RU2394148C1 - Device of hydro-acoustic generator - Google Patents

Device of hydro-acoustic generator Download PDF

Info

Publication number
RU2394148C1
RU2394148C1 RU2009107791/03A RU2009107791A RU2394148C1 RU 2394148 C1 RU2394148 C1 RU 2394148C1 RU 2009107791/03 A RU2009107791/03 A RU 2009107791/03A RU 2009107791 A RU2009107791 A RU 2009107791A RU 2394148 C1 RU2394148 C1 RU 2394148C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
case
chamber
circular
plug
annular
Prior art date
Application number
RU2009107791/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Яковлевич Мовин (RU)
Анатолий Яковлевич Мовин
Original Assignee
Анатолий Яковлевич Мовин
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 Анатолий Яковлевич Мовин filed Critical Анатолий Яковлевич Мовин
Priority to RU2009107791/03A priority Critical patent/RU2394148C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2394148C1 publication Critical patent/RU2394148C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: device corresponds to case in form of cylinder transforming into bottom. The latter has a circular groove, an aperture for a clamp bolt, plugs, and threads for connecting plugs to the case. Also a movable pressure pipe is installed in centre of the plug; a diaphragm dividing the cavity of the case into upper and lower volume is attached to the end of the pipe. A bump stop in form of a conic disk is arranged under the pressure pipe; the stop is secured to the case with the clamp bolt. Volume between the diaphragm and the bump stop corresponds to a chamber of "build-up" pressure of working medium. A gap between the bump stop and the case corresponds to a circular nozzle opening into the circular chamber, volume of which is connected with the circular chamber by means of pipes, also the chamber is closed with the conic disk resting on a spacer bushing. The gap between the case and conic disk forms the circular nozzle opening into the circular chamber created with the conic disk, the case and the spacer bushing. The gap between the conic disk and the case also corresponds to the circular nozzle opening into the circular chamber formed with the plug, wherein there are made nozzles directing discharge of working medium into a borehole.
EFFECT: efficient propulsion of plugs into bottomhole cavity and high reliability of device operation.
1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится нефтегазодобывающей отрасли, в частности к устройствам гидроакустического генератора, и может быть использовано для восстановления дебита добываемого продукта путем устранения естественных «закупорок» каналов в горных породах.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to devices for a hydroacoustic generator, and can be used to restore the flow rate of the produced product by eliminating the natural "blockage" of the channels in the rocks.

Уровень техникиState of the art

Известен скважинный гидродинамический генератор колебаний, включающий полый корпус, жестко связанную с ним верхнюю зажимную муфту и концентрично установленный в корпусе под верхней зажимной муфтой элемент, создающий колебательное движение, образующий с корпусом кольцевой канал, при этом он снабжен нижней зажимной муфтой, а элемент, создающий колебательное движение, выполнен в виде чередующихся по высоте патрубков с проницаемыми и непроницаемыми стенками, причем нижняя зажимная муфта жестко связана с корпусом, установлена под патрубками и выполнена с периферийными осевыми каналами, сообщающими кольцевой канал между корпусом и патрубками с полостью корпуса (см. пат. RU №2023147, кл. E21B 43/25, опубл. 15.11.1994 г.).A well-known hydrodynamic oscillation generator, comprising a hollow body, an upper clamping sleeve rigidly connected to it and an element concentrically mounted in the housing under the upper clamping sleeve, creating an oscillatory movement, forming an annular channel with the housing, is provided with a lower clamping sleeve, and the element creating oscillatory movement, made in the form of alternating nozzles with permeable and impermeable walls alternating in height, with the lower clamping sleeve rigidly connected to the housing, mounted under the nozzle E and is provided with peripheral axial channels communicating the annular passage between the housing and the nozzles to the cavity of the housing (see. US Pat. RU №2023147, cl. E21B 43/25, publ. 15.11.1994 g).

Недостатком данного генератора являются сложность его изготовления и низкая эффективность вследствие значительных потерь энергии.The disadvantage of this generator is the complexity of its manufacture and low efficiency due to significant energy losses.

Известно устройство многоступенчатого струйного гидроакустического генератора, содержащее корпус в виде двух цилиндрических (верхней и нижней) половинок, на противоположных концах которых расположены резьбы соединения, при этом верхняя и нижняя часть корпуса закрыты соответственно верхней и нижней заглушками (см. «Испытание нефтегазоразведочных скважин в колонне», авторы: Семенов Ю.В., Войтенко B.C. и др., с.220-225, Москва, Недра, 1983 г.).A device is known for a multistage jet hydroacoustic generator containing a body in the form of two cylindrical (upper and lower) halves, at the opposite ends of which are threads of the joint, while the upper and lower parts of the body are closed with upper and lower plugs, respectively (see "Testing of oil and gas exploration wells in the column ", Authors: Semenov Yu.V., Voitenko BC et al., P. 220-225, Moscow, Nedra, 1983).

Недостатками данного генератора являются: наличие вращающихся быстро изнашиваемых деталей, высокое рабочее давление, непроизводительно используемое для привода вращающихся деталей, короткая длина восстанавливаемых каналов в горных породах.The disadvantages of this generator are: the presence of rotating quickly wearing parts, high working pressure, unproductive used to drive rotating parts, the short length of the restored channels in the rocks.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятое автором за прототип является устройство многоступенчатого струйного гидроакустического генератора, содержащее корпус в виде двух цилиндрических (верхней и нижней) половинок, на противоположных концах которых расположены резьбы присоединения, при этом верхняя и нижняя части корпуса закрыты соответственно верхней и нижней заглушками, при этом устройство снабжено коническими дисками с распорными трубами, отбойником, радиальными выпускными вставками с соплами со сменной шайбой, при этом к верхней заглушке стяжным болтом закреплены конические диски с распорными трубами, образующими между стенкой корпуса и коническими дисками кольцевые камеры, зазоры между коническими дисками и корпусом являются кольцевыми соплами, а под нижним коническим диском в корпусе выполнена конусная камера, переходящая в сопло с раструбом, при этом на заглушке нижней части корпуса установлен отбойник, образующий с корпусом над отбойником резонансную камеру, а под отбойником - кольцевую компенсационную камеру с кольцевым соплом, причем в нижней половине корпуса установлены радиальные выпускные вставки с соплами для изменения направления истекающей струи и сменной шайбой - заглушкой части сопел (см. пат. RU №2322566, кл. E21B 28/00, E21B 43/16, опубл. 20.04.2008 г.).The closest in technical essence and the achieved positive effect and adopted by the author for the prototype is the device of a multi-stage jet hydroacoustic generator containing a body in the form of two cylindrical (upper and lower) halves, at the opposite ends of which there are connection threads, while the upper and lower parts of the housing are closed respectively, upper and lower plugs, while the device is equipped with conical disks with spacer tubes, a chipper, radial outlet inserts with nozzles with a replaceable washer, while conical disks are fixed to the upper plug with a tightening bolt, with spacer tubes forming annular chambers between the casing wall and conical disks, the gaps between conical disks and the casing are annular nozzles, and conical under the lower conical disk in the casing a chamber passing into the nozzle with a bell; in this case, a bump is installed on the plug of the lower part of the body, forming a resonance chamber with the body above the bump, and an annular compensation measure an annular nozzle, and in the lower half of the housing insert mounted radial exhaust nozzle to change the direction of the effluent stream and a replaceable washer - plug part nozzles (see. US Pat. RU No. 2323266, cl. E21B 28/00, E21B 43/16, publ. April 20, 2008).

Недостатком данного устройства является то, что, преобразуя рабочее тело в пенную массу и разряжаясь в забой, устройство тем самым резко изолирует прохождение волн и сокращает свое воздействие на закупоренные каналы горных пород, а создавая повышенное давление в забое, выпуском рабочего тела в забой препятствует выходу «закупорок» в забой.The disadvantage of this device is that, converting the working fluid into a foam mass and discharging into the face, the device thereby sharply isolates the passage of waves and reduces its effect on the clogged rock channels, and by creating increased pressure in the face, the release of the working fluid into the face prevents exit "Blockage" in the face.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей предлагаемого изобретения является разработка надежного устройства гидроакустического генератора, с помощью которого происходит воздействие генерируемых звуковых волн через плотное тело, находящееся в забое, на «закупорки» каналов в горных породах, переводя путем колебания эти «закупорки» в более пластичное текучее состояние, способствующее протечки «закупорок» в забой, а выброс плотного тела, находящегося в забое, посредством эжекции, создает некое «разрежение» в забое, что будет способствовать более интенсивному продвижению «закупорок» в полость забоя.The objective of the invention is to develop a reliable device for a hydro-acoustic generator, with the help of which the generated sound waves, through a dense body located in the bottom, act on the “blockage” of channels in rocks, translating these “blockages” into a more plastic fluid state, which contributes to leakage, by oscillation “Blockage” in the face, and the ejection of a dense body located in the face through ejection creates a certain “depression” in the face, which will contribute to more intensive promotion uw "blockages" in the face cavity.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к интенсификации продвижения «закупорок» в полость забоя и высокой надежности работы устройства.The technical result that can be obtained using the proposed invention is to intensify the promotion of "blockages" in the cavity of the face and high reliability of the device.

Технический результат достигается с помощью устройства гидроакустического генератора, содержащего корпус в виде цилиндра, выполненный переходящим в днище, последнее имеет кольцевую проточку, отверстие по центру для стяжного болта и резьбу присоединения заглушки, отбойник, конические диски, распорные втулки, кольцевые камеры, причем зазоры между корпусом и коническими дисками образуют кольцевые сопла, при этом оно снабжено напорной трубой, подвижно установленной в центре заглушки, а в конце напорной трубы закреплена диафрагма, делящая внутреннюю полость корпуса на два объема: нижний с отбойником, который закреплен стяжным болтом к корпусу, и верхний с коническими дисками, распорными втулками, запирающиеся заглушкой, в которой выполнены сопла, направляющие выброс рабочего тела в ствол скважины, а объемы внутренней полости корпуса соединены трубами, установленными в отбойнике и диафрагме для прохода рабочего тела из нижней кольцевой камеры, расположенной под отбойником, в кольцевую камеру, расположенную над диафрагмой.The technical result is achieved using the device of a hydroacoustic generator containing a cylinder-shaped body made in the bottom, the latter has an annular groove, a hole in the center for the coupling bolt and a threaded connection thread, a chipper, tapered discs, spacers, ring chambers, and there are gaps between casing and conical disks form annular nozzles, while it is equipped with a pressure pipe movably mounted in the center of the plug, and a diaphragm is fixed at the end of the pressure pipe, dividing the internal cavity of the body into two volumes: the lower with a chipper, which is fixed with a coupling bolt to the body, and the upper with conical disks, spacer sleeves, locked with a plug, in which nozzles are made that direct the discharge of the working fluid into the wellbore, and the volumes of the internal cavity of the body are connected by pipes installed in the chipper and diaphragm for the passage of the working fluid from the lower annular chamber located under the chipper into the annular chamber located above the diaphragm.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На чертеже дано устройство гидроакустического генератора, общий вид.The drawing shows the device sonar generator, General view.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Устройство гидроакустического генератора состоит из корпуса 1 в виде цилиндра, выполненного переходящим в днище (не обозначено), последнее имеет кольцевую проточку (не обозначено), отверстие по центру (не обозначено) для стяжного болта 2, заглушки 3, резьбы 4 присоединения заглушки 3 к корпусу 1, при этом по центру заглушки 3 подвижно установлена напорная труба 5, в конце которой закреплена диафрагма 6, делящая внутреннюю полость корпуса 1 на два объема, нижний и верхний, под напорной трубой 5 установлен отбойник 7 в виде конического диска и закреплен к корпусу 1 стяжным болтом 2, а объем между диафрагмой 6 и отбойником 7 является камерой 8 «раскачки» давления рабочего тела, зазор между отбойником 7 и корпусом 1 является кольцевым соплом 9, открывающимся в кольцевую камеру 10, объем которой соединен трубами 11 с кольцевой камерой 12, закрытой коническим диском 13, опертым на распорную втулку 14, а зазор между корпусом 1 и коническим диском 13 образует кольцевое сопло 15, раскрывающееся в кольцевую камеру 16, образованную коническим диском 17, корпусом 1 и распорной втулкой 18, а зазор между коническим диском 17 и корпусом 1 также является кольцевым соплом 19, раскрывающимся в кольцевую камеру 20, образованную заглушкой 3, а в заглушке 3 выполнены сопла 21, направляющие выброс рабочего тела в ствол скважины (не показана).The device of the hydroacoustic generator consists of a housing 1 in the form of a cylinder made in the bottom (not indicated), the latter has an annular groove (not indicated), a hole in the center (not indicated) for the coupling bolt 2, plug 3, thread 4 for connecting the plug 3 to casing 1, while in the center of the plug 3 a pressure pipe 5 is movably mounted, at the end of which a diaphragm 6 is fixed, dividing the internal cavity of the housing 1 into two volumes, lower and upper, a baffle 7 is installed under the pressure pipe 5 in the form of a conical disk It is connected to the housing 1 by a tightening bolt 2, and the volume between the diaphragm 6 and the chipper 7 is the chamber 8 of the "buildup" of the working fluid pressure, the gap between the chipper 7 and the housing 1 is an annular nozzle 9, which opens into the annular chamber 10, the volume of which is connected by pipes 11 with an annular chamber 12 closed by a conical disk 13 supported by a spacer sleeve 14, and the gap between the housing 1 and the conical disk 13 forms an annular nozzle 15 opening into the annular chamber 16 formed by the conical disk 17, the housing 1 and the spacer sleeve 18, and the gap between conical the disk 17 and the housing 1 is also an annular nozzle 19, opening into an annular chamber 20 formed by a plug 3, and in the plug 3 there are nozzles 21 directing the discharge of the working fluid into the wellbore (not shown).

Устройство гидроакустического генератора работает следующим образом.The device sonar generator operates as follows.

Устройство с помощью напорной трубы 5 присоединяют к напорно-компрессорной трубе (не показана) и опускают в забой скважины (не показана) конусной частью заглушки 3, и устанавливают под обрез обсадной трубы (не показана) скважины. По напорно-компрессорной трубе в устройство нагнетают рабочее тело (вода, нефть) - жидкость, которая из напорной трубы 5 истекает в камеру 8, что сопровождается падением давления рабочего тела на изливе из напорной трубы 5, а удар рабочего тела об отбойник 7 и разбрызгивание веером в объеме камеры 8 создает эффект «запора» и возрастание давления в камере 8, при котором веер срывается и рабочее тело под напором через кольцевое сопло 9 устремляется в кольцевую камеру 10, в результате чего давление в камере 8 снижается и цикл повторяется. Рабочее тело, истекая из кольцевого сопла 9 в кольцевую камеру 10, после отрыва от сопла 9 попадает в расширенный объем кольцевой камеры 10 и при мгновенном сбросе давления «закипает», образуя эффект кавитации - зарождение и взрыв газовых пузырьков в рабочем теле. Явление кавитации пропорционально росту давления в камере 8, а следовательно, скорости истечения рабочего тела через сопло 9, однако наступает момент, когда взрывы пузырьков создают импульс противодавления, которым «запирается» сопло 9, и пульсирующее давление выбрасывает рабочее тело из кольцевой камеры 10 через трубы 11 в кольцевую камеру 12, где процесс повторяется.The device using the pressure pipe 5 is connected to the pressure pipe (not shown) and lowered into the bottom of the well (not shown) by the conical part of the plug 3, and set under the edge of the casing (not shown) of the well. A working fluid (water, oil) is pumped into the device through the pressure-compressor pipe — liquid that flows from the pressure pipe 5 into the chamber 8, which is accompanied by a decrease in the pressure of the working fluid at the spout from the pressure pipe 5, and the impact of the working fluid on the chipper 7 and spraying fan in the volume of the chamber 8 creates the effect of "constipation" and an increase in pressure in the chamber 8, at which the fan breaks and the working fluid under pressure through the annular nozzle 9 rushes into the annular chamber 10, as a result of which the pressure in the chamber 8 decreases and the cycle repeats. The working fluid, flowing from the annular nozzle 9 into the annular chamber 10, after tearing off the nozzle 9, enters the expanded volume of the annular chamber 10 and “boils” with an instant pressure release, forming the effect of cavitation - the generation and explosion of gas bubbles in the working fluid. The cavitation phenomenon is proportional to the pressure increase in the chamber 8, and therefore, the velocity of the working fluid through the nozzle 9, however, there comes a time when the explosions of the bubbles create a counter-pressure pulse, which “locks” the nozzle 9, and the pulsating pressure ejects the working fluid from the annular chamber 10 through the pipes 11 into the annular chamber 12, where the process is repeated.

Усиление гидроакустических колебаний происходит при истечении рабочего тела из кольцевой камеры 16 через кольцевое сопло 19 в кольцевую камеру 20. Увеличивая колебательную мощность при прохождении каждой ступени, устройство гидроакустического генератора воздействует на закупорки каналов горных пород и путем резонанса колебаний переводит эти «закупорки» в более пластичное состояние, тем самым способствуя их протечки в забой. А рабочее тело через сопла 21, выполненные в заглушке 3, истекает в виде газожидкостной эмульсии в скважину, эжектируя массу, находящуюся в забое.The amplification of hydroacoustic vibrations occurs when the working fluid flows from the annular chamber 16 through the annular nozzle 19 into the annular chamber 20. By increasing the oscillating power during each stage, the device of the hydroacoustic generator acts on clogging of rock channels and translates these “clogs” into a more plastic one by resonance of vibrations. condition, thereby contributing to their leakage into the face. And the working fluid through the nozzles 21, made in the plug 3, expires in the form of a gas-liquid emulsion into the well, ejecting the mass located in the bottom.

Выброс забойной массы создает некое разрежение в забое, что способствует продвижению закупорок по каналам горных пород к забою и раскрытию этих каналов для продвижения добываемого продукта.The discharge of bottomhole mass creates a certain rarefaction in the bottom, which contributes to the promotion of blockages along the rock channels to the bottom and the opening of these channels to promote the extracted product.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными технологическими решениями имеет следующие преимущества:The invention in comparison with the prototype and other known technological solutions has the following advantages:

- увеличение зоны воздействия на горные породы генерируемых колебаний путем сохранения в забое плотной массы, хорошо проводящей генерируемые колебания;- increase the zone of impact on rocks of generated oscillations by maintaining in the face of a dense mass that conducts well the generated oscillations;

- создание в забое эффекта разрежения путем удаления эжекцией в скважину масс, находящихся в забое, что способствует протечки «закупорок» в полость забоя;- creation in the bottomhole of the rarefaction effect by removing masses in the bottom by ejection into the well, which contributes to the leakage of “blockages” into the bottom hole;

- упрощение конструкции;- simplification of the design;

- повышение надежности работы устройства.- improving the reliability of the device.

Claims (1)

Устройство гидроакустического генератора, содержащее корпус в виде цилиндра, выполненный переходящим в днище, последнее имеет кольцевую проточку, отверстие по центру для стяжного болта и резьбу присоединения заглушки, отбойник, конические диски, распорные втулки, кольцевые камеры, при этом зазоры между корпусом и коническими дисками образуют кольцевые сопла, отличающееся тем, что оно снабжено напорной трубой, подвижно установленной в центре заглушки, а в конце напорной трубы закреплена диафрагма, делящая внутреннюю полость корпуса на два объема: нижний с отбойником, который закреплен стяжным болтом к корпусу, и верхний с коническими дисками, распорными втулками, запирающиеся заглушкой, в которой выполнены сопла, направляющие выброс рабочего тела в ствол скважины, а объемы внутренней полости корпуса соединены трубами, установленными в отбойнике и диафрагме для прохода рабочего тела из нижней кольцевой камеры, расположенной под отбойником, в кольцевую камеру, расположенную над диафрагмой. The device of the hydroacoustic generator containing a cylinder-shaped housing made in the bottom, the latter has an annular groove, a hole in the center for the coupling bolt and plug connection threads, a chipper, conical disks, spacer sleeves, annular chambers, while there are gaps between the body and conical disks they form annular nozzles, characterized in that it is provided with a pressure pipe movably mounted in the center of the plug, and at the end of the pressure pipe a diaphragm is fixed, dividing the internal cavity of the housing by volume: lower with a chipper, which is fixed with a coupling bolt to the body, and the upper with conical disks, spacer sleeves, locked with a plug, in which nozzles are made that direct the discharge of the working fluid into the wellbore, and the volumes of the internal cavity of the body are connected by pipes installed in the chipper and a diaphragm for the passage of the working fluid from the lower annular chamber located under the bump into the annular chamber located above the diaphragm.
RU2009107791/03A 2009-03-04 2009-03-04 Device of hydro-acoustic generator RU2394148C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107791/03A RU2394148C1 (en) 2009-03-04 2009-03-04 Device of hydro-acoustic generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107791/03A RU2394148C1 (en) 2009-03-04 2009-03-04 Device of hydro-acoustic generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2394148C1 true RU2394148C1 (en) 2010-07-10

Family

ID=42684691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009107791/03A RU2394148C1 (en) 2009-03-04 2009-03-04 Device of hydro-acoustic generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2394148C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080099410A1 (en) Liquid treatment apparatus and methods
RU2224090C2 (en) Device for providing hydrodynamic influence on well walls
CN202596580U (en) Novel pulse generator device
RU2542015C1 (en) Rotary hydraulic vibrator
CN203188909U (en) Hydraulic power impulse tool capable of improving drilling speed
RU2008140641A (en) METHOD FOR PREPARING AND PUMPING HETEROGENEOUS MIXTURES INTO THE PLAST AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2394148C1 (en) Device of hydro-acoustic generator
JPH06257371A (en) Purifier for hole peripheral section
RU2228422C2 (en) Cavitating nozzle
RU2242585C1 (en) Device for cleaning well from sand obstruction
RU2106540C1 (en) Well jet pumping unit
RU2374429C1 (en) Low-permiability reservoir bottomhole cleaning device
CN113464054B (en) Drilling device and drilling method
RU173616U1 (en) Hydraulic vibrator for well treatment
RU2322566C2 (en) Multistage jet hydroacoustic generator structure
CN215292414U (en) Hydraulic oscillation generating device
RU2563896C1 (en) Submersible ejector unit to clean well bottomhole of sand plugs under abnormally low formation pressure
RU214898U1 (en) DEVICE FOR WASHING DEPOSITS
RU97107521A (en) WELL-EQUIPMENT FOR PROCESSING THE BOTTOM-HOLE ZONE AND A HYDRODYNAMIC EXPENDITURE GENERATOR FOR IT
RU2047740C1 (en) Well flushing out device
CN207278199U (en) A kind of fluid well drill bit pup joint
RU2268994C2 (en) Well bottom zone cleaning device
RU2359098C2 (en) Hydro-acoustic device for well boring
RU2351731C2 (en) Hydro-acoustic facility for hole drilling
RU2296248C2 (en) Method of operation of pump-ejector well pulse plant

Legal Events

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

Effective date: 20110305