RU2653194C1 - Complex water treatment device - Google Patents
Complex water treatment device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2653194C1 RU2653194C1 RU2017110688A RU2017110688A RU2653194C1 RU 2653194 C1 RU2653194 C1 RU 2653194C1 RU 2017110688 A RU2017110688 A RU 2017110688A RU 2017110688 A RU2017110688 A RU 2017110688A RU 2653194 C1 RU2653194 C1 RU 2653194C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- formation
- holes
- along
- Prior art date
Links
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 28
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic 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
- 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
-
- 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
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)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для комплексного воздействия на продуктивный пласт.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to devices for the integrated impact on the reservoir.
Известно устройство для обработки призабойной зоны скважины, которое представляет собой комплексный скважинный прибор, включающий управляемый датчиком скважинного гидродинамического давления генератор возбуждения акустических излучателей с системой всасывающих радиальных каналов в корпусе между ними. Радиальные каналы сообщаются с имплозионной камерой через впускной клапан, управляемый термопластическим стопором с помощью электронагревателя (патент РФ №2180938, МПК E21B 43/25, опубл. 27.03.2002 г.). A device for processing the bottom-hole zone of a well is known, which is a complex downhole tool including an acoustic emitter excitation generator controlled by a borehole hydrodynamic pressure sensor with a system of suction radial channels in the housing between them. Radial channels communicate with the implosion chamber through an inlet valve controlled by a thermoplastic stopper using an electric heater (RF patent No. 2180938, IPC E21B 43/25, publ. 03/27/2002).
Недостатком является сложная конструкция. The disadvantage is the complicated design.
Известно гидравлическое устройство золотникового типа (справочная книга по добыче нефти. –М.: Недра, 1974 г./Под редакцией Ш.К. Гиматудинова, стр.419). Устройство содержит ротор и статор, вплотную притертые друг к другу (с минимальным зазором). В роторе и статоре имеются прорези, подшипниковый и уплотнительные узлы. Устройство принято за прототип. Known hydraulic device spool type (reference book on oil production. –M .: Nedra, 1974 / Edited by Sh.K. Gimatudinova, p. 419). The device contains a rotor and a stator, closely ground to each other (with a minimum gap). In the rotor and stator there are slots, bearing and sealing units. The device is taken as a prototype.
Недостатки заключаются в следующем. Устройство создает колебания путём периодического перекрытия потока рабочей жидкости, протекающей через золотниковое устройство. Ввиду кратковременного совпадения отверстий в статоре и роторе на выходе из устройства энергия потока не успевает достигнуть максимального значения, поэтому эффективность обработок скважин будет несколько снижаться.The disadvantages are as follows. The device creates oscillations by periodically shutting off the flow of the working fluid flowing through the spool device. Due to the short-term coincidence of the holes in the stator and the rotor at the outlet of the device, the flow energy does not have time to reach its maximum value, therefore, the efficiency of well treatments will decrease slightly.
Задачей изобретения является повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта за счет конструктивных особенностей устройства, позволяющих осуществлять гидромониторную промывку с одновременной импульсной обработкой пласта, кислотную и пенокислотную обработку пласта, разрыв пласта с последующей закачкой расклинивателя (проппанта) через рабочие органы устройства. The objective of the invention is to increase the efficiency of processing the bottom-hole zone of the formation due to the design features of the device, allowing hydromonitor washing with simultaneous pulse treatment of the formation, acid and foam acid treatment of the formation, fracturing, followed by pumping of a proppant through the working bodies of the device.
Задача решается, а технический результат достигается устройством для комплексной обработки скважин, содержащим ротор и статор с отверстиями, подшипниковый узел. В отличие от прототипа отверстия в роторе выполнены цилиндрическими и расположены вдоль вертикальной образующей ротора по касательной к его внутренней поверхности, причем ротор жестко связан с верхним и нижним подшипниками скольжения с возможностью скольжения по наружной поверхности статора, а по всей длине ротора выполнен плоский срез для обеспечения дисбаланса ротора, и в поперечном сечении ротор имеет вид круга с отсеченным сегментом, при этом статор жестко связан с осью, на которую посажен подшипник, опирающийся на верхний упор пружины для перемещения ротора, которая в свою очередь опирается на нижний упор, причем количество всех отверстий в роторе и статоре определяют исходя из наименьших гидравлических потерь. The problem is solved, and the technical result is achieved by a device for integrated treatment of wells, containing a rotor and a stator with holes, a bearing assembly. Unlike the prototype, the holes in the rotor are cylindrical and are located along the vertical generatrix of the rotor tangentially to its inner surface, and the rotor is rigidly connected to the upper and lower sliding bearings with the possibility of sliding along the outer surface of the stator, and a flat cut is made along the entire length of the rotor to ensure rotor imbalance, and in cross section the rotor has the form of a circle with a cut off segment, while the stator is rigidly connected to the axis on which the bearing is mounted, resting on the upper stop They can be used to move the rotor, which in turn rests on the lower stop, and the number of all holes in the rotor and stator is determined based on the smallest hydraulic losses.
Технический результат достигается следующим. The technical result is achieved as follows.
Устройство комплексной обработки скважин позволяет выполнять несколько технологических операций при одном спуске его в скважину:The complex well treatment device allows you to perform several technological operations with one descent into the well:
1.Гидромониторная промывка с одновременной импульсной обработкой пласта. 1. Hydromonitor washing with simultaneous pulse treatment of the formation.
Ротор имеет отверстия, которые выполнены цилиндрическими и расположены вдоль вертикальной образующей ротора по касательной к его внутренней поверхности. При истечении из этих отверстий жидкость становится импульсной вращающейся высокоскоростной струей, энергия которой преображается в высокоскоростной напор, воздействующий на обрабатываемый объект (продуктивный пласт). За счёт гидроструйного обмена со скелетом пласта происходит его интенсивная очистка от механических примесей и продуктов кальмотации и вынос их на поверхность. Таким образом, импульсная вращающаяся высокоскоростная струя используется для повышения эффективности технологического процесса по увеличению продуктивности скважины. The rotor has holes that are cylindrical and located along the vertical generatrix of the rotor tangentially to its inner surface. When flowing out of these holes, the liquid becomes a pulsed rotating high-speed jet, the energy of which is converted into a high-speed head acting on the object being processed (productive formation). Due to the hydro-jet exchange with the skeleton of the formation, it is intensively cleaned of mechanical impurities and products of calcination and brought to the surface. Thus, a pulsed rotating high-speed jet is used to increase the efficiency of the process to increase well productivity.
2. Кислотная и пенокислотная обработка пласта.2. Acid and foam acid treatment of the reservoir.
Возможность закачки через дополнительные отверстия статора при движении ротора вниз за счет сжатия пружины (при максимальном режиме прокачки жидкости через генератор 8-10 л/с). При этом в обрабатываемый пласт возможна закачка кислот и других реагентов для очистки призабойной зоны и внутренней поверхности обсадной колонны от солей, механических примесей и асфальтосмолистых парафинистых отложений (АСПО). Possibility of injection through additional openings of the stator when the rotor moves down due to compression of the spring (with a maximum mode of pumping liquid through the generator 8-10 l / s) In this case, acid and other reagents can be injected into the treated formation to clean the bottomhole zone and the inner surface of the casing from salts, solids and asphalt-resinous paraffin deposits (AFS).
3. Разрыв пласта с последующей закачкой расклинивателя (проппанта) при меньшем давлении за счет жесткой вибрации.3. Fracturing with subsequent injection of a proppant (proppant) at a lower pressure due to stiff vibration.
За счёт использования несбалансированного колебательного вращения ротора, имеющего срез «В» (в поперечном сечении ротор имеет вид круга с отсеченным сегментом, площадь которого не превышает 30% от площади круга для обеспечения дисбаланса ротора), образуется жесткая вибрация, который позволяет повысить «эффект» воздействия импульсных сил на обрабатываемый объект в начальной и последующих стадиях обработки скважины. Это в свою очередь позволяет образовывать в пласте новые трещины (или расширять имеющиеся), которые, соединяясь с другими, становятся проводниками нефти и газа, связывающими скважину с удаленными от забоя продуктивными зонами пласта, что повышает проницаемость пласта. Разрыв пласта без вибрации достигается при давлении 50-70 МПа и при расходе жидкости до 30 л/с, а с вибрацией – при давлении 25-35 МПа при таком же расходе жидкости. Due to the use of unbalanced vibrational rotation of the rotor having a “B” cut (in cross section, the rotor has the form of a circle with a cut off segment, the area of which does not exceed 30% of the area of the circle to ensure imbalance of the rotor), a severe vibration is formed, which allows to increase the "effect" the impact of pulsed forces on the treated object in the initial and subsequent stages of well treatment. This, in turn, allows formation of new cracks in the formation (or expansion of existing ones), which, when combined with others, become oil and gas conductors connecting the well with the productive zones of the formation remote from the bottom, which increases the permeability of the formation. A fracture without vibration is achieved at a pressure of 50-70 MPa and with a flow rate of up to 30 l / s, and with vibration at a pressure of 25-35 MPa with the same flow rate.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где показано заявляемое устройство. The invention is illustrated in the drawing, which shows the inventive device.
Устройство, спускаемое в скважину на насосно-компрессорных трубах 1, содержит ротор 2, статор 3, ротор жестко связан с верхним и нижним подшипниками скольжения, соответственно 4 и 5 с возможностью скольжения по наружной поверхности статора, статор жестко связан с осью, на которую посажен подшипник 6, опирающийся на верхний упор 7 пружины 8 для перемещения ротора, которая в свою очередь опирается на нижний упор 9. Позицией 10 обозначена пробка для регулирования пропускной способности отверстий в роторе, 11 - верхнее упорное приварное кольцо, 12 - гайка с контргайкой, 13 – пакер. The device, lowered into the well on the
Кроме того, на чертеже обозначено:In addition, the drawing indicates:
А – отверстия в статоре; A - holes in the stator;
Б – отверстия в роторе; B - holes in the rotor;
В - срез ротора, выполненный по всей его длине, как показано на чертеже;In - a slice of the rotor made along its entire length, as shown in the drawing;
Г – кольцевое пространство (полость) между внутренней поверхностью ротора и наружной поверхностью статора;G is the annular space (cavity) between the inner surface of the rotor and the outer surface of the stator;
F1 – площадь кольцевого сечения между внутренней поверхностью ротора и наружной поверхностью статора;F1 is the annular cross-sectional area between the inner surface of the rotor and the outer surface of the stator;
F2 - площадь кольцевого сечения между внутренней поверхностью ротора и наружным диаметром оси статора. F2 is the annular cross-sectional area between the inner surface of the rotor and the outer diameter of the axis of the stator.
Комплексная обработка скважины с помощью заявляемого устройства производится следующим образом. Integrated processing of the well using the inventive device is as follows.
Вначале производят гидромониторную промывку с одновременной импульсной обработкой пласта. После спуска устройства в компоновке с пакером 13 на насосно-компрессорных трубах 1 в заданный интервал обрабатываемой скважины, при непосаженном пакере, производится прокачка жидкости с расходом насосного оборудования 8-10 литров в секунду. Рабочая жидкость из полости насосно-компрессорных труб 1 проходит через отверстия «А» статора 3, попадает в кольцевое пространство «Г» между статором и ротором, далее в цилиндрические отверстия ротора «Б». Отверстия в роторе просверливаются по образующей вертикали (по касательной к внутренней поверхности) исходя из максимально требуемого расхода жидкости – 8-10 л/с. Диаметр отверстий может составлять 5-10 мм исходя из необходимой скорости истечения жидкости из отверстия. Скорость истечения из отверстия подбирается в пределах 8-10 м/с исходя из максимального расхода жидкости 30 л/с, при количестве отверстий 5-15 шт. Пропускная способность отверстий «Б» регулируется вворачиванием пробок 10. Расход на каждое отверстие 1,5-2,0 л/с. За счёт реакции истекающей из отверстий ротора 2 непрерывной струи ротор получает несбалансированное вращательное импульсное движение, передающееся через окружающую жидкость в обрабатываемый пласт. Осуществляется интенсивная очистка призабойной зоны пласта от механических примесей и продуктов кальмотации. Initially, a jet monitor flush is performed with simultaneous pulse treatment of the formation. After the device is lowered in an arrangement with a
Далее сажается пакер 13 в заданный интервал и продолжается закачка жидкости по насосно-компрессорным трубам 1 в полость устройства с расходом жидкости 8-10 литров в секунду, устройство работает и воздействует на пласт. По мере увеличения пропускной способности пласта расход жидкости увеличивается до режима обработки скважины. При увеличении потока давление в полости «Г» устройства увеличивается, при этом происходит увеличение сжатия пружины 8 (поскольку площадь F2 кольцевого сечения между внутренней поверхностью ротора и наружным диаметром оси статора больше, чем площадь F1 кольцевого сечения между внутренней поверхностью ротора и наружной поверхностью статора) и перемещение ротора 2, жестко связанного с подшипниками скольжения 4 и 5, по наружной поверхности статора 3 вниз. При этом открываются верхние отверстия «А» статора, позволяющие пропускать больший объём жидкости с агентами в обход ротора. При этом в обрабатываемый пласт возможна закачка кислот и других реагентов для очистки призабойной зоны и внутренней поверхности обсадной колонны от солей, механических примесей и асфальтосмолистых парафинистых отложений (АСПО). Повышение проницаемости пласта достигается за счёт использования несбалансированного колебательного вращения ротора, имеющего срез «В», который позволяет повысить «эффект» воздействия импульсных сил на обрабатываемый объект. Это в свою очередь позволяет образовывать в пласте новые трещины (или расширять имеющиеся), которые, соединяясь с другими, становятся проводниками нефти и газа, связывающими скважину с удаленными от забоя продуктивными зонами пласта.Next, the
Таким образом, изобретение позволяет повысить эффективность обработки призабойной зоны пласта за счет конструктивных особенностей устройства, позволяющих осуществлять гидромониторную промывку с одновременной импульсной обработкой пласта, кислотную и пенокислотную обработку пласта, разрыв пласта с последующей закачкой расклинивателя (проппанта) через рабочие органы устройства. Thus, the invention allows to increase the efficiency of processing the bottom-hole zone of the formation due to the design features of the device, allowing for hydromonitor washing with simultaneous pulse treatment of the formation, acid and foam acid treatment of the formation, fracturing, followed by pumping of a proppant through the working bodies of the device.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110688A RU2653194C1 (en) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | Complex water treatment device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110688A RU2653194C1 (en) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | Complex water treatment device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2653194C1 true RU2653194C1 (en) | 2018-05-07 |
Family
ID=62105627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017110688A RU2653194C1 (en) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | Complex water treatment device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2653194C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3416613A (en) * | 1966-04-14 | 1968-12-17 | Homer I. Henderson | Combined rotary and percussion drill utilizing liquid drilling fluid |
RU2250982C2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-04-27 | Закрытое акционерное общество "Газтехнология" | Mouth mechanical vibrator |
RU2263207C1 (en) * | 2004-02-16 | 2005-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью Когалымский научно-исследовательский и проектный институт нефти (ООО "КогалымНИПИнефть") | Hydroimpulsive well development plant |
-
2017
- 2017-03-30 RU RU2017110688A patent/RU2653194C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3416613A (en) * | 1966-04-14 | 1968-12-17 | Homer I. Henderson | Combined rotary and percussion drill utilizing liquid drilling fluid |
RU2250982C2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-04-27 | Закрытое акционерное общество "Газтехнология" | Mouth mechanical vibrator |
RU2263207C1 (en) * | 2004-02-16 | 2005-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью Когалымский научно-исследовательский и проектный институт нефти (ООО "КогалымНИПИнефть") | Hydroimpulsive well development plant |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Гадиев С.М. Использование вибрации в добыче нефти. - М.: Недра, 1977, с. 49-51. * |
Ш.К. ГИМАТУДИНОВ. Справочная книга по добыче нефти. - М.: Недра, 1974, с. 419. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3655616B1 (en) | Downhold oscillation apparatus | |
CA2769935C (en) | Method and system for cleaning fracture ports | |
RU2007149587A (en) | METHOD OF PHYSICAL IMPACT AT THE DEVELOPMENT OF A HYDROCARBON DEPOSIT AND A WELL DEPARTMENT FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2303172C1 (en) | Well jet plant and its operation method | |
CA2700958C (en) | Pulse stimulation tool and method of use | |
RU2007108021A (en) | METHOD FOR DEVELOPMENT, RESEARCH OF WELLS, INTENSIFICATION OF OIL AND GAS FLOWS, PRODUCTION OF HEAVY HIGH-VISCOUS OILS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
US20050098351A1 (en) | Downhole valve device | |
RU68052U1 (en) | Borehole Hydraulic Vibrator | |
US20170122052A1 (en) | Pulsing Apparatus for Downhole Use | |
RU2653194C1 (en) | Complex water treatment device | |
RU2473821C1 (en) | Borehole jetting unit for hydrofrac and well tests | |
RU2460869C1 (en) | Down-hole installation for effect on bottomhole formation zone | |
RU2222717C1 (en) | Well jet plant for alternating hydrodynamic bottom hole zone treatment | |
RU2525563C1 (en) | Processing of wellbore zone of formation | |
RU2680563C1 (en) | Method and device for formation geomechanical impact | |
RU115402U1 (en) | DEVICE FOR PULSE LIQUID PUMPING INTO THE LAYER | |
RU2206730C1 (en) | Method of pulse-jet stimulation of well and producing formation and device for method embodiment | |
RU2157886C1 (en) | Plant for hydrodynamic stimulation of formation | |
RU2014119062A (en) | METHOD FOR PRODUCING A SINGLE-PLASTED BOREHOLINE AND A PUMP-EJECTOR INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2553687C1 (en) | Device for pulse injection of liquid to reservoir | |
RU2652397C1 (en) | Down hole ejection unit | |
RU2485299C1 (en) | Treatment method of bottom-hole formation zone, and downhole system for its implementation | |
RU2566343C1 (en) | Method for pulse-wave treatment of productive formation, and device for its implementation | |
RU2431738C1 (en) | Procedure for hydro-dynamic influence on reservoir and device for its implementation | |
RU171999U1 (en) | Hydroimpulse jet generator for well treatment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190331 |