RU2448242C1 - Intensification method of hydrocarbon flow from productive formations of wells and cavitating device for its implementation - Google Patents
Intensification method of hydrocarbon flow from productive formations of wells and cavitating device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2448242C1 RU2448242C1 RU2010150234/03A RU2010150234A RU2448242C1 RU 2448242 C1 RU2448242 C1 RU 2448242C1 RU 2010150234/03 A RU2010150234/03 A RU 2010150234/03A RU 2010150234 A RU2010150234 A RU 2010150234A RU 2448242 C1 RU2448242 C1 RU 2448242C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- annular
- channels
- working fluid
- cavitating
- cavitating device
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для решения задач по восстановлению коллекторских свойств прискважинной зоны продуктивных пластов добывающих нефтегазовых скважин и вовлечения в разработку трудноизвлекаемых и нерентабельных запасов углеводородов, а также может быть использовано для декольматажа фильтров и профильтровых зон гидрогеологических скважин.The invention relates to the field of the oil and gas industry and is intended to solve the problems of restoring the reservoir properties of the near-wellbore zone of productive strata of producing oil and gas wells and involving hard-to-recover and unprofitable hydrocarbon reserves in the development, and can also be used for decolming filters and filter zones of hydrogeological wells.
Известен способ интенсификации притока углеводородов из продуктивных пластов скважин по патенту РФ №2315858 (опубл. 27.01.2008), включающий оснащение низа колонны труб кавитирующим устройством, спуск колонны труб в ствол скважины с установкой кавитирующего устройства в перфорированной части ствола и нагнетание в условиях депрессии на пласт рабочей жидкости через колонну труб в кавитирующее устройство с выбросом из равномерно распределенных по окружности выходных отверстий его каналов высокоскоростных струй рабочей жидкости для кавитационно-волнового воздействия на перфорированную толщу пласта при перемещении колонны труб. Недостатком этого способа и обеспечивающего его реализацию кавитирующего устройства, предназначенных для решения задач очистки забоя от песчаных пробок при одновременной обработке околоскважинной зоны пласта и целью повышения продуктивности скважины, является использование для кавитационно-волнового воздействия на перфорированную толщу пласта струйных элементов, тангенциально расположенных по окружности в стволе скважины под острым углом к его оси. Это полностью исключает условия, необходимые для прямого попадания высокоскоростных струй рабочей жидкости в устья перфорационных каналов. В результате чего сила гидравлических ударов по отверстию перфорационных каналов используется неполностью, что снижает эффект очистки последних от загрязнений.A known method of intensifying the influx of hydrocarbons from productive strata of wells according to the patent of the Russian Federation No. 2315858 (publ. 01/27/2008), including equipping the bottom of the pipe string with a cavitating device, lowering the pipe string into the wellbore with the installation of a cavitating device in the perforated part of the wellbore and pumping it in a depression formation of working fluid through a pipe string into a cavitation device with the release of high-speed jets of working fluid for cavitation from uniformly distributed around the outlet openings of its channels o-wave impact on the perforated formation while moving the pipe string. The disadvantage of this method and its implementation of a cavitating device designed to solve the problems of cleaning the bottom of sand plugs while simultaneously processing the near-wellbore zone of the formation and to increase the productivity of the well is the use for the cavitation-wave action on the perforated layer of the formation of jet elements tangentially located around the circumference in the borehole at an acute angle to its axis. This completely eliminates the conditions necessary for direct hit of high-speed jets of the working fluid in the mouth of the perforation channels. As a result, the force of hydraulic shocks along the hole of the perforation channels is not fully used, which reduces the effect of cleaning the latter from pollution.
Известны также другие способы интенсификации притока углеводородов из продуктивных пластов скважин и кавитирующие устройства для их осуществления (см. книгу Ибрагимов Л.Х., Мищенко И.Г., Челоянц Д.К. Интенсификация добычи нефти. - М.: Наука, 2000, - 414 с., с.102-160). Из них наиболее близким по технической сущности как для способа, так и кавитирующего устройства является устройство, описанное в различных вариантах исполнения на стр.133-146 указанной книги. Технологическая операция, связанная с использованием этого кавитирующего устройства, включает в себя процесс кавитационно-волнового воздействия на перфорированную толщу пласта, предусматривающий для повышения надежности попадания струй рабочей жидкости в перфорационные отверстия применение перпендикулярных оси ствола скважины тангенциально расположенных по окружности струйных элементов. Однако и в этом случае гидравлические удары струй рабочей жидкости по отверстиям перфорационных каналов не являются прямыми. По этой причине технология обработки призабойной зоны ствола скважины (ПЗС), основываясь на вероятностном характере прямого попадания турбулентных затопленных струй (струй, бьющих в тупик) в перфорационные каналы для возбуждения в них ударных импульсов давления, требует осуществления, приводящего к абразивному износу вращения с угловой скоростью до 200-250 об/мин, и перемещения в осевом направлении колонны труб для обеспечения возвратно-поступательного продвижения кавитирующего устройства вдоль интервала перфорации с линейной скоростью 10-40 см/мин при непрерывной подаче в трубы рабочей жидкости. При этом неопределенность процесса прямого совпадения струй рабочей жидкости с отверстиями перфорационных каналов предлагается преодолевать за счет значительного увеличения времени обработки ПЗС. Однако, на основании простейших геометрических построений несложно убедиться в том, что даже при максимальном используемом количестве (6-8 шт.) тангенциальных струйных элементов совпадения их осей с осями перфорационных каналов практически не происходит, а если и случается, то только с участием лишь одного струйного элемента при внутреннем диаметре ствола скважины, почти вдвое превышающем наружный диаметр корпуса кавитирующего устройства. Отсюда следует, что в рассматриваемой технологии обработки ПЗС проявление кинетической энергии высокоскоростных затопленных струй и формируемых ими кавитационных процессов происходит в основном за счет возбуждения ударных волн, возникающих в результате захлопывания кавитационных пузырьков при наличии интерференционных эффектов в среде одновременно движущихся нескольких турбулентных потоков рабочей жидкости. Причем, как показывает анализ, интерференционная картина в области распространения ударных волн от двух тангенциально расположенных по окружности струйных источников свидетельствует о том, что положения главного (на продолжении оси струйного элемента) и побочных максимумов амплитуд (волны находятся в фазе) складывающихся волн в основном не совпадают с осями перфорационных каналов, что снижает величину импульсов давления на перфорированную толщу пласта. Осуществление рассматриваемой технологии с помощью двухкаскадного кавитирующего устройства, использующего расположенные в поперечных плоскостях встречно направленные струйные элементы, позволяет несколько улучшить геометрию конструктивной интерференции ударных волн при условии достаточно близкого расположения друг от друга упомянутых плоскостей. Однако и здесь из-за преимущественного несовпадения положений главных максимумов амплитуд возмущений рабочей жидкости с осями перфорационных каналов интенсивность волнового воздействия на стимулируемый пласт не достигает максимально возможных значений. Таким образом, кинетическая энергия гидродинамических колебаний рабочей жидкости в рассмотренном способе используется не в полной мере, что снижает эффективность кавитационно-волнового воздействия на околоскважинную и околоканальные зоны стимулируемого пласта в части освобождения его от кольматирующих материалов и создания благоприятных условий для вызова притока углеводородов в скважину.Other methods are also known for intensifying the influx of hydrocarbons from productive strata of wells and cavitating devices for their implementation (see the book Ibragimov L.Kh., Mishchenko I.G., Chelooyants D.K. Intensification of oil production. - M .: Nauka, 2000, - 414 p., Pp. 102-160). Of these, the closest in technical essence to both the method and the cavitating device is the device described in various embodiments on pages 133-146 of this book. The technological operation associated with the use of this cavitating device includes the process of cavitation-wave action on the perforated formation stratum, which involves the use of perpendicular to the axis of the wellbore tangentially located around the circumference of the jet elements to increase the reliability of the flow of working fluid into the perforation holes. However, in this case too, hydraulic impacts of the jets of the working fluid along the holes of the perforation channels are not direct. For this reason, the technology for processing the bottom-hole zone of a wellbore (CCD), based on the probabilistic nature of direct hit of turbulent flooded jets (jets beating into a dead end) in perforation channels to excite shock pressure pulses in them, requires implementation that leads to abrasive wear of rotation with angular speeds of up to 200-250 rpm, and axial movement of the pipe string to provide reciprocating movement of the cavitating device along the perforation interval with a linear speed 10-40 cm / min with continuous supply of working fluid into the pipes. Moreover, the uncertainty of the process of direct coincidence of the jets of the working fluid with the holes of the perforation channels is proposed to be overcome due to a significant increase in the processing time of the CCD. However, on the basis of simple geometric constructions, it is easy to verify that even with the maximum number of used (6-8 pcs.) Tangential inkjet elements, their axes coincide with the axes of the perforation channels, and if it happens, then only with the participation of one a jet element with an inner diameter of the wellbore nearly twice the outer diameter of the housing of the cavitating device. It follows that in the CCD processing technology under consideration, the manifestation of the kinetic energy of high-speed flooded jets and the cavitation processes formed by them occurs mainly due to the excitation of shock waves resulting from the collapse of cavitation bubbles in the presence of interference effects in a medium simultaneously moving several turbulent flows of the working fluid. Moreover, as the analysis shows, the interference pattern in the region of shock wave propagation from two jet sources tangentially spaced around the circumference indicates that the positions of the main (on the continuation of the axis of the jet element) and side amplitude maxima (waves are in phase) of the folding waves are generally not coincide with the axes of the perforation channels, which reduces the magnitude of the pressure pulses on the perforated formation. The implementation of the technology under consideration with the help of a two-stage cavitating device using counter-directional inkjet elements located in transverse planes makes it possible to slightly improve the geometry of the structural interference of shock waves provided that the mentioned planes are close enough to each other. However, even here, due to the predominant discrepancy between the positions of the main maxima of the amplitudes of the perturbations of the working fluid and the axes of the perforation channels, the intensity of the wave action on the stimulated formation does not reach the maximum possible values. Thus, the kinetic energy of hydrodynamic vibrations of the working fluid in the considered method is not used to the full, which reduces the effectiveness of cavitation-wave action on the near-wellbore and near-channel zones of the stimulated formation in terms of releasing it from the clogging materials and creating favorable conditions for causing the influx of hydrocarbons into the well.
Изобретение направлено на устранение указанных недостатков.The invention is aimed at eliminating these disadvantages.
Для достижения этого технического результата в предлагаемом способе интенсификации притока углеводородов из продуктивных пластов скважин, включающем оснащение низа колонны труб кавитирующим устройством, спуск колонны труб в ствол скважины с установкой кавитирующего устройства в перфорированной части ствола и нагнетание в условиях депрессии на пласт рабочей жидкости через колонну труб в кавитирующее устройство с выбросом высокоскоростных струй рабочей жидкости из равномерно распределенных по окружности выходных отверстий его каналов, перпендикулярных оси ствола скважины, для осуществления кавитационно-волнового воздействия на перфорированную толщу пласта при поступательном перемещении колонны труб, кавитирующее устройство оборудуют, по меньшей мере, одним многоканальным струйным аппаратом, обеспечивающим формирование криволинейных потоков рабочей жидкости с выбросом струй в радиальных направлениях к стенкам ствола скважины с шагом выходных отверстий их каналов, как минимум, не превышающим диаметра перфорационных каналов.To achieve this technical result in the proposed method of intensifying the influx of hydrocarbons from productive strata of wells, including equipping the bottom of the pipe string with a cavitating device, lowering the pipe string into the wellbore with the installation of a cavitating device in the perforated part of the wellbore and injecting working fluid through the pipe string in a depressed environment into a cavitating device with the release of high-speed jets of the working fluid from its outlet evenly distributed around the circumference of its channel For fishing, perpendicular to the axis of the borehole, to effect cavitation-wave action on the perforated layer during the translational movement of the pipe string, the cavitating device is equipped with at least one multichannel jet apparatus, which ensures the formation of curved flows of the working fluid with the emission of jets in radial directions to the walls the borehole with a step of the outlet openings of their channels, at least not exceeding the diameter of the perforation channels.
Кроме того, при оборудовании кавитирующего устройства соосно размещаемыми N многоканальными струйными аппаратами выходные отверстия каналов каждого из них смещают относительно друг друга в радиальных плоскостях ствола скважины на 1/N их шага.In addition, when equipping a cavitating device with coaxially placed N multi-channel inkjet devices, the outlet openings of the channels of each of them are displaced relative to each other in the radial planes of the wellbore by 1 / N of their step.
Для осуществления предлагаемого способа в кавитирующем устройстве, содержащем, по меньшей мере, один кавитационный генератор, включающий полый корпус с входным отверстием для нагнетания в него рабочей жидкости, размещенные в корпусе механизм приведения рабочей жидкости во вращательное движение, конфузор, кольцевую вихревую камеру и расположенный на наружной поверхности корпуса кольцевой диффузор, а также струйный аппарат, расположенный между кольцевой вихревой камерой и кольцевым диффузором и выполненный в виде соединительного кольца прямоугольного сечения, образующего внешнюю боковую стенку кольцевой вихревой камеры и имеющего в плоскости, перпендикулярной продольной оси корпуса, равномерно распределенные по окружности сквозные выбросные каналы с критическим сечением выходных отверстий для сообщения кольцевой вихревой камеры с кольцевым диффузором, струйный аппарат выполнен многоканальным в виде кольцевого блока с возможностью размещения на его наружной боковой поверхности Кмакс выходных отверстий и составленного из двух соосно соединенных кольцевых элементов, при этом выбросные каналы расположены между контактирующими торцовыми поверхностями последних и выполнены в форме дуговых элементов, сопряженных с одной стороны с внутренней боковой поверхностью кольцевого блока, а с другой в точке пересечения их продольных дуговых осей с наружной боковой поверхностью кольцевого блока - с прямой, проведенной из центра, расположенного на его оси, где Кмакс выбрано из условияTo implement the proposed method in a cavitation device containing at least one cavitation generator, comprising a hollow body with an inlet for pumping working fluid into it, a mechanism for bringing the working fluid into rotational motion, a confuser, an annular swirl chamber and located on the outer surface of the housing is an annular diffuser, as well as an inkjet apparatus located between the annular vortex chamber and the annular diffuser and made in the form of a connecting ring a rectangular section forming the outer side wall of the annular vortex chamber and having in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the casing uniformly extending through the exhaust channels with a critical section of the outlet openings for communicating the annular vortex chamber with an annular diffuser, the inkjet apparatus is multi-channel in the form of an annular block to be positioned on an outer side surface K max outlet openings and composed of two annular elements connected coaxially entrances, while the exhaust channels are located between the contacting end surfaces of the latter and are made in the form of arc elements conjugated on one side with the inner side surface of the ring block, and on the other, at the intersection of their longitudinal arc axes with the outer side surface of the ring block - with a straight line, drawn from the center located on its axis, where K max is selected from the condition
где π=3,14…;where π = 3,14 ...;
Dнк - диаметр наружной боковой поверхности кольцевого блока;D nk - the diameter of the outer side surface of the annular block;
dпо - диаметр перфорационных отверстий скважины.d on - the diameter of the perforation holes of the well.
Причем выбросные каналы струйного аппарата выполнены по дугам окружности, при этом радиус продольных дуговых осей выбросных каналов и геометрические параметры их построения связаны зависимостямиMoreover, the exhaust channels of the jet apparatus are made along circular arcs, while the radius of the longitudinal arc axes of the exhaust channels and the geometric parameters of their construction are related
где r - радиус продольной дуговой оси выбросных каналов;where r is the radius of the longitudinal arc axis of the exhaust channels;
R1 - радиус наружной поверхности кольцевого блока струйного аппарата;R 1 is the radius of the outer surface of the annular block of the inkjet apparatus;
H - ширина сечения кольцевого блока;H is the width of the cross section of the annular block;
b - ширина поперечного сечения выбросных каналов;b is the width of the cross section of the exhaust channels;
α - центральный угол между точками сопряжения продольных дуговых осей выбросных каналов с окружностями радиусов R1 и R2;α is the central angle between the conjugation points of the longitudinal arc axes of the exhaust channels with circles of radii R 1 and R 2 ;
R - радиус окружности, проведенной через центры продольных дуговых осей выбросных каналов.R is the radius of the circle drawn through the centers of the longitudinal arc axes of the exhaust channels.
Кроме того, поперечное сечение выбросных каналов выполнено некруглой формы, например прямоугольным.In addition, the cross section of the exhaust channels is non-circular, for example rectangular.
Причем выбросные каналы образованы с помощью дуговых канавок, выполненных на одной из двух контактирующих торцовых поверхностей кольцевых элементов кольцевого блока струйного аппарата.Moreover, the exhaust channels are formed using arc grooves made on one of two contacting end surfaces of the annular elements of the annular block of the inkjet apparatus.
Отличительными признаками предлагаемого способа интенсификации притока углеводородов из продуктивных пластов скважин и кавитирующего устройства для его осуществления от указанного выше наиболее близкого к ним технического решения являются следующие признаки: оборудование кавитирующего устройства, по меньшей мере, одним многоканальным струйным аппаратом, обеспечивающим формирование криволинейных потоков рабочей жидкости с выбросом струй в радиальных направлениях к стенкам ствола скважины с шагом выходных отверстий их каналов, как минимум, не превышающим диаметра перфорационных каналов, а при оборудовании кавитирующего устройства соосно размещенными N многоканальными струйными аппаратами - смещение выходных отверстий каждого из них относительно друг друга в радиальных плоскостях ствола скважины на 1/N их шага; выполнение струйного аппарата многоканальным в виде кольцевого блока с возможностью размещения на его наружной боковой поверхности максимального в соответствии с условием (1) количества выходных отверстий и составленного из двух соосно соединенных кольцевых элементов, расположенных при этом между контактирующими торцовыми поверхностями последних выбросных каналов в виде дуговых элементов, сопряженных с одной стороны с внутренней боковой поверхностью кольцевого блока, а с другой в точке пересечения их продольных дуговых осей с наружной боковой поверхностью кольцевого блока - с прямой, проведенной из центра, расположенного на его оси; выполнение выбросных каналов по дугам окружности в соответствии с зависимостями (2).Distinctive features of the proposed method for intensifying the influx of hydrocarbons from productive strata of wells and a cavitating device for its implementation from the above technical solution closest to them are the following features: equipment of a cavitating device with at least one multichannel jet apparatus, which ensures the formation of curved flows of working fluid with ejection of jets in radial directions to the walls of the wellbore with a step of the outlet openings of their channels, ka to a minimum not exceeding the diameter of the perforation channels, and when equipping a cavitating device with coaxially placed N multi-channel inkjet devices, displacement of the outlet openings of each of them relative to each other in the radial planes of the wellbore by 1 / N of their step; the implementation of the jet apparatus multichannel in the form of an annular block with the possibility of placing on its outer side surface the maximum in accordance with condition (1) the number of outlet openings and composed of two coaxially connected annular elements located in this case between the contact end surfaces of the last exhaust channels in the form of arc elements conjugated on the one hand with the inner side surface of the annular block, and on the other, at the point of intersection of their longitudinal arc axes from the outside the lateral surface of the annular block — with a straight line drawn from the center located on its axis; the implementation of the exhaust channels along the arcs of a circle in accordance with the dependencies (2).
Другими отличительными признаками являются выполнение поперечного сечения выбросных каналов некруглой формы, например, прямоугольным, а также образование выбросных каналов с помощью дуговых канавок, выполненных на одной из двух контактирующих торцовых поверхностей кольцевых элементов кольцевого блока.Other distinctive features are the implementation of the cross-section of non-circular ejection channels, for example, rectangular, as well as the formation of ejection channels using arc grooves made on one of two contacting end surfaces of the annular elements of the annular block.
Предлагаемый способ интенсификации притока углеводородов из продуктивных пластов скважин и кавитирующее устройство для его осуществления поясняются чертежами, представленными фиг.1-3.The proposed method of intensifying the influx of hydrocarbons from productive strata of wells and a cavitating device for its implementation are illustrated by the drawings shown in figures 1-3.
На фиг.1 показан общий вид кавитирующего устройства с продольным разрезом.Figure 1 shows a General view of a cavitating device with a longitudinal section.
На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 2 is a section aa in figure 1.
На фиг.3 - схема сопряжения дуговых выбросных каналов кавитирующего устройства.Figure 3 - conjugation of the arc of the exhaust channels of the cavitating device.
Сущность способа интенсификации притока углеводородов из продуктивных пластов скважин заключается в формировании в области перфорационных отверстий эксплуатационной колонны плоскорадиальной геометрии высокоскоростных струй рабочей жидкости, обеспечивающих при высоковероятностном характере совпадения осей выходных отверстий каналов кавитирующего устройства с осями перфорационных каналов (случай струй, бьющих в тупик), создание наибольших по амплитуде и разнообразных по частоте ударных импульсов и волн давления, способствующих наиболее глубокой очистке околоскважинной и околоканальных зон пласта и появлению фильтрационных потоков переменного направления со значительными градиентами. При этом с технологической точки зрения наиболее приемлемым является использование многоканальных струйных аппаратов, обеспечивающих формирование криволинейных потоков рабочей жидкости с выбросом струй в радиальных направлениях к стенкам ствола скважины с минимальным шагом выходных отверстий каналов струйного аппарата, как минимум, не превышающим диаметра перфорационных каналов. Для обработки всей перфорационной толщи пласта способ предусматривает перемещение кавитирующего устройства вдоль оси ствола скважины с практически полным исключением необходимости вращения при этом колонны труб. Причем для повышения вероятности прямого попадания высокоскоростных струй рабочей жидкости в устья перфорационных каналов способ обеспечивает возможность оборудования кавитирующего устройства соосно размещаемыми N многоканальными струйными аппаратами, выходные отверстия каналов каждого из которых смещают относительно друг друга в радиальных плоскостях ствола скважины на 1/N их шага, а также позволяет при этом расширить границы кавитационно-волнового воздействия на перфорированную толщу пласта и уменьшить время на его обработку. Другие действия, связанные с обработкой ПЗС, ничем не отличаются от операций, известных аналогичных технологий.The essence of the method of intensifying the influx of hydrocarbons from productive strata of wells is to form in the region of the perforation holes of the production casing a radial geometry of high-speed jets of the working fluid, which ensure that the axes of the outlet openings of the channels of the cavitating device coincide with the axes of the perforation channels (the case of jets stumping) the largest in amplitude and diverse in frequency shock pulses and pressure waves, contributing to The deepest cleaning of the near-wellbore and near-channel zones of the formation and the appearance of filtering flows of a variable direction with significant gradients. At the same time, from a technological point of view, the use of multichannel jet devices is most acceptable, which ensures the formation of curved flows of the working fluid with the emission of jets in radial directions to the walls of the wellbore with a minimum step of the outlet openings of the channels of the jet apparatus, at least not exceeding the diameter of the perforation channels. To process the entire perforation layer, the method involves moving the cavitating device along the axis of the wellbore with almost complete elimination of the need for rotation of the pipe string. Moreover, to increase the likelihood of direct hit of high-speed jets of the working fluid at the mouth of the perforation channels, the method enables the cavitation device to be equipped with coaxially placed N multichannel jet devices, the outlet openings of the channels of each of which are displaced relative to each other in the radial planes of the wellbore by 1 / N of their step, and it also allows you to expand the boundaries of the cavitation-wave action on the perforated stratum of the formation and reduce the time for its processing. Other actions related to the processing of CCDs are no different from operations known to similar technologies.
Кавитирующее устройство содержит, по меньшей мере, один кавитационный генератор, включающий полый корпус, выполненный из верхней 1 и нижней 2 жестко соединенных частей (фиг.1). При этом нижняя 2 часть корпуса снабжена выполненным, например, из резины центратором 3 с продольными боковыми ребрами, закрепленным на хвостовике 4 с помощью болта 5. В верхней 1 части корпуса имеется отверстие для нагнетания в него через колонну труб 6 очищенной с помощью фильтра 7 рабочей жидкости (направления потоков рабочей жидкости показаны на чертеже стрелками). Внутри корпуса размещены механизм приведения рабочей жидкости во вращательное движение, выполненный в наипростейшем варианте исполнения в виде цилиндрического тела с многозаходными винтовыми каналами 8 и конусным обтекателем 9, а также совмещенная с кольцевым конфузором кольцевая вихревая камера 10. На наружной поверхности корпуса расположен кольцевой диффузор 11 с углом раскрытия, обеспечивающим работу кавитационного генератора в режиме срывной кавитации. Между кольцевой вихревой камерой 10 и кольцевым диффузором 11 расположен струйный аппарат, выполненный в виде соединительного кольца прямоугольного сечения, образующего внешнюю боковую стенку кольцевой вихревой камеры 10 и имеющего в плоскости, перпендикулярной продольной оси корпуса, равномерно распределенные по окружности сквозные выбросные каналы 12 с критическим сечением выходных отверстий для сообщения кольцевой вихревой камеры 10 с кольцевым диффузором 11. Причем струйный аппарат выполнен многоканальным в виде кольцевого блока 13 с возможностью размещения на его наружной боковой поверхности максимально необходимого с технологической точки зрения (для исключения пропуска перфорационных отверстий 14 в эксплуатационной колонне 15) количества Кмакс выходных отверстий, выбираемого из условия (1). При этом кольцевой блок 13 составлен из двух соосно соединенных кольцевых элементов, контактирующих торцовыми поверхностями между собой и являющихся продолжением тел верхней 1 и нижней 2 частей корпуса в форме кольцевых выступов. Между контактирующими торцовыми поверхностями упомянутых кольцевых элементов расположены выбросные каналы 12, выполненные в форме дуговых элементов (фиг.2), сопряженных с одной стороны с внутренней боковой поверхностью кольцевого блока 13, а с другой в точке пересечения их продольных дуговых осей с наружной боковой поверхностью кольцевого блока 13 - с прямой, проведенной из центра, расположенного на его оси. Причем продольные дуговые оси выбросных каналов 12 могут при необходимости иметь форму плавной кривой с участками переменного радиуса. Однако наиболее технологичным является выполнение выбросных каналов 12 по дугам окружности, как это показано на фиг.2, с помощью математических зависимостей (2), полученных на основе схемы сопряжения, представленной на фиг.3. Как видно из этой схемы, дуговые выбросные каналы 12 достаточно легко могут быть выполнены перед сборкой кавитационного генератора на встречно согласованных контактирующих торцовых поверхностях кольцевых элементов кольцевого блока 13 с помощью, например, торцовой фрезы диаметром b с заходом ее по касательной к внутренней боковой поверхности кольцевого элемента кольцевого блока 13 при угловом перемещении с радиусом r из точки А, расположенной на окружности радиуса R, и выходом на наружной боковой поверхности в точке D сопряжения траектории оси фрезы с осью координат ОХ, обеспечивая, таким образом, возможность выброса струй рабочей жидкости из формируемого канала в радиальном направлении. Благодаря такому выполнению струйного аппарата кавитирующего устройства при обработке ПЗС в соответствии с принципом суперпозиции и принципом Гюйгенса можно получить вполне благоприятную для взаимодействия с перфорированной толщей пласта картину распространения волнового фронта при интерференции, обеспечивающей положение побочных максимумов амплитуд возмущений рабочей жидкости, совпадающих с радиус-векторами, делящими пополам центральные углы между выходными отверстиями выбросных каналов 12 (на фиг.2 направления вращения рабочей жидкости и выброса высокоскоростных струй показаны стрелками, ударные волны - в виде дуг окружностей, а положения побочных максимумов - пунктирными линиями). Для упрощения технологии изготовления дуговых выбросных каналов 12 их поперечное сечение может быть выполнено некруглой формы, например прямоугольным. Кроме того, эти каналы могут быть образованы путем выполнения дуговых канавок всего лишь на одной из контактирующих торцовых поверхностей кольцевого блока 13, что позволит уменьшить затраты времени и средств на изготовление кавитирующего устройства в целом.A cavitating device comprises at least one cavitational generator, including a hollow body made of upper 1 and lower 2 rigidly connected parts (Fig. 1). In this case, the lower 2 part of the housing is provided with, for example, a
Осуществление предлагаемого способа с применением описанного многоканального кавитирующего устройства по используемому техническому оборудованию и технологическим операциям ничем не отличается от известных способов кавитационно-волновой стимуляции продуктивных нефтегазонасыщенных пластов в околоскважинной зоне ухудшения их проницаемости. Однако благодаря обеспечиваемому многоканальным кавитирующим устройством совокупному воздействию на перфорированную толщу пласта радиально расходящегося кругового фронта ударных волн и высвобождаемой кинетической энергии высокоскоростных струй, бьющих в тупик перфорационных каналов, возникают наиболее благоприятные условия для глубокой очистки коллекторов от кольматирующих материалов в ПЗС и вызова более интенсивного притока углеводородов в скважину.Implementation of the proposed method using the described multi-channel cavitating device according to the used technical equipment and technological operations is no different from the known methods of cavitation-wave stimulation of productive oil and gas saturated formations in the near-well zone of deterioration of their permeability. However, due to the combined effect of the radially diverging circular front of shock waves and the released kinetic energy of high-speed jets punching perforation channels provided by a multichannel cavitating device, the most favorable conditions arise for deep cleaning of collectors of clogging materials in the CCD and causing a more intense flow of hydrocarbons into the well.
Claims (6)
где π=3,14…;
Dнк - диаметр наружной боковой поверхности кольцевого блока;
dпо - диаметр перфорационных отверстий скважины.3. A cavitating device comprising at least one cavitational generator, comprising a hollow body with an inlet for injecting working fluid into it, a mechanism for bringing the working fluid into rotational motion, a confuser, an annular vortex chamber and located on the outer surface of the housing an annular diffuser, as well as an inkjet apparatus located between the annular vortex chamber and the annular diffuser and made in the form of a connecting ring of rectangular cross section, forming in the outer side wall of the annular vortex chamber and having in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the housing uniformly distributed around the circumference of the through exhaust channels with a critical section of the outlet openings for communicating the annular vortex chamber with an annular diffuser, characterized in that the inkjet apparatus is made multi-channel in the form of an annular block with the possibility of placing on its outer side surface K max output openings composed of two coaxially connected annular elements, nal channels are located between the contacting end surfaces of the latter and are made in the form of arc elements, conjugated on one side with the inner side surface of the ring block, and on the other, at the intersection of their longitudinal arc axes with the outer side surface of the ring block, with a straight line drawn from the center, located on its axis, where K max is selected from the condition:
where π = 3,14 ...;
D nk - the diameter of the outer side surface of the annular block;
d on - the diameter of the perforation holes of the well.
R=R2+r,
где r - радиус продольной дуговой оси выбросных каналов;
R1 - радиус наружной поверхности кольцевого блока струйного аппарата;
Н - ширина сечения кольцевого блока;
b - ширина поперечного сечения выбросных каналов;
α - центральный угол между точками сопряжения продольных дуговых осей выбросных каналов с окружностями радиусов R1 и R2;
R - радиус окружности, проведенной через центры продольных дуговых осей выбросных каналов.4. The cavitating device according to claim 3, characterized in that the exhaust channels of the jet apparatus are made along circular arcs, while the radius of the longitudinal arc axes of the exhaust channels and the geometric parameters of their construction are related by:
R = R 2 + r,
where r is the radius of the longitudinal arc axis of the exhaust channels;
R 1 is the radius of the outer surface of the annular block of the inkjet apparatus;
H is the width of the cross section of the annular block;
b is the width of the cross section of the exhaust channels;
α is the central angle between the conjugation points of the longitudinal arc axes of the exhaust channels with circles of radii R 1 and R 2 ;
R is the radius of the circle drawn through the centers of the longitudinal arc axes of the exhaust channels.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010150234/03A RU2448242C1 (en) | 2010-12-07 | 2010-12-07 | Intensification method of hydrocarbon flow from productive formations of wells and cavitating device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010150234/03A RU2448242C1 (en) | 2010-12-07 | 2010-12-07 | Intensification method of hydrocarbon flow from productive formations of wells and cavitating device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2448242C1 true RU2448242C1 (en) | 2012-04-20 |
Family
ID=46032674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010150234/03A RU2448242C1 (en) | 2010-12-07 | 2010-12-07 | Intensification method of hydrocarbon flow from productive formations of wells and cavitating device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2448242C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2493360C1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-09-20 | Анатолий Георгиевич Малюга | Cavitating device for reservoir recovery stimulation |
| CN103806882A (en) * | 2012-11-02 | 2014-05-21 | 景丽百合 | Method and device for gas-lift liquid mining |
| RU2713846C1 (en) * | 2019-10-11 | 2020-02-07 | Антолий Георгиевич Малюга | Cavitation device for stimulation of oil recovery of formations |
| CN115410443A (en) * | 2022-10-31 | 2022-11-29 | 西南石油大学 | Control system for blowout simulation training |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2402757B2 (en) * | 1974-01-22 | 1978-03-16 | Koeolaj- Es Foeldgazbanyaszati Ipari Kutato Laboratorium, Budapest | Use of a device and method for treating earth formations |
| SU1760170A1 (en) * | 1990-08-07 | 1992-09-07 | Джамбулский гидромелиоративно-строительный институт | Pumping unit |
| EP0512331A1 (en) * | 1991-05-06 | 1992-11-11 | WAVE TEC Ges.m.b.H. | Device for cleaning the well-bore-surrounding-zone |
| US5515918A (en) * | 1991-05-23 | 1996-05-14 | Oil & Gas Consultants International, Inc. | Method of consolidating a slurry in a borehole |
| RU2121568C1 (en) * | 1998-03-31 | 1998-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "КЭТЭ" | Method of treating bottom-hole formation zone and device for its embodiment |
| RU2155884C1 (en) * | 1999-06-02 | 2000-09-10 | Ибрагимов Лечи Хамзатович | Bottom-hole zone treatment method |
| RU2186961C2 (en) * | 2000-03-06 | 2002-08-10 | Муфазалов Роберт Шакурович | Downhole hydroacoustic generator (versions) |
| RU2227852C1 (en) * | 2003-07-14 | 2004-04-27 | ОАО "Татнефтегеофизика" | Hydroimpulsive well jet-mixing device |
| RU68051U1 (en) * | 2006-10-16 | 2007-11-10 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Лениногорское управление тампонажных работ" (ООО "ЛУТР") | HYDRODISpersATOR FOR CEMENT AND DRILLING MORTARS |
| RU2352770C2 (en) * | 2007-05-08 | 2009-04-20 | Ооо Волго-Уральский Центр Научно-Технических Услуг "Нейтрон" | Method and device for stimulating oil and gas wells operation (versions) |
-
2010
- 2010-12-07 RU RU2010150234/03A patent/RU2448242C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2402757B2 (en) * | 1974-01-22 | 1978-03-16 | Koeolaj- Es Foeldgazbanyaszati Ipari Kutato Laboratorium, Budapest | Use of a device and method for treating earth formations |
| SU1760170A1 (en) * | 1990-08-07 | 1992-09-07 | Джамбулский гидромелиоративно-строительный институт | Pumping unit |
| EP0512331A1 (en) * | 1991-05-06 | 1992-11-11 | WAVE TEC Ges.m.b.H. | Device for cleaning the well-bore-surrounding-zone |
| US5515918A (en) * | 1991-05-23 | 1996-05-14 | Oil & Gas Consultants International, Inc. | Method of consolidating a slurry in a borehole |
| RU2121568C1 (en) * | 1998-03-31 | 1998-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "КЭТЭ" | Method of treating bottom-hole formation zone and device for its embodiment |
| RU2155884C1 (en) * | 1999-06-02 | 2000-09-10 | Ибрагимов Лечи Хамзатович | Bottom-hole zone treatment method |
| RU2186961C2 (en) * | 2000-03-06 | 2002-08-10 | Муфазалов Роберт Шакурович | Downhole hydroacoustic generator (versions) |
| RU2227852C1 (en) * | 2003-07-14 | 2004-04-27 | ОАО "Татнефтегеофизика" | Hydroimpulsive well jet-mixing device |
| RU68051U1 (en) * | 2006-10-16 | 2007-11-10 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Лениногорское управление тампонажных работ" (ООО "ЛУТР") | HYDRODISpersATOR FOR CEMENT AND DRILLING MORTARS |
| RU2352770C2 (en) * | 2007-05-08 | 2009-04-20 | Ооо Волго-Уральский Центр Научно-Технических Услуг "Нейтрон" | Method and device for stimulating oil and gas wells operation (versions) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ИБРАГИМОВ Л.X. и др. Интенсификация добычи нефти. - М.: Наука, 2000, с.133-146. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2493360C1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-09-20 | Анатолий Георгиевич Малюга | Cavitating device for reservoir recovery stimulation |
| CN103806882A (en) * | 2012-11-02 | 2014-05-21 | 景丽百合 | Method and device for gas-lift liquid mining |
| RU2713846C1 (en) * | 2019-10-11 | 2020-02-07 | Антолий Георгиевич Малюга | Cavitation device for stimulation of oil recovery of formations |
| CN115410443A (en) * | 2022-10-31 | 2022-11-29 | 西南石油大学 | Control system for blowout simulation training |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6029746A (en) | Self-excited jet stimulation tool for cleaning and stimulating wells | |
| US20030192718A1 (en) | Nozzle for jet drilling | |
| RU2448242C1 (en) | Intensification method of hydrocarbon flow from productive formations of wells and cavitating device for its implementation | |
| RU2542015C1 (en) | Rotary hydraulic vibrator | |
| CN102953719A (en) | Drag type packer-less hydraulic jet pulsating acid fracturing device and method | |
| US20170152726A1 (en) | Downhole well conditioning tool | |
| RU2304700C1 (en) | Device for selective cleaning of channels for perforation and processing of face-adjacent zone | |
| JPH06257371A (en) | Purifier for hole peripheral section | |
| CN112282715A (en) | Liquid flow cavitation device | |
| EP0511296A1 (en) | Cleaning device | |
| CN211950445U (en) | High-pressure hydraulic jet radial jet well washing device | |
| RU2247227C2 (en) | Jet end piece for hydraulic sand jet perforator | |
| CN110608025A (en) | Pulse type spraying sand adding tool | |
| RU2047729C1 (en) | Method and device for treatment of the near-bottom bed area | |
| CN214091827U (en) | Liquid flow cavitation device | |
| RU2186961C2 (en) | Downhole hydroacoustic generator (versions) | |
| RU2121568C1 (en) | Method of treating bottom-hole formation zone and device for its embodiment | |
| RU2296248C2 (en) | Method of operation of pump-ejector well pulse plant | |
| RU2175058C2 (en) | Process of action on face zone of pool and gear for its implementation | |
| CN111395994A (en) | High-pressure hydraulic jet radial jet well washing device | |
| RU63714U1 (en) | Borehole Hydroacoustic Generator | |
| CN105888660B (en) | A kind of radially horizontal well self-advancing type interrupting pulse high-pressure nozzle | |
| RU2268994C2 (en) | Well bottom zone cleaning device | |
| RU2120569C1 (en) | Hydrodynamic well pressure pulser | |
| RU2270315C2 (en) | Hydro-acoustic well drilling rig |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141208 |