RU2528351C1 - Well strainer cleanout device - Google Patents

Well strainer cleanout device Download PDF

Info

Publication number
RU2528351C1
RU2528351C1 RU2013147347/03A RU2013147347A RU2528351C1 RU 2528351 C1 RU2528351 C1 RU 2528351C1 RU 2013147347/03 A RU2013147347/03 A RU 2013147347/03A RU 2013147347 A RU2013147347 A RU 2013147347A RU 2528351 C1 RU2528351 C1 RU 2528351C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cleaning
pulsator
computer
frequency
filter
Prior art date
Application number
RU2013147347/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Борисович Болотин
Дмитрий Валентинович Моисеев
Original Assignee
Николай Борисович Болотин
Дмитрий Валентинович Моисеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Борисович Болотин, Дмитрий Валентинович Моисеев filed Critical Николай Борисович Болотин
Priority to RU2013147347/03A priority Critical patent/RU2528351C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2528351C1 publication Critical patent/RU2528351C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: device includes a hydropulsator at the flush fluid feed pipeline, the flush fluid return pipeline connected to the gap between the casing pipe and the flow string, the computer. Hydropulsator is installed at the flush fluid feed pipeline inside tubing string; it can alternate ripple frequency for automatic tuning of resonance frequency. Sensors of frequency and oscillation amplitude are connected downstream of hudropulsator through the sensing line and a valve; the sensors are coupled to the computer by an electric coupling.
EFFECT: improving efficiency of cleaning, reducing time required for cleaning, ensuring automation and simple operation.
3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, конкретно предназначено для очистки скважинных фильтров.The invention relates to the oil and gas industry, is specifically intended for cleaning downhole filters.

Известно, что скважинные фильтры при эксплуатации засоряются (происходит кольматация) и дебит скважины уменьшается в несколько раз.It is known that well filters become clogged during operation (mudding occurs) and the well flow rate decreases several times.

Способы очистки скважинных фильтров можно условно разделить на две группы:Methods for cleaning downhole filters can be divided into two groups:

- очистка асфальтосмолистых и парафиногидратных отложений (растворимых),- purification of asphalt-resinous and paraffin hydrate deposits (soluble),

- очистка твердых механических отложений (песок, глина, доломит и других нерастворимых примесей).- purification of solid mechanical deposits (sand, clay, dolomite and other insoluble impurities).

В первом случае применяют нагрев или растворители, а во втором механическую очистку или волновое (акустическое или гидравлическое воздействие).In the first case, heating or solvents are used, and in the second, mechanical cleaning or wave (acoustic or hydraulic action).

Известны способ и устройство для очистки скважинного фильтра по патенту РФ на изобретение №2332560, МПК E21B 43/00, опубл. 27.08.2008 г.The known method and device for cleaning the downhole filter according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2332560, IPC E21B 43/00, publ. August 27, 2008

Скважинный фильтр с функцией очистки выполнен в виде трубы с ниппельными резьбовыми участками, на одном из которых установлена соединительная муфта и с отверстиями на боковой поверхности трубы. Концентрично трубе установлен фильтрующий элемент. Фильтрующий элемент выполнен в виде двух электродов, изолированных друг от друга посредством сетки из неэлектропроводного материала. Электроды выполнены в виде металлической сетки и имеют возможность подключения к источнику электроэнергии. Источник энергии размещен на поверхности или выполнен автономным, например, в виде батареи элементов питания или электрогенератора и установлен внутри скважинного фильтра. Техническим результатом является увеличение дебита скважины за счет периодической очистки фильтрующего элемента.The downhole filter with the cleaning function is made in the form of a pipe with nipple threaded sections, one of which has a coupling and with holes on the side of the pipe. The filter element is installed concentrically to the pipe. The filter element is made in the form of two electrodes isolated from each other by means of a grid of non-conductive material. The electrodes are made in the form of a metal mesh and have the ability to connect to a source of electricity. The energy source is placed on the surface or made autonomous, for example, in the form of a battery of batteries or an electric generator and installed inside the downhole filter. The technical result is an increase in well production due to periodic cleaning of the filter element.

Недостатки этого технического решения возможность очистки только от асфальтосмолистыых и парафиногидратных отложений и необходимость выполнения подвода электроэнергии на большую глубину.The disadvantages of this technical solution is the ability to clean only from tar and paraffin deposits and the need to supply electricity to a great depth.

Известны способ и устройство для очистки скважинного фильтра по патенту РФ №2382178, МПК E21D 37.08, опубл. 27.09.2009 г.A known method and device for cleaning a downhole filter according to the patent of the Russian Federation No. 2382178, IPC E21D 37.08, publ. 09/27/2009

Устройство для очистки скважинного фильтра включает генератор колебаний, установленный в корпусе, и средства доставки генератора колебаний на забой скважины и подвода электроэнергии. В качестве средства подвода электроэнергии используется геофизический кабель. Средство доставки генератора колебаний содержит электродвигатель с гидравлическим движителем. Электродвигатель и генератор колебаний установлены в герметичном корпусе. Гидравлический движитель выполнен с двумя гребными винтами, соединенными с электродвигателем через механизм передачи для обеспечения возможности вращения в противоположные стороны. Техническим результатом является обеспечение очистки скважинного фильтра и доставки устройства для очистки в горизонтальный участок скважины, предотвращение скручивания геофизического кабеля из-за вращения устройства.A device for cleaning a downhole filter includes an oscillator installed in the housing, and means for delivering an oscillator to the bottom of the well and supplying electricity. A geophysical cable is used as a means of supplying electricity. The means of delivery of the oscillation generator contains an electric motor with a hydraulic propulsion. The electric motor and oscillation generator are installed in a sealed enclosure. The hydraulic propeller is made with two propellers connected to the electric motor through a transmission mechanism to allow rotation in opposite directions. The technical result is the provision of cleaning the downhole filter and delivery of the cleaning device to the horizontal section of the well, preventing twisting of the geophysical cable due to rotation of the device.

Недостатки сложное и дорогостоящее устройство доставки, наличие многокилометрового геофизического кабеля, длительность процесса очистки скважинных фильтров.The disadvantages are a complex and expensive delivery device, the presence of a multi-kilometer geophysical cable, the length of the process of cleaning downhole filters.

Известны способ и устройство для очистки скважинного фильтра (самоочищающийся скважинный фильтр) по патенту РФ на изобретение №2338871, МПК E21B 49/08, опубл. 09.01.2007 г.A known method and device for cleaning a downhole filter (self-cleaning downhole filter) according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2338871, IPC E21B 49/08, publ. 01/09/2007

Это изобретение может быть использовано при добыче газа и фильтрации воды от песка. Самоочищающийся скважинный фильтр выполнен в виде трубы с ниппельными резьбовыми участками, на одном из которых установлена соединительная муфта, и с отверстиями на боковой поверхности трубы, концентрично которой установлен фильтрующий элемент. В фильтрующем элементе установлена изолированная обмотка, имеющая возможность подключения к автономному источнику энергии, например батарее элементов питания или электрогенератору, установленному внутри скважинного фильтра. Техническим результатом является увеличение дебита скважины за счет периодической очистки фильтра.This invention can be used in gas production and filtering water from sand. The self-cleaning well filter is made in the form of a pipe with nipple threaded sections, one of which has a coupling, and with holes on the side surface of the pipe, the filter element concentrically mounted on it. An insulated winding is installed in the filter element, which can be connected to an autonomous energy source, for example, a battery of power elements or an electric generator installed inside the downhole filter. The technical result is to increase the flow rate of the well due to periodic cleaning of the filter.

Недостаток - необходимость периодической смены элементов электропитания,, установленных внутри скважинного фильтра из-за загромождение его внутреннего сечения.The disadvantage is the need for periodic replacement of power elements installed inside the downhole filter due to clutter of its internal section.

Известны способ и устройство для виброакустического воздействия на пласт по патенту РФ №2129659, МПК E21B 43/00, опубл. 27.01.1999 г.The known method and device for vibroacoustic impact on the formation according to the patent of the Russian Federation No. 2129659, IPC E21B 43/00, publ. 01/27/1999

Способ заключается в волновом воздействии на столб промывочной жидкости внутри скважинного фильтра.The method consists in the wave action on the column of flushing fluid inside the downhole filter.

Устройство содержит наземный пульт питания и контроля с силовым выпрямителем. Модуль генератора высокой частоты содержит блок задающего каскада частоты, блок усилителя мощности, блок согласования с нагрузкой и блок модуляции сигнала. Наземный электроразъем сообщен через питающий кабель с электроразъемом скважинного виброакустического прибора. В корпусе последнего размещен модуль виброакустического излучателя. Устройство снабжено дополнительно предохранительным блоком, блоком управляющего выпрямителя, блоком управления модуляцией сигнала, блоком индикации модуляции сигнала, модулем резонансной камеры, образованной двумя перекрывающими полость скважинного виброакустического прибора торцами и его корпусом. Модуль генератора высокой частоты находится в корпусе скважинного прибора и снабжен блоком фильтра частоты и блоком управления согласованием с нагрузкой, модуль виброакустического излучателя снабжен не менее чем двумя электроакустическими преобразователями, причем верхний и средний электроакустические преобразователи жестко соединены соответственно с верхним и нижним торцами модуля резонансной камеры с ее внешней стороны. Устройство реализовано в виде двух небольших наземных блоков и скважинного виброакустического прибора. Использование изобретения повышает КПД устройства и надежность его в работе за счет использования питания прибора постоянного тока и управляемого согласования излучения со скважинной средой.The device contains a ground power and control panel with a power rectifier. The high-frequency generator module comprises a frequency driver stage unit, a power amplifier unit, a load matching unit, and a signal modulation unit. The ground electrical connector is communicated through the power cable with the electrical connector of the downhole vibro-acoustic device. In the housing of the latter there is a vibro-acoustic emitter module. The device is additionally equipped with a safety unit, a control rectifier unit, a signal modulation control unit, a signal modulation indication unit, a resonance chamber module, formed by two ends overlapping the cavity of the downhole vibro-acoustic device and its body. The high-frequency generator module is located in the body of the downhole tool and is equipped with a frequency filter unit and a load matching control unit, the vibro-acoustic emitter module is equipped with at least two electro-acoustic transducers, the upper and middle electro-acoustic transducers being rigidly connected respectively to the upper and lower ends of the resonance chamber module with her outside. The device is implemented in the form of two small ground units and a downhole vibro-acoustic device. The use of the invention increases the efficiency of the device and its reliability in operation due to the use of a direct current device power supply and controlled matching of radiation with the well environment.

Недостатки способа и устройства заключаются в низкой эффективности процесса очистки и его длительности. Это обусловлено тем, что источник волнового воздействия находится внутри скважины на большой глубине, что затрудняет подвод энергии к нему и управление. Для управления должен быть разработан специальный электронный прибор. Длительная очистка скважинного фильтра приводит к уменьшению времени эксплуатации скважины и уменьшению общего дебита нефти (газа).The disadvantages of the method and device are the low efficiency of the cleaning process and its duration. This is due to the fact that the source of the wave action is located inside the well at a great depth, which makes it difficult to supply energy to it and control it. A special electronic device must be developed for control. Long-term cleaning of the downhole filter leads to a decrease in the time of operation of the well and a decrease in the total flow rate of oil (gas).

Задачи создания группы изобретений - значительное улучшение и ускорение очистки скважинного фильтра.The task of creating a group of inventions is a significant improvement and acceleration of the downhole filter cleaning.

Решение указанных задач достигнуто в устройстве очистки скважинного фильтра гидроволновым воздействием при помощи гидропульсатора, управляемого компьютером, на столб промывочной жидкости, находящийся внутри скважинного фильтра, содержащем компьютер, гидоропульсатор на трубопроводе подачи промывочной жидкости и трубопровод возврата промывочной жидкости, соединенный с зазором между обсадной колонной и колонной НКТ, отличающемся тем, что согласно изобретению гидропульсатор установлен внутри колонны НКТ и выполнен с возможностью изменения частоты пульсаций для автоматической настройки резонансной частоты, после пульсатора через измерительный трубопровод и кран присоединены датчики частоты и амплитуды пульсаций, соединенные электрической связью с компьютером. Гидропульсатор может быть установлен непосредственно перед скважинным фильтром.The solution of these problems was achieved in a device for cleaning a downhole filter with a microwave effect using a computer-controlled hydraulic pulsator on a flushing fluid column located inside a well filter containing a computer, a hydraulic pulsator on the flushing fluid supply pipe and flushing fluid return pipe connected to the gap between the casing and tubing string, characterized in that, according to the invention, the hydro-pulsator is installed inside the tubing string and is configured to the pulsation frequency for automatic adjustment of the resonant frequency, after the pulsator through the measuring pipe and tap connected pulsation frequency and amplitude sensors connected by electrical communication with the computer. The hydraulic pulsator can be installed directly in front of the downhole filter.

Гидропульсатор может быть выполнен с возможностью изменения амплитуды колебаний применением перепускного канала с краном, выполненным параллельно гидропульсатору.The hydro-pulsator can be made with the possibility of changing the amplitude of the oscillations by using a bypass channel with a crane made parallel to the hydro-pulsator.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1…5, где:The invention is illustrated in figure 1 ... 5, where:

- на фиг.1 приведена схема устройства,- figure 1 shows a diagram of a device,

- на фиг.2 приведена схема системы очистки с регулированием амплитуды,- figure 2 shows a diagram of a cleaning system with amplitude control,

- на фиг.3 приведена схема воздействия на скважинный фильтр стоячей волной,- figure 3 shows a diagram of the impact on the well filter with a standing wave,

- на фиг.4 приведена схема настройки стоячей волны для получения максимального эффекта,- figure 4 shows the configuration of the standing wave to obtain the maximum effect,

- на фиг.5 приведен алгоритм работы устройства.- figure 5 shows the algorithm of the device.

Устройство для реализации способа (фиг.1…5) предназначено для очистки скважинного фильтра 1, установленного на колонне НКТ 2 внутри обсадной колонны 3 в районе нефтеносного пласта 4, находящегося в грунте 5. Это устройство содержит емкость 6 для хранения промывочной жидкости, к которой присоединен трубопровод низкого давления 7, имеющий с одной стороны фильтр 8, а с другой - насос 9 с приводом 10. К выходу насоса 9 присоединен трубопровод подачи промывочной жидкости 11, на другом конце которого установлен клапан 12. Внутри колонны НКТ 2 установлен управляемый пульсатор 13 с приводом 14. Предпочтительно установить управляемый пульсатор 12 непосредственно перед скважинным фильтром 1. Между колонной НКТ 2 и обсадной колонной 3 образован зазор 16. Полость зазора 16 сообщается с кольцевой полостью 17 коллектора 18. К коллектору 18 присоединен трубопровод возврата промывочной жидкости 19, другой конец которого находится над емкостью 6 или внутри нее.The device for implementing the method (figure 1 ... 5) is designed to clean the downhole filter 1 installed on the tubing string 2 inside the casing 3 in the region of the oil reservoir 4 located in the soil 5. This device contains a tank 6 for storing the flushing fluid, to which a low pressure pipe 7 is connected, having a filter 8 on one side and a pump 9 with a drive 10 on the other. A flushing fluid supply pipe 11 is connected to the pump 9 outlet, and a valve 12 is installed at the other end of the pipe 12. A pack 2 is installed inside the tubing string 2 the inventive pulsator 13 with the drive 14. It is preferable to install a controlled pulsator 12 immediately in front of the downhole filter 1. A gap 16 is formed between the tubing string 2 and the casing 3. The gap cavity 16 communicates with the annular cavity 17 of the manifold 18. A flushing fluid return pipe 19 is connected to the manifold 18 , the other end of which is above the capacity 6 or inside it.

Система управления процессом выполнена в виде компьютера 20 (системный блок), к которому электрическими связями 21 присоединены монитор 22, клавиатура 23 и манипулятор типа «мышь» 24.The process control system is made in the form of a computer 20 (system unit), to which a monitor 22, a keyboard 23, and a mouse-type manipulator 24 are connected by electrical connections 21.

Привод 14 соединен с компьютером 20 геофизическим кабелем 25. Геофизический кабель 25 переброшен через блок 26 и соединен с устройством согласования объектов УСО-27, которое электрической связью 21 соединено с компьютером 20.The drive 14 is connected to the computer 20 by a geophysical cable 25. The geophysical cable 25 is thrown through the block 26 and connected to the object matching device USO-27, which is connected by electrical connection 21 to the computer 20.

После клапана 12 через измерительный трубопровод 28 и кран 29 присоединены датчики частоты и амплитуды пульсаций соответственно 30 и 31 и манометр 32 предназначен для визуального контроля.After the valve 12 through the measuring pipe 28 and the valve 29 are connected sensors of the frequency and amplitude of the pulsations, respectively 30 and 31, and the pressure gauge 32 is intended for visual inspection.

Датчики 30 и 31 линиями связи соединены со входом в УСО 27 для преобразования показаний этих датчиков в информацию, понятную для компьютера 20.Sensors 30 and 31 are connected by communication lines to the input to USO 27 to convert the readings of these sensors into information that is understandable to computer 20.

Второй вариант исполнения устройства (фиг.2) дополнительно содержит байпасный трубопровод 33, выполненный параллельно крану 12, с краном 34 (фиг.2).The second embodiment of the device (figure 2) further comprises a bypass pipe 33, made parallel to the crane 12, with a crane 34 (figure 2).

РАБОТА УСТРОЙСТВАDEVICE OPERATION

При работе включают компьютер 20, на который предварительно установлено соответствующее программное обеспечение.In operation, the computer 20 is turned on, on which the corresponding software is pre-installed.

Кроме того, подают напряжение на привод 10 насоса 9 и подают промывочную жидкость по трубопроводу 10 через клапан 12, пульсатор 13 в полость 15 трубы НКТ 2 и далее в скважинный фильтр 1, потом через зазор 16 в коллектор 18 и далее возвращают по трубопроводу сброса 19 в емкость 10.In addition, voltage is supplied to the actuator 10 of the pump 9 and the flushing fluid is supplied through the pipeline 10 through the valve 12, the pulsator 13 into the cavity 15 of the tubing 2 and then into the downhole filter 1, then through the gap 16 to the manifold 18 and then returned via the discharge pipe 19 into capacity 10.

Управление включением, частотой и амплитудой пульсаций осуществляется по геофизическому кабелю 25. Компьютер 20 подает управляющий сигнал через УСО 27, и геофизический кабель 25 на привод 14 для периодического открывания и закрывания пульсатора 13. Пульсатор 13 создает пульсации давления в полости 15 и внутри скважинного фильтра 1. Вследствие этого твердые частицы с внешней стороны скважинного фильтра 1 попадают в зазор 18 и далее в емкость 6.The inclusion, frequency and amplitude of the pulsations are controlled via a geophysical cable 25. Computer 20 provides a control signal through USO 27 and a geophysical cable 25 to drive 14 for periodically opening and closing the pulsator 13. The pulsator 13 creates pressure pulsations in the cavity 15 and inside the downhole filter 1 As a result, solid particles from the outside of the downhole filter 1 fall into the gap 18 and then into the tank 6.

Расположение пульсатора 13 непосредственно перед скважинным фильтром 1 позволяет получить большую амплитуду пульсаций и улучшить очистку скважины.The location of the pulsator 13 directly in front of the downhole filter 1 allows to obtain a large amplitude of the pulsations and to improve the cleaning of the well.

При использовании гидравлического канала связи 25 компьютер 20 определяет скорость звука в промывочной жидкости в зависимости от ее температуры (фиг.5). Используя данные по глубине скважины и/или протяженности скважины (для горизонтальных и наклонных скважин), компьютер 20 вычисляет расчетную резонансную частоту, которая может отличаться от реальной резонансной частоты. Датчик частоты измеряет реальную частоту пульсаций и корректирует режим работы гидропульсатора для уменьшения разницы между этими значениями. Одновременно измеряют амплитуду пульсаций, и если произошло ее увеличение, то продолжают коррекцию частоты в том же направлении. При достижении максимальной амплитуды пульсаций прекращают коррекциюWhen using the hydraulic communication channel 25, the computer 20 determines the speed of sound in the washing liquid, depending on its temperature (Fig. 5). Using data on the depth of the well and / or length of the well (for horizontal and deviated wells), the computer 20 calculates the calculated resonant frequency, which may differ from the real resonant frequency. The frequency sensor measures the real pulsation frequency and adjusts the operating mode of the pulsator to reduce the difference between these values. At the same time, the amplitude of the pulsations is measured, and if its increase occurs, then the frequency correction is continued in the same direction. When reaching the maximum amplitude of the ripple stop correction

Значительная эффективность получается в случае применения стоячей волны (фиг.3). Наибольшая эффективность очистки получается, если длина волны выполнена больше чем удвоенная длина скважинного фильтра и пучность волны приходится на середину фильтра (фиг.4).Significant efficiency is obtained in the case of the use of a standing wave (figure 3). The greatest cleaning efficiency is obtained if the wavelength is greater than twice the length of the downhole filter and the wave antinode is in the middle of the filter (figure 4).

Стоячая волна - колебания в распределенных колебательных системах с характерным расположением чередующихся максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) амплитуды. Практически такая волна возникает при отражениях от преград и неоднородностей в результате наложения отраженной волны на падающую. При этом крайне важное значение имеет частота, фаза и коэффициент затухания волны в месте отражения.Standing wave - oscillations in distributed oscillatory systems with a characteristic arrangement of alternating maxima (antinodes) and minima (nodes) of the amplitude. In practice, such a wave occurs during reflections from obstacles and inhomogeneities as a result of the superposition of the reflected wave on the incident wave. In this case, the frequency, phase, and attenuation coefficient of the wave at the reflection site are extremely important.

Чисто стоячая волна, строго говоря, может существовать только при отсутствии потерь в среде и полном отражении волн от границы. Обычно, кроме стоячих волн, в среде присутствуют и бегущие волны, подводящие энергию к местам ее поглощения или излучения.A purely standing wave, strictly speaking, can exist only in the absence of losses in the medium and complete reflection of waves from the boundary. Usually, in addition to standing waves, traveling waves are also present in the medium, bringing energy to the places of its absorption or radiation.

В случае гармонических колебаний в одномерной среде стоячая волна описывается формулой:In the case of harmonic oscillations in a one-dimensional medium, a standing wave is described by the formula:

u=u0cos kx cos(ωt-φ),u = u 0 cos kx cos (ωt-φ),

где u - возмущения в точке x в момент времени t, u0 - амплитуда стоячей волны, ω - частота, k - волновой вектор, φ - фаза.where u are the perturbations at point x at time t, u 0 is the amplitude of the standing wave, ω is the frequency, k is the wave vector, φ is the phase.

Стоячие волны являются решениями волновых уравнений. Их можно представить себе как суперпозицию волн, распространяющихся в противоположных направлениях.Standing waves are solutions to wave equations. They can be imagined as a superposition of waves propagating in opposite directions.

При существовании в среде стоячей волны существуют точки, амплитуда колебаний в которых равна нулю. Эти точки называются узлами стоячей волны. Точки, в которых колебания имеют максимальную амплитуду, называются пучностями. В этих местах силовое воздействие волны на стенки скважинного фильтра - максимальное.If there is a standing wave in the medium, there are points whose amplitude of oscillations is zero. These points are called nodes of a standing wave. Points at which the oscillations have a maximum amplitude are called antinodes. In these places, the force effect of the wave on the walls of the downhole filter is maximum.

Математическое описание стоячих волнMathematical description of standing waves

В одномерном случае две волны одинаковой частоты, длины волны и амплитуды, распространяющиеся в противоположных направлениях (например, навстречу друг другу), будут взаимодействовать, в результате чего может возникнуть стоячая волна. Например, гармоничная волна, распространяясь вправо, достигая конца струны, производит стоячую волну. Волна, что отражается от конца, должна иметь такую же амплитуду и частоту, как и падающая волна.In the one-dimensional case, two waves of the same frequency, wavelength and amplitude, propagating in opposite directions (for example, towards each other), will interact, resulting in a standing wave. For example, a harmonious wave, propagating to the right, reaching the end of the string, produces a standing wave. The wave that is reflected from the end must have the same amplitude and frequency as the incident wave.

Рассмотрим падающую и отраженную волны в виде:Consider the incident and reflected waves in the form:

y1=y0sin(kx-ωt)y 1 = y 0 sin (kx-ωt)

y2=y0sin(kx+ωt)y 2 = y 0 sin (kx + ωt)

где:Where:

- y0 - амплитуда волны,- y 0 is the wave amplitude,

- ω - циклическая (угловая) частота, измеряемая в радианах в секунду,- ω - cyclic (angular) frequency, measured in radians per second,

- k - волновой вектор, измеряется в радианах на метр, и рассчитывается как 2π поделенное на длину волны λ,- k is the wave vector, measured in radians per meter, and is calculated as 2π divided by the wavelength λ,

- x и t - переменные для обозначения длины и времени.- x and t are variables to indicate length and time.

Поэтому результирующее уравнение для стоячей волны y будет в виде суммы y1 и y2:Therefore, the resulting equation for the standing wave y will be in the form of the sum of y 1 and y 2 :

y=y0sin(kx-ωt)+y0sin(kx+ωt).y = y 0 sin (kx-ωt) + y 0 sin (kx + ωt).

Используя тригонометрические соотношения, это уравнение можно переписать в виде:Using trigonometric relations, this equation can be rewritten in the form:

y=2y0cos(ωt)sin(kx).y = 2y 0 cos (ωt) sin (kx).

Если рассматривать моды x=0, λ/2, 3λ/2, … и антимоды x=λ/4, 3λ/4, 5λ/4, …, то расстояние между соседними модами/антимодами будет равно половине длины волны λ/2If we consider the modes x = 0, λ / 2, 3λ / 2, ... and the antimodes x = λ / 4, 3λ / 4, 5λ / 4, ..., then the distance between adjacent modes / antimodes will be equal to half the wavelength λ / 2

Волновое уравнениеWave equation

Для того, чтобы получить стоячие волны как результат решения однородного дифференциального волнового уравнения (Даламбера)In order to obtain standing waves as a result of solving a homogeneous differential wave equation (d'Alembert)

( 2 1 υ 2 2 x t 2 ) u = 0

Figure 00000001
( 2 - one υ 2 2 x t 2 ) u = 0
Figure 00000001

необходимо соответствующим образом задать его граничные условия (например, закрепить концы струны).it is necessary to set its boundary conditions accordingly (for example, fix the ends of the string).

В общем случае неоднородного дифференциального уравненияIn the general case of an inhomogeneous differential equation

( 2 1 υ 2 2 x t 2 ) u = f 0 u

Figure 00000002
, ( 2 - one υ 2 2 x t 2 ) u = f 0 u
Figure 00000002
,

где f0 - выполняет роль «силы», с помощью которой осуществляется смещение в определенной точке струны, стоячая волна возникает автоматически.where f 0 - plays the role of "force", with the help of which a shift is carried out at a certain point in the string, a standing wave occurs automatically.

Программное обеспечение для реализации способа разработано. Алгоритм ПРЭВМ приведен на фиг.5.Software for implementing the method is developed. The algorithm of the computer is shown in Fig.5.

Требования к компьютеру: не ниже Пентиум 4, ОС Windovs-XP.Computer requirements: Pentium 4 or lower, Windovs-XP OS.

Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:

- повысить эффективность очистки скважинного фильтра за счет большой мощности резонансных пульсаций и применения стоячей волны.,- to increase the efficiency of cleaning the downhole filter due to the high power of resonant pulsations and the use of a standing wave.,

- ускорить очистку скважинного фильтра,- accelerate the cleaning of the downhole filter,

- полностью автоматизировать процесс очистки,- fully automate the cleaning process,

- обеспечить удобство эксплуатации, так как все оборудование размещено на поверхности,- to ensure ease of use, since all equipment is located on the surface,

- обеспечить ремонтопригодность аппаратуры за счет ее размещения над поверхностью земли,- to ensure maintainability of the equipment due to its placement above the surface of the earth,

- быстро наладить серийное производство аппаратуры для очистки скважинных фильтров. Применять массово выпускаемые персональные компьютеры практически без доработок не считая разработки программы управления.- quickly establish mass production of equipment for cleaning well filters. To use mass-produced personal computers with virtually no modifications, apart from the development of a management program.

Claims (3)

1. Устройство очистки скважинного фильтра гидроволновым воздействием при помощи гидропульсатора, управляемого компьютером, на столб промывочной жидкости, находящийся внутри скважинного фильтра, содержащее компьютер, гидропульсатор на трубопроводе подачи промывочной жидкости и трубопровод возврата промывочной жидкости, соединенный с зазором между обсадной колонной и колонной НКТ, отличающийся тем, что гидропульсатор установлен внутри колонны НКТ перед скважинным фильтром и выполнен с возможностью изменения частоты пульсаций для автоматической настройки резонансной частоты, после гидропульсатора через измерительный трубопровод и кран присоединены датчики частоты и амплитуды колебаний, соединенные электрической связью с компьютером.1. A device for cleaning a downhole filter using a computer-controlled hydro-pulsator on a flushing fluid column located inside a well filter containing a computer, a hydro-pulsator on a flushing fluid supply pipe and a flushing fluid return pipe connected to a gap between the casing and tubing string, characterized in that the hydropulsator is installed inside the tubing string in front of the downhole filter and is configured to change the pulsation frequency for omaticheskoy tuning the resonant frequency after gidropulsatora through the measuring conduit and faucet attached sensors frequency and oscillation amplitude are connected in electrical communication with the computer. 2. Устройство для очистки скважинного фильтра по п.1, отличающееся тем, что гидропульсатор установлен непосредственно перед скважинным фильтром.2. The device for cleaning the downhole filter according to claim 1, characterized in that the hydraulic pulsator is installed directly in front of the downhole filter. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пульсатор выполнен с возможностью изменения амплитуды колебаний применением перепускного канала с краном, выполненным параллельно гидропульсатору. 3. The device according to claim 1, characterized in that the pulsator is made with the possibility of changing the amplitude of the oscillations by using a bypass channel with a crane made parallel to the hydraulic pulsator.
RU2013147347/03A 2013-10-23 2013-10-23 Well strainer cleanout device RU2528351C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013147347/03A RU2528351C1 (en) 2013-10-23 2013-10-23 Well strainer cleanout device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013147347/03A RU2528351C1 (en) 2013-10-23 2013-10-23 Well strainer cleanout device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2528351C1 true RU2528351C1 (en) 2014-09-10

Family

ID=51540343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013147347/03A RU2528351C1 (en) 2013-10-23 2013-10-23 Well strainer cleanout device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2528351C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612046C1 (en) * 2015-09-14 2017-03-02 Сергей Викторович Коростелев Method and device for regular cleaning of near-filter area and conservation of water well capacity

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2024338C1 (en) * 1990-04-09 1994-12-15 Южное научно-производственное объединение по гидротехнике и мелиорации Method of cleaning internal side of pipe
RU2061844C1 (en) * 1992-08-05 1996-06-10 Николай Петрович Пинчук Method for cleaning filtering tubes of a well
RU2212513C1 (en) * 2002-04-09 2003-09-20 Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" Hydrodynamic pulsed-pressure generator
WO2007093761A1 (en) * 2006-02-15 2007-08-23 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of cleaning sand control screens and gravel packs
RU2376193C1 (en) * 2008-08-18 2009-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "ВВВ" Method of hydrodynamic underwater cleaning of surfaces and related device
RU2459943C2 (en) * 2010-11-15 2012-08-27 Альберт Шамилович Азаматов Method of complex wave action on well and bottom-hole zone

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2024338C1 (en) * 1990-04-09 1994-12-15 Южное научно-производственное объединение по гидротехнике и мелиорации Method of cleaning internal side of pipe
RU2061844C1 (en) * 1992-08-05 1996-06-10 Николай Петрович Пинчук Method for cleaning filtering tubes of a well
RU2212513C1 (en) * 2002-04-09 2003-09-20 Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" Hydrodynamic pulsed-pressure generator
WO2007093761A1 (en) * 2006-02-15 2007-08-23 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of cleaning sand control screens and gravel packs
RU2376193C1 (en) * 2008-08-18 2009-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "ВВВ" Method of hydrodynamic underwater cleaning of surfaces and related device
RU2459943C2 (en) * 2010-11-15 2012-08-27 Альберт Шамилович Азаматов Method of complex wave action on well and bottom-hole zone

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612046C1 (en) * 2015-09-14 2017-03-02 Сергей Викторович Коростелев Method and device for regular cleaning of near-filter area and conservation of water well capacity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Advances in ultrasonic production units for enhanced oil recovery in China
MX2012006689A (en) System, apparatus and method for stimulating wells and managing a natural resource reservoir.
EP1357402A2 (en) A light actuated system for use in a wellbore
US20110122727A1 (en) Detecting acoustic signals from a well system
Wang et al. Review on application of the recent new high-power ultrasonic transducers in enhanced oil recovery field in China
JP6429863B2 (en) Boundary detection of sand separator
US8573066B2 (en) Fluidic oscillator flowmeter for use with a subterranean well
WO2009009437A2 (en) Detecting acoustic signals from a well system
CN105067058A (en) Non-contact measuring system and method for drainage pipeline fluid flow
RU111190U1 (en) OIL PRODUCING WELL WITH ARTIFICIAL INTELLIGENCE
CN113358188B (en) Salt cavern gas storage gas-liquid interface measuring method and system based on low-frequency electric signals
RU2528351C1 (en) Well strainer cleanout device
EP2603664B1 (en) Method and apparatus for measuring fluid process variable in a well
US20200392805A1 (en) Devices and methods for generating radially propogating ultrasonic waves and their use
RU2506413C1 (en) Well strainer cleanout device
CN205580557U (en) Automatic pumping test device of well
RU2534781C1 (en) Well strainer cleanout device
WO2012065257A1 (en) Method and apparatus for determining a level of a fluid in communication with a downhole pump
US20190383124A1 (en) Method and device for restoring horizontal well productivity and stimulating a formation
RU175916U1 (en) DEVICE FOR CLEANING AND PREVENTION OF SEDIMENTS
RU2505663C1 (en) Well strainer cleanout device
CN115434693A (en) Device and method for measuring blockage position of hydrate in shaft and removing blockage
RU144631U1 (en) ELECTRIC HAMMER FOR DRILLING WELLS
RU2556738C1 (en) Well strainer filtering element cleanout device
RU143760U1 (en) DRILL FILTER CLEANING DEVICE