RU120997U1

RU120997U1 - DEVICE FOR REPEATED IMPLOSION

Info

Publication number: RU120997U1
Application number: RU2012104808/03U
Authority: RU
Inventors: Леонид Владимирович Кузик; Николай Владимирович Кашин
Original assignee: Леонид Владимирович Кузик; Николай Владимирович Кашин
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2012-10-10

Abstract

Устройство для многократной имплозии, содержащее имплозионную камеру с расширенным участком с окнами, плунжер, соединенный со штангами, клапанное седло, клапан с пружиной, отличающееся тем, что между имплозионной камерой с расширенным участком с окнами и нижней частью колонны насосно-компрессорных труб установлен цилиндр с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру имплозионной камеры, при этом длина плунжера превышает всю длину расширенного участка имплозионной камеры, от его нижней части до нижней части установленного цилиндра. A device for multiple implosion, containing an implosion chamber with an expanded section with windows, a plunger connected to the rods, a valve seat, a valve with a spring, characterized in that a cylinder is installed between the implosion chamber with an expanded section with windows and the lower part with an inner diameter equal to the inner diameter of the implosion chamber, while the length of the plunger exceeds the entire length of the expanded section of the implosion chamber, from its lower part to the lower part of the installed cylinder.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для повышения нефтеотдачи добывающих и увеличения приемистости нагнетательных скважин, при многократном гидроимпульсном воздействии на пласт методом депрессии.The utility model relates to the oil industry and can be used to increase oil recovery and increase the injectivity of injection wells, with multiple hydroimpulse effects on the reservoir by the depression method.

Известны имплозионные устройства, обеспечивающие многократные гидроимпульсные воздействия на призабойную зону пласта [Попов А.А. «Имплозия в процессах нефтедобычи». М.: Недра. 1996 г. с.68-71, 106-108, 115-116, патент №2303691 МПК Е21В 37/00],Known implosion devices that provide multiple hydroimpulse effects on the bottomhole formation zone [Popov A.A. "Implosion in oil production processes." M .: Subsoil. 1996, pp. 68-71, 106-108, 115-116, patent No. 2303691 IPC ЕВВ 37/00],

Наиболее близким к заявляемому изобретению по своей технической сущности является устройство для многократной имплозии [Попов А.А, «Имплозия в процессах нефтедобычи». М.: Недра. 1996 г. с.113-115], содержащее имплозионную камеру с расширенным участком с окнами, канат (штанги), соединенный с плунжером, клапанное седло, клапан с пружиной, а все устройство спускается в скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ).Closest to the claimed invention in its technical essence is a device for multiple implosion [Popov A.A., “Implosion in oil production processes”. M .: Subsoil. 1996, p.113-115], containing an implosion chamber with an expanded section with windows, a rope (rods) connected to a plunger, a valve seat, a valve with a spring, and the entire device is lowered into the well on a tubing string (tubing) .

Принцип работы устройства заключается в том, что при поднятии штанг с плунжером, клапан с пружиной закрывается и в имплозионной камере создается разрежение. С момента достижения нижним концом плунжера расширенного участка с окнами имплозионной камеры, скважинная жидкость как из колонны НКТ, так и из затрубного пространства устремляется в нижнюю часть имплозионной камеры, создавая сначала в зоне окон расширенного участка имплозионной камеры импульс депрессии, а затем гидравлический удар в нижней части имплозионной камеры. Под действием потока жидкости подпружиненный клапан открывается, раскрывая имплозионную камеру, и импульс давления воздействует на обрабатываемый интервал пласта, через перфорационные отверстия обсадной трубы.The principle of operation of the device is that when lifting the rods with a plunger, the valve with the spring closes and a vacuum is created in the implosion chamber. From the moment the lower end of the plunger reaches the expanded section with the windows of the implosion chamber, the borehole fluid both from the tubing string and from the annulus rushes into the lower part of the implosion chamber, creating a depression pulse first in the window zone of the expanded section of the implosion chamber, and then a hydraulic shock in the lower parts of the implosion chamber. Under the action of the fluid flow, the spring-loaded valve opens, opening the implosion chamber, and a pressure pulse acts on the treated interval of the formation through the perforation holes of the casing.

Недостатком такой конструкции устройства для многократной имплозии является невозможность его использования в качестве устройства для депрессионного воздействия на пласт, например, для очистки призабойной зоны скважины (в этом случае, расширенный участок с окнами имплозионной камеры располагается напротив перфорационных отверстий обсадной трубы), т.е. в этом устройстве используется только энергия гидравлического удара и не используется зона, где возникает импульс депрессии. Это связано с тем, что при подъеме плунжера и входе его в расширенный участок с окнами, скважинная жидкость поступает в имплозионную камеру не только и не столько из обрабатываемого участка пласта, т.е. из пространства между перфорационными отверстиями обсадной трубы и расширенным участком с окнами имплозионной камеры, а большей частью из колонны НКТ, расположенной выше расширенной части имплозионной камеры, обтекая при этом, плунжер, находящийся в это время в расширенном участке. Это обстоятельство существенно снижает эффект депрессии в зоне, примыкающей к перфорационным отверстиям обсадной трубы. Т.е. эффект от депрессии на пласт становится менее значительным.The disadvantage of this design of the device for multiple implosion is the impossibility of using it as a device for depressing the formation, for example, for cleaning the bottomhole zone of the well (in this case, the extended section with the windows of the implosion chamber is opposite the perforation holes of the casing), i.e. this device uses only the energy of water hammer and does not use the zone where the pulse of depression occurs. This is due to the fact that when the plunger is raised and it enters the extended section with windows, the borehole fluid enters the implosion chamber not only and not so much from the treated section of the formation, i.e. from the space between the perforation holes of the casing and the enlarged section with the windows of the implosion chamber, and for the most part from the tubing string located above the expanded part of the implosion chamber, while flowing around the plunger located at that time in the expanded section. This circumstance significantly reduces the effect of depression in the area adjacent to the perforation holes of the casing. Those. the effect of depression on the reservoir becomes less significant.

Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции для расширения функциональных возможностей устройства для многократной имплозии, обеспечивающей эффективную очистку призабойной зоны методом депрессии.The objective of the utility model is to improve the design to expand the functionality of the device for multiple implosion, which ensures effective cleaning of the bottomhole zone by the method of depression.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для многократной имплозии, содержащим имплозионную камеру с расширенным участком с окнами, штанги, соединенные с плунжером, седло клапана, клапан с пружиной, между имплозионной камерой с расширенным участком с окнами и нижней частью колонны насосно-компрессорных труб установлен цилиндр, с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру имплозионной камеры, а длина плунжера превышает всю длину расширенного участка, от его нижней части до нижней части цилиндра, а скважинная жидкость, после прохождения имплозионной камеры, клапанного седла и клапана с пружиной, направляется вниз, в ту часть скважины, которая находится ниже обрабатываемого интервала. При этом, расширенный участок с окнами выполнен с максимально допустимым диаметром, обеспечивающим минимально допустимый радиальный зазор между внутренним диаметром обсадной трубы и наружным диаметром расширенного участка с окнами.This object is achieved in that in a device for multiple implosion containing an implosion chamber with an expanded section with windows, rods connected to the plunger, a valve seat, a valve with a spring, between an implosion chamber with an expanded section with windows and the lower part of the tubing string a cylinder is installed with an inner diameter equal to the inner diameter of the implosion chamber, and the length of the plunger exceeds the entire length of the expanded section, from its lower part to the lower part of the cylinder, and the borehole fluid , after passing the implosion chamber, valve seat and valve with a spring, it is directed down to that part of the well that is below the treated interval. In this case, the expanded section with the windows is made with the maximum allowable diameter, providing the minimum allowable radial clearance between the inner diameter of the casing and the outer diameter of the expanded section with the windows.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет использовать эффект депрессии в зоне обрабатываемого пласта, создаваемый в расширенном участке имплозионной камеры, за счет исключения поступления скважинной жидкости из колонны НКТ в момент возникновения импульса депрессии, путем перекрытия плунжером цилиндра, расположенного между расширенным участком имплозионной камеры и колонной НКТ. Это обуславливает поступление флюида исключительно из пласта через перфорационные отверстия обсадной трубы и, частично, скважинной жидкости находящейся выше устройства, в зазоры между расширенным участком с окнами и обсадной трубой.Thus, the proposed technical solution allows you to use the effect of depression in the zone of the treated formation, created in the expanded section of the implosion chamber, by eliminating the flow of well fluid from the tubing string at the time of the depression pulse by blocking with a plunger a cylinder located between the expanded section of the implosion chamber and the column Tubing. This causes the fluid to flow exclusively from the formation through the perforations of the casing and, in part, the borehole fluid of the device above, into the gaps between the expanded area with the windows and the casing.

На Фиг.1 схематично изображено устройство для многократной имплозии.Figure 1 schematically shows a device for multiple implosion.

Устройство для многократной имплозии состоит из имплозионной камеры 1 с расширенным участком 2 с окнами 3, штанг 4, плунжера 5, клапанного седла 6, клапана 7 с пружиной 8, цилиндра 9, установленного между имплозионной камерой 1 с расширенным участком 2 с окнами 3 и нижней частью колонны насосно-компрессорных труб, при этом, длина плунжера 5 превышает всю длину расширенного участка 2 имплозионной камеры 1, от его нижней части до нижней части установленного цилиндра 9. Цилиндр 9 соединен переводником с колонной насосно-компрессионных труб (НКТ) 10. Устройство для многократной имплозионной обработки скважин расположено в обсадной трубе 11.A device for multiple implosion consists of an implosion chamber 1 with an expanded section 2 with windows 3, rods 4, a plunger 5, a valve seat 6, a valve 7 with a spring 8, a cylinder 9 installed between the implosion chamber 1 with an expanded section 2 with windows 3 and a lower part of the tubing string, while the length of the plunger 5 exceeds the entire length of the expanded section 2 of the implosion chamber 1, from its lower part to the lower part of the installed cylinder 9. The cylinder 9 is connected by a sub to the tubing string (tubing) 10. The property for multiple implosion treatment of wells is located in the casing 11.

Устройство для многократной имплозии работает следующим образом.A device for multiple implosion works as follows.

В скважину, заполненную жидкостью, на насосно-компрессорных трубах 10 спускают устройство так, чтобы окна 3 расширенного участка 2 имплозионноьй камеры 1 располагались на уровне заданного интервала обработки пласта (условно не показан), напротив перфорационных отверстий обсадной трубы 11. Затем, с помощью штанг 4 плунжер 5 спускается вниз до упора в клапанное седло 6. При подъеме штанги 4 с плунжером 5 со скоростью 0,7÷1 м/с в имплозионной камере 1, закрытой снизу клапаном 7 с пружиной 8, создается разрежение под плунжером. При дальнейшем подъеме, верхняя часть плунжера 5 проходит расширенный участок 2 имплозионной камеры 1 и входит в цилиндр 9, установленный между имплозионной камерой 1 с расширенным участком 2 с окнами 3 и нижней частью колонны насосно-компрессорных труб. Учитывая, что длина плунжера 5 превышает всю длину расширенного участка 2 имплозионной камеры 1, от его нижней части до нижней части установленного цилиндра 9, нижняя часть плунжера 5 будет все еще находиться в имплозионной камере 1. При достижении нижней частью плунжера 5 расширенного участка 2 имплозионной камеры 1, скважинная жидкость из внутрискважинного пространства, непосредственно примыкающего к обрабатываемой зоне пласта и частично из затрубного пространства (в зазоры между расширенным участком 2 и обсадной трубой 11), со скоростью 120÷150 м/с устремляется в имплозионную камеру 1, создавая в нижней части гидравлический удар с продолжительностью 0,05÷0,1 сек, а в расширенном участке 2 имплозионной камеры 1 импульс депрессии с такой же продолжительностью. Далее поток жидкости открывает клапан 7 с пружиной 8 и жидкость поступает в ту часть скважины, которая находится ниже обрабатываемого интервала пласта.The device is lowered into the well filled with fluid on the tubing 10 so that the windows 3 of the expanded section 2 of the implosion chamber 1 are located at the level of the specified interval for processing the formation (not shown conditionally), opposite the perforation holes of the casing 11. Then, using rods 4, the plunger 5 goes down all the way into the valve seat 6. When lifting the rod 4 with the plunger 5 at a speed of 0.7 ÷ 1 m / s in the implosion chamber 1, closed from the bottom by the valve 7 with the spring 8, a vacuum is created under the plunger. With further rise, the upper part of the plunger 5 passes the extended section 2 of the implosion chamber 1 and enters the cylinder 9, installed between the implosion chamber 1 with the expanded section 2 with windows 3 and the lower part of the tubing string. Given that the length of the plunger 5 exceeds the entire length of the expanded section 2 of the implosion chamber 1, from its lower part to the lower part of the installed cylinder 9, the lower part of the plunger 5 will still be in the implosion chamber 1. When the lower part of the plunger 5 reaches the expanded section 2 of the implosion chamber 1, the borehole fluid from the downhole space directly adjacent to the treated zone of the formation and partially from the annulus (into the gaps between the expanded section 2 and the casing 11), with a speed of 120 ÷ 150 m / s rushes into the implosion chamber 1, creating a hydraulic shock in the lower part with a duration of 0.05 ÷ 0.1 sec, and a depression pulse with the same duration in the extended section 2 of the implosion chamber 1. Next, the fluid flow opens the valve 7 with the spring 8 and the fluid enters the part of the well that is below the processed interval of the reservoir.

Одновременно с этим, в расширенный участок 2 имплозионной камеры 1, за счет создания высокоамплитудного импульса депрессии (перепада давления между пластом и зоной окон 3), импульсно поступает порция флюида из пласта, т.е. происходит очистка обрабатываемой зоны пласта от кольматантов депрессионным методом..At the same time, in the expanded section 2 of the implosion chamber 1, due to the creation of a high-amplitude depression pulse (pressure drop between the formation and the window zone 3), a portion of the fluid from the formation, i.e. there is a cleaning of the treated zone of the formation of colmatants by the depressive method ..

Затем цикл повторяется, что позволяет за одну спускоподъемную операцию осуществить многократные импульсы депрессии в призабойной зоне скважины.Then the cycle repeats, which allows for multiple tripping depression pulses in the bottomhole zone of the well in one trip.

Claims

A device for multiple implosion, comprising an implosion chamber with an expanded section with windows, a plunger connected to the rods, a valve seat, a valve with a spring, characterized in that a cylinder with an implantation chamber with an expanded section with windows and the bottom of the tubing string is installed the inner diameter equal to the inner diameter of the implosion chamber, while the length of the plunger exceeds the entire length of the extended section of the implosion chamber, from its lower part to the lower part of the installed cylinder pa