RU8407U1 - PRODUCTIVE LAYER DEVICE - Google Patents

PRODUCTIVE LAYER DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU8407U1
RU8407U1 RU97115907/20U RU97115907U RU8407U1 RU 8407 U1 RU8407 U1 RU 8407U1 RU 97115907/20 U RU97115907/20 U RU 97115907/20U RU 97115907 U RU97115907 U RU 97115907U RU 8407 U1 RU8407 U1 RU 8407U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
resonator
flow
cavity
divider
working agent
Prior art date
Application number
RU97115907/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Е. Алемасов
Э.А. Буторин
Я.И. Кравцов
Р.Х. Муслимов
В.А. Карелин
Ю.В. Волков
В.В. Шестернин
А.А. Хусаинова
Original Assignee
Отдел энергетики Казанского научного центра РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Отдел энергетики Казанского научного центра РАН filed Critical Отдел энергетики Казанского научного центра РАН
Priority to RU97115907/20U priority Critical patent/RU8407U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU8407U1 publication Critical patent/RU8407U1/en

Links

Abstract

1. Устройство для обработки продуктивных пластов, содержащее акустический резонатор с ориентированной в сторону набегающего потока рабочего агента входной частью и рассекатель, установленный перед резонатором, отличающееся тем, что оно содержит проточную полость, установленную в потоке рабочего агента и ограничивающую его поперечное сечение, при этом выходная часть проточной полости выполнена в виде по меньшей мере одной трубки Вентури, а резонатор и рассекатель установлены внутри проточной полости, причем в донной части резонатора выполнено сточное отверстие.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проточная полость выполнена в виде отрезка трубы.1. A device for processing productive formations containing an acoustic resonator with an input part oriented towards the incoming flow of the working agent and a divider installed in front of the resonator, characterized in that it contains a flow cavity installed in the working agent flow and limiting its cross section, the outlet of the flow cavity is made in the form of at least one venturi, and the resonator and the divider are installed inside the flow cavity, and in the bottom of the resonator in the total waste otverstie.2. The device according to claim 1, characterized in that the flow cavity is made in the form of a pipe segment.

Description

б т o-i о /(О П, CJ. D Оb t o-i o / (О П, CJ. D О

В Об BlIn About Bl

УСТРОЙСТВО ДДШ ОБРАБОТКИ ПРОДУКТИВНЬК ПЛАСТОВDEVICE FOR PROCESSING LAYERS PRODUCTIVITY OF PLASTES

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для создания звуковых полей высокой интенсивности в пласте для повышения его продуктивности.The utility model relates to the oil and gas industry, and in particular to devices for creating high-intensity sound fields in a formation to increase its productivity.

Известно устройство для создания звуковых полей высокой интенсивности (а,c.l2S2324 кл.В Об В1/20), Устройство состоит из корпуса, центрального цилиндрического стержня, расположенного в сопле соосно последнему, и полого резонатора, закрепленного на стержне.A device for creating high-intensity sound fields (a, c.l2S2324 class B About B1 / 20) is known. The device consists of a housing, a central cylindrical rod located in the nozzle coaxially with the latter, and a hollow resonator mounted on the rod.

Недостатком этого устройства является необходимость подачи сжатого газа в сопло с давлением выше критического для обеспечения высокой э(|фективности преобразования кинетической энергии струи в звуковые колебания. При эксплуатации продуктивных скважин с большой величиной противодавления среды это приводит к необходимости иметь на входе в излучатель величину давления, по меньшей мере, втрое-вчетверо превышающую рабочее. Это, в свою очередь приводит к использованию промыслового энерготехнологического оборудования неоправдано высокой мощности и влечет за собой значительное удорожание процесса добычи.The disadvantage of this device is the need to supply compressed gas to a nozzle with a pressure higher than critical to ensure high efficiency (| efficiency of converting the kinetic energy of the jet into sound vibrations. When operating production wells with a large amount of back pressure of the medium, this leads to the need to have a pressure value at the inlet of the emitter at least three to four times the working. This, in turn, leads to the use of field energy technology equipment unreasonably high power and entails a significant increase in the cost of the production process.

Известно также устройство - газоструйный излучатель звука для возбуждения интенсивных звуковых колебаний в высокоскоростном потоке газа (а.с.1562034 кл. В 06 В 1/20). Излучатель содержит цилиндрический корпус, выполненный в виде стакана с радиальными отверстиями в его стенке для подвода рабочей среды, входную диафрагму в виде ди(М)узора с отверстием и выходную диафрагму, закрепленную в корпусе гайкой. Газ из коллектора технологического устройства поступает через радиальные отверстия в полость корпуса излучателя и далее в диффузор. В нем происходит формирование бочек пристенной сверхзвуковой струи, истекаюш,ей через входную диафрагму в резонирующую область корпуса и далее черев отверстие в выходной диафрагме в виде высокоскоростной пульсирующей, слаборасходящейся газовой струи.Частота пульсаций определяется соотношением диаметров отверстий диафрагм, длиной и диаметром резонирующей полости.A device is also known - a gas-jet sound emitter for exciting intense sound vibrations in a high-speed gas stream (a.s. 15562034 class B 06 V 1/20). The emitter comprises a cylindrical body made in the form of a cup with radial holes in its wall for supplying a working medium, an inlet diaphragm in the form of a di (M) pattern with an opening, and an outlet diaphragm fixed with a nut. Gas from the collector of the technological device flows through radial openings into the cavity of the emitter body and then into the diffuser. Barrels of a wall-mounted supersonic jet form in it, expire through the inlet diaphragm into the resonant region of the body and then through the hole in the outlet diaphragm in the form of a high-speed pulsating, slightly diverging gas jet. The pulsation frequency is determined by the ratio of the diameters of the apertures, the length and diameter of the resonating cavity.

Для эффективной работы этого устройства также предусматривается подача сжатого газа с давлением выше критического, что требует использования промыслового энерготехнологического оборудования неоправданно высокой мощности и приводит к удорожанию процесса добычи.For the effective operation of this device, a compressed gas supply with a pressure higher than critical is also provided, which requires the use of field power technology equipment of unjustifiably high power and leads to an increase in the cost of the production process.

Известно также аналогичное устройство (патент США N 3376847 НИИ 116-137) - акустический генератор, представляющее собой свисток, в конструкции которого имеются резонансная полость, размещаемая на пути струи, и стержень. Последний выступает из указанной полости в струю с целью регулирования частоты генерации колебаний. Этому устройству присущи те же недостатки, а именно: необходимость подачи сжатого газа в сопло с давлением выше критического.A similar device is also known (US patent N 3376847 NII 116-137) - an acoustic generator, which is a whistle, in the design of which there is a resonant cavity placed on the path of the jet, and a rod. The latter protrudes from the specified cavity into the stream in order to control the frequency of oscillation generation. This device has the same disadvantages, namely: the need to supply compressed gas to the nozzle with a pressure higher than critical.

Таким образом, рассмотренные выше устройства генерщии акустических колебаний характеризуются низкой экономичностью.Thus, the devices of generation of acoustic oscillations considered above are characterized by low profitability.

Известно техническое решение (Brocher Eric and Duport . Resonance tubes in a subsonic flowfield. AJAA Journal. 1988, 26, N 5, 548-55S), позволяющее возбуждать интенсивные колебания давления. В резонаторе, помещенном в дозвуковой поток рабочего агента , генерация колебаний достигается с помощью рассекателя, установленного в потоке перед входным сечением резонатора. Возбуждение колебаний ;.обусловлеНО эсЁфектом взаимодействия волн, распростраяяющихёя всдвиговом слое, образующемся в следе за рассекателем,и акустических волн, образующихся в резонаторе.Known technical solution (Brocher Eric and Duport. Resonance tubes in a subsonic flowfield. AJAA Journal. 1988, 26, N 5, 548-55S), which allows to excite intense pressure fluctuations. In the resonator placed in the subsonic flow of the working agent, the generation of oscillations is achieved using a divider installed in the stream in front of the inlet section of the resonator. Excitation of oscillations; due to the effect of the interaction of waves propagating in the shear layer formed in the wake behind the divider, and acoustic waves generated in the resonator.

Это техническое решение является наиболее близким по сущности заявляемого решения и поэтому выбрано в качестве ПРОТОТИПА. Устройство состоит из резонатора, представляющего собой трубу, открытую с одного конца, и установленного перед ним соосно рассекателя. Рассекатель может быть различной формы (например, прямоугольной, клиновидной и т.д.).This technical solution is the closest in essence to the proposed solution and therefore is selected as a PROTOTYPE. The device consists of a resonator, which is a pipe open at one end, and a divider coaxially mounted in front of it. The divider can be of various shapes (for example, rectangular, wedge-shaped, etc.).

Устройство устанавливается соосно направлению течения дозвукового потока рабочего агента. При натекании потока на рассекатель в следе за ним развивается сдвиговый слой, в котором присутствуют вихреобразования, что приводит к возникновению волн, взаимодействующих с аукустическими волнами, гене,s,- . я ;, .,The device is installed coaxially with the flow direction of the subsonic flow of the working agent. When the flow flows onto the divider, a shear layer develops in the wake after it, in which vortexes are present, which leads to the appearance of waves interacting with acoustic waves, the gene, s, -. I am ;, .,

рируемьши резонатором, в результате чего образуются акустические колебания давления высокой амплитуды.resonator, resulting in the formation of acoustic pressure oscillations of high amplitude.

Подобные акустические устройства конструктивно просты, поскольку в них отсутствуют подвижные элементы конструкции. Они хорошо работают в условиях высоких температур, при воздействии вибраций и ударных нагрузок.Such acoustic devices are structurally simple, since they lack moving structural elements. They work well at high temperatures, when exposed to vibrations and shock loads.

Эти устройства не требуют дополнительных источников энергии, поскольку для возбуждения акустических колебаний используется кинетическая и потенциальная энергия дозвукового потока. С помощью устройства могут быть возбуждены колебания как низкой (десятки герц), так и высокой (килогерцы) частоты за счет изменения длины резонатора.These devices do not require additional energy sources, since the kinetic and potential energy of a subsonic flow is used to excite acoustic vibrations. Using the device, oscillations of both low (tens of hertz) and high (kilohertz) frequencies can be excited by changing the length of the resonator.

Известно, что зона влияния акустического воздеьютвия на пласт может достигать сотен метров. Подобный эффект наблюдается при воздействии инфразвуковыми (до 20 Гц) и низкочастотными (до сотен Гц) колебаниями.It is known that the zone of influence of acoustic impact on the formation can reach hundreds of meters. A similar effect is observed when exposed to infrasonic (up to 20 Hz) and low-frequency (up to hundreds of Hz) oscillations.

Большой радиус воздействия достигается вследствие малого поглощения волновой энергии и может быть использован для улучшения фильтрационных свойств коллектора во всем межскважинном пространстве.A large impact radius is achieved due to the small absorption of wave energy and can be used to improve the filtration properties of the reservoir in the entire interwell space.

Акустическое воздействие на структурном уровне оказывает влияние на зону радиусом от 1 метра до нескольких десятков метров, эффективно использовать для обработки призабойных зон. Воздействие на структурном уровне осуществляется на частотах колебаний, равных .The acoustic impact at the structural level affects the zone with a radius of 1 meter to several tens of meters, effectively used for processing bottom-hole zones. The impact at the structural level is carried out at vibrational frequencies equal.

Таким образом, при низких частотах обеспечивается высокая э |к|ективность волнового воздействия в межскважинном пространстве.Thus, at low frequencies a high efficiency of the wave action in the interwell space is ensured.

Для генерации акустических колебаний низких частот, необходимы резонаторы большой длины. Так, например, для генерации акустических колебаний в воздушном потоке с частотой 25 Гц необходим резонатор длиной полости до 3.4 м.To generate acoustic low-frequency vibrations, long resonators are needed. So, for example, to generate acoustic vibrations in an air stream with a frequency of 25 Hz, a cavity with a cavity length of up to 3.4 m is required.

Однако, в процессе эксплуатации известного устройства, в полости излучателя будет скапливаться конденсат, содержащийся в рабочем агенте. Это обусловлено тем, что попадая в полузамкнутые полости с отношением длины к диаметру более 10 (а резонаторы для генерации низкочастотных колебаний характеризуются отношением, превышаюищм 100) конденсированная фаза.However, during operation of the known device, condensate contained in the working agent will accumulate in the emitter cavity. This is due to the fact that getting into a semi-closed cavity with a ratio of length to diameter of more than 10 (and resonators for generating low-frequency oscillations are characterized by a ratio exceeding 100) of the condensed phase.

вследствие большого превышения плотности ее над плотностью гавовой фавы, скапливается на дне полости, постепенно уменьшая эффективную длину канала резонатора.due to the large excess of its density over the density of the gava fav, it accumulates at the bottom of the cavity, gradually reducing the effective length of the resonator channel.

Процесс вакачки в пласт рабочего агента достаточно длителен (от нескольких часов до нескольких месяцев), В этих условиях характеристики акустического излучателя могут существенно ивмениться, что приведет к ивменению частоты генерируемых колебаний и, как следствие, к сниженшз эффективности волнового воздействия на пласт. Так. при уменьшении длины полости резонатора на 25% (с 3.4 м до 2.55 м) частота колебаний в потоке воздуха увеличится также на -25% (с 25 Гц до 37.5 Гц). При этом степень заполнения свободной полости резонатора увеличивается по мере увеличения его длины, что затрудняет генерац1Ж1 инфраввуковых и низкочастотных колебаний.The process of pumping a working agent into the formation is quite long (from several hours to several months). Under these conditions, the characteristics of the acoustic emitter can change significantly, which will lead to a change in the frequency of the generated oscillations and, as a result, to a decrease in the efficiency of wave action on the formation. So. with a decrease in the cavity cavity length by 25% (from 3.4 m to 2.55 m), the oscillation frequency in the air stream will also increase by -25% (from 25 Hz to 37.5 Hz). In this case, the degree of filling of the free cavity of the resonator increases as its length increases, which makes it difficult to generate infrared and low-frequency oscillations.

Исследованиями резонаторов Гартмана-Шпренгера, выполненных при достаточно больших значениях их относительной длины (10 и более) установлено, что в процессе втекания даже сверхзвуковой поток проникает внутрь полости только на 3/4 (и несколько больше) ее глубины (В.Г.Дулов Нелинейная теория малых возмущений для термоакустических явлений в полузамкнутых объемах. Препринт N 11-89. СО ИТПМ АН СССР. Новосибирск. 1989 г.). Вследствие этого даже гавообравная среда в значительной части объема в придонной зоне резонатора не участвует в массообмене и не обновляется. Тем более не удаляется гавовой дозвуковой струей придонной зоны резонатора конденсированная часть потока.Studies of Hartmann-Sprenger resonators, performed at sufficiently large values of their relative length (10 or more), established that during inflow even a supersonic flow penetrates into the cavity only 3/4 (and slightly more) of its depth (V.G.Dulov Nonlinear small perturbation theory for thermoacoustic phenomena in semi-enclosed volumes. Preprint N 11-89. SB ITPM AN SSSR. Novosibirsk, 1989). As a result of this, even a gavoobrazny medium in a significant part of the volume in the bottom zone of the resonator does not participate in mass transfer and is not updated. Moreover, the condensed part of the flow is not removed by the gaseous subsonic jet of the bottom zone of the resonator.

1)Таким образом, одншл из существенных недостатков рассмотренного устройства является неуправляемое изменение частоты генерируемых рюлебаний. Это приведет к сниженьж эффективности волнового воздействия на пласт - снижению интенсивности добычи и уменьшению нефтеотдачи пласта.1) Thus, one of the significant disadvantages of the considered device is an uncontrolled change in the frequency of generated rubyanie. This will lead to a decrease in the effectiveness of the wave action on the formation — a decrease in the intensity of production and a decrease in oil recovery.

2)В процессе вакачки в пласт агента воздействия с течением времени изменяется приемистость скважины. Последнее, вследствие изменения скорости звука в потоке при изменении давления также влияет на частоту колебаний и может привести к прекращению генерации колебаний. Следовательно, другой недостаток известного устройства - ограниченные условия его эксплуатации - только в скважинах с достаточно стабильным значением Бнутрипластового давления.2) In the process of pumping the impact agent into the formation over time, the injectivity of the well changes. The latter, due to a change in the speed of sound in the stream with a change in pressure, also affects the frequency of oscillations and can lead to the cessation of oscillation generation. Consequently, another disadvantage of the known device is the limited conditions for its operation - only in wells with a fairly stable value of the Inutriplast pressure.

3) Далее, внутренний диаметр эксплуатируемых на промыслах скважин существенно неоднозначен (от 120 до 20 мм). В то же время для обеспечения стабильных параметров генератора колебаний необходима вполне определенная скорость потока. Это влечет за собой изменение расхода агента, в зависимости от диаметра эксплуатируемой скважины, что вызывает усложнение технологического процесса добычи, необходимость оснащения промысла наземной системой обеспечения подачи агента, ориентированной на предельную мощность, определяемую наличием скважин большого диаметра. Так, при установке излучателя в скважину диаьлетром S20 мм для обеспечения минимальной критичесрюй скорости в потоке агента потребуется массовый расход его, более чем втрое превышак1щий расход в случае установки устройства в скважину диа летром 130 мм. Увеличение массового расхода приводит к увеличеник энергоемкости используемого оборудования и, одновременно, к более интенсивному росту противодавления в пласте, и, в итоге, к изменентэ частоты колебаний, а то и к сокращению их генерации.3) Further, the internal diameter of wells operated in the fields is significantly ambiguous (from 120 to 20 mm). At the same time, to ensure stable parameters of the oscillation generator, a well-defined flow rate is necessary. This entails a change in agent flow rate, depending on the diameter of the well being operated, which complicates the production process, the need to equip the field with a ground supply system for the agent, oriented to the ultimate power, determined by the presence of large diameter wells. So, when the emitter is installed in the well with a S20 mm dialet, to ensure the minimum critical velocity in the agent flow, its mass flow rate will be required, more than three times higher than the flow rate if the device is installed in the well with a 130 mm diameter. An increase in mass flow rate leads to an increase in the energy intensity of the equipment used and, at the same time, to a more intensive increase in back pressure in the formation, and, as a result, to a change in the oscillation frequency, and even to a reduction in their generation.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании устройства для обработки продуктивных пластов, обеспечивающего повьш1ение эффективности и экономичности воздействия на продуктивный пласт за счет повышения стабильности параметров излучателя при наличии конденсата в потоке рабочего агента, так и при изменении диа /5етра скважины, а также за счет устранения опасности срыва процесса генерации колебаний.The problem to which the claimed utility model is directed is to create a device for processing productive formations, providing increased efficiency and economy of impact on the productive stratum by increasing the stability of the emitter parameters in the presence of condensate in the flow of the working agent, and when changing the diameter of the well , as well as by eliminating the danger of disruption of the process of oscillation generation.

Сушрость полезной модели заключается в том,что известное устройство, предназначенное для обработки продуктивных пластов, содержащее акустический резонатор с ориентированной в сторону набегающего потока входной частью и рассекатель, установленный перед резонатором, для решения поставленной задачи - СОДЕРЖИТ ПРОТОЧНУЮ ПОЛОСТЬ, УСТАНОВЛЕННУЮ В ПОТОКЕ РАБОЧЕГО АГЕНТА И ОГРАШ1ЧЙВАЩУЮ ЕГО ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ, ПРИ ЭТОМ ВЫХОДНАЯ ЧАСТЬ ПРОТОЧНОЙ ПОЛОСТИ ВЫПОЛНЕНА В ВИДЕ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНОЙ ТРУБКИ ВЕНТУРИ, А РЕЗОНАТОР PI РАССЕКАТЕЛЬ УСТАНОВЛЕНЫ ВНУТРИ ПРОТОЧНОЙ ПОЛОСТИ, ПРИЧЕМ В ДОННОЙ ЧАСТИ РЕЗОНАТОРА ВЫПОЛНЕНО СТОЧНОЕ ОТВЕРСТИЕ.The dryness of the utility model lies in the fact that the known device designed for processing productive formations, containing an acoustic resonator with an inlet oriented towards the incoming flow and a divider installed in front of the resonator, for solving the task - CONTAINS A FLOW CAVITY INSTALLED IN THE WORKING AGENT FLOW TARGETING ITS CROSS-SECTION, AT THIS, THE OUTPUT PART OF THE FLOW CAVITY IS PERFORMED AS A LESS THAN ONE VENTURI TUBE, AND THE RESONATOR PI IS INSTALLED WE ARE INSIDE THE FLOW CAVITY, AND A WASTE HOLE IS COMPLETED IN THE BOTTOM OF THE RESONATOR.

Кроме того возможен конкретный вариант выполнения устройства, в котором ПРОТОЧНАЯ ПОЛОСТЬ ВЫПОЛНЕНА В ВИДЕ ОТРЕЗКА ТРУБЫ.In addition, a specific embodiment of the device is possible, in which the FLOW CAVITY is PERFORMED in the form of a pipe cut.

Для обеспечения стабильности генерируемой частоты и исключения возможности срыва генерации акустического излучателя предусматривается конструктивное сочленение трубки Вентури и резонатора (со сточным отверстием, обеспечивающим эффективный отвод конденсата из резонатора) посредством проточной полости, которая вместе с трубкой Вентури служит одновременно для снижения энергозатрат при эксплуатации излучателя в скважинах с различным внутренним диаметром обсадной колонны.To ensure the stability of the generated frequency and to exclude the possibility of disruption of the generation of the acoustic emitter, a constructive joint of the venturi and the resonator (with a drain hole providing efficient drainage of condensate from the resonator) is provided by means of a flow cavity, which together with the venturi also serves to reduce energy consumption during operation of the emitter in wells with different inner casing diameters.

Таким образом, только полное взаимосочетание предлагаемых конструктивных элементов устройства обеспечивает решение поставленной задачи.Thus, only a complete combination of the proposed structural elements of the device provides a solution to the problem.

Устройство изображено на чертеже. Устройство для обработки продуктивных пластов содержит акустический резонатор 1 со сточным отверстием 2 и установленный с зазором перед резонатором 1 рассекатель 3. Резонатор 1 и рассекатель 3 установлены в проточной полости 4 соосно с ней. Проточная полость 4 может быть выполнена из отрезка металлической трубы. К проточной полости 4 присоединена трубка Вентури 5 (или совокупность трубок Вентури), к выходу которой стыкуется блок ввода 6 рабочего агента в пласт через отверстия 7.The device shown in the drawing. A device for processing productive formations contains an acoustic resonator 1 with a drain hole 2 and a divider 3 installed with a gap in front of the resonator 1. The resonator 1 and the divider 3 are aligned with it in the flow cavity 4. The flow cavity 4 can be made of a piece of metal pipe. A venturi 5 (or a combination of venturi) is connected to the flow cavity 4, to the outlet of which the input unit 6 of the working agent into the formation is connected through holes 7.

Устройство для обработки продуктивных пластов устанавливают на забое скважины вертикально, стыкуя предварительно, например, с насосно-компрессорной трубой, по которой поступает рабочий агент сжимаемая жидкость (газ), например, воздух, азот, СОо, перегретый пар и др.A device for processing productive formations is installed vertically at the bottom of the well, connecting previously, for example, with a tubing through which the working agent receives a compressible fluid (gas), for example, air, nitrogen, COo, superheated steam, etc.

Работает устройство следуюпщм образом: рабочий агент, например, воздух под давлением подается в проточную полость 4, в которой формируется дозвуковой поток. При натекании потока на рассекатель 3 вслед за ним происходит образование сдвигового слоя, в котором распространяются вихревые структуры с определенной периодичностью , что приводит к возникновению волн, взаимодействующих с потоком в резонаторе 1. В результате индуцируются резонансные колебания давления в полости резонатора большой амплитуды.The device operates as follows: a working agent, for example, air is supplied under pressure into the flow cavity 4, in which a subsonic flow is formed. When the flow flows onto the divider 3, a shear layer is formed after it, in which vortex structures propagate with a certain periodicity, which leads to the appearance of waves interacting with the flow in the resonator 1. As a result, resonant pressure oscillations in the cavity of a large amplitude are induced.

Акустические колебания, генерируемые ревонатором 1, распространяются через поток рабочего агента в проточной полости 4, корпус проточной полости 4 и далее в продуктивный пластПоток же рабочего агента, обтекая резонатор 1, поступает в трубу Вентури 5 и далее через отверстия 7 блока ввода 6 в продуктивный пласт.The acoustic vibrations generated by the revonator 1 propagate through the flow of the working agent in the flow cavity 4, the body of the flow cavity 4 and further into the reservoir. The flow of the working agent flowing around the resonator 1 enters the venturi 5 and then through the openings 7 of the input unit 6 into the reservoir .

Конденсат, поступая с потоком в полость резонатора 1, отводится через отверстие 2 в рабочий агент за резонатором 1 (перед трубкой Вентури 5).Condensate entering the cavity of the resonator 1 with a stream is discharged through the opening 2 into the working agent behind the resonator 1 (in front of the venturi 5).

Наличие проточной полости 4 позволяет формировать необходимые пара летры потока рабочего агента (т.е, задавать определенные скорости) при натекании на рассекатель 3, ориентируясь на серийно выпускаемое промысловое оборудование (например, компрессоры). Этим достигаются необходимые условия работы излучателя независимо от внутреннего диаметра обсадных колонн скважин. Разница диаметров обсадных колонн скважин в настоящее время - до 1.5.The presence of a flowing cavity 4 allows one to form the necessary pair of levers of the flow of the working agent (i.e., to set certain speeds) when flowing onto the divider 3, focusing on commercially available field equipment (for example, compressors). This ensures the necessary operating conditions for the emitter, regardless of the inner diameter of the casing of the wells. The difference in casing string diameters is currently up to 1.5.

Как известно, в процессе нагнетания в пласт рабочего агента может изменяться пластовое противодавление. В результате при дозвуковом потоке рабочего агента в устройстве будут меняться параметры потока (скорость), что приведет в ряде случаев к срыву или изменению частоты генерации колебаний в резонаторе 1. Постановка же трубки Вентури 5 позволит обеспечить независимость параметров потока в устройстве вплоть до увеличения противодавления в пласте до величины, составляющей 0,8-0,85 величины давления на входе в устройство. Таким образом, обеспечивается расширение области поддержания неизменными энергетических параметров (частота, мощность и др.) излучателя при изменении величины противодавления на забое скважины.As is known, in the process of injection of a working agent into the formation, the formation backpressure may change. As a result, during the subsonic flow of the working agent in the device, the flow parameters (speed) will change, which in some cases will lead to a stall or change in the frequency of oscillation generation in the resonator 1. The installation of a Venturi 5 will ensure independence of the flow parameters in the device up to an increase in back pressure in formation to a value of 0.8-0.85 of the pressure at the inlet to the device. Thus, the expansion of the area of maintaining unchanged energy parameters (frequency, power, etc.) of the emitter is provided when the amount of back pressure at the bottom of the well changes.

Перестройка частоты акустических колебаний устройством обеспечивается как изменением расстояния установки рассекателя 3 от резонатора 1, так и заменой резонатора одной длины на другую.The adjustment of the frequency of acoustic vibrations by the device is provided both by changing the installation distance of the divider 3 from the resonator 1, and by replacing the resonator of one length with another.

нескольких типоразмеров трубок Вентури, раосчитанных на различные расходы и давления агента воздействия. В рабочих условиях конкретного промысла выбирается одна наиболее приемлемая по характеристике трубка Вентури, обеспечивающая подачу рабочего агента в соответствии с технологией обработки пласта, имеющимся промысловым оборудованием. Остальные трубки Вентури заглушаются.several sizes of Venturi tubes, calculated for different flow rates and pressures of the exposure agent. Under the operating conditions of a particular field, one of the most suitable Venturi tubes is selected, which ensures the supply of a working agent in accordance with the technology of processing the formation available in the field equipment. The remaining venturi tubes are muffled.

Конкретная реализация предложенного технического решения не представляется трудоемкой. Это, в частности, касается и выбора площади сечения сточного отверстия в донной части резонатора. Порядок определения ее заключается в следующем: используемый рабочий агент (например, воздух), поступая на вход в компрессор, характеризуется в зависимости от давления и температуры окружающей среды абсолютной влажностью (массовое содержание водяного пара в единице объема воздуха - 1 м-). В предельном случае он характеризуется максимальной абсолютной влажностью (массовое содержание насыщенного водяного пара в 1 м воздуха). При относительной влажности 100% абсолютная и максимальная абсолютная влажности равны друг другу. Как правило, компрессорные установки рассчитываются на эксплуатацию в условиях 100% относительной влажности рабочего агента. При подаче агента на забой скважины температура его может значительно понижаться (до значений ниже температуры окружающей среды). В результате возможен переход насьпценного водяного пара в конденсат, который и будет поступать в резонатор. При этом предельное количество конденсата в единицу времени определяется произведением объемного расхода компрессора за единицу времени на массовое содержание насыщенного водяного пара в 1 м воздуха и на соотношение плошдцей сечений резонатора и проточной полости.The specific implementation of the proposed technical solution does not seem to be time-consuming. This, in particular, applies to the choice of the cross-sectional area of the drain hole in the bottom of the resonator. The procedure for determining it is as follows: the working agent used (for example, air), entering the compressor inlet, is characterized by absolute humidity depending on the pressure and ambient temperature (the mass content of water vapor in a unit volume of air is 1 m-). In the extreme case, it is characterized by maximum absolute humidity (mass content of saturated water vapor in 1 m of air). At a relative humidity of 100%, the absolute and maximum absolute humidity are equal to each other. As a rule, compressor units are designed for operation in conditions of 100% relative humidity of the working agent. When the agent is supplied to the bottom of the well, its temperature can significantly decrease (to values below ambient temperature). As a result, the transition of high-grade water vapor to condensate is possible, which will enter the resonator. The maximum amount of condensate per unit time is determined by the product of the volumetric flow rate of the compressor per unit time by the mass content of saturated water vapor in 1 m of air and the ratio of the square sections of the resonator and the flow cavity.

Площадь сечения сточного отверстия в резонаторе определяется по зависимости, включающей массовый расход в единицу времени, коэффициент расхода через отверстие (зависящий от формы отверстия), плотность жидкости и перепад давления на сточном отверстии. С достаточной для практики точностью за величину перепада давления можно принять амплитуду колебания давления в полости резонатора.The cross-sectional area of the drain hole in the resonator is determined by the dependence including the mass flow rate per unit time, the coefficient of discharge through the hole (depending on the shape of the hole), the density of the liquid and the pressure drop across the drain hole. With sufficient accuracy for practice, the amplitude of pressure fluctuations in the cavity of the resonator can be taken as the pressure drop.

резонатора приводится в работе (Brocher Eric and Duport Elisabeth. Resonance in a subsonic flowfield, AIM Journal. 1988, 26, N5, 548 - 552).the resonator is given in (Brocher Eric and Duport Elisabeth. Resonance in a subsonic flowfield, AIM Journal. 1988, 26, N5, 548 - 552).

Пример расчета:Calculation example:

1)Исходные данные.1) The source data.

агент воздействия - воздух;exposure agent is air;

относительная влажность - 100%;relative humidity - 100%;

температура окружающей среды - +33°С;ambient temperature - + 33 ° C;

объемная производительностьvolumetric performance

компрессора (q)- 1,8 (2,32 кг/с);compressor (q) - 1.8 (2.32 kg / s);

число Маха в проточнойMach number in flow

полости (М)- 0,1;cavity (M) - 0.1;

давление в потоке (Ра) - 15 кг/см ; .flow pressure (Ra) - 15 kg / cm; .

показатель адиабаты (у) - 1,43 (1,4);adiabatic exponent (y) - 1.43 (1.4);

площадь сечения проточнойflow area

полости (РП.П.)- cavities (RP.P.) -

площадь сечения полостиcavity cross-sectional area

резонатора (Fp)- 5 см.resonator (Fp) - 5 cm.

2)Расчет.2) Calculation.

2.1Абсолютная влажность воздуха при температуре 33°С рп 35г/м (см. Карманный справочник нефтепереработчика. Ленинград, Химия, 1989. с.454).2.1Absolute humidity at a temperature of 33 ° C rp 35g / m (see Pocket Guide of the Oil Refiner. Leningrad, Chemistry, 1989. p.454).

2.2Предельное содержание конденсата, поступающего в проточную полость устройства2.2 The maximum content of condensate entering the flow cavity of the device

,8 63 г/с., 8 63 g / s.

2.3Предельное содержание конденсата,поступающего в полость резонатора2.3 Limit content of condensate entering the cavity

rnp mnn-Fp/Fnn 63-5/38,5 8,2 г/с.rnp mnn-Fp / Fnn 63-5 / 38.5 8.2 g / s.

2.4Предв.пьная амплитуда колебания давления в полости резонатора2.4. The primary amplitude of the pressure oscillations in the cavity

2.5 Площадь сечения сточного отверстия в донной части резонатора (с учетом знакопеременной величины а1у плитуды относительно давления в потоке - ра)2.5 The cross-sectional area of the drain hole in the bottom of the resonator (taking into account the alternating value a1y of the plateau relative to the pressure in the flow - pa)

где 2 - коэ(М)ициент,учитывающий знакопеременность амплитуды; )1 - коэффициент расхода черев отверстиеwhere 2 is the coe (M) patient, taking into account the alternating sign of the amplitude; ) 1 - flow rate through the hole

(например 0,7); р - удельный вес конденсата (воды),р 0,001 кг/смF 2ihp/MI/2ip5p 2- 0,0082/0,7|/2- 981- 0,001 -4,2 0,0082 см При круглом отверстии его диаметр составляет(e.g. 0.7); p - specific gravity of the condensate (water), p 0.001 kg / cmF 2ihp / MI / 2ip5p 2- 0.0082 / 0.7 | / 2- 981- 0.001 -4.2 0.0082 cm With a round hole, its diameter is

doTB l 4Fyir 1,02 мм.doTB l 4Fyir 1.02 mm.

Для любого другого газа, который используется в качестве агента воздействия (азот, СОо перегретый пар и др.) расчет диаметра сточного отверстия в резонаторе может быть произведен аналогичным путем.For any other gas that is used as an exposure agent (nitrogen, COo superheated steam, etc.), the calculation of the diameter of the drain hole in the resonator can be carried out in a similar way.

Использование устройства для обработки продуктивных пластов позволяет обеспечить высокую надежность процесса воздействия на пласт, увеличить его отдачу и повысить экономичность за счет использования анергии потока рабочего тела для возбуждения акустических звуковых колебаний излучателем при воздействии последних на пласт.The use of a device for processing productive formations makes it possible to ensure high reliability of the process of stimulating the formation, increasing its return and increasing profitability by using anergy of the flow of the working fluid to excite acoustic sound waves by the emitter when the latter acts on the formation.

- 10 F 2 np/j42gpAP- 10 F 2 np / j42gpAP

Claims (2)

1. Устройство для обработки продуктивных пластов, содержащее акустический резонатор с ориентированной в сторону набегающего потока рабочего агента входной частью и рассекатель, установленный перед резонатором, отличающееся тем, что оно содержит проточную полость, установленную в потоке рабочего агента и ограничивающую его поперечное сечение, при этом выходная часть проточной полости выполнена в виде по меньшей мере одной трубки Вентури, а резонатор и рассекатель установлены внутри проточной полости, причем в донной части резонатора выполнено сточное отверстие.1. A device for processing productive formations containing an acoustic resonator with an input part oriented towards the incoming flow of the working agent and a divider installed in front of the resonator, characterized in that it contains a flow cavity installed in the working agent flow and limiting its cross section, the outlet of the flow cavity is made in the form of at least one venturi, and the resonator and the divider are installed inside the flow cavity, and in the bottom of the resonator in the total waste hole. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проточная полость выполнена в виде отрезка трубы.
Figure 00000001
2. The device according to claim 1, characterized in that the flow cavity is made in the form of a pipe segment.
Figure 00000001
RU97115907/20U 1997-09-24 1997-09-24 PRODUCTIVE LAYER DEVICE RU8407U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97115907/20U RU8407U1 (en) 1997-09-24 1997-09-24 PRODUCTIVE LAYER DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97115907/20U RU8407U1 (en) 1997-09-24 1997-09-24 PRODUCTIVE LAYER DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU8407U1 true RU8407U1 (en) 1998-11-16

Family

ID=48270251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97115907/20U RU8407U1 (en) 1997-09-24 1997-09-24 PRODUCTIVE LAYER DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU8407U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2566343C1 (en) * 2014-08-11 2015-10-27 Государственное автономное научное учреждение "Институт нефтегазовых технологий и новых материалов Республики Башкортостан" Method for pulse-wave treatment of productive formation, and device for its implementation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2566343C1 (en) * 2014-08-11 2015-10-27 Государственное автономное научное учреждение "Институт нефтегазовых технологий и новых материалов Республики Башкортостан" Method for pulse-wave treatment of productive formation, and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1210414A (en) Enhancing liquid jet erosion
CA2909334C (en) Variable frequency fluid oscillators for use with a subterranean well
US5495903A (en) Pulsation nozzle, for self-excited oscillation of a drilling fluid jet stream
JP3181221U (en) Apparatus for implementing a method for generating pressure pulsations
US9932246B2 (en) Pulse cavitation processor and method of using same
US3416487A (en) Method and apparatus for generating and applying sonic energy
Meier et al. Self-excited oscillations in internal transonic flows
Raman et al. Active flow control using integrated powered resonance tube actuators
RU8407U1 (en) PRODUCTIVE LAYER DEVICE
RU2369734C1 (en) Facility for wave treatment of payout bed
RU2135736C1 (en) Gear to treat productive stratum
Sobieraj et al. Experimental investigations of an underexpanded jet from a convergent nozzle impinging on a cavity
RU77176U1 (en) HYDRODYNAMIC ULTRASONIC DEPARAFFINIZER OF PUMP AND COMPRESSOR PIPES
RU2789492C1 (en) Method for generating and modulating pressure waves in an injection wellbore and a device for its implementation
RU2572250C2 (en) Method and device with ring for generation of pressure waves at bottom of well
RU2503896C2 (en) Device for heating liquids
RU2318115C2 (en) Device for hydrocavitational productive bed and screen treatment
RU2653205C2 (en) Method and device of jet combined parametrical gun for pressure waves generating and modulating in the injection well hole
RU85581U1 (en) PRODUCTIVE LAYER DEVICE
RU2637008C2 (en) Method and device for jet honeycomb parametrical gun for pressure waves generating and modulating in the injection well hole
Foldyna et al. Numerical simulation of transmission of acoustic waves in high-pressure system
RU2705126C1 (en) Method of generating pressure waves in the annular space of an injection well and a jet acoustic radiator with a short nozzle and a slot resonator for its implementation
Sutton et al. Influence of wall vibrations on a flow with boundary-layer separation at a convex edge
RU2616024C1 (en) Method and device with solid bottom to generate pressure waves in the injection well bore
RU2544200C2 (en) Method and device for generating wave field at injector bottomhole with automatic tuning of generation resonant mode