RU223572U1

RU223572U1 - DEVICE FOR PROCESSING OIL FORMATION WITH SHOCK WAVE

Info

Publication number: RU223572U1
Application number: RU2023130483U
Authority: RU
Inventors: Ривнер Фазылович Ганиев; Георгий Павлович Лысенко; Леонид Ефимович Украинский; Игорь Георгиевич Устенко; Николай Александрович Шамов
Filing date: 2023-11-23
Publication date: 2024-02-26

Abstract

Полезная модель предназначена для повышения эффективности извлечения углеводородов из недр путем воздействия на глубинные участи продуктивных пластов с целью интенсификации притоков. Устройство содержит корпус 1, внутри которого установлены вспомогательный 2 и основной 3 электролизеры, расположенные на одном уровне и соединенные между собой с помощью штуцера 4. Основной электролизер служит для разложения воды на водород и кислород. Вспомогательный электролизер является герметичной емкостью для хранения, предназначенного для питания основного электролизера, электролита, порционно подаваемого в основной электролизер. В качестве электролита используется заранее подготовленный водный раствор едкого калия с концентрацией 3-4 моля на литр, так как это обеспечивает минимальное электрическое сопротивление раствора. В каждом электролизере имеются электроды 5, соединенные с положительными и отрицательными полюсами источника питания, находящегося в пульте управления 6. Корпус устройства закрывается снизу камерой сгорания 7, в которую по газоотводной трубке 8 в камеру сгорания поступает, полученный в основном электролизере газ. В верхней части камеры сгорания, где накапливается газ, располагают свечу зажигания 9 для поджога газовой смеси по команде с пульта управления, а на нижнем торце - волноводы 10. Использование этого устройства за счет создания сильной взрывной ударной волны обеспечивает эффективную обработку и очистку продуктивных пластов для интенсификации притоков. 1 ил.

The utility model is intended to increase the efficiency of hydrocarbon extraction from the subsoil by influencing the deep parts of productive formations in order to intensify inflows. The device contains a housing 1, inside of which there are installed auxiliary 2 and main 3 electrolyzers, located on the same level and connected to each other using a fitting 4. The main electrolyzer is used to decompose water into hydrogen and oxygen. The auxiliary electrolyzer is a sealed storage container designed to power the main electrolyzer, electrolyte supplied in portions to the main electrolyzer. A pre-prepared aqueous solution of caustic potassium with a concentration of 3-4 moles per liter is used as an electrolyte, as this ensures minimal electrical resistance of the solution. Each electrolyzer has electrodes 5 connected to the positive and negative poles of the power source located in the control panel 6. The body of the device is closed from below by a combustion chamber 7, into which the gas obtained in the main electrolyzer enters the combustion chamber through the gas outlet tube 8. In the upper part of the combustion chamber, where gas accumulates, a spark plug 9 is located to ignite the gas mixture upon command from the control panel, and at the lower end there are waveguides 10. The use of this device, by creating a strong explosive shock wave, ensures effective processing and cleaning of productive formations for intensification of inflows. 1 ill.

Description

Полезная модель предназначена для повышения эффективности извлечения углеводородов из недр путем воздействия на глубинные участи продуктивных пластов с целью интенсификации притоков.The utility model is intended to increase the efficiency of hydrocarbon extraction from the subsoil by influencing the deep parts of productive formations in order to intensify inflows.

Устройства для обработки нефтяного пласта ударной волной являются источником мощных волн давления, которые проникают не только в призабойную зону пласта, но распространяются как по жидкости, так и по скелету горной породы, проникая глубоко в пласт по системам трещин, поровых каналов, капилляров. Силы, приложенные к флюидам и стенкам пор, способствуют извлечению углеводородов, удерживаемых капиллярными силами, что приводит к увеличению нефтеотдачи в обводненных неоднородных пластах при наличии содержащих углеводороды малопроницаемых пропластков и целиков.Devices for treating an oil formation with a shock wave are a source of powerful pressure waves that penetrate not only into the bottom-hole zone of the formation, but propagate both through the fluid and through the rock skeleton, penetrating deep into the formation through systems of cracks, pore channels, and capillaries. Forces applied to fluids and pore walls contribute to the extraction of hydrocarbons held by capillary forces, which leads to increased oil recovery in watered heterogeneous formations in the presence of low-permeability hydrocarbon-containing interlayers and pillars.

Известно устройство для обработки нефтяного пласта ударной волной, содержащее пульт управления и корпус, внутри которого расположен электролизер, в котором размещены электроды, и воспламенитель, подключенные к источнику питания, входящему в состав пульта управления (Авторское св. СССР №576803, МПК Е21В 33/00, 1974 г.).A device is known for treating an oil reservoir with a shock wave, containing a control panel and a housing, inside of which there is an electrolyzer in which electrodes are located, and an igniter connected to a power source included in the control panel (Copyright St. USSR No. 576803, MPK E21B 33/ 00, 1974).

Принцип работы этого устройства основан на разложении электролита с помощью электролиза на кислород и водород с последующим воспламенением газовой смеси. Горение газовой смеси обеспечивает возбуждение ударной волны. Для этого электролизер известного устройства представляет собой жестко связанные между собой стержнем колпак и поддон. В верхней части колпака расположен воспламенитель - свеча зажигания, а на стержне расположены электроды, служащие для электролиза воды. Устройство присоединено к каротажному кабелю, предназначенному для спуска его в скважину и подвода электроэнергии к электродам от источника питания, входящего в состав пульта управления. После спуска устройства в заполненную водой скважину и установки напротив обрабатываемого пласта, на электроды подают постоянный ток, в результате чего на аноде выделяется кислород, а на катоде - водород. Продукты электролиза собираются под колпаком, после чего взрывчатую смесь взрывают подачей тока на воспламенитель.The operating principle of this device is based on the decomposition of the electrolyte using electrolysis into oxygen and hydrogen, followed by ignition of the gas mixture. The combustion of the gas mixture generates a shock wave. For this purpose, the electrolyzer of the known device consists of a cap and a tray rigidly connected to each other by a rod. In the upper part of the cap there is an igniter - a spark plug, and on the rod there are electrodes that serve for the electrolysis of water. The device is connected to a logging cable designed to lower it into the well and supply electricity to the electrodes from the power source included in the control panel. After lowering the device into a water-filled well and installing it opposite the treated formation, direct current is supplied to the electrodes, resulting in the release of oxygen at the anode and hydrogen at the cathode. The electrolysis products are collected under a hood, after which the explosive mixture is detonated by applying current to the igniter.

Использование известного устройства позволяет произвести неограниченное количество взрывов, то есть обрабатывать несколько пластов, расположенных на разной глубине скважины.The use of a known device makes it possible to produce an unlimited number of explosions, that is, to process several layers located at different well depths.

Известное устройство обладает рядом недостатков, поскольку электролизу подвергается именно скважинная жидкость, которая, как правило, содержит некоторое количество углеводородов и солей, что будет препятствовать выделению кислорода в количестве достаточном для возбуждения сильной взрывной ударной волны.The known device has a number of disadvantages, since it is the well fluid that is subjected to electrolysis, which, as a rule, contains a certain amount of hydrocarbons and salts, which will prevent the release of oxygen in an amount sufficient to excite a strong explosive shock wave.

Задачей, решаемой с помощью предлагаемого технического решения, является повышение эффективности устройства путем организации условий для создания сильной взрывной ударной волны.The problem solved with the help of the proposed technical solution is to increase the efficiency of the device by organizing conditions for creating a strong explosive shock wave.

Поставленная задача решается устройством для обработки нефтяного пласта ударной волной, содержащим пульт управления и корпус, внутри которого расположен электролизер, в котором размещены электроды, и воспламенитель, подключенные к источнику питания, входящему в состав пульта управления, при этом устройство дополнительно содержит соединенную с основным электролизером полую камеру сгорания, оснащенную воспламенителем и волноводами, связывающими полость камеры с наружным пространством, и установленный внутри камеры на одном уровне с основным электролизером и соединенный с ним гидравлически вспомогательный электролизер, изготовленный с возможностью заполнения его электролитом, содержащий электроды, подключенные к источнику питания, с возможностью регулирования пультом управления подачи электроэнергии на электроды и воспламенитель.The problem is solved by a device for treating an oil reservoir with a shock wave, containing a control panel and a housing, inside of which there is an electrolyzer in which the electrodes are located, and an igniter connected to a power source included in the control panel, while the device additionally contains a connected to the main electrolyzer a hollow combustion chamber equipped with an igniter and waveguides connecting the chamber cavity with the outside space, and installed inside the chamber at the same level with the main electrolyzer and a hydraulically connected auxiliary electrolyzer, made with the possibility of filling it with electrolyte, containing electrodes connected to a power source, with the ability to regulate the supply of electricity to the electrodes and igniter using the control panel.

Достижению поставленной цели способствует наличие в предложенном устройстве возможности исключить использование в качестве электролита скваженной жидкости, заменив ее на более эффективный электролит, подготавливаемый и хранящийся во вспомогательном электролизере, и порционно подаваемый в основной электролизер для получения водорода и кислорода в количестве достаточном для создания сильной взрывной ударной волны.Achieving this goal is facilitated by the presence in the proposed device of the ability to eliminate the use of well liquid as an electrolyte, replacing it with a more efficient electrolyte, prepared and stored in an auxiliary electrolyzer, and portionwise fed into the main electrolyzer to produce hydrogen and oxygen in quantities sufficient to create a strong explosive shock waves.

На рис. 1 представлен общий вид устройства.In Fig. 1 shows a general view of the device.

Устройство содержит корпус 1, внутри которого установлены вспомогательный 2 и основной 3 электролизеры, расположенные на одном уровне и соединенные между собой с помощью штуцера 4. Основной электролизер служит для разложения воды на водород и кислород. Вспомогательный электролизер является герметичной емкостью для хранения, предназначенного для питания основного электролизера, электролита, порционно подаваемого в основной электролизер. В качестве электролита используется заранее подготовленный водный раствор едкого калия с концентрацией 3-4 моля на литр, так как это обеспечивает минимальное электрическое сопротивление раствора. В каждом электролизере имеются электроды 5, соединенные с положительными и отрицательными полюсами источника питания, находящегося в пульте управления 6. Корпус устройства закрывается снизу камерой сгорания 7, в которую по газоотводной трубке 8 в камеру сгорания поступает, полученный в основном электролизере газ. В верхней части камеры сгорания, где накапливается газ, располагают воспламенитель - свечу зажигания 9 для поджога газовой смеси по команде с пульта управления, а на нижнем торце - волноводы 10.The device contains a housing 1, inside of which there are installed auxiliary 2 and main 3 electrolyzers, located on the same level and connected to each other using a fitting 4. The main electrolyzer is used to decompose water into hydrogen and oxygen. The auxiliary electrolyzer is a sealed storage container designed to power the main electrolyzer, electrolyte supplied in portions to the main electrolyzer. A pre-prepared aqueous solution of caustic potassium with a concentration of 3-4 moles per liter is used as an electrolyte, as this ensures minimal electrical resistance of the solution. Each electrolyzer has electrodes 5 connected to the positive and negative poles of the power source located in the control panel 6. The body of the device is closed from below by a combustion chamber 7, into which the gas obtained in the main electrolyzer enters the combustion chamber through the gas outlet tube 8. In the upper part of the combustion chamber, where the gas accumulates, there is an igniter - a spark plug 9 to ignite the gas mixture upon command from the control panel, and at the lower end there are waveguides 10.

Устройство работает в циклическом режиме.The device operates in cyclic mode.

Герметичную камеру 1, в которой находятся, подключенные к пульту управления элементы, на каротажном кабеле спускают в скважину. В начале цикла с помощью пульта управления 6 на электроды вспомогательного электролизера 2 подают напряжение в результате чего в нем начинает вырабатываться газ, давление повышается и жидкость по штуцеру 4 выдавливает в основной электролизер 3. Затем вспомогательный электролизер отключается, и питающее напряжение подается на электроды 5 основного электролизера. По мере его работы полученный в основном электролизере газ по газоотводной трубке 8 поступает в камеру сгорания 7. Затем, по команде с пульта управления, на свечу зажигания 9 подается высокое напряжение. После поджига газовой смеси свеча обесточивается. Возникающие, в результате взрыва смеси волны давления через волноводы 10 проникают в пласт и очищают его от загрязняющих коллектор твердых частиц. На этом цикл завершается.The sealed chamber 1, which contains the elements connected to the control panel, is lowered into the well using a logging cable. At the beginning of the cycle, using the control panel 6, voltage is applied to the electrodes of the auxiliary electrolyzer 2, as a result of which gas begins to be produced in it, the pressure increases and the liquid is squeezed out through the fitting 4 into the main electrolyzer 3. Then the auxiliary electrolyzer is turned off, and the supply voltage is supplied to the electrodes 5 of the main electrolyzer As it operates, the gas obtained in the main electrolyzer is supplied through the gas outlet tube 8 into the combustion chamber 7. Then, on command from the control panel, high voltage is supplied to the spark plug 9. After igniting the gas mixture, the spark plug is de-energized. The pressure waves that arise as a result of the explosion of the mixture penetrate through the waveguides 10 into the formation and clean it of solid particles polluting the reservoir. This completes the cycle.

Использование устройства за счет создания сильной взрывной ударной волны обеспечивает эффективную обработку и очистку продуктивных пластов для интенсификации притоков.The use of the device, by creating a strong explosive shock wave, ensures effective processing and cleaning of productive formations to intensify inflows.

Claims

A device for treating an oil reservoir with a shock wave, containing a control panel and a housing, inside of which there is an electrolyzer in which electrodes are located, and an igniter connected to a power source included in the control panel, characterized in that it additionally contains a hollow chamber connected to the main electrolyzer combustion chamber equipped with an igniter and waveguides connecting the chamber cavity with the outside space, and installed inside the chamber on the same level with the main electrolyzer and hydraulically connected to it as an auxiliary electrolyzer, manufactured with the ability to fill it with electrolyte, containing electrodes connected to a power source, with the ability to be controlled by a remote control control of the supply of electricity to the electrodes and igniter.