RU2258127C1

RU2258127C1 - Facility exerting vibrator seismic action on deposit through injection well

Info

Publication number: RU2258127C1
Application number: RU2003136175/03A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Дроздов (RU); А.Н. Дроздов; В.С. Вербицкий (RU); В.С. Вербицкий; тников В.В. Кур (RU); В.В. Курятников; А.В. Деньгаев (RU); А.В. Деньгаев; Д.Н. Ламбин (RU); Д.Н. Ламбин
Original assignee: Дроздов Александр Николаевич; Вербицкий Владимир Сергеевич
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2005-08-10
Also published as: RU2003136175A

Abstract

FIELD: oil industry, particularly vibration generating arrangements for boreholes or wells, for instance for stimulating production.

SUBSTANCE: facility has bottomhole striking tool, hoisting device arranged inside borehole and connected to striking tool and anvil. Hoisting device comprises body. Located in the body are piston with through orifice, valve and upper stop adapted to limit upward piston movement. Valve is connected with striking tool by rod and is formed as lower stop used to limit downward piston movement. Striking tool with rod and valve are used to transmit impacts of falling piston to anvil. Facility includes jet device arranged on tubing string. Inlet chamber of jet device communicates with over-piston space of hoisting device. Jet device diffuser is communicated with borehole bottom and with under-piston space of hoisting device.

EFFECT: extended range of application.

1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при вибросейсмическом ударном воздействии для повышения нефтеотдачи пластов.The invention relates to the oil industry and can be used for vibroseismic shock to enhance oil recovery.

Известна установка для вибросейсмического воздействия на залежь, содержащая забойный снаряд для нанесения ударов, расположенное в стволе скважины подъемное устройство, связанное с забойным снарядом, и наковальню, причем подъемное устройство выполнено в виде корпуса, в котором находятся поршень с проходным каналом, клапан и верхний ограничитель подъема поршня, при этом пространство между внешней поверхностью корпуса подъемного устройства и внутренней поверхностью скважины перекрыто пакером, а пространство над поршнем подъемного устройства имеет гидравлическую связь с всасывающей линией скважинного насоса (патент РФ №2164287, кл. Е 21 В 28/00, 43/25, 2001). Известное устройство, как показали экспериментальные стендовые испытания, имеет низкую надежность и ограниченные функциональные возможности.A known installation for vibro-seismic impact on the reservoir, containing a downhole projectile for striking, located in the wellbore, a lifting device associated with the downhole tool, and an anvil, and the lifting device is made in the form of a housing in which there is a piston with a passage channel, a valve and an upper limiter lifting the piston, while the space between the outer surface of the housing of the lifting device and the inner surface of the well is blocked by the packer, and the space above the piston of the lifting device The property has a hydraulic connection with the suction line of the borehole pump (RF patent No. 2164287, class E 21 B 28/00, 43/25, 2001). The known device, as shown by experimental bench tests, has low reliability and limited functionality.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является установка для вибросейсмического воздействия, содержащая забойный снаряд для нанесения ударов, расположенное в стволе скважины подъемное устройство, связанное с забойным снарядом, и наковальню, причем подъемное устройство выполнено в виде корпуса, в котором находятся поршень с проходным каналом, клапан и верхний ограничитель подъема поршня, при этом клапан соединен с забойным снарядом посредством штока и является нижним ограничителем падения поршня, а забойный снаряд со штоком и клапаном служат для передачи энергии ударов падающего поршня на наковальню (патент РФ №2206729, кл. Е 21 В 43/25, 28/00, 2003). Известное устройство применимо только в добывающих скважинах и не дает возможности проведения вибросейсмического воздействия на залежь через нагнетательные скважины.Closest to the claimed invention is a device for vibroseismic exposure, comprising a downhole impact tool, a lifting device located in the wellbore associated with the downhole tool, and an anvil, the lifting device being made in the form of a housing in which a piston with a passage channel is located, a valve and an upper limiter for raising the piston, while the valve is connected to the downhole projectile by means of the rod and is the lower limiter for falling the piston, and the downhole projectile with the rod and valve pan serve to transfer the energy of the impacts of the falling piston to the anvil (RF patent No. 2206729, class E 21 B 43/25, 28/00, 2003). The known device is applicable only in production wells and does not allow for vibroseismic effects on the reservoir through the injection wells.

Задачей изобретения является расширение области применения вибросейсмического воздействия на залежь путем нанесения ударов по пласту через нагнетательные скважины в процессе поддержания пластового давления.The objective of the invention is to expand the field of application of vibroseismic effects on the reservoir by striking the reservoir through injection wells in the process of maintaining reservoir pressure.

Расширение области применения в установке для вибросейсмического воздействия на залежь достигается тем, что в установке для вибросейсмического воздействия на залежь, содержащей забойный снаряд для нанесения ударов, расположенное в стволе скважины подъемное устройство, связанное с забойным снарядом, и наковальню, причем подъемное устройство выполнено в виде корпуса, в котором находятся поршень с проходным каналом, клапан и верхний ограничитель подъема поршня, при этом клапан соединен с забойным снарядом посредством штока и является нижним ограничителем падения поршня, а забойный снаряд со штоком и клапаном служат для передачи энергии ударов падающего поршня на наковальню, согласно изобретению, в скважине на насосно-компрессорных трубах размещен струйный аппарат, причем приемная камера струйного аппарата сообщена с пространством над поршнем подъемного устройства, а диффузор струйного аппарата имеет сообщение с забоем скважины и пространством под поршнем подъемного устройства.The scope of the application in the installation for vibroseismic impact on the reservoir is achieved by the fact that in the installation for vibroseismic impact on the reservoir containing the downhole impact tool located in the wellbore, the lifting device associated with the downhole tool and the anvil, and the lifting device is made in the form the housing in which the piston with the passage channel, the valve and the upper limiter of the piston lift are located, while the valve is connected to the bottom hole by means of a rod and is neither with the piston drop limiter, and the downhole projectile with the rod and valve serve to transfer the energy of the impacts of the falling piston to the anvil, according to the invention, a jet device is placed in the well on the tubing, the receiving chamber of the jet device communicating with the space above the piston of the lifting device, and the diffuser of the inkjet apparatus is in communication with the bottom of the well and the space under the piston of the lifting device.

Указанная совокупность отличительных признаков заявляемого изобретения дает возможность проведения вибросейсмического воздействия на залежь через нагнетательные скважины.The specified set of distinctive features of the claimed invention makes it possible to conduct vibroseismic effects on the reservoir through injection wells.

На чертеже представлена схема установки для вибросейсмического воздействия на залежь через нагнетательную скважину.The drawing shows a diagram of the installation for vibroseismic impact on the reservoir through the injection well.

Установка для вибросейсмического воздействия на залежь (см. чертеж) содержит забойный снаряд 1 для нанесения ударов, расположенное в стволе нагнетательной скважины 2 подъемное устройство 3, связанное с забойным снарядом 1, и наковальню 4. Подъемное устройство 3 выполнено в виде корпуса 5, в котором находятся поршень 6 с проходным каналом 7, клапан 8 и верхний ограничитель 9 подъема поршня 6. Клапан 8 соединен с забойным снарядом 1 посредством штока 10 и является нижним ограничителем падения поршня 6, а забойный снаряд 1 со штоком 10 и клапаном 8 служат для передачи энергии ударов падающего поршня 6 на наковальню 4. Наковальня 4 соединена с помощью элемента 11 (например, цементного моста) с пластом 12. Пространство между внешней поверхностью корпуса 5 подъемного устройства 3 и внутренней поверхностью скважины 2 заполнено нагнетаемой средой. В нагнетательной скважине 2 над подъемным устройством 3 размещен струйный аппарат 13 с обратным клапаном 14 на приеме, причем струйный аппарат 13 расположен на спущенных в скважину 2 насосно-компрессорных трубах 15. Приемная камера струйного аппарата 13 сообщена с пространством над поршнем 6 подъемного устройства 3, а диффузор струйного аппарата 13 имеет сообщение с забоем скважины 2 и пространством под поршнем 6 подъемного устройства 3.Installation for vibroseismic impact on the reservoir (see drawing) contains a downhole tool 1 for striking, located in the barrel of the injection well 2, a lifting device 3, connected with a downhole tool 1, and anvil 4. The lifting device 3 is made in the form of a housing 5, in which there are a piston 6 with a passage channel 7, a valve 8 and an upper limiter 9 for raising the piston 6. The valve 8 is connected to the downhole tool 1 by means of the rod 10 and is the lower limiter for the fall of the piston 6, and the downhole tool 1 with the rod 10 and valve 8 serve to transfer the energy of the impacts of the falling piston 6 to the anvil 4. The anvil 4 is connected using the element 11 (for example, a cement bridge) with the reservoir 12. The space between the outer surface of the housing 5 of the lifting device 3 and the inner surface of the well 2 is filled with an injection medium. In the injection well 2, above the lifting device 3, an inkjet apparatus 13 is arranged with a check valve 14 at the receiving end, the jet apparatus 13 being located on tubing pipes 15 lowered into the well 2. The receiving chamber of the jet apparatus 13 is in communication with the space above the piston 6 of the lifting device 3, and the diffuser of the jet apparatus 13 is in communication with the bottom of the well 2 and the space under the piston 6 of the lifting device 3.

Установка для вибросейсмического воздействия на залежь работает следующим образом.Installation for vibroseismic effects on the reservoir works as follows.

Нагнетаемая в скважину 2 для поддержания пластового давления среда (например вода, газ или водогазовая смесь) поступает по насосно-компрессорным трубам 15 в струйный аппарат 13.The medium injected into the well 2 to maintain reservoir pressure (for example, water, gas or a gas-water mixture) enters through the tubing 15 into the jet apparatus 13.

Подъем забойного снаряда 1 осуществляется путем использования энергии среды, закачиваемой в нагнетательную скважину 2, за счет эжектирования струйным аппаратом 13 (см. чертеж).The lifting of the bottom hole 1 is carried out by using the energy of the medium pumped into the injection well 2 due to ejection by the jet apparatus 13 (see drawing).

Над поршнем 6, имеющим гидравлическую связь с всасывающей линией струйного аппарата 13, создается разрежение. Клапан 8 прижимается давлением нагнетаемой среды к поршню 6 и перекрывает проходной канал 7. Поршень 6 с клапаном 8 двигается вверх и поднимает забойный снаряд 1, соединенный с клапаном 8 через шток 10.Over the piston 6, having a hydraulic connection with the suction line of the jet apparatus 13, a vacuum is created. The valve 8 is pressed by the pressure of the pumped medium to the piston 6 and closes the passage channel 7. The piston 6 with the valve 8 moves up and raises the downhole projectile 1 connected to the valve 8 through the rod 10.

При подъеме поршня 6 с забойным снарядом 1 до крайнего верхнего положения клапан 8 упирается в верхний ограничитель 9 подъема поршня 6. Клапан 8 открывается и происходит падение забойного снаряда 1 на наковальню 4. Поршень 6 падает вниз вслед за компоновкой, включающей в себя забойный снаряд 1, шток 10 и клапан 8. Часть нагнетаемой среды при этом свободно протекает через проходной канал 7 и обратный клапан 14 в приемную камеру струйного аппарата 13, соединенную с пространством над поршнем подъемного устройства 3. После нанесения удара по наковальне 4 и пласту 12 забойным снарядом 1 поршень 6 падает на клапан 8. При этом поршень наносит дополнительный удар по пласту 12 через клапан 8, шток 10, забойный снаряд 1, наковальню 4 и жестко связанный с пластом элемент 11. Проходной канал 7 при этом перекрывается. Затем под давлением нагнетаемой в скважину 2 среды, а также за счет ее частичной эжекции струйным аппаратом 13, поршень 6 и клапан 8 движутся вверх, поднимая за шток 10 забойный снаряд 1 до крайнего верхнего положения, и т.д. Эжектируемый поток нагнетаемой среды поступает в камеру смешения струйного аппарата 13, где смешивается с основным потоком нагнетаемой среды, затем направляется в диффузор струйного аппарата 13, имеющий сообщение с забоем нагнетательной скважины 2 и пространством под поршнем 6 подъемного устройства 3. Основная часть потока нагнетаемой среды поступает через интервал перфорации скважины 2 в пласт 12 для поддержания пластового давления, а другая часть потока идет на эжектирование струйным аппаратом 13 и подъем забойного снаряда 1.When lifting the piston 6 with the downhole tool 1 to the highest position, the valve 8 abuts against the upper limiter 9 for lifting the piston 6. The valve 8 opens and the downhole tool 1 falls on the anvil 4. The piston 6 falls down after the arrangement including the downhole tool 1 , rod 10 and valve 8. A part of the pumped medium flows freely through the passage channel 7 and the check valve 14 into the receiving chamber of the jet apparatus 13 connected to the space above the piston of the lifting device 3. After striking the anvil 4 and the reservoir 12 with the downhole projectile 1, the piston 6 falls on the valve 8. In this case, the piston inflicts an additional blow on the reservoir 12 through the valve 8, the stem 10, the downhole projectile 1, the anvil 4 and the element 11 rigidly connected to the reservoir 11. The passage channel 7 is thus blocked. Then, under the pressure of the medium injected into the well 2, as well as due to its partial ejection by the jet apparatus 13, the piston 6 and valve 8 move upward, raising the downhole tool 1 by the rod 10 to its highest position, etc. The ejected flow of the injected medium enters the mixing chamber of the jet apparatus 13, where it is mixed with the main flow of the injected medium, then it is directed to the diffuser of the jet apparatus 13, which is in communication with the bottom of the injection well 2 and the space under the piston 6 of the lifting device 3. The main part of the flow of the injected medium through the interval of perforation of the well 2 into the reservoir 12 to maintain reservoir pressure, and the other part of the flow is ejected by a jet apparatus 13 and the rise of the bottom hole 1.

Такие повторяющиеся циклы подъема, падения и нанесения ударов забойным снарядом 1 и поршнем 6 позволяют поддерживать в пласте 12 интенсивные колебательные процессы, способствующие снижению обводненности добываемой нефти, повышению конечной нефтеотдачи и увеличению приемистости нагнетательной скважины 2. При этом закачка нагнетаемой среды в скважину 2 во время осуществления воздействия на залежь не прекращается.Such repeated cycles of lifting, falling and striking with the bottom hole 1 and piston 6 allow the intensive oscillatory processes to be maintained in the reservoir 12 to reduce the water cut of the produced oil, increase the final oil recovery and increase the injectivity of the injection well 2. At the same time, the injection medium is injected into the well 2 during the impact on the reservoir does not stop.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет существенно расширить область применения и увеличить охват пласта вибросейсмическим воздействием по сравнению с известными изобретениями.Thus, the proposed technical solution allows to significantly expand the scope and increase the coverage of the formation by vibroseismic exposure compared with the known inventions.

Claims

Installation for vibroseismic impact on the reservoir through the injection well, containing a bottomhole projectile for striking, located in the wellbore, a lifting device associated with the bottomhole shell and the anvil, and the lifting device is made in the form of a housing in which there is a piston with a passage channel, a valve and the upper limiter of the piston lift, while the valve is connected to the bottom hole by means of the rod and is the lower limit of the fall of the piston, and the bottom hole with the rod and valve serve for transferring the energy of impacts of the falling piston to the anvil, characterized in that a jet apparatus is placed in the well on the tubing, the receiving chamber of the jet apparatus is in communication with the space above the piston of the lifting device, and the diffuser of the jet apparatus is in communication with the bottom hole and the space under the piston lifting device.