EA010901B1 - Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины - Google Patents
Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины Download PDFInfo
- Publication number
- EA010901B1 EA010901B1 EA200601929A EA200601929A EA010901B1 EA 010901 B1 EA010901 B1 EA 010901B1 EA 200601929 A EA200601929 A EA 200601929A EA 200601929 A EA200601929 A EA 200601929A EA 010901 B1 EA010901 B1 EA 010901B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- modules
- capacitor
- electrode system
- charging unit
- well
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 57
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical group [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000009931 pascalization Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B37/00—Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/003—Vibrating earth formations
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Использование: восстановление и повышение дебита нефтяных, газовых и водяных скважин, ремонт обсадных колонн, а также высокоразрешающая сейсморазведка. Достигаемый технический результат: расширение энергетического диапазона и области применения устройства, а также увеличение надежности и ремонтопригодности устройства. Сущность изобретения: предлагаемое устройство содержит соединенные посредством геофизического кабеля наземный источник питания и скважинный аппарат, включающий зарядный блок, конденсаторный накопитель энергии, коммутатор и электродную систему. Зарядный блок, конденсаторный накопитель энергии, коммутатор и электродная система выполнены в виде отдельных модулей, каждый из которых заключён в автономный металлический корпус и снабжён изолированными токовыводами и двухуровневой гидроизоляцией от внешней среды: наружной, в виде уплотняющих элементов по крайней мере на одном из концов корпусов модулей, и внутренней, в виде уплотняющих элементов на выходных изоляторах и токовыводах модулей, при этом модули соединены друг с другом электрически и механически путем свинчивания. Кроме того, конденсаторный накопитель энергии выполнен из нескольких однотипных конденсаторных модулей, включенных в цепную линию; металлические корпусы конденсаторных модулей, коммутатора и электродной системы являются обратным токопроводом для тока разряда конденсаторов; модули соединены друг с другом по оси с помощью цангового соединения.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к высоковольтным электрогидравлическим устройствам для воздействия на призабойную зону нефтяных и газовых скважин и повышения нефте- и газоотдачи пластов.
Предшествующий уровень техники
Известно устройство для электрогидравлической обработки пласта и повышения его нефтеотдачи (см. патент США № 4345650, НКл. 166-249, МКл. Е 21В 43/256, 1982 г.), содержащее трубчатый металлический корпус с кабельным переходником на одном конце и поворотной разрядной головкой на другом конце и расположенные в трубчатом корпусе повышающий трансформатор, высоковольтный выпрямитель, конденсаторную батарею и управляемый коммутатор, при этом средства управления зарядом и разрядом соединены с конденсаторной батареей и наземным источником питания через каротажный кабель, вторичная обмотка трансформатора соединена со схемой выпрямления, выход выпрямителя соединен с потенциальным выводом конденсаторной батареи, потенциальный вывод конденсаторной батареи соединен через управляемый коммутатор с анодом разрядной головки.
Конденсаторная батарея включает в себя большое количество параллельно соединенных конденсаторов большой энергоемкости (каждый рабочим напряжением 3 кВ и емкостью 100 мкФ, всего конденсаторов до 1000 шт.). Коммутатором является стандартный игнитрон. Поджиг игнитрона осуществляется от отдельной инжекторной батареи конденсаторов с рабочим напряжением 30 кВ. Повышающий трансформатор состоит из Ш-образного сердечника и первичной и вторичной обмоток. Разрядная головка представляет собой два электрода с регулируемым промежутком. Разрядная головка оснащена поворотным механизмом и рефлектором для концентрации и направления акустической энергии в сторону добывающей скважины. Все вышеуказанные составные элементы устройства расположены в одноименных отсеках трубчатого корпуса и отделены друг от друга металлическими перегородками.
Недостатки первого устройства - первого аналога:
низкое рабочее напряжение конденсаторной батареи, что затрудняет условия формирования электрического разряда в скважинной жидкости и снижает амплитуду ударной волны и силу воздействия на призабойную зону пласта;
большая энергоемкость устройства до 450 кДж и низкие электрический и электроакустический КПД;
наличие дополнительной инжекторной батареи на 30 кВ для облегчения пробоя скважинной жидкости на начальном этапе;
невозможность использования устройства в горизонтальных нефтяных скважинах, вследствие неустойчивого (плавающего) положения ртутного катода в игнитроне;
сложность управления игнитроном из-за необходимости прокладки шины поджига через конденсаторную батарею;
плохие ремонтопригодность устройства и регулируемость его запасаемой и выходной энергий, так как трансформаторный, выпрямительный, конденсаторный и коммутационный блоки размещены в одном маслонаполненном трубчатом корпусе и, кроме того, многочисленные перегородки внутри корпуса затрудняют соединение указанных блоков друг с другом и их ремонт.
Известно также устройство для электровзрывной обработки пласта (см. а.с. СССР № 1058343, МКл. Е 21В 43/26, заявл. 08.06.81, опубл. 07.10.91 в бюл. № 37), содержащее корпус, внутри которого размещены выпрямитель-трансформатор, блок импульсных накопителей-конденсаторов, коммутирующее устройство, электроразрядник со стержневым и плоским электродами и эластичные оболочки, заполненные газом и ограничивающие разрядный промежуток.
Недостатки второго устройства - второго аналога: плохая ремонтопригодность и сложность регулирования электрических и волновых параметров устройства. Это обусловлено тем, что при изменении параметров, замене или повреждении какого-либо одного внутреннего блока или элемента устройства (трансформатора, выпрямителя, конденсаторов, коммутатора и т.п.) необходимо разгерметизировать устройство, вылить из него конденсаторное масло или другую изолирующую и сдерживающую высокое наружное гидростатическое давление жидкость. Затем произвести регулировку или ремонт устройства, повторно заполнить устройство маслом и отвакуумировать внутренний объем устройства. При этом все эти операции в полевых условиях на скважине выполнить невозможно.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству - прототипом является устройство для воздействия на призабойную зону скважины (см. а.с. СССР № 1694874, МКл. Е 21В 43/25, заявл. 20.07.89, опубл. 30.11.91 в бюл. № 44). Оно содержит наземный источник питания, грузонесущий геофизический кабель и заключенные в разъемный цилиндрический корпус зарядный блок, блок накопителей, блок коммутатора и электродную систему.
Наземный источник питания располагается в кабине каротажного подъемника и подключается по входу к промышленной электросети, по выходу - к грузонесущему геофизическому кабелю.
В скважину, заполненную пресной водой или специальной жидкостью, опускается на грузонесущем кабеле погружная часть устройства - собственно скважинный аппарат, содержащий зарядный блок, блок накопителей, коммутатор и электродную систему, заключенные в разъемный цилиндрический корпус,
- 1 010901 выполненный из высокопрочной стали для противостояния большому гидростатическому давлению столба скважинной жидкости.
Зарядный блок включает в себя трансформатор и токоограничитель, расположенные в каркасах, и элементы выпрямителя, закрепленные планками. Зарядный блок фактически вынимается из корпуса.
Электроэнергия от источника питания через грузонесущий кабель поступает к зарядному блоку, который заряжает конденсаторы блока накопителей. Накопленная в конденсаторах энергия при срабатывании блока коммутатора выделяется в электродной системе. Возникающие при электрических разрядах импульсы давления оказывают интенсивное воздействие на стенки обсадной колонны (скважины), производя при этом очистку перфорационных отверстий и повышая проницаемость призабойной зоны.
Недостатками прототипа являются большие диаметр 114 мм, длина не менее 6,5 м и вес не менее 160 кг, что затрудняет и усложняет эксплуатацию устройства;
низкая удельная энергоемкость и малая общая энергоемкость (не более 1 кДж), что сужает область применения устройства;
низкая надежность и плохая ремонтопригодность;
сложность регулирования электрических и волновых параметров устройства.
Эти недостатки обусловлены тем, что в прототипе зарядный блок не гидроизолирован от блока накопителей, блок накопителей и блок коммутатора имеют каждый свой автономный металлический корпус, а все вместе внутренние блоки защищаются от наружного большого гидростатического давления и агрессивной скважинной жидкости вторым наружным разъемным цилиндрическим (металлическим) корпусом.
Сущность изобретения
Задачей, решаемой данным изобретением, является расширение области применения устройства за счет возможности увеличения и регулирования его электрической и волновой энергий, а также повышение надежности и ремонтопригодности устройства, особенно в полевых условиях нефтяных месторождений.
Технический результат изобретения - расширение энергетического диапазона устройства, а также увеличение надежности и ремонтопригодности устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины содержит соединенные посредством грузонесущего геофизического кабеля наземный источник питания и скважинный аппарат, состоящий из зарядного блока, конденсаторного накопителя энергии, коммутатора и электродной системы. Новым является то, что зарядный блок, конденсаторный накопитель энергии, коммутатор и электродная система выполнены в виде отдельных модулей, каждый из которых заключён в автономный металлический корпус, и снабжён изолированными токовыводами и двухуровневой гидроизоляцией от внешней среды: наружной в виде уплотняющих элементов по крайней мере на одном из концов корпусов модулей и внутренней в виде уплотняющих элементов на выходных изоляторах и токовыводах модулей, при этом модули соединены друг с другом электрически и механически путем свинчивания.
Кроме того, конденсаторный накопитель энергии состоит из нескольких соединенных в цепную линию конденсаторных модулей; коммутатор установлен между последним конденсаторным модулем и электродной системой; металлические корпусы конденсаторных модулей, коммутатора и электродной системы являются обратным токопроводом для тока разряда конденсаторов.
Выполнение устройства в виде законченных конструктивных и функциональных модулей, каждый со своим монометаллическим корпусом, изолированными выводами и гидроизоляцией, и соединение модулей между собой электрически и механически путем свинчивания (по типу коаксиального разъема) обеспечивает увеличение в 2-3 раза удельных (на единицу объема или веса) энергетических характеристик и общей энергоемкости устройства до 5 кДж или уменьшение в 2-3 раза длины и веса скважинного аппарата при сохранении общей энергоемкости устройства на уровне 1 кДж;
регулирование запасаемой электрической и выходной волновой энергий устройства в широком диапазоне от 1 до 5 кДж и, соответственно, расширение области применения устройства путем простого изменения числа и типа конденсаторных модулей, а также типа и порога срабатывания коммутатора в любом месте как на промышленной базе, так и непосредственно на скважине в полевых условиях;
повышение устойчивости устройства при различного рода аварийных ситуациях, например, при электрическом пробое или коротком замыкании в каком-либо отдельном модуле устройства не происходит распространение повреждения (продуктов горения и разложения конденсаторного масла) на соседние модули устройства, что снижает расходы на ремонт и восстановление устройства; при прорыве скважинной жидкости через кабельный ввод на головке зарядного блока, или через изоляторы электродной системы или через резиновые уплотнения между конденсаторными модулями возможен выход из строя только одного зарядного блока, или одной электродной системы, или одного «залитого» водой конденсаторного модуля, но не всего устройства в целом (входные и выходные изоляторы всех модулей рассчитаны на полное электрическое напряжение и полное гидростатическое давление);
- 2 010901 высокую ремонтопригодность устройства (замену поврежденных в ходе эксплуатации блоковмодулей устройства можно производить путем простой отстыковки и замены их на новые модули, что привлекательно для персонала, работающего в неблагоприятных для проведения ремонта полевых условиях и вдали от промышленных баз);
удобство в транспортировке устройства любым видом транспорта (каждый модуль устройства имеет вес не более 30 кг и длину не более 1,2 м, защитные транспортные крышки в деревянной таре - ящике можно перевозить и переносить по два модуля).
Перечень чертежей
На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства;
на фиг. 2 - фотография варианта устройства в сборе энергоемкостью 1 кДж;
на фиг. 3 - фотография модулей варианта устройства энергоемкостью 5 кДж.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Предлагаемое устройство для электрогидравлической обработки пласта содержит (см. фиг. 1) наземный пульт питания и управления 1, грузонесущий геофизический кабель 2 и скважинный электрогидравлический аппарат 3.
Скважинный электрогидравлический аппарат 3 представляет собой многомодульную конструкцию, состоящую из одного зарядного блока 4, двух, трех, четырех или пяти, в зависимости от модификации аппарата, конденсаторных модулей 5, коммутатора 6 и электродной системы 7.
Каждый блок - модуль аппарата заключён в автономный металлический корпус с присоединительными резьбами на концах и снабжён изолированными токовыводами и двухуровневой гидроизоляцией от внешней среды: наружной в виде уплотняющих элементов по крайней мере на одном из концов корпусов модулей и внутренней в виде уплотняющих элементов на выходных изоляторах и токовыводах модулей, при этом модули соединены друг с другом электрически и механически путем свинчивания.
На одном конце зарядного блока 4 установлена кабельная головка для соединения с геофизическим кабелем, на другом конце - высоковольтный вывод. Внутри зарядного блока размещены повышающий трансформатор, высоковольтный выпрямитель и токоограничивающий дроссель.
Конденсаторные модули 5 представляют собой каждый группу последовательно или параллельно соединенных и пропитанных маслом конденсаторных секций, размещенных в металлическом корпусе, причем металлический корпус является катодом. Конденсаторные модули имеют на обоих концах выходные высоковольтные изоляторы, токовыводы и присоединительные резьбы (одну внутреннюю, другую наружную). Благодаря этому становится возможным соединение конденсаторных модулей в цепную линию, а также заряд конденсаторных модулей с одного конца модуля и разряд на нагрузку с другого конца модуля. Энергоемкость каждого конденсаторного модуля составляет 1 кДж. Рабочее напряжение каждого конденсаторного модуля 30-35 кВ. Индуктивность каждого конденсаторного модуля не более 120 нГн.
Зарядный блок 4 и конденсаторные модули 5 отваккуумированы и заполнены конденсаторным маслом. Высоковольтные изоляторы в этих модулях установлены с уплотнениями относительно токовыводов и корпуса. Внутри зарядного и конденсаторных модулей установлены термокомпенсаторы расширения конденсаторного масла при повышенных температурах, которые наблюдаются обычно в скважине. Термостойкость зарядного блока и конденсаторных модулей +100°С.
Коммутатор 6 представляет собой неуправляемый газонаполненный разрядник с фиксированным напряжением срабатывания, также размещенный в металлическом корпусе и снабженный с двух сторон токовыводами, высоковольтными изоляторами и уплотнениями.
Электродная система 7 имеет центральный анод-стержень, изолятор-обтекатель и катод с плоской поверхностью, установленный с зазором относительно анода и соединенный с металлическим корпусом, в котором выполнено до двенадцати продольных прорезей - окон для сообщения внутреннего объема системы камеры со скважинной жидкостью и высокоскоростного выброса жидкости при электрическом разряде. Изолятор - обтекатель установлен с уплотнениями относительно металлического корпуса и центрального анода для исключения прорыва скважинной жидкости, находящейся под высоким пластовым давлением 200-300 атм, в направлении к коммутатору. Катод имеет хвостовик с резьбой, что позволяет путем вкручивания/выкручивания катода регулировать зазор между анодом и катодом электродной системы и ее электроакустический КПД. Прорези - окна в корпусе электродной системы могут быть перекрыты эластичной мембраной для отделения диэлектрической рабочей жидкости от минерализованной (проводящей) скважинной жидкости.
Диаметр всех модулей скважинного электрогидравлического аппарата 102 мм. Длины модулей аппарата различны: зарядный блок и конденсаторный модули имеют длину соответственно 1,0 и 1,2 м, коммутатор и электродная система - длину 0,37 и 0,4 м. Вес конденсаторного модуля не превышает 30 кг, зарядного модуля - 25 кг, коммутатора - 7,5 кг, электродной системы - 9 кг.
Сборка скважинного электрогидравлического аппарата и все межмодульные электрические и механические соединения осуществляются двумя простыми операциями: установкой на концы модулей кольцевых резиновых уплотнений и последовательным свинчиванием модулей друг с другом.
Работает предлагаемое электрогидравлическое устройство следующим образом.
- 3 010901
Вначале скважинный аппарат подключают к геофизическому кабелю и опускают с помощью каротажного подъемника в добывающую нефтяную или в водонагнетательную скважину на интервал перфорации (на уровень продуктивного пласта). Затем с наземного пульта питания и управления подают на скважинный аппарат переменное напряжение амплитудой 500-600 В. В зарядном модуле это напряжение повышается до 30-35 кВ и выпрямляется. Конденсаторные модули в течение примерно 5-10 с заряжаются указанным выпрямленным напряжением и накапливают электрическую энергию каждый 1 кДж, а весь аппарат - энергию от 1 до 5 кДж в зависимости от числа конденсаторных модулей в аппарате (или, другими словами, в зависимости от модификации и назначения аппарата). По достижении в конденсаторных модулях заданных уровней напряжения и энергии пробивается зазор между электродами газонаполненного коммутатора и напряжение конденсаторных модулей прикладывается к промежутку между анодом и катодом электродной системы, заполненной скважинной жидкостью (пресной водой или специальным химреагентом). В промежутке между анодом и катодом электродной системы образуется сильно неоднородное электрическое поле, а в скважинной жидкости прорастают лидеры и через 5-10 мкс происходит пробой скважинной жидкости. Амплитуда тока резко возрастает, скважинная жидкость интенсивно разогревается и испаряется. От канала разряда отходит ударная волна и скоростной гидропоток, которые оказывают сильное механическое воздействие на асфальто-смолистые и солевые отложения в перфорационных отверстиях в обсадной колонне и окружающие горные породы. В результате перфорационные отверстия очищаются и снижается гидравлическое сопротивление в зоне отверстий, а призабойной зоне скважины развивается сеть трещин, повышается проницаемость пласта и увеличивается дебит нефтяной или приемистость водонагнетательной скважины.
Авторами были рассчитаны, спроектированы и изготовлены три модификации-варианта предлагаемого устройства энергоемкостью 1, 3 и 5 кДж (см. фиг. 2 и 3), проведены их наземные электрические, баро-термические и электрогидравлические испытания; а также сравнительные испытания предлагаемого устройства с его прототипом - украинским электрогидравлическим аппаратом «Скиф-100» и предварительные скважинные испытания.
Наземные испытания варианта предлагаемого устройства энергоемкостью 3 кДж (с тремя конденсаторными модулями) показали, что предлагаемый скважинный электрогидравлический аппарат имеет высокий электрический КПД 8292%;
аппарат устойчиво работает при гидростатическом давлении 300 атм и температуре +100°С;
амплитуда тока разряда составляет примерно 30 кА. Длительность импульса тока равна 7 мкс. Пауза тока не превышает 2 мкс. Мощность в разряде превышает 360 МВт;
бризантный эффект электрического разряда аппарата в скважинной жидкости эквивалентен взрыву 1 г тротила;
амплитуда ударной волны на расстоянии 100 мм от канала разряда составляет 900 атм. Двухчетырех электрических разрядов данного устройства на погонный метр скважины достаточно для очистки перфорационных отверстий и создания трещин в призабойной зоне скважины.
В ходе сравнительных испытаний варианта предлагаемого устройства энергоемкостью 1 кДж (с одним конденсаторным модулем) и украинского электрогидравлического аппарата «Скиф-100» той же энергоемкости на стенде российско-канадского предприятия 011 Тес1шо1оду Оуегаеак 1пс. (г. Самара) было показано, что при одинаковой энергоемкости аппаратов предлагаемое устройство короче и легче украинского аппарата «Скиф-100» в 2,5 раза.
Вариант предлагаемого устройства энергоемкостью 1 кДж (у него самые малые в мире длина 2,7 м и вес 70 кг) был испытан также в режиме обработки призабойной зоны добывающей скважины № 19818 НГДУ «Азнакаевнефть» (Татария). На глубине 1300 м в интервале перфорации длиной 11 м в карбонатном коллекторе выполнено 1100 разрядов аппарата. Дебит скважины № 19818 после ее обработки устройством увеличился с 1 до 3,5 т/сутки при обводненности 4% и сохраняется на этом уровне уже полгода.
Варианты предлагаемого устройства энергоемкостью 2-3 кДж могут расширять алюминиевые и стальные металлические протекторные втулки с толщиной стенки до 3 мм, что перспективно для выполнения в скважине ремонтно-изоляционных работ. Прототип - аппарат «Скиф-100» этого делать вообще не может.
Таким образом, новые отличительные признаки изобретения привели к 2-3-кратному увеличению удельной (на единицу объема или веса) и общей энергоемкости предлагаемого устройства и способствовали резкому расширению области применения устройства. Кроме того, возросли надежность и ремонтопригодность предлагаемого устройства.
Портативный вариант предлагаемого устройства с одним конденсаторным модулем можно рекомендовать для повышения проницаемости призабойной зоны нефтяных скважин, увеличения приемистости водонагнетательных скважин, а также для очистки противопесчаных фильтров и другого скважинного оборудования.
Варианты устройства с двумя и тремя конденсаторными модулями и развиваемым давлением до 900 атм пригодны для ликвидации негерметичности обсадных колонн путем раздачи и постановки на
- 4 010901 обсадную колонну металлических протекторных втулок (заплат).
Самые мощные варианты устройства с четырьмя или пятью конденсаторными модулями и бризантным эффектом электрического разряда примерно 1,5 г тротила можно рекомендовать в качестве источника излучения широкополосных сейсмоакустических сигналов для сейсморазведки нефтяных и газовых месторождений методами обращенного вертикального и межскважинного сейсмопрофилирования.
Claims (4)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины, содержащее соединенные посредством геофизического кабеля наземный источник питания и скважинный аппарат, включающий зарядный блок, конденсаторный накопитель энергии, коммутатор и электродную систему, отличающееся тем, что зарядный блок, конденсаторный накопитель энергии, коммутатор и электродная система выполнены в виде отдельных модулей, каждый из которых заключён в автономный металлический корпус и снабжён изолированными токовыводами и двухуровневой гидроизоляцией от внешней среды: наружной в виде уплотняющих элементов по крайней мере на одном из концов корпусов модулей и внутренней в виде уплотняющих элементов на выходных изоляторах и токовыводах модулей, при этом модули соединены друг с другом электрически и механически путем свинчивания.
- 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что конденсаторный накопитель энергии выполнен из нескольких однотипных конденсаторных модулей, включенных в цепную линию.
- 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что металлические корпусы конденсаторных модулей, коммутатора и электродной системы являются обратным токопроводом для тока разряда конденсаторов.
- 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модули соединены друг с другом с помощью цангово- го соединения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA200601929A EA010901B1 (ru) | 2006-10-26 | 2006-10-26 | Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA200601929A EA010901B1 (ru) | 2006-10-26 | 2006-10-26 | Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200601929A1 EA200601929A1 (ru) | 2008-04-28 |
| EA010901B1 true EA010901B1 (ru) | 2008-12-30 |
Family
ID=40848847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200601929A EA010901B1 (ru) | 2006-10-26 | 2006-10-26 | Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA010901B1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010151170A1 (ru) * | 2009-06-24 | 2010-12-29 | Kartelev Anatoly Yakovlevich | Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2999221B1 (fr) * | 2012-12-07 | 2017-05-19 | Ene29 S A R L | Dispositif electrique de stimulation de puits d'extraction de ressource souterraine |
| CN104453827A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-03-25 | 中国矿业大学 | 一种高能电爆震提高煤层透气性的方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1694874A1 (ru) * | 1989-07-20 | 1991-11-30 | Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР | Устройство дл воздействи на призабойную зону скважины |
| RU2047460C1 (ru) * | 1992-05-07 | 1995-11-10 | Константин Адамович Украженко | Устройство соединения модулей |
| RU2132105C1 (ru) * | 1997-08-26 | 1999-06-20 | Картелев Анатолий Яковлевич | Зарядное устройство емкостного накопителя |
| US6227293B1 (en) * | 2000-02-09 | 2001-05-08 | Conoco Inc. | Process and apparatus for coupled electromagnetic and acoustic stimulation of crude oil reservoirs using pulsed power electrohydraulic and electromagnetic discharge |
| RU34406U1 (ru) * | 2003-09-03 | 2003-12-10 | Закрытое акционерное общество "ИНЕФ" | Излучатель акустический скважинный |
| RU53818U1 (ru) * | 2005-02-14 | 2006-05-27 | Александр Иванович Груздев | Батарея электрических накопителей энергии |
-
2006
- 2006-10-26 EA EA200601929A patent/EA010901B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1694874A1 (ru) * | 1989-07-20 | 1991-11-30 | Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР | Устройство дл воздействи на призабойную зону скважины |
| RU2047460C1 (ru) * | 1992-05-07 | 1995-11-10 | Константин Адамович Украженко | Устройство соединения модулей |
| RU2132105C1 (ru) * | 1997-08-26 | 1999-06-20 | Картелев Анатолий Яковлевич | Зарядное устройство емкостного накопителя |
| US6227293B1 (en) * | 2000-02-09 | 2001-05-08 | Conoco Inc. | Process and apparatus for coupled electromagnetic and acoustic stimulation of crude oil reservoirs using pulsed power electrohydraulic and electromagnetic discharge |
| RU34406U1 (ru) * | 2003-09-03 | 2003-12-10 | Закрытое акционерное общество "ИНЕФ" | Излучатель акустический скважинный |
| RU53818U1 (ru) * | 2005-02-14 | 2006-05-27 | Александр Иванович Груздев | Батарея электрических накопителей энергии |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010151170A1 (ru) * | 2009-06-24 | 2010-12-29 | Kartelev Anatoly Yakovlevich | Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200601929A1 (ru) | 2008-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10746006B2 (en) | Plasma sources, systems, and methods for stimulating wells, deposits and boreholes | |
| US6761416B2 (en) | Method and apparatus for a plasma-hydraulic continuous excavation system | |
| US10472894B2 (en) | Resonant transformer for downhole electrocrushing drilling | |
| WO1989011581A1 (en) | Method and device for exciting a well during oil extraction | |
| US20210025240A1 (en) | Switches for downhole electrocrushing drilling | |
| RU2388908C1 (ru) | Способ электрогидравлического воздействия на нефтяной пласт и устройство для его осуществления | |
| US20190271220A1 (en) | Novel Multi-Firing Swivel Head Probe for Electro-Hydraulic Fracturing in Down Hole Fracking Applications | |
| EA010901B1 (ru) | Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины | |
| US20140060804A1 (en) | Well Cleaning Device | |
| US11293735B2 (en) | Multi-firing swivel head probe for electro-hydraulic fracturing in down hole fracking applications | |
| RU2248591C2 (ru) | Скважинный источник упругих колебаний | |
| US10533405B2 (en) | Seismic wave generating tool, such as a spark gap of an electric arc generation device | |
| RU2283951C1 (ru) | Электрогидравлическое импульсное устройство эгиу (варианты) | |
| WO2010151170A1 (ru) | Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины | |
| EP2443479A1 (en) | Electrical discharge acoustic source with bank of capacitors | |
| US10655412B2 (en) | Electro-hydraulic complex with a plasma discharger | |
| RU2132105C1 (ru) | Зарядное устройство емкостного накопителя | |
| RU76256U1 (ru) | Устройство для восстановления производительности водоносной скважины | |
| RU2208142C2 (ru) | Электрогидроударное устройство для активации нефтегазоносного пласта и способ питания его электричеством | |
| GB2471899A (en) | An electrode assembly for an electrical discharge acoustic source. | |
| RU2441133C2 (ru) | Способ и устройство для ликвидации прихватов бурового инструмента | |
| RU2447463C2 (ru) | Устройство для возбуждения мощных сейсмоакустических импульсов давления в глубоких скважинах | |
| RU2470330C2 (ru) | Способ и устройство для получения световых и ударных волн в жидкости | |
| EA017335B1 (ru) | Способ электропитания скважинных электроразрядных устройств | |
| EA011048B1 (ru) | Устройство для электрогидравлической обработки пласта |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |
|
| NF4A | Restoration of lapsed right to a eurasian patent |
Designated state(s): RU |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY RU |