RU2382872C1 - Hydraulic pulser - Google Patents

Hydraulic pulser Download PDF

Info

Publication number
RU2382872C1
RU2382872C1 RU2008131002/03A RU2008131002A RU2382872C1 RU 2382872 C1 RU2382872 C1 RU 2382872C1 RU 2008131002/03 A RU2008131002/03 A RU 2008131002/03A RU 2008131002 A RU2008131002 A RU 2008131002A RU 2382872 C1 RU2382872 C1 RU 2382872C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
axial channel
piston
sleeve
seat
figured
Prior art date
Application number
RU2008131002/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Борисович Бекетов (RU)
Сергей Борисович Бекетов
Андрей Александрович Бражников (RU)
Андрей Александрович Бражников
Игорь Михайлович Шебанов (RU)
Игорь Михайлович Шебанов
Виктор Алексеевич Машков (RU)
Виктор Алексеевич Машков
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Газтехнология"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Газтехнология" filed Critical Закрытое акционерное общество "Газтехнология"
Priority to RU2008131002/03A priority Critical patent/RU2382872C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2382872C1 publication Critical patent/RU2382872C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.
SUBSTANCE: invention related to oil-and-gas industry and can be used for oil and gas wells operation efficiency increase. Device consists of a case, a barrel with a seat, and an end valve in its axial channel. At the barrels end installed a bolster with a longitude cuttings along its perimetre from external side, pressed from the top with a screw spiral string with a adjusting nut. The barrel executed with figure cylindrical boring and equipped with a seat with a figure piston and the end valve, equipped with a pull, going though the axial channel in a perforated wall and pressed with the string. The figure piston contains stepped boring with a changeable nozzle and screwed barrel, installed in it with ability of creation a movable connection with the support nut and end interconnection with the figure piston. The stepped boring constantly connected hydraulically via radial holes with case under the barrel axial channel.
EFFECT: ability of hydrodynamic impulses application on the produced formation fluid, with formation fluid flow total impulse increase in tubing string axial channel.
2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при эксплуатации фонтанных скважин с переменным режимом добычи или для воздействия на призабойную зону скважины с увеличением ее проницаемости и приемистости пласта. Известен гидравлический вибратор [1], предназначенный для создания гидравлического удара и воздействия на призабойную зону пласта.The invention relates to the oil and gas industry and may find application in the operation of fountain wells with a variable mode of production or for influencing the bottom-hole zone of a well with an increase in its permeability and injectivity of the formation. Known hydraulic vibrator [1], designed to create a hydraulic shock and impact on the bottomhole formation zone.

Вибратор состоит из корпуса с окнами, с размещенной в нем подвижной муфтой с посадочным седлом под запорный орган-шар. Подвижная муфта соединена через пальцы с втулкой, которая в свою очередь снабжена стопорной втулкой. Втулка опирается на пружину сжатия.The vibrator consists of a case with windows, with a movable clutch located in it with a landing seat under the locking organ ball. The movable sleeve is connected via fingers to the sleeve, which in turn is equipped with a locking sleeve. The sleeve rests on a compression spring.

Недостатки:Disadvantages:

- устройство выполнено для условий применения в узком диапазоне частот, изменение этой частоты в данной конструкции не предусмотрено;- the device is made for conditions of use in a narrow frequency range, a change in this frequency in this design is not provided;

- совместное перемещение втулки с муфтой приводит к неопределенности процесса генерации гидравлического удара (гидродинамических импульсов), поскольку промывочные окна в теле корпуса перекрываются телом муфты при ее перемещении;- the joint movement of the sleeve with the coupling leads to uncertainty in the process of generating a hydraulic shock (hydrodynamic impulses), since the flushing windows in the body of the body are blocked by the body of the coupling when it is moved;

- необходимость сброса шара с поверхности с его посадкой на посадочное седло во втулке требует дополнительных затрат рабочего времени.- the need to dump the ball from the surface with its landing on the landing seat in the sleeve requires additional work time.

Устройство не может быть применено в режиме откачки пластовой жидкости из скважины с наложением на поток гидродинамических импульсов расхода и давления, т.е. область применения данного устройства ограничена.The device cannot be used in the mode of pumping formation fluid from a well with superimposed hydrodynamic flow and pressure pulses on the flow, i.e. the scope of this device is limited.

Известен забойный пульсатор [2], состоящий из корпуса, в осевом канале которого концентрично размещен патрубок с окнами, образующими между своими внутренней и наружной стенками кольцевой зазор. Верхний конец патрубка заглушен, а нижний соединен с муфтой, снабженной пружинным амортизатором, установленным под седлом в его осевом канале.Known downhole pulsator [2], consisting of a housing, in the axial channel of which a pipe is concentrically placed with windows forming an annular gap between its inner and outer walls. The upper end of the pipe is muffled, and the lower is connected to a coupling equipped with a spring shock absorber mounted under the saddle in its axial channel.

На седло установлен подпружиненный шаровой клапан.A spring-loaded ball valve is installed on the seat.

Недостатки:Disadvantages:

- усилие пружин, которым шаровой клапан поджимается к седлу, носит постоянный характер, и в случае необходимости изменить настройку под условия эксплуатации конкретной скважины не представляется возможным. Это необходимо осуществить особенно при работе нескольких скважин на один промысловый коллектор.- the force of the springs with which the ball valve is pressed against the seat is constant, and if necessary, it is not possible to change the setting for the operating conditions of a particular well. This must be done especially when several wells are operating on one field reservoir.

Устройство может быть применено для генерации гидродинамических импульсов только при оснащении им лифтовой колонны труб и подаче пластового флюида из продуктивного пласта, но не может быть применено для генерации гидродинамических импульсов при закачке рабочей жидкости в пласт, например, для увеличения приемистости или очистки призабойной зоны, т.е. имеет место ограничение области применения.The device can be used to generate hydrodynamic pulses only when equipped with an elevator pipe string and supply formation fluid from the reservoir, but cannot be used to generate hydrodynamic pulses when pumping hydraulic fluid into the reservoir, for example, to increase injectivity or to clean the bottomhole zone, t .e. there is a limitation on the scope.

Известно устройство для воздействия на призабойную зону скважины [3], взятое авторами в качестве прототипа.A device for influencing the bottomhole zone of a well [3], taken by the authors as a prototype.

Устройство состоит из полого корпуса с размещенным в его осевом канале полым патрубком с образованием между ними кольцевой полости. Полый патрубок связан с перфорированной перегородкой, которая в свою очередь закреплена в полом корпусе. Полый патрубок имеет конический осевой канал с посадочным местом под шаровой клапан, который через втулку поджимается к ней пружиной. Осевой канал полого патрубка постоянно гидравлически связан с полостью скважины. Кольцевой зазор между полым корпусом и полым патрубком также гидравлически связан через отверстия в перфорированной перегородке с полостью скважины и перекрыт сверху подпружиненным поршнем.The device consists of a hollow body with a hollow pipe located in its axial channel with the formation of an annular cavity between them. The hollow pipe is connected to the perforated partition, which in turn is fixed in the hollow body. The hollow pipe has a conical axial channel with a seat under the ball valve, which is pressed by a spring through the sleeve. The axial channel of the hollow pipe is constantly hydraulically connected to the well cavity. The annular gap between the hollow body and the hollow pipe is also hydraulically connected through holes in the perforated baffle to the well cavity and is closed from above by a spring-loaded piston.

Усилие поджима шарового клапана к посадочному месту регулируется за счет изменения жидкости пружины, что позволяет регулировать частоту пульсацией рабочей жидкости.The force of pressing the ball valve to the seat is regulated by changing the spring fluid, which allows you to adjust the frequency of the pulsation of the working fluid.

К недостаткам конструкции следует отнести:The disadvantages of the design include:

- применение устройства для добычи пластового флюида с наложением на поток гидродинамических импульсов определенной частоты и амплитуды, с увеличением в нужных пределах в импульсе расхода пластового флюида представляется затруднительным, поскольку на этот процесс оказывают влияние пластовые условия конкретной скважины, ее конструктивные особенности, в частности глубина, диаметр труб лифтовой колонны, газовый фактор, коэффициент обводненности и т.д. При работе нескольких скважин на один промысловый коллектор необходимо также учитывать давление в нем, наличие пульсаций и амплитуду колебаний давления. Наложение на поток перекачиваемого из скважины пластового флюида автоколебаний в промысловом коллекторе и их сложение с генерируемыми импульсами самого устройства может привести к изменению в худшую сторону импульсов в лифтовой колонне труб, что снизит эффективность работы устройства. Т.е. расширить область применения не представляется возможным. Устройство можно использовать только в случае подачи рабочей жидкости в пласт, когда факторы продуктивного пласта не оказывают влияния на генерацию гидродинамических импульсов.- the use of a device for producing reservoir fluid with superimposing on the flow of hydrodynamic pulses of a certain frequency and amplitude, with an increase in the required limits in the flow rate pulse of the reservoir fluid, is difficult, because the formation conditions of a particular well, its design features, in particular depth, influence this process pipe diameter of the elevator column, gas factor, water cut coefficient, etc. When working several wells on one field reservoir, it is also necessary to take into account the pressure in it, the presence of pulsations and the amplitude of the pressure fluctuations. The imposition of self-oscillations in the reservoir and the addition of the generated pulses of the device itself to the flow of the formation fluid pumped from the wellbore from the well and their addition to the generated pulses of the device itself can lead to a change in the pulses for the worse in the pipe string, which will reduce the efficiency of the device. Those. expand the scope is not possible. The device can be used only in the case of the supply of working fluid into the reservoir, when the factors of the reservoir do not affect the generation of hydrodynamic pulses.

Необходимость регулировки усилия поджима поршня пружиной с торцовой поверхности втулки не играет никакой роли в генерации импульсов устройством, поскольку последний перепадом давления в осевом канале лифтовой колонны труб и так поджимается сверху и находится в закрытом состоянии. Кроме того, нет четкого сигнала, при котором регулировался бы, изменялся на расчетную величину расход пластового флюида в осевом канале лифтовой колонны труб.The need to adjust the pressure force of the piston by the spring from the end surface of the sleeve does not play any role in the generation of pulses by the device, since the latter by the differential pressure in the axial channel of the pipe tubing string is compressed from above and is in a closed state. In addition, there is no clear signal at which it would be regulated, the flow rate of the formation fluid in the axial channel of the pipe tubing string was changed by the calculated value.

Анализ изобретательского уровня показал следующее:An analysis of the inventive step showed the following:

- известна конструкция гидравлического вибратора (см. пат. РФ № 2297598, МКл. Е21В 28/00; 43/25, опубл. 27.01.2003 г.) для создания гидравлического удара, в котором в качестве рабочего органа используется пружина растяжения, витки которой навиты до плотности соприкосновения витков. При создании перепада давления внутри полости, созданной пружиной, витки пружины расходятся и открывают винтовой спиральный канал для пропуска рабочей жидкости. Давление в полости пружины выравнивается, и витки резко смыкаются с возникновением гидравлического удара. Цикл повторяется.- known design of a hydraulic vibrator (see US Pat. RF No. 2297598, MKl. E21B 28/00; 43/25, publ. 01/27/2003) to create a water hammer, in which a tension spring is used as a working body, the turns of which wound up to the density of contact of the turns. When creating a pressure drop inside the cavity created by the spring, the coil of the spring diverges and opens a helical spiral channel for the passage of the working fluid. The pressure in the spring cavity is equalized, and the turns abruptly close with the occurrence of water hammer. The cycle repeats.

Известен способ предотвращения отложений парафина при добыче нефти из скважины (см. пат. РФ № 2083804, Мкл. 6 Е21В 37/00, опубл. 10.07.97 г.), в котором для его реализации пропускают поток пластового флюида с изменение его скорости, для чего используют штуцерирующее устройство. Перепад давления от 0,015 МПа до 0,035 МПа. Т.е. необходима настройка на технологический режим подачи - наложение на расход одного потока, подаваемого постоянно, второго потока, подаваемого в импульсе с расчетным перепадом давления.A known method of preventing paraffin deposits during oil production from a well (see US Pat. RF No. 2083804, Ml. 6 ЕВВ 37/00, publ. 07/10/97), in which for its implementation a flow of formation fluid is passed with a change in its speed, why use a fitting device. Pressure drop from 0.015 MPa to 0.035 MPa. Those. it is necessary to adjust to the technological mode of supply - superimposing on the flow rate of one stream supplied continuously, the second stream supplied in a pulse with a calculated pressure drop.

В патентной и научно-технической литературе нами не обнаружено устройство, в котором переменным гидравлическим сопротивлением обладает пружина, витки которой удлиняют технологический зазор при увеличении перепада давления на запорном органе и расхода.In the patent and scientific and technical literature, we did not find a device in which a spring has variable hydraulic resistance, the turns of which extend the technological gap with an increase in the pressure drop across the shut-off element and flow rate.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении данного изобретения, сводится к следующему:The technical result that can be obtained by carrying out the present invention is as follows:

- возможность регулировки частоты пульсаций за счет изменения жесткости пружины и создания переменного местного гидравлического сопротивления потоку рабочей (пластовой) жидкости винтовой спиральной пружиной при ее сжатии при полном открытии гидравлического канала за счет изменения (уменьшения) технологического зазора между витками пружины;- the ability to adjust the pulsation frequency by changing the stiffness of the spring and creating a variable local hydraulic resistance to the flow of the working (reservoir) fluid by a helical spiral spring when it is compressed when the hydraulic channel is fully open due to a change (decrease) in the technological gap between the spring coils;

- возможность применения устройства для генерации импульсов расхода и давления.- the possibility of using the device to generate flow pulses and pressure.

Применение переменного гидравлического сопротивления в виде витков спиральной пружины и возможность изменения щелевого зазора на пути второго дополнительного потока позволяет четко возбуждать гидравлические импульсы в осевом канале лифтовой колонны труб и обеспечить четкое прекращение подачи пластовой жидкости за счет выравнивания давления в осевом канале полного корпуса над торцовым клапаном и под ним и посадку торцового клапана на седло в фигурном осевом канале втулки.The use of variable hydraulic resistance in the form of coils of a spiral spring and the possibility of changing the slotted gap in the path of the second additional flow makes it possible to clearly excite hydraulic pulses in the axial channel of the pipe tubing string and to ensure a clear cut-off of the reservoir fluid by equalizing the pressure in the axial channel of the full body above the end valve and beneath it and landing the mechanical valve on the seat in the curly axial channel of the sleeve.

Технический результат достигается с помощью известного устройства, устанавливаемого в составе лифтовой колонны труб, с установкой на заданной глубине.The technical result is achieved using a known device that is installed as part of an elevator pipe string, with installation at a given depth.

Устройство содержит корпус, в осевом канале которого установлена и закреплена втулка с фигурной цилиндрической расточкой с седлом и торцовым клапаном на фигурном поршне, образующими подвижное соединение с втулкой. На торец втулки опирается опорная шайба с продольными пазами по периметру, поджимаемая сверху винтовой спиральной пружиной с регулировочной гайкой на корпусе.The device comprises a housing, in the axial channel of which a sleeve with a figured cylindrical bore with a seat and an end valve on a figured piston is installed and fixed, forming a movable connection with the sleeve. A support washer with longitudinal grooves around the perimeter rests on the end face of the sleeve, pressed from above by a helical spiral spring with an adjusting nut on the case.

Фигурный поршень снабжен тягой, пропущенной через осевой канал перфорированной перегородки с пружиной, поджимаемой торцовый клапан к седлу.The shaped piston is equipped with a thrust passed through the axial channel of the perforated baffle with a spring, which is pressed by the mechanical valve to the seat.

Внутри тела фигурного поршня выполнена технологическая расточка, в которой установлен сменный штуцер, поджатый резьбовым стаканом, верхний конец резьбового стакана установлен с возможностью образования подвижного соединения с опорной шайбой и торцового взаимодействия фигурного поршня.A technological bore is made inside the body of the figured piston, in which a replaceable fitting is installed, preloaded by the threaded cup, the upper end of the threaded cup is installed with the possibility of the formation of a movable connection with the support washer and the end interaction of the figured piston.

Технологическая расточка в теле фигурного поршня постоянно гидравлически связана с осевым каналом корпуса под втулкой радиальными отверстиями.The technological bore in the body of the figured piston is constantly hydraulically connected to the axial channel of the housing under the sleeve by radial holes.

Из источников, отраженных в анализе изобретательского уровня, известно, что для защиты стенки труб лифтовой колонны от парафиноотложений необходимо изменить скорость потока пластовой жидкости при увеличении перепада давлений на расчетную величину.From the sources reflected in the analysis of the inventive step, it is known that in order to protect the pipe wall of the elevator column from paraffin deposits, it is necessary to change the flow rate of the reservoir fluid with an increase in pressure drop by the calculated value.

Т.е. необходимо иметь постоянный поток пластовой жидкости, на который дополнительно накладывается поток пластовой жидкости при работе устройства в режиме импульсной подачи по дополнительному каналу.Those. it is necessary to have a constant flow of formation fluid, on which a stream of formation fluid is additionally superimposed when the device is operating in the pulse supply mode through an additional channel.

В прототипе это сделать невозможно, поскольку при подаче рабочей жидкости сверху, открывается только осевой канал во втулке, с отжимом шара от седла. Обводной канал постоянно закрыт подпружиненным поршнем, который не играет никакой роли при генерации гидродинамических импульсов.In the prototype, this cannot be done, since when the working fluid is supplied from above, only the axial channel in the sleeve opens, with the ball being squeezed from the seat. The bypass channel is constantly closed by a spring-loaded piston, which does not play any role in the generation of hydrodynamic pulses.

В случае использования устройства в добывающих скважинах, т.е. оно повернуто на 180° от положения, как показано на чертеже, то автоколебательный режим возможен только при отжиме шара от седла и свободном проходе пластовой жидкости в лифтовую колонну труб с неконтролируемым расходом и частотой импульсов, что не позволит управлять процессом воздействия на молекулы парафина в потоке и препятствовать их отложению на стенки труб лифтовой колонны.In the case of using the device in production wells, i.e. it is rotated 180 ° from the position, as shown in the drawing, the self-oscillation mode is possible only when the ball is squeezed from the saddle and the formation fluid freely passes into the tubing string with an uncontrolled flow rate and pulse frequency, which will not allow controlling the process of exposure to paraffin molecules in the stream and prevent their deposition on the walls of the pipes of the elevator column.

Кроме того, при добыче также сложно получить гидродинамические импульсы заданной амплитуды и частоты, когда имеет место влияние дополнительных факторов пласта и промыслового коллектора, на который обычно работают несколько скважин. Это приводит к автоколебательному процессу в системе с наложением на автоколебательный процесс, генерируемый устройством. Тем самым могут возникнуть условия, когда генерация гидродинамических импульсов может отсутствовать вовсе или иметь характеристики, недостаточные для эффективного воздействия на поток.In addition, during production it is also difficult to obtain hydrodynamic pulses of a given amplitude and frequency when there is an influence of additional formation factors and a reservoir, which usually has several wells. This leads to a self-oscillating process in the system superimposed on the self-oscillating process generated by the device. Thus, conditions may arise when the generation of hydrodynamic pulses may be absent altogether or have characteristics insufficient to effectively influence the flow.

Из вышесказанного следует, что прототип имеет ограниченную область примененияFrom the above it follows that the prototype has a limited scope

Таким образом, достигаемый технический результат обусловлен неизвестными свойствами частей рассматриваемого устройства, установленными с возможностью взаимодействия друг с другом и образования гидродинамического импульса в осевом канале корпуса за счет изменения гидравлического сопротивления при сжатии витков спиральной пружины при торцовом взаимодействии фигурного поршня с опорной шайбой с открытием торцового клапана и подачей с увеличенным расходом пластового флюида в осевой лифтовой колонне труб, при возврате торцового клапана на седло в фигурной расточке втулки и увеличении щелевого зазора между витками винтовой спиральной пружины.Thus, the achieved technical result is due to the unknown properties of the parts of the device under consideration, established with the possibility of interaction with each other and the formation of a hydrodynamic impulse in the axial channel of the housing due to changes in hydraulic resistance during compression of the coils of the spiral spring during the end interaction of the figured piston with the support plate with the opening of the end valve and supply with an increased flow rate of formation fluid in the axial tubing string, when the mechanical valve is returned on the saddle in the figured bore of the sleeve and the increase in the gap between the turns of the spiral coil spring.

Изобретение явным образом не следует из известного уровня техники, т.е. соответствует критерию "изобретательский уровень".The invention does not explicitly follow from the prior art, i.e. meets the criterion of "inventive step".

Гидравлический пульсатор для воздействия на поток прокачиваемого флюида или рабочей жидкости путем генерации гидродинамических импульсов расхода и давления показан на чертежах, где:A hydraulic pulsator for influencing the flow of a pumped fluid or a working fluid by generating hydrodynamic flow and pressure pulses is shown in the drawings, where:

на фиг.1 представлена конструкция устройства в разрезе, в исходном положении;figure 1 presents the design of the device in section, in the initial position;

на фиг.2 - конструкция устройства в момент роста давления под запорным органом, с его открытием.figure 2 - the design of the device at the time of pressure growth under the locking element, with its opening.

Заявленное устройство состоит из разъемного корпуса 1, далее корпус, в осевом канале которого установлена втулка 2 с выступом 3, зафиксированная в месте соединения частей разъемного корпуса 1.The claimed device consists of a detachable housing 1, then the housing, in the axial channel of which is installed a sleeve 2 with a protrusion 3, fixed at the junction of the parts of the detachable housing 1.

Втулка 2 внутри выполнена с фигурной расточкой 4, в которую введен фигурный поршень 5 с торцовым клапаном 6, опирающимся на седло 7. Фигурный поршень 5 принят большим по диаметру, чем диаметр торцового клапана 6 в месте его посадки на седло 7. Фигурный поршень 5 снабжен тягой 8, пропущенной через перфорированную перегородку 9, жестко связанную с телом втулки 2. Пружиной 10 поджимает торцовый клапан 6 к седлу 7.The sleeve 2 inside is made with a figured bore 4, into which a figured piston 5 is inserted with an end valve 6 resting on the seat 7. The figured piston 5 is adopted larger in diameter than the diameter of the end valve 6 at the place of its seating on the seat 7. The figured piston 5 is provided a rod 8, passed through a perforated partition 9, rigidly connected with the body of the sleeve 2. A spring 10 compresses the mechanical valve 6 to the seat 7.

В теле фигурного поршня 5 выполнена ступенчатая расточка 11, в которой установлен сменный штуцер 12, поджимаемый резьбовым стаканом 13. Ступенчатая расточка 11 связана радиальными отверстиями 14 с осевым каналом втулки 2 над седлом 7.A stepped bore 11 is made in the body of the figured piston 5, in which a replaceable fitting 12 is installed, which is pressed by the threaded cup 13. The stepped bore 11 is connected by radial holes 14 with the axial channel of the sleeve 2 above the seat 7.

На верхний торец втулки 2 опирается опорная шайба 15, с продольными пазами 16 по периметру, поджимаемая сверху винтовой спиральной пружиной 17, жесткость которой и размер технологического зазора между витками регулируется гайкой 18.A supporting washer 15 rests on the upper end of the sleeve 2, with longitudinal grooves 16 around the perimeter, pressed from above by a helical spiral spring 17, the rigidity of which and the size of the technological gap between the turns are regulated by a nut 18.

Опорная шайба 15 выполнена с центральным отверстием 19, в которое введен подвижно верхний конец резьбового стакана 13.The supporting washer 15 is made with a Central hole 19, into which the upper end of the threaded cup 13 is movably inserted.

Осевой канал разъемного корпуса 1 над опорной шайбой 15 имеет постоянную гидравлическую связь через технологические зазоры между витками винтовой спиральной пружины 17 с осевым каналом лифтовой колонны труб.The axial channel of the detachable housing 1 above the support washer 15 has a constant hydraulic connection through technological gaps between the turns of the helical coil spring 17 with the axial channel of the pipe tubing.

Ход фигурного поршня 5 внутри фигурной расточки 4 втулки 2, вместе с тягой 8 и резьбовым стаканом 13, определен из условия торцового взаимодействия фигурного поршня 5 с опорной шайбой 15 и сжатия витков винтовой спиральной пружины 17 с образованием минимального технологического зазора между витками или даже до полного смыкания при полном ходе вверх фигурного поршня 5.The stroke of the figured piston 5 inside the figured bore 4 of the sleeve 2, together with the rod 8 and the threaded cup 13, is determined from the condition of the end interaction of the figured piston 5 with the support washer 15 and compression of the coils of the spiral coil spring 17 with the formation of a minimum technological gap between the coils or even to the full closing at full stroke up of the shaped piston 5.

Работа гидравлического пульсатора.The operation of the hydraulic pulsator.

Рассмотрим работу гидравлического пульсатора, используемого в способе защиты лифтовой колонны труб от парафиноотложений, при его расположении в составе лифтовой колонны труб на заданной расчетной глубине.Consider the operation of the hydraulic pulsator used in the method of protecting the pipe tubing from paraffin deposits, when it is located in the pipe tubing at a given design depth.

При спуске устройства в скважину заполнение лифтовой колонны труб осуществляется через канал сменного штуцера 12.When the device is lowered into the well, the tubing string is filled through the channel of the replaceable fitting 12.

Осуществляют запуск и освоение скважины с выходом на технологический режим добычи.A well is launched and developed with access to the production technological regime.

Сменный штуцер 12 подбирают из условия добычи части объема пластовой жидкости от расчетных параметров дебита.Replaceable fitting 12 is selected from the conditions for the production of part of the volume of reservoir fluid from the calculated flow rate parameters.

Фигурный поршень 5 торцовым клапаном 6 поджимается к седлу 7 пружиной 10 на тяге 8. Давление под фигурным поршнем 5 возрастает, что при определенном его росте приводит к отрыву торцового клапана 6 на фигурном поршне 5 от седла 7. При этом на фигурный поршень 5, который имеет в фигурной расточке 4 втулки 2 диаметр больший, чем диаметр фигурного поршня 5, на дополнительную площадь последнего действует дополнительное осевое усилие, что приводит к резкому перемещению вверх фигурного поршня 5 внутри фигурной расточки 4 втулки 2 с выходом в торцовый контакт фигурного поршня 5 с опорной шайбой 15 и сжатию винтовой спиральной пружины 17 с образованием минимального технологического зазора между ее витками. Это приводит к росту давления в осевом канале разъемного корпуса 1 над втулкой 2, сравнимого с давлением в осевом канале втулки 2 под седлом 7, что способствует резкому возврату фигурного поршня 5 с торцовым клапаном 6 внутрь фигурной расточки 4 втулки 2 с посадкой торцового клапана 6 на седло 7. При этом опорная шайба 16, усилием сжатой винтовой спиральной пружины 17 возвращается на торец втулки 2 с образованием полного технологического зазора между витками винтовой спиральной пружины 17 и выбросом порции жидкости в осевой канал лифтовой колонны труб дополнительно с порцией пластовой жидкости, подаваемой постоянно через канал сменного штуцера 12. Гайкой 18 можно регулировать технологический зазор между витками винтовой спиральной пружины 17 вплоть до смыкания ее витков.The figured piston 5 with the face valve 6 is pressed against the seat 7 by the spring 10 on the rod 8. The pressure under the figured piston 5 increases, which, with a certain increase in it, leads to the separation of the mechanical valve 6 on the figured piston 5 from the seat 7. Moreover, on the figured piston 5, which has a larger bore in the figured 4 bushings 2 than the diameter of the figured piston 5, an additional axial force acts on the additional area of the latter, which leads to a sharp upward movement of the figured piston 5 inside the figured bore 4 of the sleeve 2 with access to the end face t Figure 5 with the piston support washer 15 and a helical compression coil spring 17 to form a technological minimum clearance between its turns. This leads to an increase in pressure in the axial channel of the detachable body 1 above the sleeve 2, comparable to the pressure in the axial channel of the sleeve 2 under the seat 7, which contributes to a sharp return of the shaped piston 5 with the mechanical valve 6 into the figured bore 4 of the sleeve 2 with the mechanical valve 6 fitted saddle 7. In this case, the support washer 16, by the force of the compressed helical coil spring 17, is returned to the end of the sleeve 2 with the formation of a complete technological gap between the turns of the helical coil spring 17 and the ejection of a portion of the liquid into the axial channel of the elevator column RUB further with a portion of the formation fluid supplied continuously through the channel 12. The replaceable nozzle nut 18 may be adjusted technological gap between the turns of the helical coil spring 17 until its turns clamping.

Изменяя жесткость пружины 10 на тяге 8 можно регулировать перепад давления, при котором произойдет отрыв торцового клапана 6 от седла 7, подбором размеров канала сменного штуцера 12 можно настроить гидравлический пульсатор на широкий диапазон изменения расхода и частоты пульсаций с учетом дебита скважины и давления в промысловом коллекторе.By changing the stiffness of the spring 10 on the rod 8, you can adjust the pressure drop at which the mechanical valve 6 will detach from the seat 7, by selecting the dimensions of the channel of the replaceable nozzle 12, you can set the hydraulic pulsator to a wide range of flow rates and pulsations, taking into account the flow rate and pressure in the reservoir .

При подсоединении разъемного корпуса к лифтовой колонне труб противоположным концом, гидравлический пульсатор может быть использован в скважине при закачке в пласт технологических жидкостей, например, для проведения изоляционных работ. Наложение на поток гидродинамических импульсов в этом случае позволит обеспечить проникновение изолирующего состава на большее удаление от ствола скважины.When connecting a detachable body to the pipe tubing with the opposite end, a hydraulic pulsator can be used in the well when pumping process fluids into the formation, for example, for performing insulation work. The application of hydrodynamic pulses to the flow in this case will allow the insulating composition to penetrate at a greater distance from the wellbore.

Устройство также может быть установлено на устье скважины в составе манифольда или в составе технологической обвязки при проведении операций по тампонажу, прокачке в импульсном режиме цементного раствора в межтрубное пространство скважины, интенсификации притока углеводородов путем импульсной обработки призабойной зоны пласта жидкостями интенсификации, что позволяет снизить гидравлические сопротивления при закачке и повысить качество выполняемых работ.The device can also be installed at the wellhead as part of a manifold or as part of a process piping during grouting operations, pumping cement in a pulsed mode into the annulus of the well, intensifying the flow of hydrocarbons by impulse treatment of the bottom-hole formation zone with stimulation fluids, which reduces hydraulic resistance when downloading and improve the quality of work performed.

Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account

1. А.с. № 817219, Мкл. Е21В 43/00 «Гидравлический вибратор». Опубл. 30.03.81 г. Бюл. № 12.1. A.S. No. 817219, Ml. Е21В 43/00 “Hydraulic vibrator”. Publ. 03/30/81, bull. Number 12.

2. А.с. № 439593, Мкл. Е21В 43/00 «Забойный пульсатор». Опубл. 15.08.74 г. Бюл. № 30.2. A.S. No. 439593, Mcl. Е21В 43/00 “Downhole pulsator”. Publ. 08/15/74, Bull. Number 30.

3. А.с. № 153971, Мкл. Е21В 43/00 «Устройство для воздействия на призабойную зону скважины». Опубл. 15.01.90 г. Бюл. № 2 (прототип).3. A.S. No. 153971, Ml. ЕВВ 43/00 “Device for impacting the bottom-hole zone of a well”. Publ. 01/15/90, Bull. No. 2 (prototype).

Claims (1)

Гидравлический пульсатор, содержащий корпус, втулку с седлом и торцовым клапаном в его осевом канале, перфорированную перегородку, отличающийся тем, что в осевом канале корпуса на торец втулки дополнительно установлена опорная шайба с продольными пазами по периметру с внешней стороны, поджимаемая сверху винтовой спиральной пружиной с регулировочной гайкой, втулка выполнена с фигурной цилиндрической расточкой и снабжена седлом с фигурным поршнем и торцовым клапаном, снабженным тягой, пропущенной через осевой канал в перфорированной перегородке и поджимаемой пружиной, причем фигурный поршень содержит ступенчатую расточку со сменным штуцером и резьбовым стаканом, установленным в нем с возможностью образования подвижного соединения с опорной шайбой и торцового взаимодействия с фигурным поршнем, а ступенчатая расточка постоянно гидравлически связана радиальными отверстиями с осевым каналом корпуса под втулкой. A hydraulic pulsator comprising a housing, a sleeve with a seat and a mechanical valve in its axial channel, a perforated baffle, characterized in that in the axial channel of the housing an additional washer is installed on the end face of the sleeve with longitudinal grooves around the perimeter from the outside, pressed from above by a spiral coil spring with with an adjusting nut, the sleeve is made with a figured cylindrical bore and equipped with a seat with a figured piston and an end valve equipped with a rod passed through an axial channel in a perforated a partition and a compressible spring, and the shaped piston contains a step-boring with a removable fitting and a threaded cup installed in it with the possibility of forming a movable connection with a support washer and end-face interaction with the figured piston, and the step-boring is constantly hydraulically connected by radial holes with the axial channel of the housing under the sleeve .
RU2008131002/03A 2008-07-29 2008-07-29 Hydraulic pulser RU2382872C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008131002/03A RU2382872C1 (en) 2008-07-29 2008-07-29 Hydraulic pulser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008131002/03A RU2382872C1 (en) 2008-07-29 2008-07-29 Hydraulic pulser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2382872C1 true RU2382872C1 (en) 2010-02-27

Family

ID=42127852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008131002/03A RU2382872C1 (en) 2008-07-29 2008-07-29 Hydraulic pulser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2382872C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446269C1 (en) * 2010-09-28 2012-03-27 Общество с Ограниченной Ответственностью "НОВАТЭК-ТАРКОСАЛЕНЕФТЕГАЗ" Hydrodynamic pulsator
RU2448236C1 (en) * 2010-11-16 2012-04-20 Закрытое акционерное общество "Газтехнология" Hydrodynamic pulsator
RU209584U1 (en) * 2021-12-13 2022-03-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Water hammer device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446269C1 (en) * 2010-09-28 2012-03-27 Общество с Ограниченной Ответственностью "НОВАТЭК-ТАРКОСАЛЕНЕФТЕГАЗ" Hydrodynamic pulsator
RU2448236C1 (en) * 2010-11-16 2012-04-20 Закрытое акционерное общество "Газтехнология" Hydrodynamic pulsator
RU209584U1 (en) * 2021-12-13 2022-03-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Water hammer device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2400615C1 (en) Device for pulse pumping of liquid to formation
US8939217B2 (en) Hydraulic pulse valve with improved pulse control
US10408007B2 (en) Downhole extended reach tool and method
US10113381B2 (en) Downhole amplification tool
RU2382872C1 (en) Hydraulic pulser
RU2446269C1 (en) Hydrodynamic pulsator
Khuzina et al. A mathematical model of a vibrator with an axial striker mechanism
RU2188342C1 (en) Method of operation of well jet plant at testing and completion of wells, and well jet plant
RU2448236C1 (en) Hydrodynamic pulsator
RU2002116974A (en) A method of producing liquid and gas from a well and a sucker rod pump for its implementation
RU2274730C2 (en) Borehole assembly for bottomhole formation zone treatment and impulsive device for borehole assembly
CN202866657U (en) Drilling tool vibrator of horizontal well
RU2176727C1 (en) Method of synergistic action on well and productive pool and gear for synergistic action on well and productive pool
RU2018136772A (en) A method of processing a near-wellbore zone of a low-permeable formation and a device for its implementation
RU2678338C1 (en) Water inflow to the wells reduction method
RU115402U1 (en) DEVICE FOR PULSE LIQUID PUMPING INTO THE LAYER
RU2607843C2 (en) High-frequency drilling hammer with hydraulic drive, intended for hard rocks percussion drilling
RU2686547C1 (en) Water inflow to the wells reduction method
RU2468182C1 (en) Damping pulsator of fluid flow in well
WO2008127148A1 (en) Well jet device
RU43907U1 (en) ADJUSTABLE HYDRAULIC BOILER
RU2539087C2 (en) Downhole pulsator
RU2487987C1 (en) Hydrodynamic pulsator
RU2296248C2 (en) Method of operation of pump-ejector well pulse plant
RU2810660C1 (en) Device for pulsed fluid injection and reservoir development

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100730

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20111120

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150730