способ разрушения участка трубы в скважине и устройство для его осуществления
Классы МПК: | E21B29/02 с применением взрывчатых веществ, термических или химических средств |
Автор(ы): | Николаев Н.М., Остроухов С.Б., Поляков С.В., Просвиров С.Г., Родин С.В., Фомичев В.Т. |
Патентообладатель(и): | Николаев Николай Михайлович, Остроухов Сергей Борисович, Поляков Сергей Владимирович, Просвиров Сергей Григорьевич, Родин Сергей Валентинович, Фомичев Валерий Тарасович |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-03-18 публикация патента:
20.04.2004 |
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для разрушения участка трубы в скважине при проведении капитального ремонта скважин. Способ осуществляется устройством, которое включает компоновку в виде трубчатого кожуха с размещенным внутри него корпусом и отверстием для выхода электролита. Имеются уплотнительные манжеты, анод и кольцевой катод. Устройство снабжено шиной и центраторами. Трубчатый кожух имеет соединительную муфту для крепления к колонне колонны насосно-компрессорных труб (НКТ). Корпус выполнен герметичным, не менее чем двухсекционным и размещен на центровочных втулках. Уплотнительные манжеты выполнены в виде чашеобразных эластичных манжет. Корпус снабжен герметичным вводом кабеля питания, герметичными выводами на кольцевой катод и на анод. Герметичный вывод на кольцевой катод расположен на кожухе и изолирован от него. Длина катода определена длиной разрушаемого участка трубы. Вывод на анод проходит через шину на центраторы, выполняющие одновременно функцию контактов с трубой. Уплотнительные манжеты расположены чашками вверх выше и ниже разрушаемого участка трубы для образования с кольцевым катодом и внутренней стенкой трубы электрохимической ячейки – активной зоны. Секции корпуса снабжены уплотнителями, например лабиринтного типа. Электрохимическая ячейка – активная зона сообщена через отверстие для выхода электролита с кольцевым пространством между корпусом и кожухом для организации прокачки электролита. Разрушение участка трубы осуществляют подачей на стенку трубы электролита. По кабелю к устройству подают импульсный электрический ток при напряжении от 0,1 до 1000 В для создания процесса электрохимического анодного растворения участка трубы. Подачу электролита осуществляют его постоянной прокачкой с поверхности по колонне НКТ через кольцевое пространство между корпусом и трубчатым кожухом и далее в электрохимическую ячейку – активную зону. Параметры процесса поддерживают в следующих пределах: температуру от 0 до +200
С, давление электролита от 0,1 до 40 МПа. Прокачку электролита прекращают при фиксировании прекращения протекания электрического тока, которое прекращается автоматически после полного разрушения участка трубы. Использование изобретения повышает эффективность электрохимического анодного растворения металла трубы и обеспечивает полное растворение всего участка трубы, подлежащего удалению. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
![способ разрушения участка трубы в скважине и устройство для его осуществления, патент № 2227201](/images/patents/241/2227006/176.gif)
Формула изобретения
1. Способ разрушения участка трубы в скважине, включающий подачу на стенку разрушаемой трубы электролита и по кабелю к устройству электрического тока для создания процесса электрохимического анодного растворения участка трубы, отличающийся тем, что подачу электролита осуществляют его постоянной прокачкой с поверхности по колонне насосно-компрессорных труб через кольцевое пространство между корпусом и трубчатым кожухом и далее в электрохимическую ячейку - активную зону, при этом параметры процесса поддерживают в следующих пределах: температуру электролита от 0 до +200°С, давление электролита от 0,1 до 40 МПа, при этом используют импульсный электрический ток при напряжении от 0,1 до 1000 В, а прокачку электролита прекращают при фиксировании прекращения протекания электрического тока, которое прекращается автоматически после полного разрушения участка трубы.2. Устройство для разрушения участка трубы в скважине, включающее компоновку в виде трубчатого кожуха с размещенным внутри него корпусом и отверстием для выхода электролита, уплотнительные манжеты, анод и кольцевой катод, отличающееся тем, что оно снабжено шиной и центраторами, трубчатый кожух имеет соединительную муфту для крепления к колонне насосно-компрессорных труб, корпус выполнен герметичным, не менее чем двухсекционным и размещен на центровочных втулках, внутри корпуса расположены преобразователь тока и трансформатор, при этом корпус снабжен герметичным вводом кабеля питания, герметичными выводами на кольцевой катод, который расположен на кожухе и изолирован от него, и на анод, причем длина катода определена длиной разрушаемого участка трубы, вывод на анод проходит через шину на центраторы, выполняющие одновременно функцию контактов с трубой, секции корпуса снабжены уплотнителями, например, лабиринтного типа, уплотнительные манжеты устройства выполнены в виде чашеобразных эластичных манжет, расположенных чашками вверх выше и ниже разрушаемого участка трубы для образования с кольцевым катодом и внутренней стенкой трубы электрохимической ячейки – активной зоны, сообщенной через отверстие для выхода электролита с кольцевым пространством между корпусом и кожухом для организации прокачки электролита, подаваемого с поверхности через колонну насосно-компрессорных труб.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что кабель закреплен на колонне насосно-компрессорных труб.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано, в частности, для разрушения участка трубы в скважине при проведении капитального ремонта скважин.Известен способ разрушения участка трубы в скважине, включающий образование на внутренней поверхности участка трубы продольного участка пониженной прочности с его последующим механическим разрушением [1].К недостаткам известного способа можно отнести большие трудозатраты и сложность извлечения разрушенного участка.Известно также устройство для резки труб в скважине, содержащее корпус из изоляционного материала с размещенным в нем кольцевым катодом, сопла для выхода электролита с прижимным механизмом [2].К недостаткам известного устройства можно отнести низкую скорость разрушения металла трубы и сложность извлечения отрезанного участка трубы.Наиболее близким к заявленному является способ реализуемый при работе устройства для электрохимической резки труб в скважине [3], включающий подачу на стенку отрезаемой трубы, являющейся катодом, радиальным потоком электролита сквозь кольцевое концентрическое отверстие устройства, являющегося анодом.Наиболее близким к заявленному по назначению является устройство для электрохимической резки труб в скважине [3], включающее корпус с концентрично размещенным внутри него полым стержнем, герметизирующий узел, стакан, образующий с корпусом кольцевую полость, сообщающуюся с затрубным пространством и стержнем.К недостаткам способа и устройства можно отнести низкую эффективность процесса электрохимического растворения и сложность извлечения отрезанного участка трубы из скважины.Задачами, на решение которых направлены заявленные способ и устройство, являются: обеспечение разрушения участка трубы в скважине и исключение необходимости подъема вырезанного участка трубы на поверхность.Поставленные задачи можно решить за счет достижения технического результата, который заключается в резком повышении эффективности электрохимического анодного растворения металла трубы и обеспечении полного растворения всего участка трубы, подлежащего удалению.Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-способу достигается тем, что в известном способе электрохимической резки труб в скважине, включающем подачу на стенку разрушаемой трубы электролита и по кабелю к устройству электрического тока для создания процесса электрохимического анодного растворения участка трубы, подачу электролита осуществляют его постоянной прокачкой с поверхности по колонне насосно-компрессорных труб через кольцевое пространство между корпусом и трубчатым кожухом и далее в электрохимическую ячейку - активную зону, при этом параметры процесса поддерживают в следующих пределах: температуру электролита от 0 до +200![способ разрушения участка трубы в скважине и устройство для его осуществления, патент № 2227201](/images/patents/241/2227006/176.gif)
![способ разрушения участка трубы в скважине и устройство для его осуществления, патент № 2227201](/images/patents/241/2227006/176.gif)
![способ разрушения участка трубы в скважине и устройство для его осуществления, патент № 2227201](/images/patents/241/2227201/2227201-2t.gif)
Класс E21B29/02 с применением взрывчатых веществ, термических или химических средств