RU2296214C1

RU2296214C1 - Device for oil production and well bottom treatment

Info

Publication number: RU2296214C1
Application number: RU2005123611/03A
Authority: RU
Inventors: Мудаир Хайевич Валеев (RU); Мудаир Хайевич Валеев; Александр Владимирович Шипулин (RU); Александр Владимирович Шипулин; мов Альфис Мансурович Хурр (RU); Альфис Мансурович Хуррямов; В чеслав Владимирович Гаврилов (RU); Вячеслав Владимирович Гаврилов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2007-03-27

Abstract

FIELD: mining, particularly to develop and rework producing wells, particularly to stimulate formation fluid inflow.

SUBSTANCE: device comprises rod stem with cylinder, bottom support connected to the cylinder, conventional pumping unit. Arranged in the cylinder is piston with check valve. The conventional pumping unit is connected to piston by rod stem so that in piston stroke top well is communicated with cylinder interior. Device comprises pump with piston for oil production located in well over the cylinder. Pump piston is connected by means of rod with piston of cylinder used for well bottom treatment. Support length is equal to distance from well perforation to well bottom and is fastened to cylinder bottom.

EFFECT: possibility of shock-wave well bottom treatment along with oil production.

1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, в частности для интенсификации притоков пластовых флюидов.The invention relates to mining and can be used to develop and restore the production rate of production wells, in particular for the intensification of inflows of reservoir fluids.

Известны способ и устройство для волнового воздействия на залежь (Ватин В.П., патент № 2196888, Кл. Е 21 В 43/25), при использовании которого в процессе работы станка-качалки при ходе плунжера вверх происходит сжатие жидкости. Жидкость сбрасывается в колонну, в результате чего образуется ударная волна, которая проникает в продуктивный пласт и формирует в нем волны давления. Трещины гидравлического разрыва образуют путем сжатия жидкости в лифте до соответствующего давления.A known method and device for wave action on the reservoir (Vatin V.P., Cl. E 21 B 43/25), when using which, during the operation of the rocking machine during compression of the plunger, the liquid is compressed. The liquid is discharged into the column, as a result of which a shock wave is formed, which penetrates into the reservoir and forms pressure waves in it. Hydraulic fractures form by compressing the fluid in the elevator to the appropriate pressure.

Однако способ используют в скважине волнового фонда, находящейся на значительном расстоянии от эксплуатационной добывающей скважины.However, the method is used in a wave fund well located at a considerable distance from the production well.

Известен способ эксплуатации скважины (Ащепков Ю.С., Березин Г.В., Ащепков М.Ю., патент № 2136851, Кл. Е 21 В 43/00), обеспечивающий увеличение нефтеотдачи за счет дилатационно-волнового воздействия на пласт. В зумпф скважины спускают колонну труб с хвостовиком переменного сечения по глубине. Периодически при снижении дебита перекрывают выкидную линию, качания плунжера насоса-качалки передаются хвостовику, который периодически уплотняет и разуплотняет породу.A well-known method of operating a well (Ashchepkov Yu.S., Berezin GV, Ashchepkov M.Yu., Cl. E 21 B 43/00), providing increased oil recovery due to dilatation-wave effects on the reservoir. A pipe string with a shank of variable cross section in depth is lowered into the sump of the well. Periodically, with a decrease in flow rate, the flow line is closed, the swings of the pump-pump plunger are transmitted to the shank, which periodically compacts and softens the rock.

Однако для передачи качаний плунжера насоса необходимо перекрытие выкидной линии и остановка добычи, кроме того, значительная часть энергии насоса расходуется на деформацию скелета продуктивного пласта.However, to transfer the swings of the pump plunger, it is necessary to block the flow line and stop production, in addition, a significant part of the pump energy is spent on deformation of the skeleton of the reservoir.

Известен способ обработки призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления (Вафин Р.В., Иванов А.И., Сивухин А.А.. Валеев М.Х., Шагалов Г.Ш., пат. № 2189440, кл. Е 21 В 43/18), который включает отбор нефти и проведение многократных обработок призабойной зоны с созданием депрессии в конце каждого цикла отбора нефти. Депрессию создают насосом с корпусом, выполненным в виде соединенных двух цилиндров, верхнего, большего диаметра, и нижнего, меньшего диаметра, с клапаном внизу и отверстиями в верхних частях цилиндров. Плунжер выполнен также в виде двух соединенных цилиндров, нижнего, меньшего диаметра, с заглушенным нижним торцом и верхнего, большего диаметра, с клапанами, с временем срабатывания каждого цилиндра, определяющим интерференцию волн воздействия. Соединение цилиндров корпуса насоса и/или плунжера выполнено с возможностью взаимного перемещения цилиндров с фиксацией их положения.A known method of processing the bottom-hole zone of the well and a device for its implementation (Vafin R.V., Ivanov A.I., Sivukhin A.A. Valeev M.Kh., Shagalov G.Sh., Pat. No. 2189440, class E 21 B 43/18), which includes the selection of oil and conducting multiple treatments of the bottom-hole zone with the creation of depression at the end of each oil extraction cycle. Depression is created by a pump with a housing made in the form of two connected cylinders, an upper, a larger diameter, and a lower, smaller diameter, with a valve at the bottom and holes in the upper parts of the cylinders. The plunger is also made in the form of two connected cylinders, a lower, smaller diameter, with a muffled lower end and an upper, larger diameter, with valves, with the response time of each cylinder determining the interference of the waves of action. The connection of the cylinders of the pump housing and / or plunger is made with the possibility of mutual movement of the cylinders with the fixation of their position.

Однако обработка скважины производится при ремонте скважины, невозможно проведение обработки в процессе добычи нефти.However, the processing of the well is carried out during the repair of the well, it is impossible to carry out processing in the process of oil production.

Известно устройство для добычи нефти и обработки призабойной зоны скважины, (Долженков А.В., Крючков Б.Н., Сидоренко В.Г., Баранов А.Ю., патент № 1794312, кл. Е 21 В 43/25), которое позволяет при движении плунжера вверх создавать зону пониженного давления в полости цилиндра насоса, куда устремляется жидкость при совмещении окон цилиндра и плунжера. Устройство позволяет осуществлять добычу нефти с одновременной обработкой призабойной зоны.A device is known for oil production and treatment of the bottom-hole zone of a well, (Dolzhenkov A.V., Kryuchkov B.N., Sidorenko V.G., Baranov A.Yu., patent No. 1794312, class E 21 B 43/25), which allows, when the plunger moves upward, to create a zone of reduced pressure in the cavity of the pump cylinder, where the liquid rushes when combining the cylinder windows and the plunger. The device allows for oil production with simultaneous processing of the bottom-hole zone.

Однако плунжер насоса находится значительно выше призабойной зоны, что способствует затуханию ударной волны по достижению зоны перфорации. Кроме того, изменение конструкции плунжера и цилиндра насоса может отрицательно отразиться на его производительности и надежности.However, the pump plunger is significantly higher than the bottom-hole zone, which contributes to the attenuation of the shock wave upon reaching the perforation zone. In addition, a change in the design of the plunger and pump cylinder can adversely affect its performance and reliability.

Известна установка для импульсного воздействия на залежь (Журавлев B.C. Морозов В.Ю. Чернышев А.В. Заров А.А. Чукчеев О.А. Иванов В.И. Андрианов В.В., патент № 2140533, кл. Е 21 В 43/25), которая содержит спущенную в скважину колонну насосно-компрессорных труб с цилиндром. В нем размещен связанный штангой со станком-качалкой поршень с обратным клапаном и окнами. Нижний торец цилиндра перекрыт подвижной заглушкой. При ходе плунжера вверх в полости цилиндра образуется зона пониженного давления, в которую через окна после их выхода из цилиндра устремляется жидкость, ударяющая в дно заглушки. Импульс от удара передается через жидкость в скважине в продуктивный пласт.Known installation for pulsed exposure to the reservoir (Zhuravlev BC Morozov V.Yu. Chernyshev A.V. Zarov A.A. Chukcheev O.A. Ivanov V.I. Andrianov V.V., Patent No. 2140533, class E 21 B 43/25), which contains a tubing string with a cylinder lowered into the well. It contains a piston connected with a rod with a rocking machine with a check valve and windows. The bottom end of the cylinder is blocked by a movable plug. When the plunger moves upward, a zone of reduced pressure is formed in the cylinder cavity, into which liquid flows into the bottom of the plug through the windows after they exit the cylinder. Impulse from the impact is transmitted through the fluid in the well to the reservoir.

Однако установка применяется только во время ремонта скважины при отсутствии насоса, исключена возможность добычи нефти при одновременной ударно-импульсной обработке призабойной зоны.However, the installation is used only during well repair in the absence of a pump, the possibility of oil production at the same time as pulse-shock treatment of the bottomhole zone is excluded.

Известен способ добычи нефти и обработки призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления (Залятов М.Ш., Закиров А.Ф., Фадеев В.Г., Латфуллин P.P., Курмашов А.А., патент № 2145380, кл. Е 21 В 43/00), взятых за прототип, с помощью которых создают на забое скважины депрессионное воздействие и одновременную добычу нефти при каждом качании станка качалки. Для осуществления способа используют устройство, которое устанавливают с упором на забой, оно включает насос с отверстием в верхней части корпуса насоса и с приемным клапаном и плунжер с клапаном, который помещают в корпусе насоса с возможностью возвратно-поступательного перемещения.A known method of oil production and processing of the bottomhole zone of the well and a device for its implementation (Zalyatov M.Sh., Zakirov A.F., Fadeev V.G., Latfullin PP, Kurmashov A.A., patent No. 2145380, class E 21 In 43/00), taken as a prototype, with the help of which they create a depressive effect on the bottom of the well and simultaneous oil production with each swing of the rocking machine. To implement the method using a device that is installed with emphasis on the bottom, it includes a pump with a hole in the upper part of the pump housing and with a receiving valve and a plunger with a valve, which is placed in the pump housing with the possibility of reciprocating movement.

Однако применение способа возможно только во время капитального ремонта скважины с проведением спускоподъемных работ для замены оборудования, невозможно осуществление депрессионного воздействия во время работы штатного плунжера насоса-качалки.However, the application of the method is possible only during the overhaul of the well with carrying out tripping operations to replace equipment, it is impossible to carry out depressive effects during operation of the standard pump-pump plunger.

Задачей изобретения является осуществление ударно-волновой обработки призабойной зоны скважины одновременно с добычей нефти.The objective of the invention is the implementation of shock-wave processing of the bottom-hole zone of the well simultaneously with oil production.

Задача решается тем, что в устройстве для добычи нефти и обработки призабойной зоны скважины, содержащее установленную в скважине колонну штанг с цилиндром, к которому прикреплена опора на забой скважины, размещенный в цилиндре плунжер с обратным клапаном и станок-качалку, связанную колонной штанг с плунжером так, что в верхней точке хода плунжера обеспечено сообщение скважины с полостью цилиндра, содержится насос с плунжером для добычи нефти, расположенный в скважине выше цилиндра, при этом плунжер насоса связан штангой с плунжером цилиндра, который использован для обработки призабойной зоны скважины, а опора имеет длину, равную расстоянию от перфорации скважины до ее забоя и прикреплена ко дну цилиндра.The problem is solved in that in a device for oil production and treatment of the bottom-hole zone of the well, containing a rod string installed in the well with a cylinder, to which a support for the bottom of the well is attached, a plunger with a check valve placed in the cylinder and a rocking machine connected by a rod string to the plunger so that at the upper point of the stroke of the plunger, the well is provided with a cylinder cavity, a pump with a plunger for oil production located in the well above the cylinder is contained, while the pump plunger is connected by a rod to the cylinder of plunger The hole, which is used to process the bottom-hole zone of the well, and the support has a length equal to the distance from the perforation of the well to its bottom and is attached to the bottom of the cylinder.

Такое устройство позволяет откачивать скважинную жидкость с помощью насоса-качалки и одновременно использовать цилиндр с плунжером, находящийся в зоне перфорации скважины, для обработки призабойной зоны имплозионным способом с частотой качания насосной штанги.This device allows you to pump out the wellbore fluid using a pump-pump and at the same time use a cylinder with a plunger located in the perforation zone of the well to process the bottom-hole zone with an implosion method with a pump rod swing frequency.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется нижеследующим описанием и прилагаемым к нему чертежом, на котором: 1 - скважина; 2 - цилиндр; 3 - опора; 4 - плунжер; 5 - штанга; 6 - плунжер насоса-качалки; 7 - окна плунжера; 8 - окна цилиндра; 9 - обратный клапан.The essence of the invention is illustrated by the following description and the accompanying drawing, in which: 1 - well; 2 - cylinder; 3 - support; 4 - a plunger; 5 - rod; 6 - a plunger of the pumping pump; 7 - plunger windows; 8 - cylinder windows; 9 - check valve.

Цилиндр 2 служит для создания в нем зоны разрежения, опора 3, длина которой равна расстоянию от зоны перфорации до забоя скважины, необходима для установки цилиндра в призабойной зоне, в качестве опоры может быть применена труба диаметром 30-50 мм. Плунжер 4 предназначен для перемещения в цилиндре 2 и имеет необходимую обработку скользящей поверхности.Cylinder 2 serves to create a rarefaction zone in it, a support 3, the length of which is equal to the distance from the perforation zone to the bottom of the well, is necessary to install the cylinder in the bottomhole zone, a pipe with a diameter of 30-50 mm can be used as a support. The plunger 4 is designed to move in the cylinder 2 and has the necessary processing of the sliding surface.

Штанга 5 соединяет плунжер 4 с плунжером насоса-качалки 6 и предназначена для синхронности их движения. Окна плунжера 7 и цилиндра 8 служат для заполнения цилиндра скважинной жидкостью при их совмещении. Обратный клапан 9 необходим для выпуска скважинной жидкости из цилиндра.The rod 5 connects the plunger 4 with the plunger of the pump-rocking pump 6 and is designed to synchronize their movement. The windows of the plunger 7 and cylinder 8 serve to fill the cylinder with well fluid when they are combined. The check valve 9 is necessary for the release of the borehole fluid from the cylinder.

В скважине, оборудованной насосом-качалкой, напротив зоны перфорации помещают цилиндр 2, опирающийся на забой через опору 3. Плунжер 4, помещенный в цилиндр 2, соединен с плунжером 6 насоса-качалки посредством штанги 5. В верхнем положении плунжера его окна 7 совпадают с окнами цилиндра 8.In the well equipped with a pump-pump, a cylinder 2 is placed opposite the perforation zone, resting on the bottom through a support 3. The plunger 4, which is placed in the cylinder 2, is connected to the pump-plunger 6 by means of the rod 5. In the upper position of the plunger, its windows 7 coincide with cylinder windows 8.

Устройство согласно предлагаемому изобретению работает следующим образом.The device according to the invention works as follows.

При работе насоса-качалки штанга 5 совершает вертикальные возвратно-поступательные движения, перемещая плунжер 4 в цилиндре 2. При движении плунжера 4 вверх в цилиндре 2 создается разрежение. В момент совмещения окон плунжера 7 и цилиндра 8 скважинная жидкость устремляется в цилиндр, создавая эффект имплозии. При движении штанги вверх плунжер вытесняет жидкость из цилиндра через обратный клапан 9.When the pump-pump is operating, the rod 5 performs vertical reciprocating movements by moving the plunger 4 in the cylinder 2. When the plunger 4 moves upward, a vacuum is created in the cylinder 2. At the moment of combining the windows of the plunger 7 and the cylinder 8, the borehole fluid rushes into the cylinder, creating the effect of implosion. When the rod moves up, the plunger displaces fluid from the cylinder through the check valve 9.

Эффект имплозии повторяется с частотой возвратно-поступательного движения штанги. Масса цилиндра и опоры определяется возможностью их подъема на штанге и достаточной устойчивости при создании в цилиндре разрежения.The effect of implosion is repeated with the frequency of the reciprocating motion of the rod. The mass of the cylinder and the support is determined by the possibility of their lifting on the rod and sufficient stability when creating a vacuum in the cylinder.

Обработка призабойной зоны производится в процессе добычи нефти без остановки на капитальный ремонт. Применение способа не требует использования сложного оборудования.Bottom zone treatment is carried out in the process of oil production without stopping for major repairs. The application of the method does not require the use of sophisticated equipment.

Claims

A device for oil production and treatment of the bottom-hole zone of the well, comprising a rod string installed in the well with a cylinder, to which a support for the bottom of the well is attached, a plunger with a check valve and a rocking machine connected by a rod string to the plunger so that at the upper point the plunger stroke a well is provided with a cylinder cavity, characterized in that the device comprises a pump with a plunger for oil production located in the well above the cylinder, wherein the pump plunger is connected by a rod to the plunger the cylinder, which is used to process the bottom-hole zone of the well, and the support has a length equal to the distance from the perforation of the well to its bottom, and is attached to the bottom of the cylinder.