RU2176726C1 - Face generator of acoustic vibration and process of restoration of collector properties of face zone with its employment - Google Patents
Face generator of acoustic vibration and process of restoration of collector properties of face zone with its employment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176726C1 RU2176726C1 RU2000109185/03A RU2000109185A RU2176726C1 RU 2176726 C1 RU2176726 C1 RU 2176726C1 RU 2000109185/03 A RU2000109185/03 A RU 2000109185/03A RU 2000109185 A RU2000109185 A RU 2000109185A RU 2176726 C1 RU2176726 C1 RU 2176726C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- pressure
- elastic element
- fluid
- zone
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к устройствам для интенсификации притока жидкости или увеличения приемистости скважин и способам их эксплуатации, а также к способам восстановления коллекторских свойств призабойных зон скважин с применением таких устройств. The invention relates to the oil industry, and in particular to devices for intensifying fluid flow or increasing the injectivity of wells and methods for their operation, as well as to methods for restoring the reservoir properties of bottom-hole zones of wells using such devices.
Известен генератор акустических колебаний ГВЗ-108 [1], имеющий золотник и статор с наклонными щелями. Генерирование акустических колебаний осуществляется за счет периодического перекрытия потока рабочей жидкости через щели статора вращающимся золотником. Недостатком устройства, сложного в изготовлении, является его ненадежность из-за наличия подвижного золотника в среде с механическими включениями, которая может привести к отказу устройства. Другим недостатком устройства и способа его эксплуатации является необходимость создания значительного расхода рабочей жидкости (24 л/сек) и большого давления (25 МПа) для работы устройства в оптимальном режиме. Known generator of acoustic vibrations GVZ-108 [1], having a spool and a stator with inclined slots. The generation of acoustic vibrations is carried out by periodically shutting off the flow of working fluid through the stator slots with a rotating spool. The disadvantage of a device that is difficult to manufacture is its unreliability due to the presence of a movable spool in an environment with mechanical inclusions, which can lead to a failure of the device. Another disadvantage of the device and the method of its operation is the need to create a significant flow of working fluid (24 l / s) and high pressure (25 MPa) for the device to operate in optimal mode.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является генератор акустических колебаний ГЖ-2 [2]. The closest technical solution to the proposed one is the generator of acoustic vibrations GZH-2 [2].
Устройство состоит из циклонной камеры 1 с тангенциальными каналами 2 для ввода жидкости, камеры аккумуляции давления 3 с сообщающими отверстиями 4 и толстостенного сосуда 5 с расположенным внутри него эластичным элементом 6 в верхней части генератора. Причем проходное сечение сообщающих отверстий меньше проходного сечения каналов для ввода жидкости в циклонную камеру. Устройство устанавливается в седло 7, закрепленное в муфте между резьбовыми концами НКТ. The device consists of a cyclone chamber 1 with tangential channels 2 for fluid injection, a pressure accumulation chamber 3 with communicating holes 4 and a thick-walled vessel 5 with an elastic element 6 located inside it in the upper part of the generator. Moreover, the bore of the communicating holes is less than the bore of the channels for introducing liquid into the cyclone chamber. The device is installed in the saddle 7, mounted in the coupling between the threaded ends of the tubing.
Недостатками известного устройства являются следующие. The disadvantages of the known device are as follows.
Вводимый в циклонную камеру поток жидкости турбулизируется при выходе из тангенциального канала 2, что приводит к неустойчивому режиму работы и снижению КПД. Угол между векторами тангенциально вводимых потоков составляет 60 - 70o, что усиливает турбулентность и еще более снижает КПД.The liquid stream introduced into the cyclone chamber is turbulized upon exiting the tangential channel 2, which leads to an unstable mode of operation and a decrease in efficiency. The angle between the vectors of tangentially introduced flows is 60 - 70 o , which enhances turbulence and further reduces efficiency.
Сосуд 5 с эластичным элементом 6 выполнен таким образом, что зарядке сжатым газом подлежит объем между металлической поверхностью сосуда 5 и ее эластичным элементом 6. Так как заполнение газом производится в поверхностных условиях, это вносит жесткие ограничения на величину давления зарядки. Участки крепления эластичного элемента 6 подвержены сильному механическому сжатию при сборке, что часто приводит к нарушению герметичности последнего из-за его порыва в местах крепления. К разгерметизации в местах крепления эластичного элемента также приводит большое число рабочих циклов (порядка 4 млн. за одну скважино-операцию). Кроме того, при транспортировке камера с эластичным элементом, находящаяся под давлением, представляет источник определенной опасности. The vessel 5 with the elastic element 6 is made in such a way that the volume between the metal surface of the vessel 5 and its elastic element 6 is subject to charging with compressed gas. Since gas is filled under surface conditions, this introduces severe restrictions on the magnitude of the charging pressure. The fastening areas of the elastic element 6 are subject to strong mechanical compression during assembly, which often leads to a violation of the tightness of the latter due to its rupture at the attachment points. A large number of operating cycles (of the order of 4 million per well operation) also lead to depressurization at the attachment points of the elastic element. In addition, during transportation, a chamber with an elastic element, which is under pressure, presents a source of a certain danger.
Так как эластичный элемент выполнен из резиновой трубы с толщиной стенки не менее 3 мм (для удержания внутреннего давления), это значительно увеличивает инерционность системы "газ - оболочка". Since the elastic element is made of a rubber pipe with a wall thickness of at least 3 mm (to maintain internal pressure), this significantly increases the inertia of the gas-shell system.
При эксплуатации устройства по прототипу высокие скорости движения жидкости, содержащей механические включения, приводят к достаточно быстрому изменению за счет абразивного износа геометрических размеров тангенциальных каналов 2 и выходу циклонной камеры 1 из строя. Неразборный вариант последней не рационален, так как не предусматривает замены изношенных элементов, и выбраковке подлежит не только циклонная камера, но и камера аккумуляции давления, выполненная заодно с циклонной камерой. When the device is operated according to the prototype, high velocities of the fluid containing mechanical inclusions lead to a fairly rapid change due to abrasive wear of the geometric dimensions of the tangential channels 2 and the failure of the cyclone chamber 1. The non-separable version of the latter is not rational, since it does not provide for the replacement of worn elements, and not only the cyclone chamber, but also the pressure accumulation chamber, which is integral with the cyclone chamber, must be discarded.
Эксплуатация устройства по прототипу при постоянном рабочем расходе жидкости и неизменном объеме и давлении инертного газа, находящегося между эластичным элементом 6 и стенкой сосуда 5, обеспечивает генерирование колебаний с постоянной рабочей частотой, что не гарантирует необходимое качество обработки призабойной зоны. Для расширения диапазона рабочих частот приходится манипулировать расходом жидкости, но это снижает КПД устройства, рассчитанного на оптимальный расход жидкости. The operation of the device according to the prototype with a constant working flow rate of the fluid and a constant volume and pressure of inert gas located between the elastic element 6 and the wall of the vessel 5, provides the generation of oscillations with a constant working frequency, which does not guarantee the required quality of the bottom-hole treatment. To expand the range of operating frequencies, it is necessary to manipulate the fluid flow, but this reduces the efficiency of the device, designed for optimal fluid flow.
Соответственно эксплуатация устройства по прототипу не предусматривает возможности принудительного изменения рабочей частоты на заданной глубине, как и возможности обработки в скважине нескольких эксплуатационных объектов без периодического извлечения и перезарядки генератора для обеспечения оптимальных рабочих частотных характеристик. Accordingly, the operation of the device according to the prototype does not provide for the possibility of forced changes in the operating frequency at a given depth, as well as the possibility of processing several production facilities in the well without periodically removing and recharging the generator to ensure optimal operating frequency characteristics.
Известен способ восстановления коллекторских свойств призабойной зоны скважины, теоретически обоснованный в работе [3], предполагающий воздействие широким диапазоном частот (от инфра- до ультра-), который, по мнению авторов, должен привести к дезинтеграции разнохарактерных отложений в перфорационных каналах и поровом объеме призабойной зоны скважины. Однако практического применения данный способ не нашел из-за отсутствия технических средств для его реализации. A known method of restoring the reservoir properties of the bottomhole zone of the well, theoretically justified in [3], involving a wide range of frequencies (from infra- to ultra-), which, according to the authors, should lead to the disintegration of diverse deposits in the perforation channels and the pore volume of the bottom-hole well zones. However, this method was not found to be practical because of the lack of technical means for its implementation.
Наиболее близок к заявляемому способ восстановления коллекторских свойств призабойной зоны скважины [4], включающий виброакустическую обработку призабойной зоны в определенном диапазоне рабочих частот и с определенной амплитудой давления с применением заряжаемого инертным газом забойного генератора виброакустических колебаний ГЖ-2 с эластичным элементом, с циркуляцией рабочей жидкости через генератор. Closest to the claimed method of restoring the reservoir properties of the bottomhole zone of the well [4], including vibroacoustic treatment of the bottomhole zone in a certain range of operating frequencies and with a certain pressure amplitude using an inert gas charged downhole generator of vibroacoustic vibrations GZh-2 with an elastic element, with the circulation of the working fluid through the generator.
В способе восстановления коллекторских свойств призабойной зоны по прототипу затруднена достаточно глубокая обработка пористой среды из-за недостаточно высоких значений амплитуд давления, а также из-за невозможности генерирования низких частот: небольшой объем заряжающего генератор ГЖ-2 инертного газа, который, в свою очередь, определяется предельно допустимой величиной давления зарядки 6,0 МПа. The method for restoring the reservoir properties of the bottom-hole zone according to the prototype makes it difficult to sufficiently treat the porous medium due to insufficiently high pressure amplitudes, and also because of the impossibility of generating low frequencies: a small amount of inert gas charging the GZh-2 generator, which, in turn, determined by the maximum allowable charging pressure of 6.0 MPa.
Максимально широкий диапазон воздействующих частот при восстановлении коллекторских свойств призабойной зоны тем более необходим, что практически невозможно в каждом конкретном случае получить всю необходимую информацию о кольматанте с учетом характера пористой среды. Для изменения рабочей частоты в способе по прототипу производят изменение расхода рабочей жидкости через генератор, что приводит к выходу генератора из оптимального режима работы. К тому же технически возможно только ступенчатое изменение расхода рабочей жидкости, так как для этой цели применяют насосные агрегаты типа ЦА-320 со ступенчатым изменением подачи жидкости. В то же время зависимость генерируемой частоты от расхода жидкости через генератор не носит линейного характера, что еще более затрудняет процесс выбора желаемой частоты. The widest possible range of operating frequencies when restoring the reservoir properties of the bottom-hole zone is all the more necessary because it is practically impossible in each case to obtain all the necessary information about the mud, taking into account the nature of the porous medium. To change the operating frequency in the prototype method, a change in the flow rate of the working fluid through the generator is made, which leads to the generator coming out of the optimal operating mode. In addition, only a stepwise change in the flow rate of the working fluid is technically possible, since pumping units of the CA-320 type with a stepwise change in the fluid supply are used for this purpose. At the same time, the dependence of the generated frequency on the fluid flow through the generator is not linear, which makes the process of choosing the desired frequency even more difficult.
Способ восстановления коллекторских свойств призабойной зоны по прототипу, таким образом, недостаточно эффективен, так как не охватывает весь необходимый диапазон частот для наиболее полного и эффективного разрушения, весьма разнородного по природе, составу и размерам частиц адсорбированного кольматирующего материала на поверхности и в глубине перфорационных каналов и пор. The method of restoring the reservoir properties of the bottomhole zone according to the prototype is thus not efficient enough, since it does not cover the entire necessary frequency range for the most complete and effective destruction, which is very heterogeneous in nature, composition and particle size of the adsorbed clogging material on the surface and in the depth of the perforation channels and since
Способ по прототипу также недостаточно эффективен при восстановлении коллекторских свойств призабойных зон скважин, вскрывающих несколько объектов воздействия, так как давление на различных глубинах различно, и, следовательно, генератор будет иметь различные, но не оптимальные рабочие характеристики из-за изменения газового объема. Для получения желаемого результата генератор необходимо поднимать на поверхность и производить корректировку давления зарядки. The prototype method is also not effective enough to restore the reservoir properties of the bottom-hole zones of wells that reveal several objects of influence, since the pressure at different depths is different, and therefore, the generator will have different, but not optimal operating characteristics due to changes in gas volume. To obtain the desired result, the generator must be raised to the surface and the charging pressure adjusted.
Решаемые предлагаемыми изобретениями задачи и ожидаемый технический результат заключаются в повышении эффективности устройства за счет автоматического изменения генератором рабочей частоты и амплитуды колебаний во времени при постоянном оптимальном расходе рабочей жидкости, а также в повышении КПД и долговечности циклонной камеры, надежности работы эластичного элемента и безопасности эксплуатации и обслуживания генератора и, соответственно, в повышении эффективности способа восстановления коллекторских свойств призабойных зон скважин за счет более полной и глубокой дезинтеграции кольматирующего материала в перфорационных каналах и пористой среде призабойной зоны, в том числе при обработке скважин, вскрывающих несколько эксплуатационных объектов. Solved by the proposed invention, the tasks and the expected technical result are to increase the efficiency of the device due to the automatic change by the generator of the working frequency and amplitude of oscillations in time with a constant optimal flow rate of the working fluid, as well as to increase the efficiency and durability of the cyclone chamber, the reliability of the elastic element and the safety of operation maintenance of the generator and, accordingly, in improving the efficiency of the method of restoring the reservoir properties of the bottom-hole zones kvazhin due to more complete and deep disintegration of bridging material in the perforations and the bottom zone of the porous medium, including the processing of wells, reveals several production facilities.
Поставленные задачи решаются тем, что в забойном генераторе виброакустических колебаний с эластичным элементом, устанавливаемом в седло, закрепленное в муфте между резьбовыми концами НКТ, и состоящем из циклонной камеры с сердечником и каналами для ввода жидкости, камеры аккумуляции давления с сообщающими отверстиями, проходное сечение которых меньше проходного сечения каналов для ввода жидкости в циклонную камеру, толстостенного сосуда с инертным газом под высоким давлением, расположенного в верхней части генератора, и эластичного элемента для разделения жидкости и газа, эластичный элемент выполнен из маслобензостокой эластичной полимерной пленки в виде чулка со смыкающимся открытым нижним концом с возможностью заполнения инертным газом и расположен в камере аккумуляции давления, толстостенный сосуд с инертным газом под высоким давлением имеет подпружиненный автоматически открывающийся клапан в его донной части, соединенный с эластичным элементом; а циклонная камера выполнена из нескольких элементов, образующих каналы для ввода жидкости в циклонную камеру в виде конфузорных щелей прямоугольного сечения и поверхность внутреннего кольцевого циклонного канала так, что в поперечном сечении внутренние поверхности конфузорных щелей для ввода жидкости имеют вид фрагментов спирали Архимеда. The tasks are solved by the fact that in the downhole vibroacoustic oscillation generator with an elastic element mounted in the saddle, fixed in the coupling between the threaded ends of the tubing, and consisting of a cyclone chamber with a core and channels for fluid injection, pressure accumulation chambers with communicating holes, the passage section of which less than the cross section of the channels for introducing liquid into the cyclone chamber, a thick-walled vessel with inert gas under high pressure, located in the upper part of the generator, and elastic a liquid and gas separation element, the elastic element is made of an oil and gas-resistant elastic polymer film in the form of a stocking with a lockable open lower end with the possibility of filling with an inert gas and is located in the pressure accumulation chamber, a thick-walled vessel with high pressure inert gas has a spring-loaded, automatically opening valve in its a bottom connected to an elastic member; and the cyclone chamber is made of several elements that form the channels for introducing liquid into the cyclone chamber in the form of confuser slots of rectangular cross section and the surface of the inner annular cyclone channel so that, in cross section, the inner surfaces of confuser slots for introducing liquid have the form of fragments of an Archimedes spiral.
Все детали циклонной камеры выполнены из износостойкого материала. All parts of the cyclone chamber are made of wear-resistant material.
Поставленные задачи решаются также тем, что способ восстановления коллекторских свойств призабойной зоны скважины, включающий виброакустическую обработку призабойной зоны скважины в определенном диапазоне рабочих частот и с определенной амплитудой давления с циркуляцией рабочей жидкости через заряжаемый инертным газом забойный генератор виброакустических колебаний с эластичным элементом, отличается тем, что осуществляют наблюдение за выносом дезинтегрированного кольматанта на поверхность и при отсутствии его выноса производят плавное изменение рабочей частоты путем кратковременного подъема генератора в зону более низкого давления для уменьшения объема газа в эластичном элементе, после этого возвращают генератор в исходную точку и продолжают обработку с тем же расходом рабочей жидкости, после окончания обработки извлекают генератор из скважины и осуществляют ее промывку до забоя. The tasks are also solved by the fact that the method of restoring the reservoir properties of the bottom-hole zone of the well, including vibroacoustic treatment of the bottom-hole zone of the well in a certain range of operating frequencies and with a certain pressure amplitude with circulation of the working fluid through an inert gas charged bottom-hole generator of vibro-acoustic vibrations with an elastic element, differs in that they monitor the removal of the disintegrated colmatant to the surface and, in the absence of its removal, produce the main change in the operating frequency by briefly raising the generator to a lower pressure zone to reduce the volume of gas in the elastic element, then return the generator to the starting point and continue processing with the same flow rate of the working fluid, after the treatment is completed, the generator is removed from the well and flushed to slaughter.
После обработки нижнего объекта генератор перемещают на вышележащий путем его подъема с НКТ до новой заданной точки. After processing the lower object, the generator is moved to the overlying one by lifting it from the tubing to a new predetermined point.
Материалом для изготовления эластичного элемента в виде чулка со смыкающимся открытым нижним концом может служить, например, полиуретановый каучук и его аналоги. Material for the manufacture of an elastic element in the form of a stocking with a closed open lower end can serve, for example, polyurethane rubber and its analogues.
Выполнение циклонной камеры из нескольких элементов, образующих конфузорные щели прямоугольного сечения для ввода жидкости и поверхность внутреннего кольцевого циклонного канала так, что в поперечном сечении внутренние поверхности конфузорных щелей для ввода жидкости имеют вид фрагментов спирали Архимеда, обеспечивает центростремительное направление потоков, вводимых в кольцевой циклонный канал, таким образом, что угол между векторами направлений вводимых потоков не превышает 7o, т.е. линии их тока практически параллельны - турбулизация минимальна.The implementation of the cyclone chamber of several elements forming confusor slots of rectangular cross-section for introducing liquid and the surface of the inner annular cyclone channel so that, in cross section, the inner surfaces of confuser slots for injecting liquid have the form of fragments of a spiral of Archimedes, provides a centripetal direction of flows introduced into the annular cyclone channel , so that the angle between the direction vectors of the introduced flows does not exceed 7 o , i.e. their current lines are almost parallel - turbulization is minimal.
На фиг.1 представлена схема заявляемого устройства. На фиг. 2 - сечение его циклонной камеры. Figure 1 presents a diagram of the inventive device. In FIG. 2 is a cross section of its cyclone chamber.
Здесь: 1 - толстостенный сосуд с инертным газом под высоким давлением;
2 - подпружиненный клапан;
3 - вентиль зарядки толстостенного сосуда;
4 - камера аккумуляции давления;
5 - насосно-компрессорные трубы;
6 - эластичный элемент со смыкающимся открытым нижним концом, подобным лепестковому клапану;
7 - муфта;
8 - кольцевой циклонный канал;
9 - элементы циклонной камеры;
10 - конфузорные каналы;
11 - сердечник циклонной камеры;
12 - сообщающие отверстия;
13 - корпус циклонной камеры;
14 - защитный колпак с ловильной головкой;
15 - распорная втулка;
16 - скребковая проволока;
17 - седло.Here: 1 - a thick-walled vessel with inert gas under high pressure;
2 - spring-loaded valve;
3 - valve for charging a thick-walled vessel;
4 - pressure accumulation chamber;
5 - tubing;
6 is an elastic element with a locking open lower end, similar to a flap valve;
7 - coupling;
8 - annular cyclone channel;
9 - elements of the cyclone chamber;
10 - confuser channels;
11 - the core of the cyclone chamber;
12 - communicating holes;
13 - the body of the cyclone chamber;
14 - a protective cap with a fishing head;
15 - spacer sleeve;
16 - scraper wire;
17 - a saddle.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Перед спуском генератора на забой его толстостенный сосуд 1 при закрытом подпружиненном клапане 2 заполняют инертным газом под высоким давлением (примерно с 5%-ным запасом относительно забойного давления, а именно порядка 20-25 МПа) через вентиль 3. Заполненный газом сосуд 1 соединяют с камерой аккумуляции давления 4, устройство помещают в седло 17, установленное в муфте между резьбовыми концами НКТ, и опускают на насосно-компрессорных трубах 5 на забой скважины (или устройство опускают с поверхности на скребковой проволоке до места его посадки в седло). По мере спуска устройства на забой происходит постепенное выравнивание давления между полостью сосуда 1 и полостью камеры аккумуляции давления 4. Когда силы пружины клапана 2 становится достаточно для преодоления силы, определяемой разностью давления между полостью сосуда 1 и полостью камеры аккумуляции давления 4, удерживающей клапан в закрытом состоянии, она вскрывает клапан 2, и газ из сосуда 1 поступает в эластичный элемент 6 и заполняет его, а излишки газа удаляются через его смыкающийся открытый нижний конец. Before the generator is launched into the face, its thick-walled vessel 1 with a closed spring-loaded valve 2 is filled with inert gas under high pressure (with approximately 5% margin relative to the bottomhole pressure, namely, about 20-25 MPa) through valve 3. The gas-filled vessel 1 is connected to pressure accumulation chamber 4, the device is placed in a saddle 17 installed in the sleeve between the threaded ends of the tubing, and lowered on the tubing 5 to the bottom of the well (or the device is lowered from the surface on the scraper wire to the place of its landing saddle). As the device descends to the bottom, a gradual equalization of pressure occurs between the cavity of the vessel 1 and the cavity of the pressure storage chamber 4. When the force of the spring of the valve 2 becomes sufficient to overcome the force determined by the pressure difference between the cavity of the vessel 1 and the cavity of the pressure storage chamber 4, which holds the valve closed state, it opens the valve 2, and gas from the vessel 1 enters the elastic element 6 and fills it, and excess gas is removed through its closing open lower end.
Рабочая жидкость подается по насосно-компрессорной трубе 5 на забой к установленному там у муфты 7 устройству, где она разделяется на два неравномерных потока Q1 и Q2, причем Q1 > Q2. За счет более низкого гидравлического сопротивления сначала потоком Q1, поступающим в кольцевой циклонный канал 8 циклонной камеры (сформированной элементами 9) через конфузорные каналы 10, создается закрученный поток жидкости между элементами 9 и сердечником 11, препятствующий току жидкости через сообщающие отверстия 12 из камеры аккумуляции давления 4. По мере нарастания давления в камере 4 происходит сжатие инертного газа в эластичном элементе со смыкающимся открытым нижним концом 6 от объема V1, соответствующего начальному давлению, до объема V2, соответствующего критическому давлению, при котором происходит срыв закрученного потока Q1 в кольцевом циклонном канале 8 потоком Q2. При этом давление в камере аккумуляции давления 4 снижается до начального, а газ в эластичном элементе 6 соответственно увеличивается в объеме до значения V1. Результатом этого является возникновение импульса давления на выходе из корпуса циклонной камеры 13. Далее процесс повторяется.The working fluid is supplied through the tubing 5 to the bottom to the device installed there at the coupling 7, where it is divided into two uneven flows Q 1 and Q 2 , with Q 1 > Q 2 . Due to the lower hydraulic resistance, first, the flow Q 1 entering the
Продолжительность работы устройства в запланированном режиме определяется наличием газа внутри эластичного элемента 6, а скорость утечки газа через его открытый смыкающийся конец определяется длиной последнего. По мере выработки газа из эластичного элемента 6 автоматически изменяется и рабочая частота в сторону увеличения при постоянном оптимальном расходе жидкости в течение всей обработки, в то время как по прототипу рабочая частота остается постоянной при постоянном оптимальном расходе жидкости также в течение всей обработки, что снижает вероятность положительного результата обработки. The duration of the device in the planned mode is determined by the presence of gas inside the elastic element 6, and the rate of gas leakage through its open end is determined by the length of the latter. As gas is produced from the elastic element 6, the operating frequency also changes automatically upward at a constant optimal flow rate during the entire treatment, while according to the prototype, the working frequency remains constant at a constant optimal flow rate also during the entire treatment, which reduces the likelihood positive processing result.
Устройство позволяет обслуживать многопластовые объекты поступательно снизу вверх, т.к. при подъеме устройства в интервал вышележащего горизонта эластичный элемент 6 заново автоматически заполняется газом из сосуда 1 за счет снижения окружающего давления, а следовательно, и увеличения объема газа, что и приводит устройство заново в рабочее состояние. Соответственно устройство, извлеченное на поверхность, находится в разряженном состоянии. The device allows you to serve multi-layer objects progressively from the bottom up, because when the device is raised to the interval of the overlying horizon, the elastic element 6 is automatically automatically filled with gas from the vessel 1 due to a decrease in the ambient pressure and, consequently, an increase in the gas volume, which brings the device back to working condition. Accordingly, the device removed to the surface is in a discharged state.
Расположение эластичного элемента с открытым смыкающимся концом в камере аккумуляции давления и наличие толстостенного сосуда 1 с инертным газом обеспечивает заполнение эластичного элемента газом на забое через автоматически открывающийся подпружиненный клапан, что обеспечивает максимально возможный рабочий объем газовой среды, в то время как по прототипу рабочий газовый объем уменьшается пропорционально росту внешнего давления на поверхность эластичного элемента 6, что, в свою очередь, накладывает ограничения на рабочие частотные характеристики устройства. The location of the elastic element with an open closing end in the pressure accumulation chamber and the presence of a thick-walled vessel 1 with inert gas ensures that the elastic element is filled with gas at the bottom through an automatically opening spring-loaded valve, which ensures the maximum possible working volume of the gaseous medium, while the prototype working gas volume decreases in proportion to the increase in external pressure on the surface of the elastic element 6, which, in turn, imposes restrictions on the operating frequency device specifications.
Если в процессе обработки объекта становится очевидной необходимость принудительного изменения несущей рабочей частоты устройства в сторону увеличения, необходимо уменьшить объем газа в эластичной оболочке. Для этого с помощью скребковой проволоки устройство приподнимают в точку, где окружающее давление ниже, чем у объекта обработки на заданной глубине. Газ, расширяясь, удаляется через смыкающийся открытый нижний конец эластичного элемента. Затем устройство опускают на первоначальную заданную глубину, где под действием более высокого давления газ сжимается, занимая меньший объем в эластичном элементе. If during the processing of the object it becomes obvious the need to force change the carrier operating frequency of the device in the direction of increase, it is necessary to reduce the volume of gas in the elastic shell. To do this, using a scraper wire, the device is lifted to a point where the ambient pressure is lower than that of the processing object at a given depth. The gas, expanding, is removed through the closing open lower end of the elastic element. Then the device is lowered to the original predetermined depth, where under the action of a higher pressure the gas is compressed, occupying a smaller volume in the elastic element.
Повышение КПД и долговечности циклонной камеры обеспечено ее конструктивными особенностями, а именно определенной формой каналов для ввода жидкости, и изготовлением деталей разборной циклонной камеры из износостойких материалов. Устройство безопасно по завершении эксплуатации, так как разряжается по мере подъема к устью и поднимается в разряженном состоянии, что невозможно по прототипу. Эффективность и надежность работы эластичного элемента достигается за счет того, что заполняющий его газ всегда находится под тем же давлением, что и жидкость в камере аккумуляции давления, а малая толщина стенки эластичного элемента снижает инерционность системы "оболочка эластичного элемента - газовый объем". В то же время в устройстве по прототипу весьма велика вероятность порыва эластичного элемента в процессе доставки на забой и эксплуатации из-за постоянно напряженного состояния оболочки эластичного элемента. Improving the efficiency and durability of the cyclone chamber is ensured by its design features, namely, a certain shape of the channels for fluid injection, and the manufacture of parts of the collapsible cyclone chamber from wear-resistant materials. The device is safe at the end of operation, as it discharges as it rises to the mouth and rises in a discharged state, which is not possible according to the prototype. Efficiency and reliability of the elastic element is achieved due to the fact that the gas filling it is always under the same pressure as the liquid in the pressure accumulation chamber, and the small wall thickness of the elastic element reduces the inertia of the system "elastic element shell - gas volume". At the same time, in the device according to the prototype, the likelihood of a break in the elastic element during delivery to the face and operation due to the constantly stressed state of the shell of the elastic element is very high.
В случае неэффективности обработки на заданной глубине имеющейся рабочей частотой, например при прекращении разрушения и выноса кольматанта на поверхность, частота может быть принудительно увеличена. Для этого на заданной глубине дополнительно останавливают прокачку рабочей жидкости по НКТ, поднимают устройство на скребковой проволоке для ускорения сброса газа через открытый смыкающийся конец эластичного элемента и выхода на нужный частотный режим и возвращают устройство на первоначальную заданную глубину. In the case of inefficiency of processing at a given depth with the available operating frequency, for example, when the destruction and removal of the colmatant to the surface are stopped, the frequency can be forcibly increased. To do this, at a given depth, pumping of the working fluid through the tubing is additionally stopped, the device is lifted on a scraper wire to accelerate the discharge of gas through the open contacting end of the elastic element and reaches the desired frequency mode, and the device is returned to the original specified depth.
Обслуживание многопластовых скважин поступательно снизу вверх возможно благодаря заявляемому устройству, т.к. при его подъеме в интервал вышележащего горизонта эластичный элемент 6 заново автоматически заполняется газом из сосуда 1 за счет снижения окружающего давления. Увеличение объема газа приводит устройство заново в рабочее состояние уже на вышележащем объекте. Соответственно устройство, извлеченное на поверхность, находится в разряженном состоянии. Maintenance of multilayer wells progressively from the bottom up is possible thanks to the inventive device, because when it rises to the interval of the overlying horizon, the elastic element 6 is automatically re-filled with gas from the vessel 1 by reducing the ambient pressure. The increase in gas volume brings the device back to working condition already on the overlying object. Accordingly, the device removed to the surface is in a discharged state.
Способ восстановления коллекторских свойств призабойной зоны скважины осуществляется следующей последовательностью операций. The method of restoring the reservoir properties of the bottomhole zone of the well is carried out by the following sequence of operations.
1. Подготовленное к работе устройство устанавливают в седло, укрепленное в муфте между резьбовыми концами НКТ, и опускают лифтовые трубы (НКТ) до заданной глубины напротив объекта обработки. 1. Prepared for operation, the device is installed in the saddle, mounted in the coupling between the threaded ends of the tubing, and lower the elevator pipes (tubing) to a predetermined depth opposite the processing object.
2. Устанавливают циркуляцию жидкости с заданным оптимальным расходом. При этом наблюдают за выносом дезинтегрированного кольматанта на поверхность. 2. Establish the circulation of fluid with a given optimal flow rate. At the same time, the disintegrated colmatant is brought to the surface.
3. При отсутствии его выноса производят плавное изменение рабочей частоты путем кратковременного подъема генератора в зону более низкого давления для уменьшения объема газа в эластичном элементе, после этого возвращают генератор в исходную точку и продолжают обработку с тем же расходом рабочей жидкости. 3. In the absence of its removal, a smooth change in the operating frequency is made by briefly raising the generator to a zone of lower pressure to reduce the volume of gas in the elastic element, then the generator is returned to the starting point and processing continues with the same flow rate of the working fluid.
4. После обработки нижнего объекта генератор перемещают на вышележащий путем его подъема с НКТ до новой заданной точки и после окончания обработки всех объектов извлекают его из скважины и осуществляют промывку скважины до забоя. 4. After processing the lower object, the generator is moved to the overlying one by lifting it from the tubing to a new predetermined point, and after processing of all objects is completed, it is removed from the well and the well is flushed to the bottom.
ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На скважине одного из месторождений Башкирии была проведена виброакустическая обработка предлагаемым генератором, заряженным азотом с давлением 13 МПа (с 5%-ным запасом относительно забойного давления 12,35 МПа). Генератор был опущен на глубину 1235 м. Толщина перфорационного интервала пласта С1 составила 6 м. Обработка продолжалась в течение 12 часов в автоматическом режиме работы генератора при постоянном расходе рабочей жидкости 9 л/сек. За время обработки по результатам отбора проб из призабойной зоны было извлечено и поднято на поверхность 258 кг кольматанта в пересчете на сухой вес. Приемистость скважины после обработки по данным геофизических исследований (РГД-5) составила 380 м3/сут при давлении закачки 11,5 МПа. До обработки приемистость скважины была 65 м3/сут при том же давлении нагнетания.EXAMPLE OF SPECIFIC IMPLEMENTATION
A vibroacoustic treatment was performed at the well of one of the fields in Bashkiria by the proposed generator, charged with nitrogen at a pressure of 13 MPa (with a 5% reserve relative to the bottomhole pressure of 12.35 MPa). The generator was lowered to a depth of 1235 m. The thickness of the perforation interval of the C 1 formation was 6 m. Processing continued for 12 hours in the automatic operation of the generator at a constant flow rate of 9 l / s. During processing, according to the results of sampling from the bottomhole zone, 258 kg of colmatant was recovered and lifted to the surface in terms of dry weight. The injectivity of the well after processing according to geophysical data (RGD-5) was 380 m 3 / day at an injection pressure of 11.5 MPa. Before treatment, the injectivity of the well was 65 m 3 / day at the same injection pressure.
Результаты обработки способом по прототипу по данным авторов [4] следующие. Обработка была проведена на скважине 3552 Воядинского месторождения НГДУ "Краснохолмскнефть" генератором, заряженным сжатым воздухом на давлении 4 МПа. The results of processing by the method of the prototype according to the authors of [4] are as follows. The treatment was carried out at well 3552 of the Voyadinsky field of the Krasnokholmskneft NGDU with a generator charged with compressed air at a pressure of 4 MPa.
Генератор был опущен на глубину 1565 м. Толщина перфорационного интервала пласта CIV-O составила 6,4 м. Обработка продолжалась в течение 18 часов с извлечением генератора для обслуживания (замена эластичного элемента) и дозарядки. На протяжении обработки варьировался расход рабочей жидкости в пределах от 5,8 до 12,2 л/сек. Приемистость скважины после обработки по данным геофизических исследований (РГД-5) составила 120 м3/сут при давлении закачки 10 МПа. До обработки приемистость скважины была 45 м3/сут при давлении нагнетания 15 МПа.The generator was lowered to a depth of 1565 m. The thickness of the perforation interval of the C IV-O formation was 6.4 m. Processing continued for 18 hours with the generator removed for servicing (replacing the elastic element) and recharging. During the treatment, the flow rate of the working fluid varied from 5.8 to 12.2 l / s. The injectivity of the well after processing according to geophysical research (RGD-5) was 120 m 3 / day at an injection pressure of 10 MPa. Before treatment, the injectivity of the well was 45 m 3 / day at an injection pressure of 15 MPa.
Породы, слагающие продуктивные горизонты в обоих случаях, идентичны. The rocks composing productive horizons in both cases are identical.
Таким образом, заявляемые устройство и способ восстановления коллекторских свойств призабойной зоны скважины с его применением имеют преимущества по сравнению с прототипами и промышленно применимы. Thus, the claimed device and method for restoring the reservoir properties of the bottomhole zone of the well with its use have advantages compared to prototypes and are industrially applicable.
Источники информации
1. Гадиев С.М. Использование вибрации в добыче нефти. - М.: Недра, 1977, 159 с.Sources of information
1. Gadiev S.M. The use of vibration in oil production. - M .: Nedra, 1977, 159 p.
2. Генератор жидкостный ГЖ-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - М., 1993, 11 с. 2. Generator liquid GZH-2. Technical description and instruction manual. - M., 1993, 11 p.
3. Янтурин А.Ш., Рахимкулов Р.Ш., Кагарманов Н.Ф. Выбор частот при вибрационном воздействии на призабойную зону пласта. - Нефтяное хозяйство, 1986, N 12, с.40. 3. Yanturin A.Sh., Rakhimkulov R.Sh., Kagarmanov N.F. The choice of frequencies with vibrational impact on the bottomhole formation zone. - Oil industry, 1986, N 12, p.40.
4. Дыбленко В.П., Шарифуллин Р.Я., Туфанов И.А., Марчуков Е.Ю., Репин Д. Н. Технология повышения продуктивности и реанимации скважин с применением виброволнового воздействия. - Нефтепромысловое дело, 1994, N 5, с.25. 4. Dyblenko V.P., Sharifullin R.Ya., Tufanov I.A., Marchukov E.Yu., Repin D.N. Technology for increasing productivity and resuscitation of wells using a microwave exposure. - Oilfield business, 1994, N 5, p.25.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000109185/03A RU2176726C1 (en) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | Face generator of acoustic vibration and process of restoration of collector properties of face zone with its employment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000109185/03A RU2176726C1 (en) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | Face generator of acoustic vibration and process of restoration of collector properties of face zone with its employment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2176726C1 true RU2176726C1 (en) | 2001-12-10 |
Family
ID=20233256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000109185/03A RU2176726C1 (en) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | Face generator of acoustic vibration and process of restoration of collector properties of face zone with its employment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2176726C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106837275A (en) * | 2017-01-13 | 2017-06-13 | 中国海洋石油总公司 | A kind of large-discharge single pipe layered polymer injection tunable arrangement |
-
2000
- 2000-04-12 RU RU2000109185/03A patent/RU2176726C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Генератор жидкостной ГЖ-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - М., 1993, 11 с. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106837275A (en) * | 2017-01-13 | 2017-06-13 | 中国海洋石油总公司 | A kind of large-discharge single pipe layered polymer injection tunable arrangement |
| CN106837275B (en) * | 2017-01-13 | 2019-06-18 | 中国海洋石油集团有限公司 | A kind of large-discharge single pipe layered polymer injection tunable arrangement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4050529A (en) | Apparatus for treating rock surrounding a wellbore | |
| US3520362A (en) | Well stimulation method | |
| EP2076654B1 (en) | Method and apparatus for removing liquid from a gas well | |
| US6029746A (en) | Self-excited jet stimulation tool for cleaning and stimulating wells | |
| US20090178801A1 (en) | Methods for injecting a consolidation fluid into a wellbore at a subterranian location | |
| CA1166970A (en) | Slurry concentrator and methods of use | |
| US6568477B1 (en) | Method and apparatus for conveying fluids, particularly useful with respect to oil wells | |
| US5217067A (en) | Apparatus for increasing flow in oil and other wells | |
| RU2359114C2 (en) | Method and facility for simultaneous selective treatment of perforation channels and treatment of bottomhole of conditionally endless thickness layer | |
| RU2176726C1 (en) | Face generator of acoustic vibration and process of restoration of collector properties of face zone with its employment | |
| RU2717167C1 (en) | Well bottomhole washing method | |
| CN107143320A (en) | Liquid stream cavitation device, liquid stream cavitation system and liquid stream cavitation process | |
| US4265312A (en) | Method for developing water wells | |
| RU2114284C1 (en) | Method and device for removing liquid from gas-condensate well | |
| RU2175058C2 (en) | Process of action on face zone of pool and gear for its implementation | |
| RU2121568C1 (en) | Method of treating bottom-hole formation zone and device for its embodiment | |
| RU2796409C1 (en) | Method for flushing clay-sand or proppant plug out of a well | |
| RU2128770C1 (en) | Method for treating bottom-hole zone of bed | |
| SU1596079A1 (en) | Method and installation for gas-lift operation of well | |
| RU2206730C1 (en) | Method of pulse-jet stimulation of well and producing formation and device for method embodiment | |
| RU2047729C1 (en) | Method and device for treatment of the near-bottom bed area | |
| RU2563896C1 (en) | Submersible ejector unit to clean well bottomhole of sand plugs under abnormally low formation pressure | |
| RU2042796C1 (en) | Device for well hydraulic perforation | |
| RU2107842C1 (en) | Method of operation of well pump-ejector impulse unit and design of unit | |
| RU2544944C2 (en) | Method for removing sand-clay plug in well and its development under conditions of abnormally low formation pressures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20051004 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060413 |