RU2155862C1 - Device for stimulation of well bottom-hole zone by differential pressure pulse - Google Patents

Device for stimulation of well bottom-hole zone by differential pressure pulse Download PDF

Info

Publication number
RU2155862C1
RU2155862C1 RU99108393A RU99108393A RU2155862C1 RU 2155862 C1 RU2155862 C1 RU 2155862C1 RU 99108393 A RU99108393 A RU 99108393A RU 99108393 A RU99108393 A RU 99108393A RU 2155862 C1 RU2155862 C1 RU 2155862C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
tubing string
zone
sealing member
plunger
Prior art date
Application number
RU99108393A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.Ш. Залятов
Н.Г. Ибрагимов
В.Г. Фадеев
Мирзахан Атакиши оглы Джафаров
Original Assignee
НГДУ "Альметьевнефть" АО "Татнефть"
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 НГДУ "Альметьевнефть" АО "Татнефть" filed Critical НГДУ "Альметьевнефть" АО "Татнефть"
Priority to RU99108393A priority Critical patent/RU2155862C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2155862C1 publication Critical patent/RU2155862C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

FIELD: oil producing industry; devices for increase of production rate of wells operating by means of deep-well sucker-rod pumping plants. SUBSTANCE: device has cylindrical body with side holes and plug in lower end part. Located in body for reciprocation is plunger with valve. Installed on tubing string is branch pipe carrying sealing member. Device body is telescopically installed on tubing string branch pipe for axial motion and engagement with sealing member through movable stop. Sealing member is in form of hollow cylindrical flexible collar with holes made in its middle part. EFFECT: higher efficiency of bottom-hole formation zone due to effect of multiple pulses of differential pressure and creation of cyclic sign- varying pressure gradients in zone of drainage with simultaneous pumping out of fluid from well. 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для воздействия на призабойную зону импульсом депрессии с целью повышения производительности скважин, эксплуатирующихся штанговыми глубинно-насосными установками. The invention relates to the oil industry, in particular to devices for impacting the bottom-hole zone with a depression pulse in order to increase the productivity of wells operated by rod-type deep-well pumping units.

Известно устройство для создания мгновенных депрессий на пласт, включающее колонну насосно-компрессорных труб с пусковыми отверстиями и подвижным колонным узлом над пакером и перфорированный хвостовик [1]. A device for creating instantaneous depressions on the reservoir, including a tubing string with start-up holes and a movable column assembly above the packer and a perforated liner [1].

Недостатком известного устройства является использование специального оборудования (подъемник, компрессор) при низкой производительности и трудоемкость проводимых операций по созданию импульсов мгновенных депрессий на пласт. A disadvantage of the known device is the use of special equipment (lift, compressor) at low productivity and the complexity of the operations to create pulses of instantaneous depressions on the reservoir.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для создания депрессии на пласт, включающее колонну насосно-компрессорных труб, снабженную в нижней части разрывной диафрагмой и уплотнительным элементом, установленным между верхним подвижным и нижним неподвижным упорами. Уплотнительный элемент выполнен в виде пустотелой цилиндрической упругой манжеты с отверстиями в верхней части и снабжен с внутренней стороны цилиндрической пружиной и который в момент разрыва диафрагмы перекрывает затрубное пространство скважины [2]. Closest to the proposed invention in technical essence is a device for creating depression on the formation, including a tubing string provided with a bursting diaphragm in the lower part and a sealing element installed between the upper movable and lower fixed stops. The sealing element is made in the form of a hollow cylindrical elastic cuff with holes in the upper part and is provided with a cylindrical spring on the inside and which at the moment of diaphragm rupture blocks the annulus of the well [2].

Данное устройство не обеспечивает создание многократных импульсов депрессии для качественной очистки призабойной зоны пласта без дополнительных многократных спускоподъемных операций. Резкий гидравлический удар в момент создания глубокой разовой депрессии может привести к разрушению призабойной зоны и смятию эксплуатационной колонны скважины. Кроме того, в процессе воздействия не обеспечивается создание циклических знакопеременных градиентов давлений, обуславливающих колебательно-волновые движения флюидов в зоне дренирования, благоприятно влияющих на процесс очистки призабойной зоны пласта от кольматирующих частиц. This device does not provide the creation of multiple pulses of depression for high-quality cleaning of the bottomhole formation zone without additional multiple tripping operations. A sharp hydraulic shock at the time of creating a deep one-time depression can lead to the destruction of the bottom-hole zone and the collapse of the production casing of the well. In addition, in the process of exposure, the creation of cyclic alternating pressure gradients is not ensured, which determine vibrational-wave movements of fluids in the drainage zone, which favorably affect the process of cleaning the bottom-hole formation zone from clogging particles.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки призабойной зоны пласта за счет обеспечения многократных импульсов депрессии и создание циклических знакопеременных градиентов давлений в зоне дренирования с одновременной откачкой жидкости из скважины. The aim of the invention is to increase the efficiency of cleaning the bottom-hole zone of the reservoir by providing multiple pulses of depression and the creation of cyclic alternating pressure gradients in the drainage zone while pumping fluid from the well.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для воздействия на призабойную зону скважины импульсом депрессии снабжено цилиндрическим корпусом с боковыми отверстиями и с заглушкой в нижней торцевой части, в котором размещен с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с клапаном. Цилиндрический корпус телескопический установлен на патрубке колонны насосно-компрессорных труб с возможностью осевого перемещения и взаимодействия через подвижный упор с уплотнительным элементом, также установлен на патрубке. При этом отверстие манжеты уплотнительного элемента выполнены в средней ее части. This goal is achieved in that the device for influencing the bottom hole of the well with a depression pulse is equipped with a cylindrical body with side openings and with a plug in the lower end part, in which the plunger with valve is arranged for reciprocating movement. A telescopic cylindrical housing is installed on the pipe nozzle of the tubing string with the possibility of axial movement and interaction through a movable stop with a sealing element, also mounted on the pipe. The opening of the cuff of the sealing element is made in its middle part.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, установленное в скважине; на фиг.2 - показан узел уплотнительного элемента в момент создания импульса депрессии. In FIG. 1 shows the proposed device installed in the well; figure 2 - shows the node of the sealing element at the time of creation of the pulse of depression.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с заглушкой 2 с боковыми отверстиями 3, гидродинамически связывающие внутреннюю полость корпуса 1 с затрубным пространством скважины 4 и продуктивным пластом 5. Плунжер 6 с нагнетательным клапаном 7, размещенным в корпусе 1, при помощи колонны штанг 8 соединен со станком-качалкой (на фиг. не показан). Корпус 1 верхним концом через переводник 9 жестко соединен с подвижным упором 10, телескопически установленным на патрубке 11, который закреплен на колонне насосно-компрессорных труб 12. Уплотнительный элемент в виде упругой пустотелой цилиндрической манжеты 13 с радиальными отверстиями 14 и цилиндрической пружиной 15, соосно размещенной в ней, установлен на патрубке 11 между упорами 16 и 10, которые имеют центраторы 17 и 18. The device consists of a cylindrical housing 1 with a plug 2 with side holes 3, hydrodynamically connecting the internal cavity of the housing 1 with the annulus of the well 4 and the reservoir 5. The plunger 6 with a discharge valve 7 located in the housing 1 is connected to the machine using a rod string 8 a rocking chair (not shown in FIG.). The housing 1 with its upper end through a sub 9 is rigidly connected to a movable stop 10 telescopically mounted on a pipe 11, which is mounted on a tubing string 12. A sealing element in the form of an elastic hollow cylindrical sleeve 13 with radial holes 14 and a coil spring 15 coaxially placed in it, installed on the pipe 11 between the stops 16 and 10, which have centralizers 17 and 18.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Устройство без плунжера 6 опускается на колонне насосно-компрессорных труб 12 в скважину 4. Во время спуска устройства в скважину подвижный упор находится в крайнем нижнем положении и при помощи срезных штифтов (на фиг. 1, 2 не показаны) фиксируется на ограничителе патрубка 11. Манжета 13 благодаря пружине 15 находится в растянутом состоянии с наружным диаметром меньшим, чем внутренний диаметр эксплуатационной колонны скважины 4. A device without a plunger 6 is lowered onto the string of tubing 12 into the well 4. During the descent of the device into the well, the movable stop is in its lowest position and is fixed with shear pins (not shown in Figs. 1, 2) on the stop of the nozzle 11. The cuff 13 due to the spring 15 is in a stretched state with an outer diameter smaller than the inner diameter of the production casing 4.

В процессе спуска устройства давление внутри манжеты 13 выравнивается с давлением в скважине благодаря поступлению жидкости по радиальным отверстиям 14, а центраторы 17 и 18 предохраняют ее от протирания о стенки скважины 4. During the descent of the device, the pressure inside the cuff 13 is aligned with the pressure in the well due to the flow of fluid through the radial holes 14, and the centralizers 17 and 18 protect it from rubbing against the walls of the well 4.

Устройство устанавливается в скважине 4 таким образом, что корпус 1 находится напротив обрабатываемого пласта 5, а манжета 13 выше его кровли. Далее спускается плунжер 6 на колонне штанг 8 и устанавливается в корпусе 1. При этом длина хода плунжера 6 выбирается такой, чтобы обеспечивалось открытие боковых отверстий 3 при крайнем верхнем и закрытие при крайнем нижнем положении плунжера 6. The device is installed in the well 4 in such a way that the housing 1 is opposite the treated formation 5, and the cuff 13 is above its roof. Next, the plunger 6 descends on the rod string 8 and is installed in the housing 1. In this case, the stroke length of the plunger 6 is selected so that the side holes 3 are opened at the topmost position and closed at the lowest position of the plunger 6.

Рабочий объем в корпусе 1, длина хода плунжера 6, расположение и диаметр отверстий 3 выбираются исходя из параметров конкретной скважины и обрабатываемого пласта. The working volume in the housing 1, the stroke length of the plunger 6, the location and diameter of the holes 3 are selected based on the parameters of a particular well and the treated formation.

При ходе колонны штанг 8 и связанного с ней плунжера 6 вниз открывается клапан 7, перекрываются отверстия 3 корпуса 1 и жидкость перекачивается в пространство, находящееся над клапаном 7. В момент начала хода плунжера 6 вверх клапан 7 закрывается и под ним в корпусе 1 создается разрежение. Причем чем выше перемещение плунжера, тем меньше давление в полости разрежения корпуса 1. При этом за счет разности давления в полости разрежения и забойного давления в скважине 4 создается вертикальная выталкивающая сила, которая действует на заглушку 2 корпуса 1. Под действием этой силы корпус 1 и жестко соединенный с ним подвижный упор 10, разрушая срезные штифты, перемещается вверх. Упор 10, преодолевая упругую силу пружины 15, прижимает манжету 13 и диаметрально ее расширяет. Радиальные отверстия 14 в момент касания со стенкой скважины 4 прикрываются, а жидкость, находящаяся во внутренней полости манжеты 13, обуславливает равномерное распространение давления сжатия в ней. При достижении опорной поверхности переводника 9 нижнего торца ограничителя патрубка 11 затрубное пространство оказывается надежно перекрытым манжетой 13. During the course of the column string 8 and the associated plunger 6 down, the valve 7 opens, the openings 3 of the housing 1 are closed and the fluid is pumped into the space above the valve 7. At the beginning of the upward movement of the plunger 6, the valve 7 closes and a vacuum is created under it in the housing 1 . Moreover, the higher the movement of the plunger, the lower the pressure in the rarefaction cavity of the housing 1. In this case, due to the difference in pressure in the vacuum cavity and the bottomhole pressure in the well 4, a vertical buoyant force is created that acts on the plug 2 of the housing 1. Under the action of this force, the housing 1 and the movable stop 10 rigidly connected to it, destroying the shear pins, moves up. The emphasis 10, overcoming the elastic force of the spring 15, presses the cuff 13 and expands it diametrically. The radial holes 14 at the moment of contact with the wall of the well 4 are covered, and the liquid located in the inner cavity of the cuff 13 causes a uniform distribution of the compression pressure in it. Upon reaching the supporting surface of the sub 9 of the lower end of the limiter of the pipe 11, the annular space is reliably closed by the cuff 13.

Плунжер 6 продолжает движение вверх и к моменту открытия отверстия 3 происходит максимальное разрежение в корпусе 1. Жидкость из-под манжетной и прискважинной зон устремляется в корпус 1. При этом под манжетой 13 в забое скважины 4 происходит глубокий импульс депрессии, вызывающий ускоренное движение флюида в призабойной зоне, и распространяющийся в соответствии с пъезопроводностью пласта 5. После выравнивания давления жидкости в корпусе 1 с текущим забойным давлением корпус 1 с подвижным упором 10 за счет собственного веса и упругой силы сжатия пружины 15 перемещается вниз. При этом манжета 13, диаметрально уменьшаясь, разгерметизирует затрубное пространство скважины. Гидростатическое давление столба жидкости, находящейся над уплотнительным элементом, моментально передается в забой скважины и создает импульс давления, который также распространяется в призабойной зоне скважины. Plunger 6 continues to move upward and by the time of opening of hole 3, the maximum rarefaction occurs in housing 1. Fluid from under the cuff and borehole zones rushes into housing 1. At the same time, a deep depression pulse occurs under cuff 13 in the bottom of the borehole 4, causing accelerated fluid movement in bottomhole zone, and propagating in accordance with the piezoconductivity of the reservoir 5. After equalizing the fluid pressure in the housing 1 with the current bottomhole pressure, the housing 1 with a movable stop 10 due to its own weight and elastic compressive force Ia spring 15 moves downward. In this case, the cuff 13, diametrically decreasing, depressurizes the annulus of the well. The hydrostatic pressure of the liquid column above the sealing element is instantly transmitted to the bottom of the well and creates a pressure impulse, which also propagates in the bottomhole zone of the well.

В результате вначале в призабойной зоне создается импульс депрессии, а затем импульс давления, который вновь сменяется импульсом депрессии и т.д. Таким образом, создание переменных во времени импульсов депрессии и импульсов давления обуславливает возникновение знакопеременных (растягивающих и сжимающих) градиентов давления в призабойной зоне скважины. Это приводит к образованию микротрещин в горных породах и качественную очистку от загрязнений перового пространства призабойной зоны скважины. As a result, first a depression impulse is created in the bottomhole zone, and then a pressure impulse, which is again replaced by a depression impulse, etc. Thus, the creation of time-varying depression pulses and pressure pulses causes the appearance of alternating (tensile and compressive) pressure gradients in the bottom-hole zone of the well. This leads to the formation of microcracks in the rocks and high-quality cleaning from contamination of the first space of the bottomhole zone of the well.

После воздействия на призабойную зону пласта с одновременной откачкой жидкости из скважины в течение 2-3 суток осуществляется извлечение устройства и спуск глубинного штангового насоса расчетными параметрами для эксплуатации скважины. After exposure to the bottom-hole zone of the formation with simultaneous pumping of fluid from the well for 2-3 days, the device is removed and the deep-well pump is launched by the design parameters for well operation.

Совокупность заявленных существенных признаков технического решения позволяет получить новый технологический результат, а именно за счет обеспечения многократных импульсов депрессий с одновременным созданием циклических знакопеременных градиентов давления в зоне дренирования достигается более эффективное воздействие на призабойную зону пласта. The combination of the claimed essential features of the technical solution allows to obtain a new technological result, namely, by providing multiple pulses of depressions with the simultaneous creation of cyclic alternating pressure gradients in the drainage zone, a more effective effect on the bottom-hole formation zone is achieved.

Предлагаемое устройство позволяет сочетать интенсивное дренирование призабойной зоны с другими методами интенсификации работы скважины, например, с закачкой технологической жидкости (растворителей АСПО, растворов ПАВ и т. д.) для обработки призабойной зоны пласта без подъема забойного оборудования. The proposed device allows you to combine intensive drainage of the bottom-hole zone with other methods of stimulating the work of the well, for example, with the injection of process fluid (ASPO solvents, surfactant solutions, etc.) to process the bottom-hole zone of the formation without raising the bottom-hole equipment.

Источники информации
1. Абдуллин Ф.С. Повышение производительности скважин.- М.: Недра, 1975, с.178.
Sources of information
1. Abdullin F.S. Improving the productivity of wells.- M .: Nedra, 1975, p.178.

2. Патент PU 2014443 C1, опубл. 15.06.1994. 2. Patent PU 2014443 C1, publ. 06/15/1994.

Claims (1)

Устройство для воздействия на призабойную зону скважины импульсом депрессии, включающее колонну насосно-компрессорных труб, установленный между упорами, один из которых - подвижный, уплотнительный элемент, выполненный в виде пустотелой цилиндрической упругой манжеты с отверстиями, снабженной с внутренней стороны цилиндрической пружиной, растягивающей ее в осевом направлении, отличающееся тем, что на колонне насосно-компрессорных труб закреплен патрубок и подсоединен к ней цилиндрический корпус с боковыми отверстиями и заглушкой в нижней торцевой части, уплотнительный элемент расположен на патрубке, в цилиндрическом корпусе размещен с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с клапаном, при этом цилиндрический корпус телескопически установлен на патрубке с возможностью осевого перемещения и взаимодействия через подвижный упор с уплотнительным элементом, циклически перекрывающим затрубное пространство, а отверстия в манжете выполнены в средней ее части. A device for influencing the bottomhole zone of a well with a depression pulse, including a tubing string installed between the stops, one of which is a movable, sealing element made in the form of a hollow cylindrical elastic cuff with holes, provided with a cylindrical spring on the inside that stretches it into axial direction, characterized in that a pipe is fixed to the tubing string and a cylindrical body is connected to it with side holes and a plug in the bottom of the end part, the sealing element is located on the nozzle, a plunger with a valve is arranged for reciprocating movement in the cylindrical body, while the cylindrical body is telescopically mounted on the nozzle with the possibility of axial movement and interaction through the movable stop with the sealing element cyclically overlapping the annulus, and the holes in the cuff are made in its middle part.
RU99108393A 1999-04-12 1999-04-12 Device for stimulation of well bottom-hole zone by differential pressure pulse RU2155862C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99108393A RU2155862C1 (en) 1999-04-12 1999-04-12 Device for stimulation of well bottom-hole zone by differential pressure pulse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99108393A RU2155862C1 (en) 1999-04-12 1999-04-12 Device for stimulation of well bottom-hole zone by differential pressure pulse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2155862C1 true RU2155862C1 (en) 2000-09-10

Family

ID=20218905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99108393A RU2155862C1 (en) 1999-04-12 1999-04-12 Device for stimulation of well bottom-hole zone by differential pressure pulse

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2155862C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101270636B (en) * 2007-03-20 2011-07-20 杨超 Oil well dirty-blocking device
RU212077U1 (en) * 2022-02-04 2022-07-05 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Downhole rod pumping unit with a packer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПОПОВ А.А. Имплозия в процессах нефтедобычи. - М.: Недра, 1996, с.114 - 116. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101270636B (en) * 2007-03-20 2011-07-20 杨超 Oil well dirty-blocking device
RU212077U1 (en) * 2022-02-04 2022-07-05 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Downhole rod pumping unit with a packer
RU2820657C1 (en) * 2023-08-29 2024-06-07 Министерство науки и высшего образования Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа РАН (ИПНГ РАН) Method of waveguide impact on production well bottomhole zone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5651666A (en) Deep-well fluid-extraction pump
US4781543A (en) Artificial lift system for oil wells
RU2155862C1 (en) Device for stimulation of well bottom-hole zone by differential pressure pulse
RU2320866C2 (en) Device for hydroimpulsive well bottom zone treatment
RU62658U1 (en) PRODUCT FOR WAVE INFLUENCE ON PRODUCTIVE LAYER
RU2468192C1 (en) Implosion-hydropulse device for stimulation of well productivity
EA025373B1 (en) Device for hydromechanical well perforation and treatment of bottom-hole formation zone
RU2177540C1 (en) Device for pulse-drawdown stimulation of bottom-hole formation zone
RU2386796C2 (en) Device for multiple hydroimpulsive impact on bottom-hole zone of producing formation
RU2327034C2 (en) Method of productive strata wave processing and device for its fulfillment
RU115402U1 (en) DEVICE FOR PULSE LIQUID PUMPING INTO THE LAYER
RU2353806C1 (en) Sucker-rod pump unit
RU2779508C1 (en) Downhole rod pump unit
RU2263207C1 (en) Hydroimpulsive well development plant
RU99111983A (en) WELL PRODUCTION METHOD AND DEPTH PUMP DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2206730C1 (en) Method of pulse-jet stimulation of well and producing formation and device for method embodiment
RU156370U1 (en) OIL PRODUCTION DEVICE WITH IMPLOSION PROCESSING OF A WELL OF A WELL
RU2267609C2 (en) Hydroimpulsive plant for well development
RU2295633C1 (en) Well operation method
RU27168U1 (en) DEVICE FOR CLEANING THE BOTTOM ZONE OF THE LAYER AND LIFTING OF THE WELL LIQUID
RU2241108C2 (en) Device for hydro-impulse effect on face-adjacent area of bed
RU2307924C1 (en) Method for wave productive bed treatment
RU2159844C2 (en) Gear to clean face zone of well
RU2140533C1 (en) Plant for pulse stimulation of pool
RU2267607C2 (en) Device to repeatedly create differential pressure drawdown in bottomhole formation zone