RU2286587C1 - Device to apply acoustic action to perforation zone and oil-bearing formation - Google Patents
Device to apply acoustic action to perforation zone and oil-bearing formation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2286587C1 RU2286587C1 RU2005117537/28A RU2005117537A RU2286587C1 RU 2286587 C1 RU2286587 C1 RU 2286587C1 RU 2005117537/28 A RU2005117537/28 A RU 2005117537/28A RU 2005117537 A RU2005117537 A RU 2005117537A RU 2286587 C1 RU2286587 C1 RU 2286587C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- emitter
- acoustic
- active
- flat surfaces
- oil
- Prior art date
Links
Landscapes
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений и очистке водозаборных и рудных скважин.The invention relates to the oil industry and can be used in the development of oil fields and the cleaning of water and ore wells.
Известны различные устройства, создающие механические воздействия на зону перфорации обсадной колонны и нефтяной пласт, расположенный за ней.Various devices are known that create mechanical effects on the casing perforation zone and the oil formation located behind it.
Известно устройство для акустического воздействия на зону перфорации и нефтяной пласт в призабойной зоне, содержащее акустический излучатель с излучающими пластинчатыми элементами (патент RU 2022304, 1994 г.).A device for acoustic impact on the perforation zone and the oil reservoir in the bottomhole zone containing an acoustic emitter with radiating plate elements (patent RU 2022304, 1994).
Недостатком известной конструкции является сложность конструкции и малая акустическая мощность.A disadvantage of the known design is the design complexity and low acoustic power.
Известно устройство для виброакустического воздействия на нефтяной пласт, включающее акустический излучатель с резонансной камерой (патент RU 2129659, 1999 г.).A device for vibroacoustic impact on an oil reservoir, comprising an acoustic emitter with a resonant chamber (patent RU 2129659, 1999).
В известной конструкции используется модуль резонансной камеры, которая находится внутри акустического прибора. При этом акустическое излучение производится через щели, что уменьшает отдаваемую акустическую мощность, и область акустической обработки околоскважинного пространства.In the known construction, a resonance chamber module is used, which is located inside the acoustic device. In this case, acoustic radiation is produced through the slits, which reduces the delivered acoustic power, and the acoustic processing area of the near-wellbore space.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявленной является конструкция по патенту RU 2161244, 2000 г.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed is the design according to patent RU 2161244, 2000
В известном устройстве используется магнитострикционный стержневой излучатель и отражатель, закрепленные в опорном корпусе, или два стержневых излучателя и один отражатель, закрепленные в опорном корпусе. Резонансные объемы скважинной жидкости также находятся внутри корпуса прибора.The known device uses a magnetostrictive rod emitter and a reflector fixed in a support housing, or two rod emitters and one reflector fixed in a support housing. Resonant volumes of well fluid are also located inside the instrument body.
Известно, что обсадные колонны могут иметь внутренний диаметр от 93,9 до 475 мм.It is known that casing strings may have an inner diameter of 93.9 to 475 mm.
Наиболее широко используемые обсадные трубы имеют внутренний диаметр, лежащий в пределах 94-154 мм при толщине стенки от 5 до 12 мм.The most commonly used casing pipes have an inner diameter ranging from 94-154 mm with a wall thickness of 5 to 12 mm.
При практическом использовании известного устройства в трубах обсадной колонны с другим внутренним диаметром, для локализации энергии в объеме жидкости, необходимо изменение геометрических размеров всех элементов устройства - опорного корпуса, экрана, излучателей, а значит, и внутренних креплений узлов к корпусу, т.е. практически изготовление нового устройства.In the practical use of the known device in casing pipes with a different inner diameter, in order to localize energy in the fluid volume, it is necessary to change the geometric dimensions of all elements of the device — the support body, screen, emitters, and hence the internal fasteners of the nodes to the body, i.e. almost making a new device.
Техническим результатом заявленного изобретения является создание конструкции, обеспечивающей существенное увеличение интенсивности акустического поля в призабойной зоне внутри обсадной колонны и околоскважинном пространстве, независимо от внутреннего диаметра обсадной колонны.The technical result of the claimed invention is the creation of a design that provides a significant increase in the intensity of the acoustic field in the bottomhole zone inside the casing and near-wellbore space, regardless of the inner diameter of the casing.
Технический результат достигается за счет того, что устройство включает акустический излучатель составного типа в виде пьезокерамического стержня, помещенного в герметичный корпус, и две активных излучающих накладки в форме диска, размещенные за пределами герметичного корпуса. Активные накладки имеют, по крайней мере, по одной плоской излучающей поверхности, перпендикулярной продольной оси устройства. Акустический излучатель снабжен, по крайней мере, одним металлическим отражателем, установленным на внешней поверхности корпуса излучателя и имеющим плоские поверхности, параллельные плоским поверхностям активных излучающих накладок. Отражатель установлен на внешней поверхности корпуса излучателя с возможностью перемещения вдоль оси устройства и фиксации в заданном положении.The technical result is achieved due to the fact that the device includes an acoustic emitter of a composite type in the form of a piezoceramic rod placed in a sealed enclosure, and two active radiating pads in the form of a disk located outside the sealed enclosure. Active pads have at least one flat radiating surface perpendicular to the longitudinal axis of the device. The acoustic emitter is equipped with at least one metal reflector mounted on the outer surface of the emitter housing and having flat surfaces parallel to the flat surfaces of the active radiating plates. The reflector is mounted on the outer surface of the emitter housing with the possibility of movement along the axis of the device and fixation in a predetermined position.
В предпочтительном варианте исполнения устройство может быть снабжено вторым металлическим отражателем, установленным параллельно первому между излучающими накладками так, что они образуют симметричную систему. При этом оба отражателя устанавливаются с возможностью перемещения вдоль оси устройства и фиксации в заданном положении.In a preferred embodiment, the device may be provided with a second metal reflector mounted parallel to the first between the radiating plates so that they form a symmetrical system. In this case, both reflectors are installed with the possibility of movement along the axis of the device and fixation in a given position.
В предлагаемом устройстве применяются составные излучатели с излучающими элементами, вынесенными за пределы корпуса.In the proposed device, composite emitters are used with radiating elements removed from the housing.
Резонансные излучающие объемы жидкости формируются в области, внешней по отношению к корпусу излучателя. Диаметр корпуса излучателя может быть существенно меньше внутреннего диаметра обсадной колонны, а также меньше диаметров излучающих элементов и отражателей. При работе устройства внутри обсадных колонн различного диаметра достаточно изменить диаметры дискообразных излучающих элементов и отражателей, т.е. иметь набор двух сменных элементов или элементов, имеющих возможность наращивания по диаметру.Resonant emitting volumes of liquid are formed in a region external to the emitter body. The diameter of the emitter body can be significantly smaller than the inner diameter of the casing, as well as smaller than the diameters of the radiating elements and reflectors. When the device is operating inside casing of various diameters, it is sufficient to change the diameters of the disk-shaped radiating elements and reflectors, i.e. have a set of two interchangeable elements or elements that can be expanded in diameter.
Сущность изобретения поясняется графически.The invention is illustrated graphically.
На чертеже представлено схематическое изображение предложенного устройства.The drawing shows a schematic representation of the proposed device.
Устройство включает акустический излучатель составного типа, состоящий из активного пьезокерамического или магнитострикционного стержня 1, двух активных накладок 2 и 3, каждая из которых имеет форму диска с плоскими излучающими поверхностями 4 и 5 соответственно, герметизирующего корпуса 6. Акустический излучатель снабжен металлическим отражателем 7, установленным перпендикулярно продольной оси устройства на корпусе 6 симметрично относительно поверхностей 4 и 5 активных накладок.The device includes an acoustic emitter of a composite type, consisting of an active piezoceramic or magnetostrictive rod 1, two active plates 2 and 3, each of which has the form of a disk with flat radiating surfaces 4 and 5, respectively, of a sealing case 6. The acoustic emitter is equipped with a metal reflector 7 installed perpendicular to the longitudinal axis of the device on the housing 6 is symmetrical about the surfaces 4 and 5 of the active plates.
Отражатель может быть изготовлен из двух отдельных отражателей 7 и 8, соответственно, которые размещены на одинаковом расстоянии до соответствующих поверхностей 4 и 5. Расстояние от плоских поверхностей 4 и 5 активных излучающих накладок 2 и 3 до обращенных к плоским поверхностям отражателей 7 и 8 одинаково и составляет величину, близкую к половине длины волны в жидкости на рабочей частоте излучателя, но может регулироваться до величины четверти длины волны. Таким образом, в зоне перфорации образуются две камеры, объем каждой из которых ограничен плоскими поверхностями активных излучающих накладок, поверхностями отражателя (отражателей), внешней поверхностью корпуса излучателя и стенкой обсадной колонны.The reflector can be made of two separate reflectors 7 and 8, respectively, which are placed at the same distance to the corresponding surfaces 4 and 5. The distance from the flat surfaces 4 and 5 of the active emitting plates 2 and 3 to the reflectors 7 and 8 facing the flat surfaces is the same and It is a value close to half the wavelength in the liquid at the operating frequency of the emitter, but can be adjusted to a quarter wavelength. Thus, two chambers are formed in the perforation zone, the volume of each of which is limited by the flat surfaces of the active emitting pads, the surfaces of the reflector (s), the outer surface of the emitter body and the casing wall.
Электропитающий кабель 9 присоединен к активному стержню 1 через активную накладку 2 с помощью герметичного разъема.The power cable 9 is connected to the active rod 1 through the active strip 2 using a sealed connector.
Устройство используется для работы внутри обсадной колонны 10 в зоне перфорации 11.The device is used to work inside the casing 10 in the perforation zone 11.
Внешние поверхности накладок 2 и 3 закрыты акустически "мягкими" экранами (на чертеже не показаны), не пропускающими акустическое излучение в волновод внутри обсадной колонны.The outer surfaces of the linings 2 and 3 are closed by acoustically “soft” screens (not shown in the drawing) that do not allow acoustic radiation to enter the waveguide inside the casing.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Устройство опускают на кабеле 9 в скважину в зону перфорации 11. Возбуждающее напряжение в области резонансной частоты излучателя по кабелю подается на излучатель. Внутри объема жидкости между активными накладками и отражателем возникает поле стоячих волн. Объемы резонируют. В обеих полостях колебания синфазные.The operation of the device is as follows. The device is lowered on cable 9 into the borehole in the perforation zone 11. The exciting voltage in the region of the resonant frequency of the emitter is fed through the cable to the emitter. Inside the liquid volume between the active plates and the reflector, a field of standing waves arises. Volumes resonate. In both cavities in-phase oscillations.
Наиболее эффективно при этом применение низкочастотных акустических излучателей.The most effective is the use of low-frequency acoustic emitters.
Увеличение интенсивности воздействия акустического поля в объемах напрямую связано с добротностью излучателя и диссипацией энергии через стенки обсадной колонны и отверстия перфорации. Акустически "мягкие" экраны установлены на торцевых внешних поверхностях активных накладок, в связи с чем увеличивается добротность колебательной системы.The increase in the intensity of the acoustic field in the volumes is directly related to the quality factor of the emitter and dissipation of energy through the walls of the casing and perforation holes. Acoustically "soft" screens are installed on the end external surfaces of the active plates, and therefore the quality factor of the oscillatory system is increased.
В связи с тем, что жесткость стальных стенок колонны существенно больше упругости жидкости, а общая площадь отверстий много меньше поверхности колонны, увеличение интенсивности воздействия колебаний внутри резонирующих объемов может быть существенно больше по сравнению с воздействием того же излучателя в волноводе обсадной колонны.Due to the fact that the stiffness of the steel walls of the column is significantly greater than the elasticity of the liquid, and the total area of the holes is much smaller than the surface of the column, the increase in the intensity of the effects of vibrations inside the resonating volumes can be significantly greater compared to the action of the same emitter in the casing waveguide.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005117537/28A RU2286587C1 (en) | 2005-06-08 | 2005-06-08 | Device to apply acoustic action to perforation zone and oil-bearing formation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005117537/28A RU2286587C1 (en) | 2005-06-08 | 2005-06-08 | Device to apply acoustic action to perforation zone and oil-bearing formation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2286587C1 true RU2286587C1 (en) | 2006-10-27 |
Family
ID=37438746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005117537/28A RU2286587C1 (en) | 2005-06-08 | 2005-06-08 | Device to apply acoustic action to perforation zone and oil-bearing formation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2286587C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009002204A1 (en) * | 2007-06-25 | 2008-12-31 | 'arter Technology Limited' | Arrangement for low frequency wave effect on the perforation zone of the well casting pipe |
| WO2009022935A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | 'arter Technology Limited' | Device for low-frequency acoustic effect on perforation area and oil- bearing bed in bottom-hole zone |
| CN106448644A (en) * | 2016-09-29 | 2017-02-22 | 哈尔滨工程大学 | Nondirectional broadband large-power Janus underwater acoustic transducer |
-
2005
- 2005-06-08 RU RU2005117537/28A patent/RU2286587C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009002204A1 (en) * | 2007-06-25 | 2008-12-31 | 'arter Technology Limited' | Arrangement for low frequency wave effect on the perforation zone of the well casting pipe |
| WO2009022935A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | 'arter Technology Limited' | Device for low-frequency acoustic effect on perforation area and oil- bearing bed in bottom-hole zone |
| CN106448644A (en) * | 2016-09-29 | 2017-02-22 | 哈尔滨工程大学 | Nondirectional broadband large-power Janus underwater acoustic transducer |
| CN106448644B (en) * | 2016-09-29 | 2020-01-31 | 哈尔滨工程大学 | nondirectional broadband high-power Janus underwater acoustic transducer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11529650B2 (en) | Blocking plate structure for improved acoustic transmission efficiency | |
| US7213681B2 (en) | Acoustic stimulation tool with axial driver actuating moment arms on tines | |
| US7216738B2 (en) | Acoustic stimulation method with axial driver actuating moment arms on tines | |
| EP0890679B1 (en) | Antinoise barrier with transparent panels, provided with acoustic insulation and acoustic absorption characteristics | |
| RU2525826C2 (en) | Cooling device using internal artificial jets | |
| RU2286587C1 (en) | Device to apply acoustic action to perforation zone and oil-bearing formation | |
| RU2304214C1 (en) | Downhole sound emitting device | |
| RU2303336C1 (en) | Hydro-acoustic multi-element antenna and piezo-electric rod transformer for such an antenna | |
| RU64274U1 (en) | DEVICE FOR LOW-FREQUENCY ACOUSTIC INFLUENCE ON THE PERFORATION ZONE AND OIL LAYER IN THE BOTTOM-HOLE ZONE | |
| JP2012513718A (en) | Sonic transducer and sonar antenna with improved directivity | |
| RU2140519C1 (en) | Device for acoustic stimulation of oil-gas formation | |
| RU2263203C2 (en) | Device for applying acoustic action on perforation zone and oil- bearing formation in bottom zone | |
| RU2279694C1 (en) | Method of acoustic influence onto oil pool in face zone | |
| RU83287U1 (en) | DEVICE OF ACOUSTIC INFLUENCE ON THE FAR ZONE OF THE OIL-PRODUCING PRODUCTIVE FORM FOR PERFORATION OF A CASE OF A WELL | |
| RU2637008C2 (en) | Method and device for jet honeycomb parametrical gun for pressure waves generating and modulating in the injection well hole | |
| RU68579U1 (en) | DEVICE FOR ACOUSTIC INFLUENCE ON OIL AND GAS-BASED LAYER | |
| RU2196217C2 (en) | Downhole acoustic radiator | |
| RU76957U1 (en) | DEVICE FOR ACOUSTIC INFLUENCE ON OIL AND GAS-BASED LAYER | |
| WO2009022935A1 (en) | Device for low-frequency acoustic effect on perforation area and oil- bearing bed in bottom-hole zone | |
| RU2169383C2 (en) | Acoustic borehole radiator | |
| WO2010032607A1 (en) | Electronic device | |
| RU2653205C2 (en) | Method and device of jet combined parametrical gun for pressure waves generating and modulating in the injection well hole | |
| RU2161244C1 (en) | Downhole thermoacoustic device (versions) | |
| RU186060U1 (en) | SUBMERSIBLE ULTRASONIC UNIT ASSEMBLY, ENSURING THE STABILITY OF OPERATION OF ULTRASONIC EQUIPMENT | |
| RU2159516C1 (en) | Gas-tight housing of downhole electroacoustic transducer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140609 |