RU2175718C2 - Equipment to treat face zone of pool and hydrodynamic generator of flow rate variations for it - Google Patents

Equipment to treat face zone of pool and hydrodynamic generator of flow rate variations for it Download PDF

Info

Publication number
RU2175718C2
RU2175718C2 RU97107521A RU97107521A RU2175718C2 RU 2175718 C2 RU2175718 C2 RU 2175718C2 RU 97107521 A RU97107521 A RU 97107521A RU 97107521 A RU97107521 A RU 97107521A RU 2175718 C2 RU2175718 C2 RU 2175718C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow
generator
relay
additional
hydrodynamic
Prior art date
Application number
RU97107521A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97107521A (en
Inventor
В.П. Дыбленко
Е.Ю. Марчуков
И.А. Туфанов
Р.Я. Шарифуллин
Р.Н. Камалов
В.Г. Тарасенко
А.П. Лысенков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Ойл-Инжиниринг"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Ойл-Инжиниринг" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Ойл-Инжиниринг"
Priority to RU97107521A priority Critical patent/RU2175718C2/en
Publication of RU97107521A publication Critical patent/RU97107521A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2175718C2 publication Critical patent/RU2175718C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: oil production. SUBSTANCE: invention can be used to develop and increase productivity of oil-and gas-carrying horizons in process of repair and exploitation of wells. Given equipment includes jet-type pump with body incorporating mixing chamber, nozzle chamber with flow conduit through packer and filter-coupling. Valve-relay and flow or pressure regulator are installed inside filter-coupling. Hydrodynamic radiator is placed under packer on pipe string at level of perforation interval. Valve-relay is fitted with time relay and is positioned between pressure regulator and radiator. Overflow conduit is made in parallel to valve-relay. Hydrodynamic radiator comes in the form of self-excited low-frequency generator of flow rate variations. Flow chamber of hydrodynamic radiator is equipped with additional nozzle located in opposition to main nozzle. Inlet space of main and additional nozzles is common. Efficiency of operation of well equipment rises thanks to achievement of maximum energy parameters of vibration action, to enlargement of period of vibration action under conditions of sufficient pool depression with minimal flow rate of working fluid which enables efficiency of treatment to be raised. Apart from it hydrodynamic generator in given implementation does not have any moving mechanical units, shows increased wear resistance and efficient operation while corrosive and highly gas-. saturated working fluids are utilized. EFFECT: enhanced operational efficiency of well equipment. 18 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а также к технике возбуждения колебаний скорости, расхода и давления жидкости и может быть использовано в качестве нефтепромыслового оборудования при освоении и повышении продуктивности нефтегазосодержащих горизонтов, а также в процессах добычи нефти, может быть использовано для обработок водозаборных скважин. The invention relates to the oil industry, as well as to a technique for exciting fluctuations in the speed, flow rate and pressure of a liquid, and can be used as oilfield equipment when developing and increasing the productivity of oil and gas horizons, as well as in oil production processes, and can be used for treating water wells.

Известно устройство для освоения и обработки продуктивных горизонтов путем создания высокочастотных волн растяжения сжатия в пластовой жидкости при депрессии на пласт (а. с. N 1740640 E 21 B 43/25), состоящее из струйного насоса, подвешенного с пакером на колонне труб, где в камере смешения насоса, перед соплом, размещен высокочастотный гидродинамический излучатель. A device is known for the development and processing of productive horizons by creating high-frequency compression extension waves in a reservoir fluid during a depression in a reservoir (a.s. N 1740640 E 21 B 43/25), consisting of a jet pump suspended with a packer on a pipe string, where a mixing chamber of the pump, in front of the nozzle, is a high-frequency hydrodynamic emitter.

Недостатками известного устройства является низкая эффективность очистки призабойной зоны от кольматанта из-за малости энергетического уровня осуществляемого колебательного воздействия на загрязненную кольматантом (глинистыми, механическими, асфальто-смолистыми и др. частицами) область призабойной зоны, что связано и с особенностями реализуемого механизма создания колебаний, и со значительным поглощением высокочастотной колебательной энергии в скважинной жидкости и насыщенной пористой среде коллектора. The disadvantages of the known device are the low efficiency of cleaning the bottom-hole zone from colmatant due to the small energy level of the vibrational effect on the bottom-hole zone contaminated by clay, mechanical, asphalt-resinous and other particles, which is also associated with the peculiarities of the implemented mechanism of creating vibrations, and with significant absorption of high-frequency vibrational energy in the well fluid and the saturated porous medium of the reservoir.

Известен гидродинамический генератор, содержащий корпус, установленную в нем проточную камеру с каналами закрутки и выходным соплом и напорную магистраль, сообщенную с каналами закрутки (А.с. N 1257305, кл. F 15 B 21/12). A hydrodynamic generator is known, comprising a housing, a flow chamber installed therein with swirl channels and an outlet nozzle, and a pressure line connected to swirl channels (A.S. N 1257305, class F 15 B 21/12).

Недостатком известного генератора колебаний является узкий диапазон эксплуатации, что связано с особенностями реализуемого механизма колебаний. A disadvantage of the known oscillation generator is a narrow operating range, which is associated with the features of the implemented vibration mechanism.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство, предназначенное для добычи нефти, освоения продуктивных горизонтов и очистки призабойной зоны (опубликованная заявка на изобретение N 93039729/06(039337), опубл. в Б.И. N 14, 1996 г.), состоящее из струйного насоса, установленного с пакером на колонне труб, ответвительной фильтр-муфты, гидродинамического излучателя, установленного под пакером на колонне труб, имеющего гидравлическую связь с напорной магистралью через клапан-реле дифференциального давления. Closest to the proposed invention is a device designed for oil production, development of productive horizons and cleaning the bottomhole zone (published patent application N 93039729/06 (039337), publ. In B.I. N 14, 1996), consisting of a jet pump installed with a packer on a pipe string, a branch filter coupler, a hydrodynamic emitter installed under a packer on a pipe string, which is hydraulically connected to the pressure line through a differential pressure valve.

Недостатками известного изобретения являются низкая эффективность обработки слабопродуктивных скважин, вскрывающих низкопроницаемые, сильно загрязненные в призабойной зоне коллектора, ослабление эффективности для глубоких скважин, существенные затруднения при сочетании работы оборудования с процессами реагентных обработок пласта. The disadvantages of the known invention are the low efficiency of treatment of poorly producing wells that open low-permeability, highly contaminated in the bottomhole zone of the reservoir, the weakening of efficiency for deep wells, significant difficulties in combining the operation of the equipment with the processes of reagent treatment of the reservoir.

Недостатки работы устройства обусловлены тем, что при нулевой продуктивности или слабом притоке из пласта во время обработки с известным устройством обеспечивается только лишь режим одновременной работы струйного насоса и гидродинамического излучателя, при этом из-за расхода жидкости через излучатель затруднительно обеспечивать и создание заметных депрессий на пласт, и генерацию достаточно высокоамплитудных колебаний давления на забое. А последнее является обязательным условием эффективности обработки. Для создания даже самой минимальной депрессии требуется обеспечивать весьма большой общий расход рабочей жидкости при значительном давлении закачки в напорной магистрали, что усложняет процесс обработки, требует предельных режимов работы штатного насосного нефтепромыслового оборудования, повышает вероятность сбоев и поломок в процессе обработок. С увеличением глубин скважин вышеописанные трудности возрастают. А для скважин глубиной, приближающейся к 4000 м и более, требуемое давление закачки уже превышает условия безопасной работы скважинных трубных систем. The disadvantages of the device are due to the fact that with zero productivity or weak inflow from the reservoir during processing with the known device, only the mode of simultaneous operation of the jet pump and hydrodynamic emitter is provided, while due to the flow of fluid through the emitter it is difficult to provide noticeable depressions on the reservoir , and the generation of sufficiently high-amplitude pressure fluctuations at the bottom. And the latter is a prerequisite for processing efficiency. To create even the smallest depression, it is necessary to ensure a very large total flow rate of the working fluid at a significant injection pressure in the pressure line, which complicates the processing process, requires maximum operating conditions for a standard pumping oilfield equipment, and increases the likelihood of failures and breakdowns during processing. With increasing well depths, the difficulties described above increase. And for wells with a depth approaching 4000 m or more, the required injection pressure already exceeds the conditions for safe operation of downhole pipe systems.

Кроме того, известное устройство не позволяет в полной мере осуществлять в совокупности с депрессионно-вибрационным воздействием какое-либо реагентное воздействие на пласт, без чего для отдельных категорий скважин получение достаточно благоприятного результата затруднительно. In addition, the known device does not allow to fully implement, together with the depressive-vibrational action, any reagent action on the formation, without which for certain categories of wells obtaining a sufficiently favorable result is difficult.

Известен также гидродинамический генератор колебаний, содержащий корпус, размещенную в нем проточную камеру с каналами закрутки, и основным соплом, центральное тело, установленное в проточной камере с зазором относительно ее боковой стенки, напорную магистраль, соединенную с каналами закрутки и дополнительную магистраль, подсоединенную к напорной магистрали через ограничитель расхода и сообщенную с основным соплом через зазор между центральным телом и стенкой проточной камеры. (Решение о выдаче патента по заявке N 94022950/06). Also known is a hydrodynamic oscillation generator, comprising a housing, a flow chamber located therein with swirl channels, and a main nozzle, a central body installed in the flow chamber with a gap relative to its side wall, a pressure line connected to the spin channels and an additional line connected to the pressure line the line through the flow limiter and communicated with the main nozzle through the gap between the Central body and the wall of the flow chamber. (The decision to grant a patent on the application N 94022950/06).

Недостатком известного генератора является недостаточно высокая эффективность его работы, связанная с большими потерями на вязкостное трение рабочей жидкости в проточных каналах и с ограниченным ее расходом при заданных габаритах устройства. A disadvantage of the known generator is the insufficiently high efficiency of its operation, associated with large losses in viscous friction of the working fluid in the flow channels and its limited flow rate for a given device size.

Задача изобретения - повышение эффективности работы устройства при увеличении надежности, расширении функциональных возможностей и диапазона применимости по глубинам и категориям скважин, снижение энергетических затрат, а также повышение эффективности работы гидродинамического генератора при сохранении его приемлемых для скважины габаритов и параметров подачи рабочей жидкости, например давлений закачки. The objective of the invention is to increase the efficiency of the device while increasing reliability, expanding the functionality and range of applicability for depths and categories of wells, reducing energy costs, as well as increasing the efficiency of the hydrodynamic generator while maintaining its dimensions and parameters of the working fluid supply acceptable for the well, for example, injection pressures .

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем струйный насос с корпусом, установленный на пакере на колонне труб, включающий камеру смешения, сопловую камеру с проходным каналом через пакер и фильтр-муфту, внутри которого установлен клапан-реле и регулятор расхода или давления, гидродинамический излучатель, установленный под пакером на колонне труб на уровне интервала перфорации, согласно изобретению клапан-реле снабжен реле времени и установлен между регулятором давления и излучателем, параллельно клапану-реле выполнен переточный канал, а гидродинамический излучатель выполнен в виде автоколебательного низкочастотного генератора колебаний расхода. The problem is solved in that in the known device comprising a jet pump with a housing mounted on a packer on a pipe string including a mixing chamber, a nozzle chamber with a passage through a packer and a filter sleeve, inside which a relay valve and a flow or pressure regulator are installed , a hydrodynamic emitter installed under the packer on the pipe string at the level of the perforation interval, according to the invention, the valve relay is equipped with a time relay and is installed between the pressure regulator and the emitter, parallel to the valve the transfer channel is barely made, and the hydrodynamic emitter is made in the form of a self-oscillating low-frequency generator of flow fluctuations.

При этом реле времени может быть выполнено с раздельной регулировкой времени открытия и закрытия, переточный канал - регулируемым, а на линии всасывания струйного насоса установлен обратный клапан. In this case, the time relay can be performed with separate adjustment of the opening and closing times, the transfer channel is adjustable, and a non-return valve is installed on the suction line of the jet pump.

В качестве клапана-реле может быть использован гидравлический дифференциальный клапан-реле, а в качестве регулятора расхода - гидравлический регулятор расхода или давления. В качестве реле времени - гидравлическое реле времени. В качестве струйного насоса - струйный насос с импульсной подачей пассивной жидкости в камеру смешения. A hydraulic differential valve relay can be used as a relay valve, and a hydraulic flow or pressure regulator as a flow regulator. As a time relay, a hydraulic time relay. As a jet pump, a jet pump with a pulsed supply of passive liquid to the mixing chamber.

На линии питания перед сопловой камерой струйного насоса может быть установлен аэратор, а на выходе из камеры смешения - сепаратор. An aerator can be installed on the supply line in front of the nozzle chamber of the jet pump, and a separator at the outlet of the mixing chamber.

В качестве автоколебательного низкочастотного генератора может быть использован генератор колебаний расхода, основанный на взаимодействии вихревого потока с дополнительным управляющим потоком. При этом в целях оптимизации режима работы оборудования генератор колебаний расхода может быть гидравлически связан с воздушно-газовой полостью и согласован с частотой ее собственных колебаний. Генератор колебаний расхода может быть также согласован с полуволновым резонатором - преобразователем, выполненным в виде установленной на выходе генератора трубы со щелями и отражателем, например, с отверстиями в средней части. As a self-oscillating low-frequency generator, a flow oscillation generator based on the interaction of the vortex flow with an additional control flow can be used. Moreover, in order to optimize the operating mode of the equipment, the flow oscillation generator can be hydraulically connected to the air-gas cavity and coordinated with the frequency of its own vibrations. The flow oscillation generator can also be matched with a half-wave resonator — a converter made in the form of a pipe installed at the generator output with slots and a reflector, for example, with holes in the middle part.

Генератор колебаний расхода может быть также дополнительно согласован с акустическими параметрами скважинной жидкости и расстоянием от пакера до щелей резонатора-преобразователя или со сжимаемостью скважинной жидкости, объемом подпакерного пространства, длиной и диаметром перфорационных каналов скважины. The flow oscillation generator can also be additionally coordinated with the acoustic parameters of the borehole fluid and the distance from the packer to the slots of the resonator-transducer or with the compressibility of the borehole fluid, the volume of the under-packer space, the length and diameter of the perforation channels of the well.

Поставленная задача достигается тем, что при работе предлагаемого устройства обеспечивается постоянная периодическая работа в оптимальном режиме как струйного насоса, так и гидродинамического излучателя при обработках скважин любой продуктивности, в том числе низкопродуктивных и скважин с полным отсутствием притока пластовой жидкости. В фазе работы струйного насоса гидродинамический излучатель отключается и не потребляет расход рабочей жидкости. Это позволяет применять струйный аппарат с высоконапорными рабочими характеристиками, обеспечивающими создание глубоких импульсных депрессий на пласт. Спустя определенное время, которое задается регулировкой реле времени, клапан-реле срабатывает и открывает поток рабочей жидкости на излучатель. The task is achieved by the fact that when the proposed device provides constant periodic operation in the optimal mode of both a jet pump and a hydrodynamic emitter when treating wells of any productivity, including low productivity and wells with a complete absence of formation fluid inflow. In the phase of operation of the jet pump, the hydrodynamic emitter is turned off and does not consume the flow of working fluid. This allows the use of an inkjet apparatus with high-pressure performance, providing the creation of deep pulsed depressions on the reservoir. After a certain time, which is set by adjusting the time relay, the valve relay is activated and opens the flow of working fluid to the emitter.

Струйный насос выходит из области оптимального режима и через определенный промежуток времени депрессия на пласт уменьшается до определенного значения, после чего клапан-реле закрывается. Время падения депрессии при этом определяется величиной расхода жидкости через излучатель. Регулировкой реле времени изменяют время работы излучателя в условиях сохранения депрессии до некоторой достаточной величины. Для того чтобы максимизировать время этой второй фазы периода работы устройства, в качестве гидродинамического излучателя использован автоколебательный, низкочастотный генератор расхода. Резонансные режимы возбуждения колебаний в скважинных системах преимущественно находятся в области низких частот (от 1 до 1000 Гц). Автоколебательность генератора позволяет осуществлять достаточно точное согласование его периода колебаний с периодом собственных колебаний резонансной системы. Это позволяет существенно уменьшить расход рабочей жидкости, потребляемый излучателем, при сохранении достаточно больших величин амплитудных параметров возбуждаемых в пласте упругих колебаний, которые необходимы для достижения эффективности обработки. The jet pump leaves the optimum mode and after a certain period of time the depression on the formation decreases to a certain value, after which the valve-relay closes. The fall time of depression in this case is determined by the amount of fluid flow through the emitter. By adjusting the time relay, the operating time of the emitter is changed under conditions of maintaining depression to a certain sufficient value. In order to maximize the time of this second phase of the device operation period, a self-oscillating, low-frequency flow generator was used as a hydrodynamic emitter. Resonance modes of excitation of oscillations in downhole systems are mainly in the low-frequency region (from 1 to 1000 Hz). The self-oscillation of the generator allows for fairly accurate coordination of its oscillation period with the period of natural oscillations of the resonance system. This allows you to significantly reduce the flow rate of the working fluid consumed by the emitter, while maintaining sufficiently large values of the amplitude parameters of the elastic vibrations excited in the formation, which are necessary to achieve processing efficiency.

Эффективность обработки существенно возрастает за счет повышения времени работы генератора в условиях достаточной депрессии на пласт. The processing efficiency is significantly increased by increasing the operating time of the generator in conditions of sufficient depression on the reservoir.

Раздельная периодическая работа струйного насоса и данного генератора позволяет существенно уменьшать давление нагнетания в линии питания и расход рабочей жидкости, что расширяет диапазон работы устройства по глубинам скважин и наряду с использованием гидравлического принципа срабатывания клапана-реле, реле времени и особенностью функционирования предлагаемого излучателя значительно повышает надежность работы устройства. Separate periodic operation of the jet pump and this generator can significantly reduce the discharge pressure in the supply line and the flow rate of the working fluid, which extends the range of the device to the depths of the wells and, along with the use of the hydraulic principle of the valve-relay operation, the time relay and the functioning of the proposed emitter, significantly increases the reliability device operation.

Выполнение струйного насоса в виде струйного насоса с импульсной подачей пассивной жидкости в камеру смешения также позволяет уменьшать общий расход рабочей жидкости, поскольку данное исполнение позволяет существенно повышать коэффициент инжекции струйного устройства, что также способствует надежности работы и снижению энергозатрат. The implementation of the jet pump in the form of a jet pump with a pulsed supply of passive liquid to the mixing chamber also allows to reduce the total flow rate of the working fluid, since this design can significantly increase the injection coefficient of the jet device, which also contributes to reliable operation and lower energy consumption.

Наличие дополнительных функций управления, осуществление которых становится возможным при выполнении переточного канала питания генератора параллельно клапану-реле и установке обратного клапана на линии всасывания струйного насоса, расширяет функциональные возможности оборудования - появляется возможность сочетания вибрационно-депрессионного воздействия с физико-химическим, поскольку в отличие от прототипа становится возможным производить доставку требуемого объема реагента на забой скважины и его задавку в пласт при медленном гидравлическом режиме работы установки, когда струйный насос не выходит на рабочий режим создания депрессии. Для определенных категорий скважин проведение реагентного воздействия в сочетании с вибрационно-депрессионным обязательно для достижения общего эффекта обработки. Кроме того, наличие регулируемого по гидравлическому сопротивлению переточного канала питания излучателя расширяет возможности его совместной работы со струйным насосом, появляется дополнительная возможность увеличивать время цикла вибровоздействия там, где условия скважины это позволяют, что также повышает эффективность обработки. The presence of additional control functions, the implementation of which is possible when the overflow channel of the generator’s power supply is parallel to the relay valve and the check valve is installed on the suction line of the jet pump, expands the functionality of the equipment - it becomes possible to combine vibration-depression with physical and chemical, because, unlike of the prototype, it becomes possible to deliver the required volume of reagent to the bottom of the well and its filling into the formation at a slow the hydraulic operating mode of the installation when the jet pump does not enter the operating mode of creating depression. For certain categories of wells, reagent exposure in combination with vibration-depression is necessary to achieve the overall treatment effect. In addition, the presence of an emitter-controlled power supply channel that is adjustable in terms of hydraulic resistance expands the possibilities of its joint operation with a jet pump; there is an additional opportunity to increase the vibration cycle time where the well conditions allow it, which also increases the processing efficiency.

Поставленная задача достигается также тем, что в гидродинамическом генераторе колебаний, содержащем корпус, размещенную в нем проточную камеру с каналами закрутки и основным соплом, центральное тело, установленное в проточной камере с зазором относительно ее боковой стенки, напорную магистраль, соединенную с каналами закрутки, и дополнительную магистраль, подсоединенную к напорной магистрали через ограничитель расхода и сообщенную с основным соплом через зазор между центральным телом и стенкой проточной камеры, в нем согласно изобретению проточная камера снабжена дополнительным соплом, расположенным напротив основного сопла, причем полость входа основного и дополнительного сопла выполнена общей. The task is also achieved by the fact that in a hydrodynamic oscillation generator containing a housing, a flow chamber located therein with swirl channels and a main nozzle, a central body installed in the flow chamber with a gap relative to its side wall, a pressure line connected to swirl channels, and additional line connected to the pressure line through the flow limiter and communicated with the main nozzle through the gap between the Central body and the wall of the flow chamber, in it according to the invention The flow chamber is equipped with an additional nozzle located opposite the main nozzle, and the input cavity of the main and additional nozzle is made common.

Выполнение дополнительного сопла напротив основного сопла позволяет разместить его в прежних габаритах, так как для дополнительного сопла используется свободный объем внутри генератора, а именно то его место, которое в известном решении занято центральным телом. The implementation of the additional nozzle opposite the main nozzle allows you to place it in the previous dimensions, since the free volume inside the generator is used for the additional nozzle, namely, its place, which is occupied by the central body in the known solution.

Выполнение полости входа основного и дополнительного сопл общей позволяет сделать потери давления жидкости минимальными, так как в этом случае потоки жидкости, поступающие на основное и дополнительное сопла, своей общей стороной соприкасаются между собой, а не со стенкой, как в прототипе. А так как эти потоки жидкости имеют одинаковые параметры, например, по скорости и давлению, то потери из-за их взаимодействия будут минимальными. Во всяком случае, во много раз меньшими, чем при взаимодействии каждой общей стороны отдельного потока жидкости со своей неподвижной стенкой полости. Снижение потерь давления в общей полости, а также наличие двух сопл на выходе (основного и дополнительного), имеющих практически удвоенную площадь проходного сечения, позволяет увеличить расход жидкости через проточную камеру даже при неизменности давления жидкости на входе в генератор. Вследствие резкого уменьшения потерь на трение существенно возрастает амплитуда колебаний расхода жидкости через генератор. The implementation of the input cavity of the main and additional nozzles common allows you to make the pressure loss of the liquid minimal, since in this case, the fluid flows entering the main and additional nozzles, with their common side in contact with each other, and not with the wall, as in the prototype. And since these fluid flows have the same parameters, for example, in speed and pressure, the losses due to their interaction will be minimal. In any case, many times smaller than with the interaction of each common side of a separate fluid flow with its fixed cavity wall. Reducing pressure losses in the common cavity, as well as the presence of two nozzles at the outlet (main and additional), which have almost double the flow area, can increase the flow rate of the fluid through the flow chamber even if the fluid pressure at the inlet to the generator remains constant. Due to a sharp decrease in friction losses, the amplitude of the oscillations of the fluid flow through the generator increases significantly.

С точки зрения максимального использования внутреннего объема и получения минимальных габаритов генератора дополнительное сопло следует выполнять внутри центрального тела. From the point of view of the maximum use of the internal volume and obtaining the minimum dimensions of the generator, an additional nozzle should be performed inside the central body.

Для расширения диапазона частот генератор целесообразно снабдить упругой полостью, сообщенной с дополнительной магистралью. Наиболее простым получается исполнение генератора, у которого упругая полость выполнена в виде объема, заполненного газом, а между дополнительной магистралью и объемом, заполненным газом, установлена эластичная оболочка. To expand the frequency range, it is advisable to provide the generator with an elastic cavity in communication with an additional line. The simplest is the design of the generator, in which the elastic cavity is made in the form of a volume filled with gas, and an elastic shell is installed between the additional line and the volume filled with gas.

Соединив выходы обеих сопел между собой, можно в тех же габаритах практически удвоить площадь проходного сечения сопл. By combining the outputs of both nozzles with each other, it is possible to practically double the nozzle cross-sectional area in the same dimensions.

Для дальнейшего расширения эксплуатационных возможностей дополнительная магистраль может быть сообщена дополнительным каналом с выходом генератора. При этом дополнительный канал может быть выполнен в центральном теле и снабжен дополнительным ограничителем расхода. To further expand operational capabilities, an additional line can be communicated by an additional channel with the output of the generator. In this case, an additional channel can be made in the central body and is equipped with an additional flow limiter.

Анализ отобранных в процессе поиска информации технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по заявляемой совокупности существенных признаков и наличию нового технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого оборудования критерию "новизна" и "изобретательский уровень". An analysis of the technical solutions selected during the search for information showed that in science and technology there is no object similar in terms of the claimed combination of essential features and the presence of a new technical result, which allows us to conclude that the claimed equipment meets the criteria of “novelty” and “inventive step”.

На фиг. 1 схематически изображено скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта;
на фиг. 2 - представлен продольный разрез генератора с упругой полостью и дополнительным каналом в центральном теле;
на фиг. 3 - разрез по А-А по каналам закрутки;
на фиг. 4 - разрез по Б-Б по каналам выхода дополнительного сопла;
на фиг. 5 показан вариант исполнения резонатора преобразователя;
на фиг. 6 показан вариант размещения оборудования с установкой на линии питания перед сопловой камерой аэратора, а на выходе из камеры смешения струйного насоса-сепаратора.
In FIG. 1 schematically illustrates downhole equipment for treating a bottomhole formation zone;
in FIG. 2 - shows a longitudinal section of a generator with an elastic cavity and an additional channel in the central body;
in FIG. 3 - a section along AA along the swirl channels;
in FIG. 4 - section along BB along the output channels of the additional nozzle;
in FIG. 5 shows an embodiment of a converter resonator;
in FIG. 6 shows a variant of equipment placement with installation on the supply line in front of the nozzle chamber of the aerator, and at the outlet of the mixing chamber of the jet pump-separator.

Оборудование состоит из опущенных в скважину 1 на лифтовой колонне труб 2 струйного насоса 3 с сопловой камерой 4, камерой смешения 5 и диффузором 6, пакера 7, фильтра-муфты 8, с которой на трубах подсоединены регулятор давления 9, клапан-реле 10 с реле времени 11 и гидродинамический генератор колебаний расхода 12. Из сопловой камеры 4 струйного насоса выполнен проходной канал 13, проходящий через ствол пакера 7 и фильтр-муфту 8 и создающий гидравлическую связь генератора 12 с лифтовой колонной труб 2. На линии питания генератора параллельно клапану-реле 10 выполнен переточный канал 14 с ограниченной до заданной величины пропускной способностью. На линии всасывания струйного насоса выполнен обратный клапан 15. The equipment consists of pipes 2 of a jet pump 3 lowered into a well 1 on an elevator column with a nozzle chamber 4, a mixing chamber 5 and a diffuser 6, a packer 7, a filter coupling 8, to which a pressure regulator 9, a relay valve 10 with a relay are connected time 11 and a hydrodynamic generator of flow fluctuations 12. From the nozzle chamber 4 of the jet pump, a passage 13 is made, passing through the barrel of the packer 7 and the filter clutch 8 and creating a hydraulic connection between the generator 12 and the pipe tubing 2. On the generator supply line parallel to the valve e 10 a transfer channel 14 with a limited throughput limited to a predetermined value is made. On the suction line of the jet pump, a check valve 15 is made.

Гидродинамический генератор колебаний содержит корпус 16, размещенную в нем проточную камеру 17 с каналами закрутки 18 и основным соплом 19 и напорную магистраль 20, сообщенную с каналами закрутки 18. Каналы закрутки 18 тангенциальные, но могут быть любого типа, например, шнековыми или винтовыми. Генератор снабжен центральным телом 21, установленным в проточной камере 17 с зазором 22 относительно ее боковой стенки и дополнительной магистралью 23 с ограничителем расхода 24. Магистраль 23 подключена к напорной магистрали 20 через ограничитель расхода 24 и сообщена с соплом 19 через зазор 22 между центральным телом 21 и стенкой проточной камеры 17. Ограничитель расхода 24 может быть выполнен регулируемым. Проточная камера 17 снабжена дополнительным соплом 25, расположенным напротив основного сопла 19 и выполненным в центральном теле 21. Полость 26 является общей полостью входа основного 19 и дополнительного 25 сопл. Выход 27 дополнительного сопла 25 соединен обводной магистралью 28 с выходом основного сопла 19. Генератор снабжен упругой полостью 29, заполненной газом и подвижной перегородкой, выполненной в виде эластичной оболочки 30, заключенной в сетчатый кожух. Дополнительная магистраль 23 сообщена дополнительным каналом 31 с выходом генератора. Дополнительный канал 31 выполнен в центральном теле 21, что упрощает конструктивную доработку генератора. Дополнительный канал 31 снабжен ограничителем расхода, выполненным в виде съемного жиклера 32. Это позволяет регулировать расход через генератор и оптимизировать режим его работы. При нулевой площади проходного сечения жиклера 32 он превращается в заглушку и жидкость по дополнительному каналу на выход не поступает. The hydrodynamic oscillation generator comprises a housing 16, a flow chamber 17 located therein with swirl channels 18 and a main nozzle 19 and a pressure line 20 in communication with swirl channels 18. The swirl channels 18 are tangential, but can be of any type, for example, screw or screw. The generator is equipped with a central body 21 installed in the flow chamber 17 with a gap 22 relative to its side wall and an additional line 23 with a flow limiter 24. The line 23 is connected to the pressure line 20 through a flow limiter 24 and is connected to the nozzle 19 through the gap 22 between the central body 21 and the wall of the flow chamber 17. The flow limiter 24 can be made adjustable. The flow chamber 17 is equipped with an additional nozzle 25 located opposite the main nozzle 19 and made in the Central body 21. The cavity 26 is a common cavity of the input of the main 19 and an additional 25 nozzles. The output 27 of the additional nozzle 25 is connected by a bypass 28 to the output of the main nozzle 19. The generator is equipped with an elastic cavity 29 filled with gas and a movable partition made in the form of an elastic shell 30 enclosed in a mesh casing. An additional line 23 is communicated by an additional channel 31 with the output of the generator. An additional channel 31 is made in the Central body 21, which simplifies the structural development of the generator. The additional channel 31 is equipped with a flow limiter, made in the form of a removable nozzle 32. This allows you to adjust the flow through the generator and optimize its mode of operation. With a zero flow area of the nozzle 32, it turns into a plug and the liquid does not enter the output through an additional channel.

Оборудование работает следующим образом. The equipment operates as follows.

В скважину 1 спускается на лифтовой колонне труб 2 струйный насос 3, пакер 7, фильтр-муфта 8, регулятор давления 9, клапан-реле 10 с реле времени 11, переточным каналом 14 и генератор колебаний расхода 12 на трубах, причем генератор устанавливается на уровне обрабатываемого пласта. Затем на расчетной глубине производится посадка пакера. A jet pump 3, a packer 7, a filter sleeve 8, a pressure regulator 9, a valve relay 10 with a time switch 11, a transfer channel 14 and a flow oscillation generator 12 on the pipes descends into the well 1 on a pipe string 2, the generator being set at the level treated formation. Then, at the calculated depth, the packer is planted.

Геометрические параметры и режимы давления работы струйного насоса и генератора, глубина посадки пакера, времена срабатывания клапана-реле с реле времени, проводимость переточного канала предварительно рассчитываются по специальной компьютерной программе, имеющейся у "Ойл-Инжиниринг" исходя из геолого-промысловых данных объекта обработки. Geometrical parameters and operating modes of the jet pump and generator, the depth of the packer, the response times of the relay valve with the time relay, the conductivity of the transfer channel are preliminarily calculated according to a special computer program available at Oil-Engineering based on the geological and field data of the processing object.

К лифтовой колонне труб подключается насосный агрегат, а из затруба прокладывается выкидной трубопровод к емкости с рабочей жидкостью, в которую опущен приемный шланг насосного агрегата. По лифтовой колонне труб насосным агрегатом закачивают рабочую жидкость (например, нефть, воду и др.) с расчетным давлением, при этом струйный насос начинает работать в оптимальном режиме и за счет отсоса жидкости на забое скважины снижается давление ниже пластового. Это давление воспринимается клапаном-реле и при снижении давления до заданного минимального происходит срабатывание реле времени на открытие клапана-реле. Установкой реле времени открывание клапана задерживается на заданную величину, которая определяется по характеристикам объекта обработки и необходима для создания требуемого градиента давления в прискважинной зоне. The pump unit is connected to the pipe lift string, and a flow line is laid from the pipe to the reservoir with the working fluid, into which the receiving hose of the pump unit is lowered. A working fluid (for example, oil, water, etc.) is pumped through the lift pipe string with a design pressure, while the jet pump starts to work in the optimal mode and the pressure below the reservoir decreases due to suction of the liquid at the bottom of the well. This pressure is perceived by the valve relay and when the pressure drops to a predetermined minimum, the time relay for opening the valve relay is triggered. By installing a time relay, the valve opening is delayed by a predetermined value, which is determined by the characteristics of the processing object and is necessary to create the required pressure gradient in the near-wellbore zone.

Целесообразно выполнять реле времени с раздельными линиями регулировки времени открывания и закрывания клапана-реле, это предоставляет дополнительные возможности для регулирования продолжительности работы генератора и струйного насоса. Целесообразно выполнять переточный канал параллельно клапану-реле с регулируемой пропускной способностью, что позволяет задавать необходимое ограничение расхода через генератор и расширять возможности согласования работы струйного насоса и излучателя при сохранении возможности выполнения дополнительных скважинных операций пропуска реагента и его задавки в пласт. It is advisable to carry out a time relay with separate lines for adjusting the opening and closing times of the valve-relay, this provides additional opportunities for regulating the duration of the generator and the jet pump. It is advisable to carry out the transfer channel parallel to the relay valve with an adjustable flow rate, which allows you to set the necessary flow restriction through the generator and expand the possibilities of coordinating the operation of the jet pump and emitter while maintaining the ability to perform additional downhole operations of passing the reagent and filling it into the reservoir.

После открывания клапана-реле на генератор поступает оптимальный расход. Появление расхода жидкости через генератор вызывает увеличение объема жидкости, отсасываемого насосом, и последний выходит из оптимального режима, что приводит к уменьшению депрессии на пласт. После уменьшения депрессии до заданной величины происходит срабатывание клапана-реле на закрывание, причем наличие реле времени позволяет производить задержку момента закрывания, в это время генератор продолжает работать, что обеспечивает необходимый для эффективного вибровоздействия период создания колебаний. Период работы генератора в условиях достаточной депрессии на пласт можно увеличить при разумном ограничении потребляемого им расхода жидкости. С этой целью в устройстве в качестве гидродинамического излучателя используется низкочастотный автоколебательный генератор, который целесообразно выполнять в виде генератора расхода, основанный на взаимодействии вихревого потока жидкости с дополнительным управляющим потоком, поскольку это исполнение [А.А.Денисов, В. С.Нагорный . Пневматические и гидравлические устройства автоматики.- М.: Высшая школа, 1978, 212 с.] обеспечивает максимальный коэффициент усиления по мощности управлением генерацией колебаний среди всех других известных способов гидравлической генерации и, следовательно, максимальный коэффициент полезного действия излучателя. Важной особенностью генераторов подобного типа является автоколебательность процесса возбуждения колебаний именно в низкочастотной области, что позволяет согласовывать рабочую частоту генератора с присущими скважинной системе собственными частотами колебаний. Подобное согласование позволяет не только существенно повышать амплитуду упругих колебаний в скважине, но и улучшать пространственно-энергетическое распределение упругих колебаний в призабойной зоне пласта при заданном расходе рабочей жидкости через генератор, что повышает эффективность воздействия. Гидравлическая связь генератора с воздушно-газовой полостью позволяет в области низких частот в широких пределах регулировать частоту генерации и дополнительно увеличивать амплитуду упругих колебаний в жидкости. After opening the valve relay, the generator receives the optimal flow rate. The appearance of fluid flow through the generator causes an increase in the volume of fluid sucked by the pump, and the latter leaves the optimal mode, which leads to a decrease in depression on the reservoir. After the depression is reduced to a predetermined value, the valve-relay closes, and the presence of a time relay allows a delay in the closing moment, while the generator continues to work, which provides the period for creating vibrations necessary for effective vibration exposure. The period of operation of the generator in conditions of sufficient depression on the reservoir can be increased with a reasonable limitation of the fluid consumption consumed by it. To this end, the device uses a low-frequency self-oscillating generator as a hydrodynamic emitter, which is advisable to perform as a flow generator, based on the interaction of the vortex fluid flow with an additional control flow, since this is a design [A.A. Denisov, V. S. Nagorny. Pneumatic and hydraulic automation devices. - M.: Vysshaya Shkola, 1978, 212 pp.] Provides the maximum power gain by controlling oscillation generation among all other known methods of hydraulic generation and, therefore, the maximum emitter efficiency. An important feature of generators of this type is the self-oscillation of the process of excitation of oscillations precisely in the low-frequency region, which makes it possible to coordinate the operating frequency of the generator with the natural oscillation frequencies inherent in the well system. Such coordination allows not only to significantly increase the amplitude of elastic vibrations in the well, but also to improve the spatial and energy distribution of elastic vibrations in the bottomhole formation zone at a given flow rate of the working fluid through the generator, which increases the impact efficiency. The hydraulic connection of the generator with the air-gas cavity allows in the low frequency range to widely control the generation frequency and further increase the amplitude of elastic vibrations in the liquid.

Гидродинамический генератор колебаний работает следующим образом. Hydrodynamic oscillator operates as follows.

Жидкость от источника энергии по напорной магистрали 20 поступает через каналы 18 в проточную камеру 17 и образует там полый жидкостный вихрь. Также из напорной магистрали 20 жидкость через ограничитель расхода 24 поступает в дополнительную магистраль 23 и из нее в зазор 22 между центральным телом 21 и боковой стенкой проточной камеры 17. В первой фазе процесса давление на периферии жидкостного вихря, а значит, и в зазоре 22 вследствие наличия центробежных сил превышает давление жидкости в магистрали 23, что препятствует поступлению жидкости из дополнительной магистрали 23 в проточную камеру 17. Это приводит к росту давления в дополнительной магистрали 23. При превышении давления в магистрали 23 давления в жидкостном вихре происходит разрушение вихря и выброс жидкости из магистрали 23 через основное 19 и дополнительное 25 сопла. Причем расход жидкости через генератор получается увеличенным в 2 раза, что связано с двойным увеличением суммарной площади сопл. Амплитуда колебаний расхода жидкости также существенно увеличивается вследствие резкого уменьшения гидравлических потерь на входе в сопла. После выброса жидкости из дополнительной магистрали 23 давление в ней падает, в проточной камере 17 опять образуется жидкостный вихрь и процесс автоколебаний повторяется. При наличии в генераторе упругой полости 29 частота колебаний уменьшается, так как увеличивается время роста давления в дополнительной магистрали 23 при запирании потока. В генераторе с дополнительным каналом 31 колебания жидкости из дополнительной магистрали 23 передаются в канал 31. При этом необходимо строгое согласование площадей проходных сечений ограничителя расхода 24 и дополнительного канала 31 или жиклера 32 для обеспечения автоколебательного режима работы генератора. Причем в этом случае на выходе из генератора образуются по меньшей мере две пульсирующие струи - кольцевая на периферии и сосредоточенная по центру. Это существенно расширяет возможности технологического использования генератора. The liquid from the energy source through the pressure line 20 enters through the channels 18 into the flow chamber 17 and forms a hollow liquid vortex there. Also, from the pressure line 20, the liquid through the flow limiter 24 enters the additional line 23 and from it into the gap 22 between the central body 21 and the side wall of the flow chamber 17. In the first phase of the process, the pressure on the periphery of the liquid vortex, and therefore in the gap 22, is the presence of centrifugal forces exceeds the liquid pressure in the line 23, which prevents the flow of liquid from the additional line 23 into the flow chamber 17. This leads to an increase in pressure in the additional line 23. If the pressure in the line is exceeded Ali 23 pressure in fluid whirl vortex is destroyed and the liquid ejection from line 23 through main 19 and the nozzle 25 further. Moreover, the fluid flow through the generator is 2 times increased, which is associated with a double increase in the total area of the nozzles. The amplitude of fluid flow fluctuations also increases significantly due to a sharp decrease in hydraulic losses at the nozzle inlet. After the liquid is ejected from the auxiliary line 23, the pressure in it drops, a liquid vortex forms again in the flow chamber 17, and the process of self-oscillations is repeated. If there is an elastic cavity 29 in the generator, the oscillation frequency decreases, since the time for increasing pressure in the additional line 23 increases when the flow is blocked. In the generator with the additional channel 31, fluid vibrations from the additional line 23 are transmitted to the channel 31. In this case, strict matching of the areas of the flow cross-sections of the flow limiter 24 and the additional channel 31 or nozzle 32 is necessary to ensure the oscillatory mode of the generator. Moreover, in this case, at least two pulsating jets are formed at the exit from the generator - annular at the periphery and concentrated in the center. This greatly expands the technological use of the generator.

На выходе генератора целесообразно устанавливать согласующий резонатор-преобразователь колебаний расхода в колебания давления (фиг. 3), выполненный в виде трубы 33 заданной расчетной длины с щелями 34 в средней части и отражателем 35. В отражателе целесообразно выполнить отверстия для обеспечения циркуляции жидкости вдоль резонатора, без которых есть вероятность засорения низа резонатора частицами кольматанта, выходящими из пласта и оседающими на забой. At the output of the generator, it is advisable to install a matching resonator-converter of flow fluctuations into pressure fluctuations (Fig. 3), made in the form of a pipe 33 of a given design length with slots 34 in the middle part and a reflector 35. It is advisable to make holes in the reflector to ensure fluid circulation along the resonator, without which there is a likelihood of clogging of the bottom of the resonator with particles of colmatant coming out of the reservoir and settling on the bottom.

Возможность осуществления резонансного режима возбуждения скважинной системы при применении заявляемого оборудования появляется из-за имеющихся отражательных свойств пакера и возможности возникновения стоячих волн в трубах устройства. The possibility of implementing a resonant mode of exciting the downhole system when using the inventive equipment appears due to the reflective properties of the packer and the possibility of standing waves in the pipes of the device.

Кроме того, в низкочастотной области при согласовании упругости объема жидкости, ограниченного пакером, со скоростью пульсаций жидкости в перфорационных каналах скважины обеспечивается резонансный режим возбуждения колебании по типу резонатора Гельмгольца, при котором существенно повышается излучение упругой колебательной энергии из скважины в пласт. In addition, in the low-frequency region, when the elasticity of the fluid volume limited by the packer is matched with the velocity of the fluid pulsations in the perforation channels of the well, a resonant mode of excitation of oscillations by the type of Helmholtz resonator is provided, in which the radiation of elastic vibrational energy from the well to the formation substantially increases.

Таким образом, данное техническое решение обеспечивает функционирование гидродинамического генератора колебаний с достижением максимальных энергетических параметров колебательного воздействия при минимальном расходе рабочей жидкости, что позволяет существенно увеличить период вибровоздействия в фазах работы устройства и эффективность обработки. Кроме того, при данном исполнении излучатель не имеет движущихся механических узлов, что обеспечивает повышенную износостойкость, может эффективно работать на рабочих жидкостях с большим содержанием взвешенных механических частиц, а также с большим газосодержанием. Все это повышает надежность работы устройства и расширяет его функциональные возможности. Так, при работе на глубоких скважинах свыше 4000 м для расширения возможностей оптимального функционирования струйного насоса целесообразно производить аэрацию рабочей жидкости с целью облегчения столба жидкости в затрубном пространстве выше пакера. Это позволяет конструкция генератора, позволяющая использовать для питания водогазовую смесь. Для этого устанавливается (фиг. 2) на устье аэратор 36, например, эжектор, а выходящая из затрубья смесь направляется в емкость через сепаратор 37 для отделения газа и взвешенных частиц из рабочей жидкости. Thus, this technical solution ensures the functioning of the hydrodynamic oscillation generator with the achievement of the maximum energy parameters of the oscillatory action with a minimum flow rate of the working fluid, which can significantly increase the period of vibration in the phases of the device and processing efficiency. In addition, with this design, the emitter does not have moving mechanical units, which provides increased wear resistance, can effectively work on working fluids with a high content of suspended mechanical particles, as well as with a high gas content. All this increases the reliability of the device and expands its functionality. So, when working in deep wells over 4000 m, to expand the possibilities of optimal functioning of the jet pump, it is advisable to aerate the working fluid in order to facilitate the liquid column in the annulus above the packer. This allows the design of the generator, allowing the use of gas-water mixture for power supply. For this, an aerator 36, for example, is installed on the mouth (for example, an ejector), and the mixture leaving the annulus is sent to the tank through a separator 37 to separate gas and suspended particles from the working fluid.

При работе устройства в фазе работы генератора под действием высокоамплитудных упругих колебаний происходит снижение вязкости кольматанта и отрыв его частиц от стенок перового пространства, расширяются каналы фильтрации. When the device is in the phase of operation of the generator under the action of high-amplitude elastic vibrations, the colmatant viscosity decreases and its particles detach from the walls of the feather space, and the filtration channels expand.

Поскольку при этом вибрация сочетается с достаточной величиной депрессии, сопровождающейся отбором пластовой жидкости, то загрязнения эффективно удаляются из призабойной зоны пласта, ускоряется фильтрация и расширяется профиль притока в скважину. Since this vibration is combined with a sufficient amount of depression, accompanied by the selection of reservoir fluid, the contaminants are effectively removed from the bottomhole formation zone, the filtration is accelerated and the profile of the inflow into the well expands.

При отключении генератора ввиду высоконапорности используемого струйного насоса образуется импульсная депрессия на пласт, а поскольку высоковязкие структурированные загрязнения в коллекторе призабойной зоны имеют существенными временами релаксации (временами тиксотропного структурирования) после отключения вибрации, то фильтрация по поровым каналам сохраняется, а процесс очистки не прерывается вплоть до очередного включения вибрации. When the generator is turned off, due to the high pressure of the jet pump used, an impulse depression is generated on the formation, and since highly viscous structured impurities in the bottomhole collector have significant relaxation times (times of thixotropic structuring) after vibration is turned off, the filtration through the pore channels is preserved, and the cleaning process does not stop until the next vibration.

Процессы открытия и закрытия клапана реле периодически повторяются, что обеспечивает попеременно и согласованно как оптимальные условия работы струйного насоса для создания требуемой величины депрессии на пласт, так и оптимальные условия для работы гидродинамического излучателя. The processes of opening and closing the relay valve are periodically repeated, which provides alternately and consistently both the optimal operating conditions of the jet pump to create the required depression on the reservoir, and the optimal conditions for the operation of the hydrodynamic emitter.

Величины минимального и максимального давлений срабатывания клапана-реле определяются исходя из конкретных геолого-физических условий скважины, в частности по загрязненности призабойной зоны и т. д. Так, например, максимальное снижение давления на забое скважины может определяться наличием водоносных пластов, прилегающих к продуктивному нефтяному пласту, где перепад давления на метр разобщаемого интервала не должен превышать 1,5-2,0 МПа. Максимальное забойное давление в фазах работы устройства может задаваться как выше, так и ниже пластового. Это диктуется конкретной геолого-промысловой ситуацией и предлагаемое оборудование позволяет осуществлять необходимые режимы перепадов давлений. The values of the minimum and maximum pressure of the valve-relay are determined based on the specific geological and physical conditions of the well, in particular, the contamination of the bottomhole zone, etc. For example, the maximum decrease in pressure at the bottom of the well can be determined by the presence of aquifers adjacent to the productive oil formation, where the pressure drop per meter of the divisible interval should not exceed 1.5-2.0 MPa. The maximum bottomhole pressure in the phases of the device can be set both above and below the reservoir. This is dictated by the specific geological and fishing situation and the proposed equipment allows you to implement the necessary modes of pressure drops.

Выполнение переточного канала вместе с выполнением обратного клапана на линии всасывания струйного насоса расширяет при проведении обработки в сочетании с закачкой реагентов (кислот, растворов ПАВ, композиций и др.) функциональные возможности предлагаемого оборудования. Закачивают при открытом затрубном пространстве расчетное количество реагента в лифтовую колонну труб до пакера. Затем затрубное пространство закрывают и производят задавку части жидкости в пласт при медленном гидравлическом режиме работы устройства. Благодаря установке обратного клапана требуемый объем реагента при этом пропускается по переточному каналу через регулятор давления, минуя клапан-реле с реле времени, в подпакерное пространство лифтовых труб. После этого при открытом затрубном пространстве реагент доводится до интервала перфорации и при последующем закрытии затрубного пространства задавливается в пласт. После реагирования включается рабочий режим вибрационно-депрессионного воздействия и продукты реакции эффективно удаляются из призабойной зоны коллектора. Общий эффект обработки при сочетании вибрационно-депрессионного воздействия с реагентным несуммарен. The implementation of the transfer channel along with the implementation of the check valve on the suction line of the jet pump expands the processing capabilities in combination with the injection of reagents (acids, surfactant solutions, compositions, etc.) of the proposed equipment. When the annulus is open, the calculated amount of reagent is pumped into the pipe string before the packer. Then the annular space is closed and part of the fluid is pressed into the reservoir during the slow hydraulic operation of the device. Thanks to the installation of a non-return valve, the required volume of reagent is passed through the transfer channel through the pressure regulator, bypassing the valve relay with the time relay, into the under-packer space of the lift pipes. After that, when the annulus is open, the reagent is brought to the perforation interval and, upon subsequent closure of the annulus, is pushed into the formation. After the response, the operating mode of the vibration-depression effect is turned on and the reaction products are effectively removed from the bottomhole zone of the reservoir. The overall effect of the treatment with a combination of vibration and depression with reagent is not cumulative.

Для доказательства соответствия изобретения критерию "промышленная применимость" приводим конкретный пример его реализации в промысловых условиях. To prove the compliance of the invention with the criterion of "industrial applicability", we give a specific example of its implementation in the field.

Имеется нефтедобывающая скважина с 5-дюймовой обсадной колонной, глубина интервала перфорации 2600-2610 м, пластовое давление 25 МПа, плотность пластовой нефти 820 кг/куб.м, обводненность пластовой жидкости 50%, плотность пластовой воды 1100 кГ/куб.м, вязкость нефти 2,5 мПа•сек, газовый фактор 50 куб. м/куб. м. Дебит пластовой жидкости 4 куб.м/сут при забойном давлении 18 МПа. There is an oil producing well with a 5-inch casing string, the perforation interval depth is 2600-2610 m, reservoir pressure is 25 MPa, reservoir oil density is 820 kg / cubic meter, formation fluid water cut is 50%, reservoir water density is 1100 kg / cubic meter, viscosity oil 2.5 MPa • s, gas factor 50 cubic meters. m3 m. The flow rate of the reservoir fluid is 4 cubic meters / day at a bottomhole pressure of 18 MPa.

Для обработки в скважину спускают колонну насосно-компрессорных труб диаметром 73 мм (2,5'') с установленными на ней струйным насосом, пакером, клапаном-реле с реле времени и гидродинамическим генератором ГЖ-1 конструкции авторов настоящего изобретения. Глубина установки насоса - 2580 м, пакера - 2582 м и генератора - 2605 м. For processing, a tubing string with a diameter of 73 mm (2.5``) with a jet pump, a packer, a relay valve with a time relay and a GZh-1 hydrodynamic generator designed by the authors of the present invention is lowered into the well. The installation depth of the pump is 2580 m, the packer is 2582 m and the generator is 2605 m.

Клапан-реле отрегулирован на открывание при забойном давлении 5,2 МПа и закрывание при 15,0 МПа с задержкой по 2 мин с помощью реле времени. Переточный канал в обход клапана-реле отрегулирован на пропускание 0,1 величины расхода рабочей жидкости соответствующего оптимальному для генератора. The relay valve is configured to open at a bottomhole pressure of 5.2 MPa and close at 15.0 MPa with a delay of 2 minutes using a time switch. The transfer channel bypassing the valve-relay is adjusted to pass 0.1 of the flow rate of the working fluid corresponding to the optimum for the generator.

Характеристики струйного насоса, соответствующие данным условиям обработки, следующие: рабочая жидкость - пластовая вода, отношение площадей сопла и камеры смешения 0,46, коэффициент инжекции 0.25, давление закачки рабочей жидкости на устье 20 МПа, расход рабочей жидкости 10 куб.дм/сек. После установки пакера с лифтовой колонной на устье подключают насосные агрегаты типа 4АН-700 и производят закачку рабочей жидкости при открытом затрубье. The characteristics of the jet pump, corresponding to these processing conditions, are as follows: the working fluid is produced water, the ratio of the areas of the nozzle and the mixing chamber is 0.46, the injection coefficient is 0.25, the injection pressure of the working fluid at the mouth is 20 MPa, and the flow rate of the fluid is 10 cubic dm / s. After installing the packer with an elevator column at the mouth, pumping units of the 4AN-700 type are connected and the working fluid is pumped with the annulus open.

При работе струйного насоса достигается снижение давления на забое до 5,2 МПа с притоком пластовой жидкости 8 куб.м/сут. В этот момент происходит срабатывание клапана-реле на открывание и реле времени начинает производить задержку открытия клапана. По истечении 2 мин, на которое было настроено реле времени, клапан открывается и включается в оптимальном режиме гидродинамический генератор. During the operation of the jet pump, a decrease in the pressure at the bottom to 5.2 MPa is achieved with an inflow of formation fluid of 8 cubic meters / day. At this moment, the valve-relay to open opens and the time relay starts to delay the valve opening. After 2 minutes, on which the time relay was set, the valve opens and the hydrodynamic generator is turned on in optimal mode.

Рассчитанная по компьютерной программе "Ойл-Инжиниринг" частота колебаний расхода генератора, при которой достигается согласование работы генератора со скважиной по типу резонанса Гельмгольца, составляет 98 Гц. The frequency of oscillation of the generator flow rate calculated by the Oil Engineering computer program, at which the operation of the generator is coordinated with the well by the Helmholtz resonance type, is 98 Hz.

Скважинный генератор настроен на данную частоту. Расход жидкости через генератор 3.5 куб. дм/сек, амплитуда колебаний давления на забое до 6 МПа. Под действием низкочастотных колебаний давления происходит эффективная очистка коллектора призабойной зоны с выносом загрязнений потоком рабочей жидкости на устье. Клапан-реле срабатывает на закрывание и реле времени выполняет задержку закрытия клапана. По истечении 5 мин, на которое было настроено реле времени, клапан закрывает поток жидкости через генератор и производит отключение виброволнового воздействия, далее происходит следующее снижение забойного давления вплоть до очередного достижения максимального уровня депрессии и включения генератора. Описанный цикл в процессе обработки многократно повторяется. После завершения обработки оборудование извлекают. Скважину пускают в эксплуатацию. За счет обработки дебит скважины увеличился до 20 куб.м/сут. The downhole generator is tuned to a given frequency. Fluid flow through a 3.5 cc generator dm / s, the amplitude of pressure fluctuations at the bottom up to 6 MPa. Under the influence of low-frequency pressure fluctuations, an effective cleaning of the bottomhole collector occurs with the removal of contaminants by the flow of working fluid at the mouth. The valve relay is triggered to close and the time relay delays the closing of the valve. After 5 minutes, on which the time relay was set, the valve closes the fluid flow through the generator and turns off the vibrating microwave action, then the next bottomhole pressure decreases until the next maximum depression level is reached and the generator is turned on. The described cycle in the process of processing is repeated many times. After processing, the equipment is removed. The well is put into operation. Due to processing, the flow rate of the well increased to 20 cubic meters / day.

Отметим, что предлагаемый гидродинамический генератор колебаний расхода может с успехом использоваться в других различных областях техники:
- при проведении различных гидроразмывных работ, например при добыче полезных ископаемых;
- в различных технологических процессах, требующих интенсивных колебаний расхода и давления жидкости;
- для привода механизмов, функционирующих в режиме периодических нагрузок;
- для открытого или закрытого гидромассажа в оздоровительных и лечебных целях.
Note that the proposed hydrodynamic generator of flow fluctuations can be successfully used in various other fields of technology:
- when carrying out various water washing operations, for example, in mining;
- in various technological processes requiring intense fluctuations in flow rate and fluid pressure;
- to drive mechanisms operating in periodic load mode;
- for open or closed hydromassage for health and medical purposes.

Claims (18)

1. Скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта, содержащее струйный насос с корпусом, установленный на пакере на колонне труб, включающий камеру смешения, сопловую камеру с проходным каналом через пакер и фильтр-муфту, внутри которого установлен клапан-реле и регулятор расхода или давления, гидродинамический излучатель, установленный под пакером на конце труб на уровне интервала перфорации, отличающееся тем, что клапан-реле снабжен реле времени и установлен между регулятором давления и излучателем, параллельно клапану-реле выполнен переточный канал, а гидродинамический излучатель выполнен в виде автоколебательного низкочастотного генератора колебаний расхода. 1. Downhole equipment for processing the bottom-hole formation zone, comprising a jet pump with a housing mounted on a packer on a pipe string, including a mixing chamber, a nozzle chamber with a passage through a packer and a filter sleeve, inside which a relay valve and a flow or pressure regulator are installed , a hydrodynamic emitter installed under the packer at the end of the pipes at the level of the perforation interval, characterized in that the valve relay is equipped with a time relay and is installed between the pressure regulator and the emitter, parallel to the valve the relay has a transfer channel, and the hydrodynamic emitter is made in the form of a self-oscillating low-frequency generator of flow fluctuations. 2. Скважинное оборудование по п.1, отличающееся тем, что реле времени выполнено с раздельными линиями регулировки времени открытия и закрытия. 2. Downhole equipment according to claim 1, characterized in that the time relay is made with separate lines for adjusting the opening and closing times. 3. Скважинное оборудование по п.1 или 2, отличающееся тем, что в качестве реле времени использовано гидравлическое реле времени. 3. Downhole equipment according to claim 1 or 2, characterized in that a hydraulic time relay is used as a time relay. 4. Скважинное оборудование по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что переточный канал выполнен регулируемым, а на линии всасывания струйного насоса установлен обратный клапан. 4. Downhole equipment according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the transfer channel is adjustable, and a check valve is installed on the suction line of the jet pump. 5. Скважинное оборудование по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что в качестве клапана-реле использован гидравлический дифференциальный клапан-реле, а в качестве регулятора расхода или давления - гидравлический регулятор расхода или давления. 5. Downhole equipment according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a hydraulic differential valve relay is used as a relay valve, and a hydraulic flow or pressure regulator is used as a flow or pressure regulator. 6. Скважинное оборудование по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что струйный насос выполнен в виде струйного насоса с импульсной подачей пассивной жидкости в камеру смешения. 6. Downhole equipment according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the jet pump is made in the form of a jet pump with a pulsed supply of passive fluid into the mixing chamber. 7. Скважинное оборудование по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что на линии питания перед сопловой камерой струйного насоса установлен аэратор, а на выходе из камеры смешения - сепаратор. 7. Downhole equipment according to any one of claims 1 to 6, characterized in that an aerator is installed on the supply line in front of the nozzle chamber of the jet pump, and a separator is installed at the outlet of the mixing chamber. 8. Скважинное оборудование по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что автоколебательный низкочастотный генератор колебаний расхода выполнен в виде генератора колебаний расхода, основанного на взаимодействии вихревых потоков с дополнительными управляющими потоками. 8. Downhole equipment according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the self-oscillating low-frequency oscillator of the flow rate is made in the form of a flow rate generator based on the interaction of vortex flows with additional control flows. 9. Скважинное оборудование по п.1 или 8, отличающееся тем, что генератор колебаний расхода согласован с полуволновым резонатором-преобразователем, выполненным в виде установленной на выходе генератора трубы с щелями и отражателем, например с отверстиями, в средней части. 9. The downhole equipment according to claim 1 or 8, characterized in that the flow oscillation generator is matched with a half-wave resonator-transducer made in the form of a pipe installed at the generator output with slots and a reflector, for example with holes, in the middle part. 10. Скважинное оборудование по любому из пп.1, 8, 9, отличающееся тем, что генератор колебаний расхода гидравлически связан с воздушно-газовой полостью и согласован с частотой ее собственных колебаний. 10. Downhole equipment according to any one of claims 1, 8, 9, characterized in that the flow oscillation generator is hydraulically connected to the air-gas cavity and is consistent with the frequency of its own vibrations. 11. Скважинное оборудование по любому из пп.1, 8-10, отличающееся тем, что генератор колебаний расхода дополнительно согласован с акустическими параметрами скважинной жидкости и расстоянием от пакера до щелей резонатора-преобразователя. 11. Downhole equipment according to any one of claims 1, 8-10, characterized in that the flow oscillation generator is additionally consistent with the acoustic parameters of the well fluid and the distance from the packer to the slots of the resonator transducer. 12. Скважинное оборудование по любому из пп.1, 8-11, отличающееся тем, что генератор колебаний расхода дополнительно согласован со сжимаемостью скважинной жидкости, объемом подпакерного пространства, длиной и диаметром перфорационных каналов скважины. 12. Downhole equipment according to any one of claims 1, 8-11, characterized in that the flow oscillation generator is additionally coordinated with the compressibility of the well fluid, the volume of the under-packer space, the length and diameter of the perforation channels of the well. 13. Скважинное оборудование по любому из пп.1-12, отличающееся тем, что параметры автоколебательного низкочастотного генератора колебаний расхода, скважинного оборудования и скважинной системы выбраны согласованными. 13. Downhole equipment according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the parameters of the self-oscillating low-frequency oscillator of the flow rate, the downhole equipment and the downhole system are selected consistent. 14. Гидродинамический генератор колебаний, содержащий корпус, размещенную в нем проточную камеру с каналами закрутки и основным соплом, центральное тело, установленное в проточной камере с зазором относительно ее боковой стенки, напорную магистраль, соединенную с каналами закрутки, и дополнительную магистраль, подсоединенную к напорной магистрали через ограничитель расхода и сообщенную с основным соплом через зазор между центральным телом и стенкой проточной камеры, отличающийся тем, что проточная камера снабжена дополнительным соплом, расположенным напротив основного сопла, причем полость входа основного и дополнительного сопла выполнена общей. 14. A hydrodynamic oscillation generator, comprising a housing, a flow chamber located therein with swirl channels and a main nozzle, a central body installed in the flow chamber with a gap relative to its side wall, a pressure line connected to the spin channels, and an additional line connected to the pressure the line through the flow limiter and communicated with the main nozzle through the gap between the Central body and the wall of the flow chamber, characterized in that the flow chamber is equipped with an additional nozzle Located opposite the main nozzle, the cavity entrance main and auxiliary nozzle formed overall. 15. Гидродинамический генератор по п.14, отличающийся тем, что дополнительное сопло выполнено в центральном теле. 15. The hydrodynamic generator according to 14, characterized in that the additional nozzle is made in the Central body. 16. Гидродинамический генератор по п.14 или 15, отличающийся тем, что он снабжен упругой полостью, сообщенной с дополнительной магистралью. 16. The hydrodynamic generator according to claim 14 or 15, characterized in that it is provided with an elastic cavity communicated with an additional line. 17. Гиродинамический генератор по любому из пп.14-16, отличающийся тем, что выходы обеих сопл соединены между собой. 17. The gyrodynamic generator according to any one of paragraphs.14-16, characterized in that the outputs of both nozzles are interconnected. 18. Гидродинамический генератор по любому из пп.14-17, отличающийся тем, что дополнительная магистраль сообщена дополнительным каналом с выходом генератора, при этом дополнительный канал выполнен в центральном теле и снабжен дополнительным ограничителем расхода. 18. The hydrodynamic generator according to any one of paragraphs.14-17, characterized in that the additional line is communicated with an additional channel with the output of the generator, while the additional channel is made in the central body and is equipped with an additional flow limiter.
RU97107521A 1997-04-28 1997-04-28 Equipment to treat face zone of pool and hydrodynamic generator of flow rate variations for it RU2175718C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97107521A RU2175718C2 (en) 1997-04-28 1997-04-28 Equipment to treat face zone of pool and hydrodynamic generator of flow rate variations for it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97107521A RU2175718C2 (en) 1997-04-28 1997-04-28 Equipment to treat face zone of pool and hydrodynamic generator of flow rate variations for it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97107521A RU97107521A (en) 1999-04-27
RU2175718C2 true RU2175718C2 (en) 2001-11-10

Family

ID=20192748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97107521A RU2175718C2 (en) 1997-04-28 1997-04-28 Equipment to treat face zone of pool and hydrodynamic generator of flow rate variations for it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2175718C2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011145979A1 (en) * 2010-05-19 2011-11-24 Dyblenko Valeriy Petrovich Method for treating a productive formation and borehole equipment for the implementation of same
RU2485299C1 (en) * 2011-12-21 2013-06-20 Рустэм Наифович Камалов Treatment method of bottom-hole formation zone, and downhole system for its implementation
CN103306624A (en) * 2013-06-21 2013-09-18 常州大学 Underground fluid resonant energy accumulation and vibration deblocking device and deblocking method thereof
RU2503803C2 (en) * 2011-07-22 2014-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Бурение" Assembly for development of wells with low-permeable beds with use of hydraulic jet pumps and pressure pulse generators
RU2512150C2 (en) * 2012-05-11 2014-04-10 Гайдар Тимергалеевич Апасов Compound method for oil displacement out of bed by water-alternated-gas injection with use of well-head ejectors
CN104033138A (en) * 2014-06-04 2014-09-10 中国石油大学(华东) Device and method for integrating functions of steam injection fluctuation and chemical blocking removal of heavy oil reservoir without removing tubular columns
RU2574651C1 (en) * 2014-09-26 2016-02-10 Валерий Петрович Дыбленко Downhole equipment for polyfrequency wave treatment of bottom-hole zone of productive formation and flowrate oscillations generator for that
RU171177U1 (en) * 2017-02-08 2017-05-23 Рустам Рафаэльевич Саиткулов DEVICE FOR VIBROWAVE INFLUENCE ON PRODUCTIVE LAYERS OF AQUARIUM AND OIL AND GAS WELLS

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011145979A1 (en) * 2010-05-19 2011-11-24 Dyblenko Valeriy Petrovich Method for treating a productive formation and borehole equipment for the implementation of same
RU2478778C2 (en) * 2010-05-19 2013-04-10 Валерий Петрович Дыбленко Treatment method of productive formation, and downhole equipment for its implementation
CN103140649A (en) * 2010-05-19 2013-06-05 迪布连科·瓦列里·彼得洛维奇 Method for treating a productive formation and borehole equipment for the implementation of same
CN103140649B (en) * 2010-05-19 2016-10-05 迪布连科·瓦列里·彼得洛维奇 Oil-producing formation processing method and for implementing the oil well rig of the method
RU2503803C2 (en) * 2011-07-22 2014-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Бурение" Assembly for development of wells with low-permeable beds with use of hydraulic jet pumps and pressure pulse generators
RU2485299C1 (en) * 2011-12-21 2013-06-20 Рустэм Наифович Камалов Treatment method of bottom-hole formation zone, and downhole system for its implementation
RU2512150C2 (en) * 2012-05-11 2014-04-10 Гайдар Тимергалеевич Апасов Compound method for oil displacement out of bed by water-alternated-gas injection with use of well-head ejectors
CN103306624A (en) * 2013-06-21 2013-09-18 常州大学 Underground fluid resonant energy accumulation and vibration deblocking device and deblocking method thereof
CN103306624B (en) * 2013-06-21 2015-07-22 常州大学 Underground fluid resonant energy accumulation and vibration deblocking device and deblocking method thereof
CN104033138A (en) * 2014-06-04 2014-09-10 中国石油大学(华东) Device and method for integrating functions of steam injection fluctuation and chemical blocking removal of heavy oil reservoir without removing tubular columns
RU2574651C1 (en) * 2014-09-26 2016-02-10 Валерий Петрович Дыбленко Downhole equipment for polyfrequency wave treatment of bottom-hole zone of productive formation and flowrate oscillations generator for that
RU171177U1 (en) * 2017-02-08 2017-05-23 Рустам Рафаэльевич Саиткулов DEVICE FOR VIBROWAVE INFLUENCE ON PRODUCTIVE LAYERS OF AQUARIUM AND OIL AND GAS WELLS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2909334C (en) Variable frequency fluid oscillators for use with a subterranean well
US6029746A (en) Self-excited jet stimulation tool for cleaning and stimulating wells
WO2011145979A1 (en) Method for treating a productive formation and borehole equipment for the implementation of same
RU2078200C1 (en) Method for development of oil formation
RU2175718C2 (en) Equipment to treat face zone of pool and hydrodynamic generator of flow rate variations for it
RU2000108860A (en) METHOD FOR PROCESSING BOTTOM ZONE
RU2008140641A (en) METHOD FOR PREPARING AND PUMPING HETEROGENEOUS MIXTURES INTO THE PLAST AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
RU97107521A (en) WELL-EQUIPMENT FOR PROCESSING THE BOTTOM-HOLE ZONE AND A HYDRODYNAMIC EXPENDITURE GENERATOR FOR IT
RU2274730C2 (en) Borehole assembly for bottomhole formation zone treatment and impulsive device for borehole assembly
RU2206730C1 (en) Method of pulse-jet stimulation of well and producing formation and device for method embodiment
RU2128770C1 (en) Method for treating bottom-hole zone of bed
RU2176727C1 (en) Method of synergistic action on well and productive pool and gear for synergistic action on well and productive pool
RU2460869C1 (en) Down-hole installation for effect on bottomhole formation zone
RU2121568C1 (en) Method of treating bottom-hole formation zone and device for its embodiment
RU2267364C1 (en) Method of generation of oscillations of a fluid flow and a hydrodynamic generator of the oscillations
RU2175058C2 (en) Process of action on face zone of pool and gear for its implementation
RU2047729C1 (en) Method and device for treatment of the near-bottom bed area
RU2211320C2 (en) Method of pulse treatment of producing formations and well strainers and device for method embodiment
SU1596079A1 (en) Method and installation for gas-lift operation of well
RU2693212C1 (en) Hydrocarbons production intensification method from formations
RU2065921C1 (en) Device for treating drilled holes
RU2270315C2 (en) Hydro-acoustic well drilling rig
RU2789492C1 (en) Method for generating and modulating pressure waves in an injection wellbore and a device for its implementation
RU2084705C1 (en) Well pump unit
RU2281389C2 (en) Vibratory device for vibro-wave production bed and well screen treatment