RU2583804C1 - Устройство для импульсного воздействия на пласт - Google Patents
Устройство для импульсного воздействия на пласт Download PDFInfo
- Publication number
- RU2583804C1 RU2583804C1 RU2015111981/03A RU2015111981A RU2583804C1 RU 2583804 C1 RU2583804 C1 RU 2583804C1 RU 2015111981/03 A RU2015111981/03 A RU 2015111981/03A RU 2015111981 A RU2015111981 A RU 2015111981A RU 2583804 C1 RU2583804 C1 RU 2583804C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- cylindrical valve
- valve
- cylindrical
- branch pipe
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 29
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B28/00—Vibration generating arrangements for boreholes or wells, e.g. for stimulating production
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/003—Vibrating earth formations
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений для импульсного воздействия на призабойную зону для повышения нефтеотдачи пласта. Устройство включает корпус с радиальным каналом, концентрично расположенный в корпусе патрубок с центральным каналом, окнами, гайкой и жестко соединенный с переводником, цилиндрический клапан и пружину. Патрубок жестко зафиксирован относительно корпуса и образует с ним гидрокамеру. Цилиндрический клапан размещен внутри патрубка, который оснащен нижним, средним и верхним рядами отверстий. Внутри патрубка выполнены нижний и верхний цилиндрические выборки. Нижний ряд отверстий патрубка сообщен с пространством под дифференциальным поршнем, установленным в патрубке ниже цилиндрического клапана и подпружиненным снизу от гайки дополнительной пружиной. В нижней цилиндрической выборке патрубка размещена верхняя часть дифференциального поршня, а в центральном канале патрубка - нижняя часть дифференциального поршня. Дифференциальный поршень имеет возможность открытия и закрытия нижнего ряда отверстий патрубка при ограниченном осевом перемещении относительно патрубка. Средний ряд отверстий патрубка сообщен с пространством под цилиндрическим клапаном. Цилиндрический клапан выполнен двухступенчатым, подпружинен снизу от патрубка. Верхняя ступень клапана расположена в центральном канале ниже окон патрубка, а нижняя ступень клапана - в верхней цилиндрической выборке с возможностью открытия и закрытия верхнего ряда отверстий патрубка при ограниченном осевом перемещении клапана относительно патрубка. Сверху к дифференциальному поршню жестко соединен шток, имеющий возможность взаимодействия с цилиндрическим клапаном. Верхний ряд отверстий патрубка с помощью втулок и дополнительных радиальных каналов, выполненных в корпусе, сообщен с затрубным пространством. В патрубке выше нижнего ряда отверстий, но ниже нижней цилиндрической выборки выполнен дополнительный радиальный канал, сообщающийся посредством полого стержня и радиального канала корпуса с затрубным пространством. Переводник оснащен обратным клапаном, пропускающим снаружи внутрь устройства. Обеспечивается повышение надежности работы и ресурс наработки устройства до отказа, расширение технологических возможностей работы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных залежей для импульсного воздействия на призабойную зону скважины с целью повышения нефтеотдачи пласта.
Известно устройство для импульсной закачки жидкости в пласт (патент на изобретение RU №2400615, МПК8 E21B 43/18, опубл. в бюл. №27 от 27.09.2010 г. ), включающее корпус, концентрично расположенный в корпусе патрубок с центральным каналом, окнами и гайкой, жестко соединенный с переводником, пружину, полый цилиндрический клапан, оснащенный внутренней заглушкой и боковыми сквозными отверстиями, а вверху - кольцевым выступом, выполненным с возможностью ограниченного герметичного перемещения вниз относительно внутренней цилиндрической выборки, при этом полый цилиндрический клапан жестко снизу присоединен к патрубку, который вставлен в корпус с возможностью продольного герметичного перемещения, причем гайка установлена на наружной поверхности патрубка между корпусом и переводником, при этом пружина установлена между гайкой и корпусом, внутренняя цилиндрическая выборка выполнена в корпусе, ниже которой в корпусе, оснащенном радиальными каналами, выполнена нижняя цилиндрическая выборка, а отверстия полого цилиндрического клапана выполнены в два ряда по высоте, между которыми установлена внутренняя заглушка, причем полость внутренней цилиндрической выборки корпуса над выступом сообщена окнами с центральным каналом, в которой выше окон размещено технологическое сужение, а полость внутренней цилиндрической выборки под выступом сообщена радиальными каналами с пространством снаружи корпуса, нижняя цилиндрическая выборка которого выполнена с возможностью сообщения с нижним рядом сквозных отверстий полого цилиндрического клапана, а при его перемещении вниз относительно корпуса - с верхним и нижним рядами сквозных отверстий полого цилиндрического клапана одновременно, при этом площадь проходного сечения сужения центрального канала не превосходит суммарную площадь проходных сечений верхнего или нижнего ряда сквозных отверстий.
Недостатками данного устройства являются:
во-первых, в процессе работы устройства корпус циклически перемещается относительно полого цилиндрического клапана с той же частотой и амплитудой, при которой происходит импульсная закачка жидкости в пласт, поэтому работа устройства в наклонных и горизонтальных скважинах не возможна вследствие того, что корпус будет взаимодействовать с внутренними стенками скважины;
- во-вторых, импульсная закачка жидкости происходит через ряды радиальных отверстий, соединенных между собой нижней цилиндрической выборкой при их сообщении между собой, поэтому их пропускная способность ограничена диаметром нижней цилиндрической выборки, выполненной в корпусе устройства, в связи с чем импульсная закачка жидкости происходит с ограниченным расходом обычно до 2 л/с и производится малопроизводительным насосным агрегатом, что ограничивает его область применения и не позволяет применять данное устройство для импульсного воздействия на пласт;
- в-третьих, низкая надежность работы устройства, связанная с отсутствием ограничителя пружины при ее сжатии, что при создании знакопеременной нагрузки приводит к поломке пружины;
- в-третьих, нестабильное создание импульсов из-за малой площади поперечного сечения кольцевого выступа цилиндрического клапана, причем для создания импульсов необходимо создавать высокие давления, что приводит к периодическому «задавливанию» кольцевого выступа цилиндрического клапана в нижний торец внутренней цилиндрической выборки корпуса, при этом возвратной силы пружины не достаточно вследствие высокого давления для возвращения кольцевого выступа цилиндрического клапана в начальное положение, в связи с чем цилиндрический клапан периодически «залипает» в нижнем положении и импульсный поток жидкости переходит в постоянный поток;
- в-четвертых, дополнительные затраты на подготовку устройства к работе. Это обусловлено тем, что после спуска устройства в скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) их необходимо заполнить жидкостью с устья скважины самотеком с целью стравливания воздуха из колонны НКТ на устье скважины.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для импульсной закачки жидкости в пласт, включающий корпус (патент на изобретение RU №2531954, МПК E21B 43/18, опубл. в бюл. №30 от 27.10.2014 г.), концентрично расположенный в корпусе патрубок с центральным каналом, окнами и гайкой, пружину, причем гайка установлена на наружной поверхности патрубка в ее верхней части, а пружина установлена между гайкой и корпусом, в котором выполнена внутренняя цилиндрическая выборка, в нижней части внутренней цилиндрической выборки корпуса выполнены радиальные каналы, при этом снизу к патрубку, вставленному в корпус, жестко присоединен полый цилиндрический клапан, оснащенный кольцевым выступом сверху с возможностью ограниченного герметичного перемещения вниз относительно внутренней цилиндрической выборки корпуса, причем полость внутренней цилиндрической выборки корпуса над кольцевым выступом цилиндрического клапана сообщена окнами с центральным каналом, а полость внутренней цилиндрической выборки под выступом сообщена радиальными каналами с пространством снаружи корпуса, сменную втулку и жесткий центратор со сбивным клапаном, размещенный на верхнем конце патрубка, отличающееся тем, что полый цилиндрический клапан ниже внутренней цилиндрической выборки корпуса оснащен радиальными окнами, а ниже радиальных окон в полом цилиндрическом клапане выполнены радиальные отверстия, герметично перекрытые изнутри сменной втулкой, причем сверху сменная втулка соединена с корпусом стержнем, вставленным в радиальные окна полого цилиндрического клапана, при этом полый цилиндрический клапан заглушен снизу, а корпус имеет возможность ограниченных возвратно-поступательных осевых перемещений совместно со сменной втулкой относительно полого цилиндрического клапана с циклическим открытием и закрытием радиальных отверстий полого цилиндрического клапана в процессе закачки жидкости в устройство.
Недостатками данного устройства являются:
- во-первых, низкая надежность работы устройства, связанная с отсутствием ограничителя пружины при ее сжатии, что при создании знакопеременной нагрузки приводит к поломке пружины;
- во-вторых, нестабильное создание импульсов из-за малой площади поперечного сечения кольцевого выступа цилиндрического клапана, причем для создания импульсов необходимо создавать высокие давления, что приводит к периодическому «задавливанию» кольцевого выступа цилиндрического клапана в нижний торец внутренней цилиндрической выборки корпуса, при этом возвратной силы пружины не достаточно вследствие высокого давления для возвращения кольцевого выступа цилиндрического клапана в начальное положение, в связи с чем цилиндрический клапан периодически «залипает» в нижнем положении и импульсный поток жидкости переходит в постоянный поток;
- в-третьих, ограниченные технологические возможности работы устройства, обусловленные тем, что корпус циклически перемещается относительно полого цилиндрического клапана с той же частотой и амплитудой, при которой происходит импульсная закачка жидкости в пласт, поэтому работа устройства в наклонных и горизонтальных скважинах не возможна вследствие того, что корпус и пружина будут взаимодействовать с внутренними стенками скважины, что может привести к защемлению пружины;
- в-четвертых, дополнительные затраты на подготовку устройства к работе. Это обусловлено тем, что после спуска устройства в скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) их необходимо заполнить жидкостью с устья скважины самотеком с целью стравливания воздуха из колонны НКТ на устье скважины.
Задачами изобретения являются разработка конструкции устройства, позволяющего повысить надежность работы, создать стабильный импульсный поток жидкости, расширить технологические возможности работы, а также исключить дополнительные затраты на подготовку устройства к работе в скважине.
Поставленная задача решается устройством для импульсного воздействия на пласт, включающим корпус с радиальным каналом, концентрично расположенный в корпусе патрубок с центральным каналом, окнами, гайкой и жестко соединенный с переводником, цилиндрический клапан и пружину.
Новым является то, что патрубок жестко зафиксирован относительно корпуса и образует с ним гидрокамеру, при этом цилиндрический клапана размещен внутри патрубка, а патрубок оснащен нижним, средним и верхним рядами отверстий, при этом внутри патрубка выполнены нижний и верхний цилиндрические выборки, причем нижний ряд отверстий патрубка сообщается с пространством под дифференциальным поршнем, установленным в патрубке ниже цилиндрического клапана, и подпружиненным снизу от гайки дополнительной пружиной, при этом в нижней цилиндрической выборке патрубка размещена верхняя часть дифференциального поршня, а в центральном канале патрубка расположена нижняя часть дифференциального поршня, при этом дифференциальный поршень имеет возможность открытия и закрытия нижнего ряда отверстий патрубка при ограниченном осевом перемещении относительно патрубка, а средний ряд отверстий патрубка сообщается с пространством под цилиндрическим клапаном, причем цилиндрический клапан выполнен двухступенчатым, подпружинен снизу от патрубка, при этом верхняя ступень цилиндрического клапана расположена в центральном канале ниже окон патрубка, а нижняя ступень цилиндрического клапана размещена в верхней цилиндрической выборке с возможностью открытия и закрытия верхнего ряда отверстий патрубка при ограниченном осевом перемещении цилиндрического клапана относительно патрубка, причем сверху к дифференциальному поршню жестко соединен шток, имеющий возможность взаимодействия с цилиндрическим клапаном, при этом верхний ряд отверстий патрубка с помощью втулок и дополнительных радиальных каналов, выполненных в корпусе имеет возможность сообщения с затрубным пространством, при этом в патрубке выше нижнего ряда отверстий, но ниже нижней цилиндрической выборки выполнен дополнительный радиальный канал, сообщающийся посредством полого стержня и радиального канала корпуса с затрубным пространством, переводник оснащен обратным клапаном, пропускающим снаружи внутрь устройства.
На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство для импульсного воздействия на пласт в исходном положении.
На фиг. 2 схематично изображено предлагаемое устройство для импульсного воздействия на пласт в рабочем положении.
Устройство для импульсной закачки жидкости в пласт, включающее корпус 1 (см. фиг. 1) с радиальным каналом 2. В корпусе 1 концентрично расположен патрубок 3 с центральным каналом 4, окнами 5, гайкой 6. Патрубок 3 жестко соединен с переводником 7. Устройство также содержит цилиндрический клапан 8 и пружину 9.
Патрубок 3 жестко зафиксирован относительно корпуса 1 и образует с ним гидрокамеру 10. Цилиндрический клапан 8 размещен внутри патрубка 3.
Патрубок 3 оснащен нижним 11, средним 12 и верхним 13 рядами отверстий.
Внутри патрубка 3 выполнены нижний 14 и верхний 15 цилиндрические выборки.
Нижний ряд 11 отверстий патрубка 3 сообщается с пространством 16 под дифференциальным поршнем 17, установленным в патрубке 3 ниже цилиндрического клапана 8.
Дифференциальный поршень 17 подпружинен снизу от гайки 6 дополнительной пружиной 18.
В нижней цилиндрической выборке 14 патрубка размещена верхняя часть диаметром - b2 дифференциального поршня 17.
В центральном канале 4 патрубка 3 расположена нижняя часть диаметром - d1 дифференциального поршня 17 (d2>d1).
Дифференциальный поршень 17 имеет возможность открытия и закрытия нижнего ряда 11 отверстий патрубка 3 при ограниченном осевом перемещении относительно патрубка 3.
Средний ряд 12 отверстий патрубка 7 сообщается с пространством 19 под цилиндрическим клапаном 8, причем цилиндрический клапан 8 выполнен двухступенчатым, подпружинен снизу от патрубка 3.
Верхняя ступень диаметром - D1 цилиндрического клапана 8 расположена в центральном канале 4 ниже окон 5 патрубка 3.
Нижняя ступень диаметром - D2 цилиндрического клапана 8 размещена в верхней цилиндрической выборке 15 с возможностью открытия и закрытия верхнего ряда 13 отверстий патрубка 3 при ограниченном осевом перемещении цилиндрического клапана 8 относительно патрубка 3 (D2>D1).
Сверху к дифференциальному поршню 17 жестко соединен шток 20, имеющий возможность взаимодействия с цилиндрическим клапаном 8.
Верхний ряд 11 отверстий патрубка 3 с помощью втулок 21 и дополнительных радиальных каналов 22, выполненного в корпусе 1, имеет возможность сообщения с затрубным пространством (на фиг. 1 и 2 не показано). В патрубке 3 (см. фиг. 1) выше нижнего ряда отверстий 11, но ниже нижней цилиндрической выборки 14 выполнен дополнительный радиальный канал 23, сообщающийся посредством полого стержня 24 и радиального канала 2 корпуса 1 с затрубным пространством (на фиг. 1 и 2 не показано).
Переводник оснащен обратным клапаном 25 (см. фиг. 1 и 2), пропускающим снаружи внутрь устройства.
Несанкционированные перетоки жидкости сопрягаемых поверхностей в процессе работы устройства предотвращаются уплотнительными кольцами (на фиг. 1 и 2 не показано).
Устройство для импульсного воздействия на пласт работает следующим образом.
Перед спуском устройства в скважину (не показано на фиг. 1 и 2) в зависимости от приемистости пласта (не показано на фиг. 1 и 2) производят регулировку устройства на лабораторном стенде, то есть подбирают оптимальный режим (частоту колебаний, амплитуду) импульсного воздействия на пласт.
Подбирают пропускную способность верхнего ряда 13 (см. фиг. 1) отверстий патрубка 3, настраивают жесткость дополнительной пружины 18 так, что при определенном расходе жидкости, например 6 л/с и давления, например 5,0 МПа устройство создавало требуемую частоту колебаний и амплитуду импульсов, которые подбирают при стендовых испытаниях.
Увеличить амплитуду колебаний импульсного воздействия на пласт и соответственно перепад давлений, можно увеличив жесткость пружины путем заворота гайки 6 в патрубок 3, и, наоборот, уменьшить амплитуду колебаний импульсного воздействия на пласт, и соответственно перепад давлений можно, уменьшив жесткость пружины путем отворота гайки 6 на патрубке 3.
После регулировки предлагаемое устройство для импульсного воздействия на пласт соединяют с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) с пакером (на фигуре не показано) любой известной конструкции (например, проходной пакер с механической осевой установкой на 25 МПа), причем пакер размещают в составе колонны НКТ выше предлагаемого устройства.
Далее в скважину производят спуск колонны НКТ с пакером (на фиг. 1 и 2 не показано), так, чтобы дополнительные радиальные каналы 22 корпуса 1 располагались напротив перфорационных отверстий (на фиг. 1 и 2 не показано) скважины, а пакер находился на 3-7 м выше кровли пласта, подлежащего импульсному воздействию, например, сточной воды или раствора кислоты.
В процессе спуска устройства на колонне НКТ происходит заполнение внутренних пространств колонны НКТ и гидрокамеры 10 устройства через обратный клапан 25, который перепускает, например, снаружи внутрь при давлении 2,0 МПа.
Наличие обратного клапана 25 позволяет заполнить устройство и колонну НКТ жидкостью из затрубного пространства, что исключает дополнительные затраты на подготовку устройства к работе, т.е. работ, связанных с заполнением колонны НКТ жидкостью с устья скважины самотеком и стравливания воздуха из колонны НКТ.
После спуска устройства на колонне НКТ в заданный интервал производят герметизацию заколонного пространства, для этого производят посадку проходного пакера в скважине.
Обвязывают верхний конец колонны с насосным агрегатом любой известной конструкции, например, с насосным агрегатом ЦА-320. После чего начинают закачку жидкости, например, водного раствора соляной кислоты для кислотной обработки пласта в скважину по колонне НКТ с расходом 6 л/с.
Поток жидкости под действием гидравлического давления, создаваемого с устья скважины насосным агрегатом ЦА-320 по колонне НКТ через центральный канал 4 патрубка 3 (см. фиг. 1) и окна 5 попадает в гидрокамеру 10.
В гидрокамере 10 поток жидкости под действием избыточного гидравлического давления через нижний 11 и средний 12 ряды отверстий попадает в пространство 16 под дифференциальным поршнем 7 и пространство 19 под цилиндрическим клапаном 8, соответственно. Таким образом:
В центральном канале 4 патрубка 3 поток жидкости оказывает давление вниз на верхнюю ступень диаметром - D1 цилиндрического клапана 8.
В пространстве 19 поток жидкости оказывает гидравлическое давление вверх на нижнюю часть цилиндрического клапана диаметром D2.
В пространстве 16 поток жидкости оказывает давление вверх на нижнюю часть дифференциального поршня 17 диаметром - d1.
В пространстве 19 поток жидкости оказывает гидравлическое давление вниз на верхнюю часть дифференциального поршня диаметром - d2.
Из-за разности диаметров верхней ступени D1 и нижней ступени D2 цилиндрического клапана 8 и соответственно, разности их площадей, так как D2>D1, разность усилий от воздействия давления жидкости всегда будет направлена снизу вверх в сумме с усилием пружины 9. Аналогично из-за разности площадей верхней d2 и нижней d1 частей (d2>d1) дифференциального поршня 17 разность усилий от воздействия давления жидкости будет направлена сверху вниз.
При таких условиях дифференциальный поршень 17 будет находиться в неподвижном положении до тех пор, пока разность усилий в направлении вниз не будет превышать усилие сжатия дополнительной пружины 18.
При повышении давления жидкости в колонне НКТ и в предлагаемом устройстве до величины, превышающим расчетное давление сжатия дополнительной пружины 18, как указано выше 5,0 МПа, например 7,0 МПа, увеличивается, разность усилий до величины, превышающей усилие сжатия дополнительной пружины 18.
В результате дифференциальный поршень 17 опускается вниз на длину L (см. фиг. 1 и 2), сжимая дополнительную пружину 18 (см. фиг. 2).
В результате этого поток жидкости устремляется из гидрокамеры 10 через нижний ряд 11 отверстий, полость 26 между верхней и нижней ступенями дифференциального поршня 17 через дополнительный радиальный канал 23, полый стержень 24 и радиальных канал 2 корпуса 1 в затрубное пространство (на фиг. 1 и 2 не показано), при этом происходит сброс давления в гидрокамере 10 (см. фиг. 2) и пространствах 16 и 19 под дифференциальным поршнем 17 и под цилиндрическим клапаном 8, соответственно до величины, при которой усилие от воздействия давления на цилиндрический клапан 8 сверху превысит усилие, действующее снизу.
В этот момент происходит мгновенное перемещение вниз цилиндрического клапана 8 и открытие верхнего ряда 13 отверстий патрубка 3, при этом цилиндрический клапан 8, сжимая пружину 9, перемещается вниз до тех пор, пока нижним торцом не упрется в шток 20, жестко закрепленный на верхнем торце верхней ступени дифференциального поршня 17.
В результате поток жидкости по колонне НКТ и центральный канал 4 через верхний ряд 13 отверстий патрубка 3 и втулки 21 через дополнительные радиальные каналы 22 в корпусе 1 поступает в затрубное пространство (на фиг. 1 и 2 не показано) и далее через перфорационные отверстия скважины в призабойную зону скважины.
Далее поток жидкости из центрального канала 4 (см. фиг. 2) поступает через окна 5 патрубка 3 в гидрокамеру 10 и пространства 16 и 19 под дифференциальным поршнем 17 и под цилиндрическим клапаном 8, соответственно.
В результате в пространствах 16 и 19 под дифференциальным поршнем 17 и под цилиндрическим клапаном 8, соответственно, гидравлическое давление резко повышается, а в центральном канале 4 патрубка 3 над цилиндрическим клапаном гидравлическое давление остается низким из-за перетока потока жидкости через верхний ряд 13 отверстий патрубка 3 и втулки 21 через дополнительные радиальные каналы 22 в корпусе 1 поступает в затрубное пространство.
В итоге цилиндрический клапан 8 под действием возвратной силы пружины 9 и дифференциальный поршень 17 под действием возвратной силы дополнительной пружины 18 возвращаются в исходное положение (см. фиг. 1), при этом верхний ряд 13 отверстий патрубка герметично перекрывается цилиндрическим клапаном 8. Таким образом, происходит один цикл импульсного воздействия на пласт.
Наличие штока 20, жестко закрепленного сверху к дифференциальному поршню 17, позволяет ограничить осевое сжатие пружины 9, и тем самым исключить ее поломку при восприятии ею знакопеременных нагрузок, в связи с чем повышается надежность работы устройства и, как следствие, увеличивается ресурс работы устройства до отказа.
Далее продолжают закачку жидкости в колонну НКТ и устройства с устья скважины насосным агрегатом ЦА-320, и циклы воздействия на пласт повторяют необходимое количество раз.
Предлагаемая конструкция устройства, которая включает в себя дифференциальный поршень и цилиндрический клапан, обеспечивает слаженную работу устройства при меньших гидравлических давлениях в сравнении с прототипом, а также гарантирует создание стабильных импульсов потока жидкости требуемой частоты и амплитуды колебаний давления и исключает периодическое «залипание» цилиндрического клапана в нижнем положении.
Эти циклы многократно повторяются, как описано выше, при этом равномерный поток жидкости преобразуется в импульсный, что приводит к воздействию на пласт потоком жидкости, при этом корпус 1 и патрубок 3 остаются неподвижными, а внутри патрубка 3 циклически перемещаются цилиндрический клапан 8 и дифференциальный поршень 17, возвратное перемещение которых осуществляется за счет пружин сжатия 9 и 18, соответственно, размещенных внутри устройства.
Благодаря тому, что в процессе работы корпус 1 остается неподвижным, расширяются технологические возможности работы устройства, т.е. устройство можно применять в наклонных и горизонтальных скважинах, так как исключен как контакт с внутренними стенками скважины, а также исключается защемление пружины стенками скважины.
Предлагаемое устройство для импульсного воздействия на пласт позволяет:
- повысить надежность работы и ресурс наработки до отказа;
- расширить технологические возможности работы;
- исключить дополнительные затраты на подготовку устройства к работе.
Claims (1)
- Устройство для импульсного воздействия на пласт, включающее корпус с радиальным каналом, концентрично расположенный в корпусе патрубок с центральным каналом, окнами, гайкой и жестко соединенный с переводником, цилиндрический клапан и пружину, отличающееся тем, что патрубок жестко зафиксирован относительно корпуса и образует с ним гидрокамеру, при этом цилиндрический клапан размещен внутри патрубка, а патрубок оснащен нижним, средним и верхним рядами отверстий, при этом внутри патрубка выполнены нижний и верхний цилиндрические выборки, причем нижний ряд отверстий патрубка сообщается с пространством под дифференциальным поршнем, установленным в патрубке ниже цилиндрического клапана и подпружиненным снизу от гайки дополнительной пружиной, при этом в нижней цилиндрической выборке патрубка размещена верхняя часть дифференциального поршня, а в центральном канале патрубка расположена нижняя часть дифференциального поршня, при этом дифференциальный поршень имеет возможность открытия и закрытия нижнего ряда отверстий патрубка при ограниченном осевом перемещении относительно патрубка, а средний ряд отверстий патрубка сообщается с пространством под цилиндрическим клапаном, причем цилиндрический клапан выполнен двухступенчатым, подпружинен снизу от патрубка, при этом верхняя ступень цилиндрического клапана расположена в центральном канале ниже окон патрубка, а нижняя ступень цилиндрического клапана размещена в верхней цилиндрической выборке с возможностью открытия и закрытия верхнего ряда отверстий патрубка при ограниченном осевом перемещении цилиндрического клапана относительно патрубка, причем сверху к дифференциальному поршню жестко присоединен шток, имеющий возможность взаимодействия с цилиндрическим клапаном, при этом верхний ряд отверстий патрубка с помощью втулок и дополнительных радиальных каналов, выполненных в корпусе, имеет возможность сообщения с затрубным пространством, при этом в патрубке выше нижнего ряда отверстий, но ниже нижней цилиндрической выборки, выполнен дополнительный радиальный канал, сообщающийся посредством полого стержня и радиального канала корпуса с затрубным пространством, переводник оснащен обратным клапаном, пропускающим снаружи внутрь устройства.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015111981/03A RU2583804C1 (ru) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Устройство для импульсного воздействия на пласт |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015111981/03A RU2583804C1 (ru) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Устройство для импульсного воздействия на пласт |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2583804C1 true RU2583804C1 (ru) | 2016-05-10 |
Family
ID=55960189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015111981/03A RU2583804C1 (ru) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Устройство для импульсного воздействия на пласт |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2583804C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106812514A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-06-09 | 中国石油大学(华东) | 一种水力低频振动提高原油采收率的装置及其应用 |
| NO20210181A1 (en) * | 2021-02-11 | 2022-08-12 | Ags Solutions As | A tool for pulse injection of a fluid for well stimulation purposes, and a method for performing a pulse injection to stimulate a well |
| RU2821866C1 (ru) * | 2024-01-17 | 2024-06-27 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Устройство для циклической закачки жидкости и освоения пласта |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1654548A1 (ru) * | 1989-05-03 | 1991-06-07 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Устройство дл эксплуатации скважины |
| SU1692195A2 (ru) * | 1988-11-29 | 1996-11-20 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по взрывным методам геофизической разведки "ВНИПИвзрывгеофизика" | Устройство для импульсной обработки призабойной зоны скважины |
| RU2123591C1 (ru) * | 1996-06-18 | 1998-12-20 | Аглиуллин Минталип Мингалеевич | Способ обработки прискважинной зоны пласта и устройство для его осуществления |
| RU86656U1 (ru) * | 2009-05-18 | 2009-09-10 | Станислав Алексеевич Терентьев | Устройство гидроимпульсного воздействия на пласт |
| RU2400615C1 (ru) * | 2009-07-24 | 2010-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Устройство для импульсной закачки жидкости в пласт |
| RU2531954C1 (ru) * | 2013-08-15 | 2014-10-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Устройство для импульсной закачки жидкости в пласт |
-
2015
- 2015-04-01 RU RU2015111981/03A patent/RU2583804C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1692195A2 (ru) * | 1988-11-29 | 1996-11-20 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по взрывным методам геофизической разведки "ВНИПИвзрывгеофизика" | Устройство для импульсной обработки призабойной зоны скважины |
| SU1654548A1 (ru) * | 1989-05-03 | 1991-06-07 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Устройство дл эксплуатации скважины |
| RU2123591C1 (ru) * | 1996-06-18 | 1998-12-20 | Аглиуллин Минталип Мингалеевич | Способ обработки прискважинной зоны пласта и устройство для его осуществления |
| RU86656U1 (ru) * | 2009-05-18 | 2009-09-10 | Станислав Алексеевич Терентьев | Устройство гидроимпульсного воздействия на пласт |
| RU2400615C1 (ru) * | 2009-07-24 | 2010-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Устройство для импульсной закачки жидкости в пласт |
| RU2531954C1 (ru) * | 2013-08-15 | 2014-10-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Устройство для импульсной закачки жидкости в пласт |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106812514A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-06-09 | 中国石油大学(华东) | 一种水力低频振动提高原油采收率的装置及其应用 |
| CN106812514B (zh) * | 2017-03-29 | 2018-12-25 | 中国石油大学(华东) | 一种水力低频振动提高原油采收率的装置及其应用 |
| NO20210181A1 (en) * | 2021-02-11 | 2022-08-12 | Ags Solutions As | A tool for pulse injection of a fluid for well stimulation purposes, and a method for performing a pulse injection to stimulate a well |
| NO347165B1 (en) * | 2021-02-11 | 2023-06-19 | Ags Solutions As | A tool for pulse injection of a fluid for well stimulation purposes, and a method of performing a pulse injection to stimulate a well |
| RU2821866C1 (ru) * | 2024-01-17 | 2024-06-27 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Устройство для циклической закачки жидкости и освоения пласта |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2618548C1 (ru) | Устройство для очистки забоя вертикальной скважины | |
| RU2409736C1 (ru) | Пакер | |
| RU2583804C1 (ru) | Устройство для импульсного воздействия на пласт | |
| RU2320866C2 (ru) | Устройство для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта | |
| RU2395673C2 (ru) | Имплозионный гидрогенератор давления многократного действия | |
| RU2533514C1 (ru) | Гидромеханический перфоратор | |
| RU115402U1 (ru) | Устройство для импульсной закачки жидкости в пласт | |
| RU2325508C2 (ru) | Циркуляционный клапан | |
| RU2448236C1 (ru) | Гидродинамический пульсатор | |
| RU2348796C1 (ru) | Перфоратор для скважины | |
| RU2522195C1 (ru) | Устройство для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта | |
| RU128239U1 (ru) | Устройство для импульсной закачки жидкости в пласт | |
| RU115818U1 (ru) | Пакер | |
| RU2468182C1 (ru) | Демпфер-пульсатор потока жидкости в скважине | |
| RU60606U1 (ru) | Опрессовочный пакер | |
| RU81995U1 (ru) | Устройство для гидродинамического воздействия на призабойную зону пласта | |
| RU2810660C1 (ru) | Устройство для импульсной закачки жидкости и освоения пласта | |
| RU2543241C1 (ru) | Устройство для импульсной закачки жидкости в пласт | |
| RU2553687C1 (ru) | Устройство для импульсной закачки жидкости в пласт | |
| RU186582U1 (ru) | Устройство для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта | |
| RU2539087C2 (ru) | Забойный пульсатор | |
| RU2321736C1 (ru) | Способ комплексного воздействия на продуктивный пласт и устройство для его осуществления | |
| RU2585299C1 (ru) | Имплозионный гидрогенератор давления | |
| RU2719876C1 (ru) | Устройство имплозионно-гидроимпульсное для стимуляции скважин | |
| RU2263207C1 (ru) | Установка гидроимпульсная для освоения скважин |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170402 |