Устройство для импульсной обработки призабойной зоны скважины

Устройство для импульсной обработки призабойной зоны скважины

Реферат

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может использоваться для обработки призабойной зоны продуктивных пластов для увеличения притока пластовой жидкости. Цель изобретения - увеличение эффективности обработки за счет поддержания стабильности частоты повторения импульсов и регулирования энергии выхлопа, а также повышение надежности работы за счет исключения проворачивания уплотняемых поверхностей. Устройство содержит корпус с окнами, установленную в корпусе перегородку с осевым каналом, которая образует с корпусом верхнюю рабочую камеру и выхлопную камеру. В осевом канале перегородки подвижно размещен золотник. В стакане, соединенном с корпусом, подвижно размещен поршень, который образует с ним нижнюю рабочую камеру. Устройство имеет также крышку с осевым каналом, полые заглушку и хвостовик с отверстиями. Хвостовик соединен с золотником и подвижно размещен в осевом канале крышки. Заглушка соединена с крышкой и образует буферную полость, в которой дополнительно размещены винтовая цилиндрическая пружина с возможностью воздействия на хвостовик и узел регулирования усилия пружины. Последний состоит из ввернутой в заглушку резьбовой втулки и опорной шайбы. При этом винтовая цилиндрическая пружина состоит из имеющих разные направления навивки двух частей. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может использоваться для обработки импульсами давления призабойной зоны продуктивных нефтяных пластов, а также для обработки водяных скважин и скважин с природными рассолами для увеличения притока пластовой жидкости. Цель изобретения повышение эффективности обработки за счет поддержания стабильности частоты повторения импульсов и регулирования энергии выхлопа, а также повышение надежности работы за счет исключения проворачивания уплотняемых поверхностей друг относительно друга. На чертеже показано устройство, общий вид. Устройство для импульсной обработки призабойной зоны скважины содержит корпус 1 с окнами 2, установленную в корпусе перегородку 3 с осевым каналом, которая образует с корпусом верхнюю рабочую камеру 4 и выхлопную камеру 5, подвижно размещенный в осевом канале перегородки 3 золотник 6 и соединенный с корпусом стакан 7. В стакане подвижно размещен поршень 8, который образует с ним нижнюю рабочую камеру 9. Устройство включает также крышку 10 с осевым каналом и полые заглушку 11 и хвостовик 12 с отверстиями 13. Хвостовик 12 соединен с золотником 6 крышки 10. Заглушка 11 соединена с крышкой 10 и образует буферную полость 14, в которой размещена винтовая цилиндрическая пружина, состоящая из двух частей 15 и 16, разделенных шайбой 17 и имеющих разные направления навивки. Через нажимное кольцо 18 пружина имеет возможность воздействия на хвостовик 12 и удержания тем самым золотника 6 в исходном положении. Опорная шайба 19 и резьбовая втулка 20 с осевым каналом образуют узел регулировки усилия пружины, который позволяет регулировать усилие удержания золотника 6 в исходном положении и тем самым регулировать энергию выхлопа путем вворачивания или выворачивания втулки 20 из резьбового гнезда в верхней части заглушки 11, для чего на верхнем торце втулки 20 выполнены шлицы. Штуцер 21 с двухсторонней конической резьбой служит для подсоединения магистрали 22, по которой подают рабочий агент внутрь устройства. Уплотнение верхнего 23 и нижнего 24 поршней золотника 6, а также поршня 8 обеспечивается уплотнительными элементами 25, 26 и 27. Диаметр d₁ верхнего поршня 23 принимают немного меньшим диаметра d₂ нижнего поршня 24, а диаметр d₃ штоковой части золотника 6 между поршнями 23 и 24 принимают равным диаметру хвостовика d₄. Устройство для импульсной обработки призабойной зоны скважины работает следующим образом. Перед присоединением магистрали 22 к штуцеру 21 вращением втулки 20 устанавливают требуемое усилие пружины и тем самым требуемую величину давления, при которой должно происходить срабатывание (т. е. выхлоп) устройства. Нижнюю рабочую камеру 9 заправляют воздухом до давления Р₁, равного или превышающего давление гидростатики на глубине размещения устройства. Затем присоединяют магистраль 22 к штуцеру 21 и опускают устройство в скважину на заданную глубину, и из наземного гидроагрегата по магистрали подают рабочий агент, например, воду, которая поступает внутрь устройства по каналу втулки 20, заполняет полость 14, и через полый хвостовик 12 и его отверстия 13 проникает в верхнюю рабочую камеру 4 и выхлопную камеру 5. Под давлением жидкости в камере 5 поршень 8 перемещается вниз, дополнительно сжимая воздух в камере 9 и аккумулируя тем самым энергию подаваемой в устройство жидкости. При этом золотник 6 находится в нижнем положении и перекрывает окна 2, поскольку на него действуют силы, вызванные давлением в верхней рабочей камере 4 и усилием пружины, и направленные вниз. Эти силы превышают силу от давления жидкости в выхлопной камере 5 и направленную вверх. Когда сила, действующая на золотник снизу, превысит сумму сил, действующих на золотник сверху, что произойдет по мере увеличения давления жидкости внутри устройства, золотник начнет перемещаться вверх. При этом произойдет мгновенная разгерметизация верхнего поршня 23 золотника 6 по уплотнительному элементу 25 и выравнивание давлений по обе стороны поршня 23, вследствие чего на золотник будет действовать только усилие пружины, направленное сверху вниз, и сила от давления сжатой жидкости в выхлопной камере 5, направленная снизу вверх, причем последняя по величине намного превысит силу, оказываемую пружиной, что приведет к резкому разгону золотника при последующем движении вверх после страгивания. Нижний поршень 24 золотника 6 разгерметизируется по уплотнительному элементу 26, и находящаяся в выхлопной камере 5 жидкость через окна 2 под действием поршня 8 устремится в скважинное пространство и вызовет в нем резкое повышение давления. После вытеснения жидкости из камеры 5 давление в ней и в камере 4 падает до гидростатического, и под действием усилия пружины, размещенной в полости 14, золотник 6 переместится вниз и перекроет выхлопные окна 2. Далее работа устройства продолжается в описанной выше последовательности. Наличие в устройстве винтовой цилиндрической пружины, состоящей из двух частей, имеющих разные направления навивки, исключает проворачивание золотника с поршнями при его возвратно-поступательном перемещении, что способствует хорошей приработке уплотняемых поверхностей и тем самым поддержанию постоянства сил трения в уплотнительных узлах и парах скольжения: штоковая часть золотника и осевой канал в перегородке 3, хвостовик и осевой канал в крышке 10, что обеспечивает стабильность частоты повторения и энергии импульсных воздействий. Экономический эффект от применения данного устройства заключается в повышении отдачи продуктивного пласта, обрабатываемого импульсами давления с частотой повторения, величина которой остается неизменной в широком температурном диапазоне и зависит только от расхода подаваемой в устройство жидкости. Кроме того, сокращение числа уплотнений подвижных соединений повышает надежность данного устройства и снижает эксплуатационные расходы.

Формула изобретения

1. Устройство для импульсной обработки призабойной зоны скважины по авт. св. N 1496366, отличающееся тем, что, с целью увеличения эффективности обработки за счет поддержания стабильности частоты повторения импульсов и регулирования энергии выхлопа, в буферной полости дополнительно размещены винтовая цилиндрическая пружина с возможностью воздействия на хвостовик и узел регулировки усилия пружины, состоящей из ввернутой в заглушку резьбовой втулки и опорной шайбы. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет исключения проворачивания уплотняемых поверхностей, винтовая цилиндрическая пружина состоит из имеющих разные направления навивки двух частей.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 11-2002

Извещение опубликовано: 20.04.2002