний, состоит из патрубка 3, навинченного на фильтровую колонну, и расположенного внутри золотника 4 (фиг.1). Патрубок имеет верхний конусный торец, на котором размещен уплотнительный элемент - пакер 5. Патрубок и золотник скреплены штифтами 6 и имеют наклонный каналы а и осевой вертикальный канал б, с помощью которых бурильная колонна сообщается с зафильтровым пространством (фиг.1). В золотнике 4 выполнены также продольные каналы в (фиг. 1,3), с помощью которых внутреннее пространство фильтровой колонны сообщается с надпакерным пространством обсадной колонны 7. Переходник 8 соединяет посредством резьбы золотник 4 и бурильную колонну 1. На этом же переходнике навинчен толкатель 9, конструктивно выполненный в виде конуса, переходящего в кольцевой цилиндр (фиг.1). На конусной части толкателя, по окружности,выполнены радиальные щелевые отверстия г (фиг. 1,2). В кольцевой зазор между бурильной 1 и обсадной 7 колоннами опущена воздухоподающая колонна труб 10 со смесителем 11. Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. После цементации обсадной колонны 7, вскрытия продуктивного пласта и расширения скважины для размещения гравийной обсыпки, осуществляется спуск бурильной и фильтровой колонн, соединенных между собой распределительным узлом,а затем воздухоподающая колонна со смесителем. Затем по бурильной колонне подается гравий, который,пройдя наклонные каналы а золотник 4 и патрубка 3, попадает в зафильтровое кольцевое пространство 17267 и далее - в расширенный ствол скважины в интервале продуктивного пласта. Одновременно по колонне 10 подается воздух, который проходя через смеситель 11 образует водовоздушную смесь, т.е. осуществляется эрлифтная откачка. Последняя,оказывает благоприятное воздействие на равномерность укладки гравия вокруг фильтра, т.к. вследствие пониженного давления, вода в зону откачки поступает из водоносного пласта через фильтр, отверстия в в золотнике 4 и далее через щелевые отверстия г толкателя 9. После засыпки расчетного количества гравия, к бурильной колонне прикладывается дополнительная осевая нагрузка,под действием которой штифты 6 срезаются, и освободившаяся бурильная колонна с золотником 4,переходником 8 и толкателем 9 движется вниз(фиг.4). При этом кольцевой цилиндрический торец толкателя,взаимодействуя с пакером 5,перемещается в кольцевое пространство между обсадной и фильтровой колоннами. Указанное перемещение заканчивается тогда, когда нижний торец толкателя 9 начинает контактировать с верхним торцом золотника 4. В этой позиции пакер закроет наклонные отверстия патрубка (фиг.4). В результате, при откачке, жидкость будет поступать из продуктивного пласта через гравийную обсыпку и отверстия фильтра внутрь последнего и далее с помощью откачного средства - на поверхность. После осуществления пакеровки, бурильная колонна с толкателем и золотником извлекается из скважины. Таким образом, использование предлагаемого устройства для обсыпки фильтров гравием позволяет повысить производительность и качество гравийной обсыпки фильтров. Предлагаемое устройство для создания гравийной обсыпки фильтров может быть изготовлено в соответствии с существующими стандартами, характерными для сооружения гидрогеологических и геотехнологических скважин. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для гравийной обсыпки фильтра при его установке впотай, включающее обсадную и фильтровую колонны, бурильную колонну для подачи гравия, отличающийся тем, что в кольцевой зазор между обсадной и бурильной колонной опущена магистраль для подачи воздуха,бурильная и фильтровая колонны соединены патрубком с конусным верхним торцом, на котором размещен кольцевой пакер, причем указанный патрубок скреплен с расположенными внутри него золотником, совместно с патрубком, имеющими каналы, соединяющие внутреннее пространство бурильной колонны с кольцевым пространством скважины, расположены под пакером и каналы,соединяющие внутреннее пространство фильтровой колонны с кольцевым надпакерным пространством скважины, вышеупомянутой золотник сопрягается с бурильной колонной посредством переходника, на котором размещен толкатель пакера,представляющий конус, переходящий в кольцевой цилиндр, причем золотник выполнен с возможностью продольного перемещения относительно патрубка под действием осевой нагрузки.