Устройство для возведения на призабойную зону скважины

Устройство для возведения на призабойную зону скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтедобыче и касается устройств для обработки призабойной зоны скважины и для очистки фильтров. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и эффективности воздействия. Устройство содержит корпус 1- с золотником 2 и окнами 3. В верхней части корпуса 1 размещен запорный элемент 4 с шариковым фиксатором 5 и электромагнитный привод 6 с толкателем 7. В нижней части корпуса 1 установлен баллон 9 высокого давления с окислителем, снабженный заправочным штуцером 10 и автоматически перепускным клапаном 11 с герметизирующей прокладкой 12 и сильфоном 13. Золотник 2 содержит емкость 14 для жидкого топлива и топливораспыливающий элемент. Выполнение окон 3 корпуса 1 ниже золотника 2 позволяет существенно повысить эффективность воздействия на призабойную зону скважины, поскольку для генерирования гидроудара используется не только энергия газообразных продуктов сгорания, топливовоздушной смеси, но и кинетическая энергия перемещения самого золотника 2. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ярз Е 21 В 43/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4617694/03 (22) 07,12.88 (46) 30,11.91. Бюл. ¹ 44 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Е.С.Смеркович, А.В.Козлов, P.Ô.Ëàòûпов, Г.С.Каримов и Ф.Н.Маннанов (53) 622.245 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1017790, кл. Е 21 В 43/00, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА

ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к нефтедобыче и касается устройств для обработки призабойной зоны скважины и для очистки фильтров. Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности и эффективности воздействия, Устройство содержит

Изобретение относится к нефтедобыче и касается устройств для обработки призабойной зоны скважины и для очистки фильтров.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности и эффективности воздействия.

На чертеже представлен общий вид данного устройства, Устройство содержит корпус 1 с золот-. ником 2 и окнами 3. Посадка золотника в корпуСе широкоходовая, исключающая его заклинивание при движении вниз, В верхней части корпуса размещен запорный элемент 4 с шариковым фиксатором 5 и электромагнитный привод 6 с толкателем 7.

Золотник и запорный элемент снабжены

„„SU „„1694865 А1 корпус 1 с золотником 2 и окнами 3. В верхней части корпуса 1 размещен эапорный элемент 4 с шариковым фиксатором 5 и электромагнитный привод 6 с толкателем 7.

В нижней части корпуса 1 установлен баллон 9 высокого давления с окислителем, снабженный заправочным штуцером 10 и автоматически перепускным клапаном 11 с герметизирующей прокладкой 12 и сильфоном 13. Золотник 2 содержит емкость 14 для жидкого топлива и топливораспыливающий элемент. Выполнение окон 3 корпуса 1 ниже золотника 2 позволяет существенно повысить эффективность воздействия на призабойную зону скважины, поскольку для генерирования гидроудара используется не только энергия газообразных продуктов сгорания, топливовоздушной смеси, но и кинетическая энергия перемещения самого золотника 2. 1 ил. герметизирующими кольцами 8, В нижней части корпуса установлен баллон высокого давления 9 с окислителем, например, воздухом, снабженный заправочным штуцером

10 и автоматически перепускным клапаном 11 с герметизирующей прокладкой 12 и сильфоном 13, обеспечивающим автоматическое открывание (подвижку вниз) перепускного клапана при достижении наружного гидростатического давления, задаваемого соотношением площади А и площади Б сильфона. Золотник содержит емкость 14 для размещения жидкого горючего, перекрытую крышкой 15и топливораспыливающий элемент, включающий газовод 16, соединенный гибким трубопроводом 17 с аксиальным отводящим каналом Г перепу1694865

40 пыляется, в результате чего полость корпуса

1 заполняется топливовоздушной смесью, Истечение воздуха продолжается до выравнивания давления в баллоне и корпусе. Далее устройство допускается в скважину так, чтобы его окна 3 установились напротив обрабатываемого интервала пласта, Затем подают напряжение на электропривод 6, который своим толкателем 7 открывает шариковый фиксатор 5 запорного элемента 4.

Под действием перепада между гидростатическим давлением и давлением в корпусе

55 скного клапана 11, переходящим в радиальные отводящие каналы Д. Внутри газовода и соосно с ним размещен топливный жиклер

18, соединяющий полости газовода и емкости 14. Выход газовода из крышки 15 герметизируется резиновым кольцом 19.

Устройство в сборе спускается в скважину на грузонесущем кабеле 20. Полость над запорным элементом 4 сообщается со скважинным пространством через окна 21, Устройство работает следующим образом

Производится его сборка, для чего в днище золотника 2 . ввинчивают газовод 16 с размещенным в нем топливным жиклером 18, после чего в полость 14 золотника 2 заливают расчетное количество жидкого горячего (например, бензина), ввинчивают крышку 15 и собранный золотник вставляют в корпус 1, Затем на него навинчивают баллон 9, заполненный на- . пример, воздухом, и соединяют газовод 16 с аксиальным отводящим каналом Г перепускного клапана 11 гибким трубопроводом 17 с помощью стандартной резьбовой фурнитуры (не показана), Давление в баллоне выбирают из условия, чтобы после открытия клапана 11 в системе баллон-корпус установилось давление, составляющее 0,05 — 0,06 от гидростатического. Соотношение площадей А и Б подбирают таким образом, чтобы открытие автоматического клапана 11 происходило при давлении на 2 — 3 МПа ниже гидростатического в интервале обработки. После этого в верхней части корпуса устанавливают запорный элемент 4, электропривод 6 и устройство на грузонесущем кабеле 20 спускают в скважину. За 200 — 300 м до интервала обработки под действием гидростатического давления открывается клапан

11 и воздух из баллона 9 по трубопроводу

17 начинает поступать в топливораспыливающий элемент(газовод 16 с топливным жик лером 18) и, далее во внутреннюю полость корпуса 1. При этом давление поступающего воздуха через отверстие В передается в топливную емкость 14, топливо поступает в жиклер 18, попадает в струю воздуха и рас(оно составляет 0,05 — 0,06 от гидростатического) запорный элемент и скважинная жидкость устремляется внутрь устройства, практически мгновенно (примерно за 0,1 с), сжимая находящуюся там топливовоздушную смесь до гидростатического давления.

При этом происходит резкое увеличение температуры смеси, она воспламеняется и сгорает, Суммарное воздействие на золотник энергии сгорания (давление продуктов сгорания смеси примерно в три раза выше гидростатического) и кинетической энергии падающего в устройстве столба жидкости приводит к резкому выталкиванию его из корпуса, в результате чего в обрабатываемом интервале пласта генерируется импульс давления (гидроудар), с амплитудой примерно в два раза превышающей гидростатическое. Следом за золотником на пласт воздействуют истекающие из освободившегося отверстия высокотемпературные продукты сгорания. После срабатывания устройство поднимают на поверхность. переснаряжают, после чего оно готово к последующему использованию.

Величина давления в 0,05 — 0,06 от гидростатического, устанавливающаяся в системе баллон — корпус после срабатывания автоматического перепускного клапана 11, является оптимальной, поскольку при меньшем его значении (ниже 0,05) снижается эффективность использования внутреннего обьема корпуса 1 (уменьшается количество сгорающей топливовоздушной смеси). Верхнее значение давления (0,06 от гидростатического) ограничивается минимальным коэффициентом сжатия (не менее 17). необходимым для надежного самовоспламенения топливовоздушной смеси при срабатывании устройства.

Выполнение окон 3 корпуса 1 ниже золотника позволяет существенно повысить эффективность воздействия на призабойную зону скважины по сравнению с известным устройством, поскольку в этом случае для генерирования гидроудара используется не только энергия газообразных продуктов сгорания топливовоздушной смеси, но и кинетическая энергия перемещения самого золотника.

Пример. Данное устройство использовалось для ОПЗ добывающей скважины глубиной 1780 м (интервал обработки 1772— f775 м) и содержало корпус 1, выполненный из 89-мм насосно-компрессорной трубы (НКТ) длиной 20 м, Гидростатическое давление на забое 17 МПа, текущий дебит скважины 3,6 т/сут. В нижней части корпуса установлен баллон 9 (изготовлен из 89-мм

НКТ длиной 2 м), заполненный воздухом при

1694865

Составитель И,Лопакова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Редактор И.Сегляник

Заказ 4141 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 давлении 10,0 МПа, Автоматический клапан

11 настроен на срабатывание при 15 МПа.

В топливной емкости размещено, согласно стехиометрическому соотношению, 0,12 л бензина.

Устройство в сборе спущено с помощью каротажного подъемника ПК-2 в скважину на глубину 1600 м (здесь давление гидростатики гарантировано открыло перепускной клапан 11) и остановлено на 10 мин для перепуска воздуха из баллона 9 в корпус 1 и создания в последнем топливовоздушной смеси. Затем устройство допустили в скважине до глубины 1776 м (окна 3 установились против интервала обработки) и подали напряжение 220 В на электромагнитный привод 6, который своим толкателем 7 открыл шариковый фиксатор 5 запорного элемента 4. Срабатывание устройства зафиксировано по показаниям глубинного тензоманометра ПДМТ вЂ” 600, вмонтированного в экспериментальный образец на период испытаний (срабатывание устройства сопровождается также звуковым эффектом — хлопком и характерным резким натяжением кабеля). После срабатынаний устройство поднято на поверхность и переснаряжено, За одну смену (8 ч) в продуктивном интервале проведено 4 обработки. Максимальное давление воздействия составило 42 — 44,5 МПа.

Проведенные после ОПЗ исследования указали на образование трещин в породах

5 приэабойной зоны, эа счет чего дебит скважины увеличился с, 3,6 до 13,8 т/сут. Длител ьность положител ьного эффекта составила более 300 сут, суммарное количество дополнительно добытой эа этот период

10 нефти — 1,67 тыс.тонн, Формула изобретения

Устройство для воздействия на призабойную зону скважины, включающее корпус

15 с окнами и золотником в нижней части, баллон высокого давления с окислителем и емкость с жидким горючим, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и эффективности

20 воздействия, оно снабжено топливораспыляющим элементом и перепускным клапаном, а окна на корпусе выполнены ниже золотника, емкость с жидким горючим выполнена внутри золотника и соединена с

25 толивораспыляющим элементом, а баллон высокого давления снабжен перепускным клапаном и через него соединен гидравлически с топливораспыливающим элементом.