RU2152513C1 - Device for acoustic action on face zone of productive pool - Google Patents
Device for acoustic action on face zone of productive pool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2152513C1 RU2152513C1 RU99110399A RU99110399A RU2152513C1 RU 2152513 C1 RU2152513 C1 RU 2152513C1 RU 99110399 A RU99110399 A RU 99110399A RU 99110399 A RU99110399 A RU 99110399A RU 2152513 C1 RU2152513 C1 RU 2152513C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic
- sensor
- hydrophone
- input
- unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для обработки нефтяных и газоконденсатных скважин. The invention relates to the oil and gas industry and is intended for the treatment of oil and gas condensate wells.
Известно устройство для акустического воздействия на призабойную зону продуктивных пластов [патент США N R1 23381, кл. 166-249], содержащее наземные индикаторный блок и блок питания, соединенные кабелем со скважинным прибором, включающим генератор, акустический излучатель и датчик. A device for acoustic impact on the bottomhole zone of reservoirs is known [US patent N R1 23381, class. 166-249], comprising a ground-based indicator unit and a power unit connected by a cable to a downhole tool including a generator, an acoustic emitter and a sensor.
Данное устройство не обеспечивает возможность управления режимом работы акустического излучателя, а следовательно, и эффективного воздействия на обрабатываемый пласт. Известно устройство для акустического воздействия на призабойную зону продуктивного пласта [пат. РФ N 2026970, кл. E 21 B 43/25], содержащее наземные индикаторный блок и блок питания, соединенный посредством кабеля со скважинным прибором, включающим генератор, излучатель и датчик. В состав наземной аппаратуры входят также микропроцессор и связанный с ним двухсторонней связью блок управления, один выход которого соединен с блоком питания, другой - с индикаторным блоком. Входы блока управления через кабель соединены с расположенными также в скважинном приборе локатором муфт и через преобразователь с датчиком. Скважинный прибор выполнен трехсекционным. Нижняя секция с размещенным в ней акустическим излучателем заполнена трансформаторным маслом и вакуумирована, средняя секция с установленным в ней генератором заполнена трансформаторным маслом не более чем на 1/2 объема под атмосферным давлением, а верхняя с размещенным в ней локатором муфт, преобразователем и датчиком сообщена с окружающей средой в месте размещения датчика. Кабель выполнен одножильным. This device does not provide the ability to control the operating mode of the acoustic emitter, and therefore, the effective impact on the treated formation. A device for acoustic impact on the bottomhole zone of the reservoir [US Pat. RF N 2026970, class E 21 B 43/25], comprising a ground-based indicator unit and a power unit connected via cable to a downhole tool including a generator, emitter and sensor. The ground-based equipment also includes a microprocessor and a control unit associated with it with two-way communication, one output of which is connected to the power supply, and the other to the indicator unit. The inputs of the control unit through a cable are connected to the locator of the couplings located also in the downhole tool and through the converter with the sensor. The downhole tool is made in three sections. The lower section with the acoustic emitter placed in it is filled with transformer oil and evacuated, the middle section with the generator installed in it is filled with transformer oil for no more than 1/2 volume at atmospheric pressure, and the upper section with the coupling locator, converter and sensor in it is in communication with environment at the location of the sensor. The cable is single-core.
Известное устройство по сравнению с аналогом, как отмечают авторы, обеспечивает увеличение эффективности акустического воздействия в 1,5-2 раза. The known device in comparison with the analogue, as the authors note, provides an increase in the effectiveness of acoustic exposure by 1.5-2 times.
Вместе с тем, необходимость чередования циклов "измерение" и "воздействие" увеличивает время определения величины оптимального воздействия на пласт. В течение цикла "воздействие" характеристики фильтрационных свойств могут измениться и не соответствовать определенной в цикле "измерение" величине воздействия. Т.е. поддержание постоянства оптимального воздействия затруднено. However, the need for alternating cycles of "measurement" and "impact" increases the time to determine the magnitude of the optimal impact on the reservoir. During the “exposure” cycle, the characteristics of the filtration properties may change and do not correspond to the exposure value determined in the “measurement” cycle. Those. maintaining constant optimal exposure is difficult.
Важно отметить, что необходимость помещения акустического излучателя в трансформаторное масло приводит к ослаблению величины мощности акустического излучения вследствие его рассеяния в масле. It is important to note that the need to place an acoustic emitter in transformer oil leads to a weakening of the acoustic radiation power due to its scattering in the oil.
Таким образом, известное устройство не обеспечивает необходимую эффективность воздействия на призабойную зону пласта и, кроме того, не является простым в конструктивном выполнении. Thus, the known device does not provide the necessary effectiveness of the impact on the bottomhole formation zone and, in addition, is not simple in design.
В основу настоящего изобретения поставлена задача создания устройства для акустического воздействия на призабойную зону продуктивных пластов, которое обеспечило бы повышение эффективности воздействия на пласт при снижении энергозатрат и времени воздействия за счет непрерывного контроля и обеспечения возможности корректировки режимов акустического воздействия на обрабатываемый пласт и было бы простым и компактным. The basis of the present invention is the task of creating a device for acoustic impact on the bottomhole zone of productive formations, which would provide increased efficiency of the impact on the formation while reducing energy costs and exposure time due to continuous monitoring and providing the ability to adjust the modes of acoustic impact on the treated formation and it would be simple and compact.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в устройство для акустического воздействия на призабойную зону продуктивных пластов, содержащее наземные индикаторный блок и блок питания, соединенные кабелем со скважинным прибором, состоящим из датчика и генератора, соединенного с акустическим излучателем, расположенным в нижней части скважинного прибора, согласно изобретению в скважинный прибор введены расположенные в его верхней части последовательно соединенные блоки опорного сигнала, сравнения и управления, выход которого соединен со вторым входом генератора, а в нижней части скважинного прибора дополнительно расположены датчик контроля уровня акустического излучения, имеющий акустический контакт с акустическим излучателем и подключенный ко второму входу блока сравнения, и конструктивно связанный с указанным датчиком гидрофон, выходы которого соединены со вторым входом блока управления и с наземным индикаторным блоком, при этом акустический излучатель, указанный датчик и гидрофон выполнены из пьезокерамики, а акустический излучатель и гидрофон в месте своего расположения имеют акустический контакт с корпусом скважинного прибора. The solution to this problem is provided by the fact that in the device for acoustic impact on the bottom-hole zone of productive formations, containing a ground-based indicator unit and a power supply unit, connected by a cable to the downhole tool, consisting of a sensor and a generator connected to an acoustic emitter located at the bottom of the downhole tool, according to the invention, series-connected blocks of the reference signal, comparison and control, the output of which with it is single with the second input of the generator, and in the lower part of the downhole tool there is additionally a sensor for monitoring the level of acoustic radiation, having acoustic contact with the acoustic emitter and connected to the second input of the comparison unit, and a hydrophone structurally connected to the specified sensor, the outputs of which are connected to the second input of the control unit and with a ground-based indicator unit, the acoustic emitter, said sensor and hydrophone made of piezoceramics, and the acoustic emitter and hydrophone in place their location have acoustic contact with the body of the downhole tool.
Наличие акустического контакта между излучателем и датчиком контроля уровня акустического излучения, а также между корпусом скважинного прибора и гидрофоном обеспечивает практически мгновенную корректировку выходных параметров генератора по их указанным связям с соответствующими блоками, введенными в скважинный прибор. Таким образом обеспечивается постоянная и максимальная мощность излучения и оптимальные режимы акустического воздействия на призабойную зону пласта при минимальном времени реакции. The presence of acoustic contact between the emitter and the sensor for monitoring the level of acoustic radiation, as well as between the body of the downhole tool and the hydrophone, provides an almost instantaneous adjustment of the output parameters of the generator according to their indicated connections with the corresponding blocks inserted into the downhole tool. This ensures a constant and maximum radiation power and optimal modes of acoustic impact on the bottomhole formation zone with a minimum reaction time.
Использование пьезокерамического акустического излучателя обеспечивает многочастотность излучения, что приводит к эффективному понижению кавитационной прочности скважинной среды и в свою очередь уменьшает и необходимые энергозатраты. The use of a piezoceramic acoustic emitter provides multi-frequency radiation, which leads to an effective decrease in the cavitational strength of the borehole medium and, in turn, reduces the required energy consumption.
Кроме того, снижение мощности генератора обеспечивается еще и тем, что акустический излучатель имеет непосредственный акустический контакт в месте своего расположения с корпусом скважинного прибора, практически исключая тем самым ослабление излучаемой акустической мощности (и не требуя дополнительных средств акустического согласования излучателя с окружающей средой, как-то в прототипе - наличие трансформаторного масла). Таким образом обеспечивается постоянное и максимальное воздействие акустического излучения при меньшей, чем в прототипе, мощности генератора и при непрерывной корректировке его параметров. In addition, a decrease in generator power is also ensured by the fact that the acoustic emitter has direct acoustic contact at its location with the body of the downhole tool, thereby virtually eliminating the attenuation of the radiated acoustic power (and without requiring additional means of acoustic matching of the emitter with the environment, such as then in the prototype - the presence of transformer oil). This ensures a constant and maximum impact of acoustic radiation with less than in the prototype generator power and with continuous adjustment of its parameters.
Использование гидрофона с его связями, помимо корректировки выходных характеристик генератора, обеспечивает непосредственную визуальную информацию кавитационных процессов в призабойной зоне пласта и их развитие во времени, т.е. динамику изменения фильтрационных свойств пласта и своевременную корректировку работы излучателя. The use of a hydrophone with its connections, in addition to adjusting the output characteristics of the generator, provides direct visual information on the cavitation processes in the bottomhole formation zone and their development over time, i.e. dynamics of changes in the filtration properties of the formation and timely adjustment of the emitter.
Выполнение акустического излучателя, датчика контроля уровня акустического излучения и гидрофона из пьезокерамики обеспечивает упрощение и четкость их акустического согласования между собой. The implementation of an acoustic emitter, a sensor for monitoring the level of acoustic radiation and a hydrophone made of piezoceramics provides a simplification and clarity of their acoustic matching with each other.
Предлагаемое устройство компактно и конструктивно проще по сравнению с прототипом. The proposed device is compact and structurally simpler in comparison with the prototype.
На фиг. 1 приведен эскиз устройства. In FIG. 1 shows a sketch of the device.
На фиг. 2 - конструктивная схема устройства. Предлагаемое устройство (фиг. 1) представляет собой наземную аппаратуру 1, соединенную кабелем 2 со скважинным прибором 3, спускаемым в скважину 4 до призабойной зоны 5 продуктивного пласта 6 через лубрикатор 7 до начала перфорации 8 указанной зоны 5. In FIG. 2 - structural diagram of the device. The proposed device (Fig. 1) is a ground-based
В состав наземной аппаратуры 1 входит блок 9 питания и индикаторный блок 17. The composition of the
Скважинный прибор 3 (фиг. 2) содержит расположенные в его верхней части последовательно соединенные блок 10 опорного сигнала, блок 11 сравнения, блок 12 управления и генератора 13, второй вход которого кабелем подключен к блоку 9 питания. Выход генератора 13 подключен к расположенному в нижней части скважинного прибора 3 излучателю 14, акустически связанному с датчиком 15 контроля уровня акустического излучения, который соединен со вторым входом блока 11 сравнения. Излучатель 14 имеет акустический контакт в месте расположения с корпусом скважинного прибора 3. Гидрофон 16 конструктивно связан с датчиком 15 и имеет непосредственный акустический контакт в месте своего расположения с корпусом скважинного прибора и соединен с наземным индикаторным блоком и вторым входом блока 12 управления. The downhole tool 3 (Fig. 2) contains located in its upper part in series connected block 10 of the reference signal, block 11 comparison, block 12 of the control and generator 13, the second input of which is connected by cable to the power unit 9. The output of the generator 13 is connected to the emitter 14 located at the bottom of the downhole tool 3, which is acoustically connected to the sensor 15 for monitoring the level of acoustic radiation, which is connected to the second input of the comparison unit 11. The emitter 14 has an acoustic contact at the location with the body of the downhole tool 3. The hydrophone 16 is structurally connected to the sensor 15 and has direct acoustic contact at its location with the body of the downhole tool and is connected to the ground indicator unit and the second input of the control unit 12.
Предлагаемое устройство выполнено на базе стандартных блоков. The proposed device is based on standard blocks.
Излучатель 14, датчик 15 контроля уровня акустического излучения и гидрофон 16 выполнены из набора (отдельных) пьезокерамических цилиндров с определенной толщиной стенок, обеспечивающих необходимые рабочие частоты и выполняющих разные функции - излучателя 14, датчика 15 и гидрофона 16. The emitter 14, the sensor 15 controls the level of acoustic radiation and the hydrophone 16 is made of a set of (separate) piezoceramic cylinders with a certain wall thickness, providing the necessary operating frequencies and performing different functions - the emitter 14, the sensor 15 and the hydrophone 16.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
В работающую скважину 4 через лубрикатор 7 спускают скважинный прибор 3 до начала перфорации 8 призабойной зоны 5 продуктивного пласта 6. Начало перфорации 8 контролируется гидрофоном 16, который фиксирует акустический шум, вызванный появлением притока флюида, и передает сигнал на индикаторный блок 17 для визуализации рабочей точки, и через блок 12 управления на генератор 13 для его включения. Блок 9 питания подает напряжение на генератор 13, который выдает электрическое напряжение на излучатель 14, последний генерирует акустические волны в призабойную зону 5 пласта 6 и одновременно механически воздействует на датчик 15, акустически связанный с ним. Амплитуда излучаемой акустической волны пропорциональна амплитудам радиального и аксиального механических колебаний элементов излучателя 14, а поэтому и величине электрического сигнала, вырабатываемого датчиком 15 контроля уровня акустического излучения. Этот сигнал поступает в блок 11 сравнения, где он сравнивается с сигналом блока 10 опорного сигнала. Величина опорного сигнала соответствует одной из рабочих частот излучения излучателя 14. При изменении характеристик сигнала датчика 15, вызванного факторами призабойной зоны 5 (температура, давление, величина присоединенной массы и т.п.) на выходе блока 11 сравнения формируется разностный сигнал, который через блок 12 управления поступает на второй вход генератора 13. Этот сигнал служит для управления работой генератора 13, изменяя его выходные параметры для обеспечения максимального для данного пласта 6 акустического излучения излучателя 14, соответствующего характеристикам сигнала блока 11 опорного сигнала. A downhole tool 3 is lowered into a working well 4 through a lubricator 7 before the perforation 8 of the bottomhole zone 5 of the reservoir 6 begins. The perforation 8 is controlled by a hydrophone 16, which captures the acoustic noise caused by the appearance of fluid influx and transmits a signal to the indicator unit 17 to visualize the operating point , and through the control unit 12 to the generator 13 to turn it on. The power supply unit 9 supplies voltage to a generator 13, which provides electric voltage to the emitter 14, the latter generates acoustic waves in the bottomhole zone 5 of the formation 6 and simultaneously mechanically acts on the sensor 15, acoustically connected to it. The amplitude of the emitted acoustic wave is proportional to the amplitudes of the radial and axial mechanical vibrations of the elements of the emitter 14, and therefore the magnitude of the electrical signal generated by the sensor 15 controls the level of acoustic radiation. This signal enters the comparison unit 11, where it is compared with the signal of the reference signal unit 10. The value of the reference signal corresponds to one of the operating frequencies of the radiation of the emitter 14. When changing the characteristics of the signal of the sensor 15 caused by factors of the bottom-hole zone 5 (temperature, pressure, magnitude of the attached mass, etc.), a difference signal is generated at the output of the comparison unit 11, which through the block 12 control is supplied to the second input of the generator 13. This signal is used to control the operation of the generator 13, changing its output parameters to ensure maximum acoustic emission for the given formation 6 of the emitter 14, corresponding to the signal characteristics of the block 11 of the reference signal.
Дополнительной корректировкой работы генератора 13 служит сигнал, непрерывно поступающий со второго выхода гидрофона 16 через блок 12 управления, который является сигналом обратной связи среды пласта 6 на акустическое воздействие на него акустического излучателя 14. Этот же сигнал поступает и на индикаторный блок 17, который обеспечивает визуализацию и контроль динамики развития кавитационных процессов в призабойной зоне 5, а следовательно и фильтрационных свойств скважины. An additional adjustment to the operation of the generator 13 is a signal that continuously arrives from the second output of the hydrophone 16 through the control unit 12, which is a feedback signal of the formation environment 6 to the acoustic effect of the acoustic emitter 14. The same signal is also transmitted to the indicator unit 17, which provides visualization and monitoring the dynamics of the development of cavitation processes in the bottomhole zone 5, and therefore the filtration properties of the well.
Как показали эксперименты, при воздействии на смесь углеводородов даже двумя частотами акустического излучателя, кавитационная прочность указанной среды снижается в 5 раз по сравнению с прототипом. As experiments have shown, when exposed to a mixture of hydrocarbons even with two frequencies of an acoustic emitter, the cavitational strength of this medium decreases by 5 times compared to the prototype.
Мощность генератора, затрачиваемая на возникновение процесса развитой кавитации в этих условиях, также уменьшается в 5 раз. The generator power spent on the occurrence of the developed cavitation process under these conditions also decreases by 5 times.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает увеличение эффективности акустического воздействия на призабойную зону. Thus, the proposed device provides an increase in the effectiveness of acoustic impact on the bottomhole zone.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA98116176 | 1998-11-24 | ||
| UA98116176A UA28132C2 (en) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | Appliance for acoustic effect on critical area of formation of productive beds |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2152513C1 true RU2152513C1 (en) | 2000-07-10 |
Family
ID=21689314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99110399A RU2152513C1 (en) | 1998-11-24 | 1999-05-24 | Device for acoustic action on face zone of productive pool |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2152513C1 (en) |
| UA (1) | UA28132C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003012249A1 (en) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Viktor Sergeevich Podobed | Device for the acoustic action on a oil and gas-bearing formation |
| WO2003023183A1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Nicolai Michailovich Pelykhaty | Device for acoustical stimulation on a bottom-hole area of productive formations |
-
1998
- 1998-11-24 UA UA98116176A patent/UA28132C2/en unknown
-
1999
- 1999-05-24 RU RU99110399A patent/RU2152513C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Рекомендации по виброреагентному восстановлению производительности скважин. - М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1980, с.82-96. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003012249A1 (en) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Viktor Sergeevich Podobed | Device for the acoustic action on a oil and gas-bearing formation |
| WO2003023183A1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Nicolai Michailovich Pelykhaty | Device for acoustical stimulation on a bottom-hole area of productive formations |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA28132C2 (en) | 2000-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2305181C2 (en) | System, method (variants) and device for well bore cavity depth determination | |
| CA3041475C (en) | Nonlinear acoustic downhole pore pressure measurements | |
| US20140246191A1 (en) | System and method for increasing production capacity of oil, gas and water wells | |
| RU2630012C1 (en) | Method and for ultrasonic intensification of oil production and device for its implementation | |
| US12091967B2 (en) | Using fiber optic sensing to establish location, amplitude and shape of a standing wave created within a wellbore | |
| RU2152513C1 (en) | Device for acoustic action on face zone of productive pool | |
| Mullakaev et al. | An ultrasonic technology for productivity restoration in low-flow boreholes | |
| RU2312980C1 (en) | Method and device for oil recovery increase | |
| RU2026970C1 (en) | Device for acoustic stimulation of bottom-hole zone of producing formations | |
| RU1144448C (en) | Method of exploitation of gas-condensate and oil seams | |
| RU76958U1 (en) | DEVICE FOR ACOUSTIC INFLUENCE ON OIL AND GAS-BASED LAYER | |
| RU2140534C1 (en) | Method for acoustically affecting oil-and-gas-bearing formation | |
| RU2094590C1 (en) | Method for vibrating cementation of casing pipes in wells | |
| RU2699421C1 (en) | Method of acoustic impact on well | |
| WO2011010099A1 (en) | A method for stimulating a subsurface target material and associated apparatus | |
| WO2019074390A1 (en) | Immersible ultrasonic transmitter | |
| WO2001012947A1 (en) | Method and device for restoring the permeability of the space adjacent to wells in a production horizon | |
| RU2282020C2 (en) | Oil production method | |
| SU1744271A1 (en) | Method for degassing coal seams | |
| RU2456442C2 (en) | Method of acoustical impact on oil formation, and device for its implementation | |
| RU2131517C1 (en) | Method of preventing gas-dynamic phenomena in driving of development workings | |
| SU989048A1 (en) | Apparatus for thermoacoustic action upon oil-bearing formation | |
| EP1266121B1 (en) | Methods for improving oil production | |
| SU1032420A1 (en) | Acoustic well-logging method | |
| RU2052085C1 (en) | Equipment for action on media contacting borehole |