Устройство для гидроимпульсной обработки призабойной зоны скважин

Устройство для гидроимпульсной обработки призабойной зоны скважин

Реферат

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к оборудованию для очистки призабойной зоны скважины путем гидроимпульсного воздействия.

Известно устройство для воздействия на призабойную зону скважины (RU №2151283 С1, 20.06.2000), включающее в себя нагнетательную и разрядную камеры с отверстиями для потока жидкости, отделенные друг от друга запирающим элементом в виде шара, располагаемым в коническом седле. Шар выполнен из эластичного материала, меняющего форму под воздействием давления, и при продавливании через камеру возникает серия гидравлических ударов.

Недостатком устройства является незначительное увеличение производительности скважины после воздействия в случае разрушения адсорбционного слоя и создания продуктов кольматации и, как следствие, краткосрочность наблюдаемого эффекта.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для гидродинамического воздействия на призабойную зону скважины, содержащее корпус, нагнетательную и разрядную камеры, отделяемые друг от друга запирающим элементом в виде шара, выполненного из эластичного материала, в верхней части устройства установлен струйный насос, гидравлически связанный с нагнетательной камерой гидродинамического устройства эксцентричным каналом, с седлом в верхней части канала, запираемого шаровым клапаном, сбрасываемым с устья скважины ( RU № 29333 U1,10.05.2003).

Недостатком данного устройства является невозможность многократной смены режимов обработки призабойной зоны скважины без подъема колонны НКТ.

Задача изобретения состоит в разработке устройства для гидроимпульсной обработки скважин, позволяющего многократно производить циклы обработки призабойной зоны пласта разными химическими реагентами и на длительный период времени эксплуатации повысить производительность скважин.

Поставленная задача решается тем, что устройство для гидроимпульсной обработки призабойной зоны скважин содержит распределитель потоков с каналом для закачки химического реагента, сопло, камеру смешения и аккумулятор давления, включающий корпус с конфузором и диффузором и эластичный шар, причем в корпусе распределителя потоков выполнен второй канал с обратным клапаном, а в первом канале установлен запорный клапан с дифференциальным поршнем, больший диаметр которого обращен к призабойной зоне пласта, при этом аккумулятор давления с эластичным шаром в нижней части оснащен подвижным седлом и возвратной пружиной, опирающейся на защитную решетку.

На чертеже изображена конструктивная схема устройства для гидроимпульсной обработки призабойной зоны скважин.

Устройство состоит из аккумулятора давления 1, включающего корпус 2 с конфузором 3 и диффузором 4, эластичный шар 5, защитные решетки 7 и 8, подвижное седло 9 и возвратную пружину 10. Диффузор 4 и конфузор 3 гидравлически связаны посредством критического канала 6.

Верхняя резьбовая часть аккумулятора давления 1 через резьбовую муфту 11 свинчена с распределителем потоков 12, включающим корпус 13 с каналами 14 и 15, сопло 16, камеру смешения 17, диффузор 18, запорный клапан 19 с дифференциальным поршнем 20, установленный на канале для закачки химических реагентов 15, и обратный клапан 21, установленный на канале 14.

Устройство работает следующим образом: при закрытой затрубной задвижке на устье скважины с использованием принципа гидрозамка для предотвращения попадания химических реагентов в затрубное пространство через сопло 16, камеру смешения 17 и выходной диффузор 18 химический реагент (глинокислота) от насосного агрегата по колонне НКТ 22 через канал 15 поступает к запорному клапану 19, при повышении давления дифференциальный поршень 20 запорного клапана 19 перемещается вниз и через отверстия 23 рабочий раствор попадает в верхнюю камеру 24 аккумулятора давления 1 и давлением жидкости прижимает эластичный шар 5 к конфузору 3, перекрывая при этом критический канал 6. При достижении расчетного давления эластичный шар 5 начинает деформироваться и проталкиваться в критический канал 6 и далее в диффузор 4. Продолжая двигаться, эластичный шар 5 толкает подвижное седло 9, сжимая пружину 10. В это время в пространстве под пакером 27 происходит резкий скачок давления (гидроудар) и рабочая жидкость через перфорационные отверстия 25 поступает в призабойную зону пласта 26.

После прекращения подачи рабочего раствора пружина 10 толкает подвижное седло 9 и прижимает эластичный шар 5 к диффузору 4, перекрывая при этом критический канал 6. Открыв трубную задвижку на устье скважины, давление в колонне НКТ 22 понижается до гидростатического, при этом дифференциальный поршень 20 запорного клапана 19 возвращается в исходное положение, перекрывая при этом гидравлическую связь через канал 15 между колонной НКТ 22 и верхней камерой 24 аккумулятора давления 1. Одновременно с этим обратный клапан 21 открывается и между колонной НКТ 22 и верхней камерой 24 аккумулятора давления 1 появляется гидравлическая связь через канал 14 и сопло 16. Давление в верхней камере 24 аккумулятора давления также понижается до гидростатического. Избыточным давлением, образовавшимся в подпакерном пространстве 28 вследствие закачки в зону перфорации рабочего раствора, эластичный шар 5 продавливается через критический канал 6 в верхнюю камеру 24 аккумулятора давления 1, при этом давление в подпакерном пространстве резко снижается до гидростатического, что способствует отрыву кольматанта и продуктов реакции.

Последующие циклы ударно-химического воздействия повторяются в той же последовательности.

Вынос кольматанта и продуктов реакции из призабойной зоны пласта осуществляется следующим образом.

Открыв затрубную задвижку на устье скважины, насосным агрегатом закачивают промывочную жидкость (воду) в колонну НКТ 22. Из колонны НКТ 22 вода подается в сопло 16, камеру смешения 17, выходной диффузор 18 и далее по затрубному пространству на устье скважины. При этом возникает эффект эжекции и в канале 14 происходит падение давления, вследствие чего обратный клапан 21 открывается и появляется гидравлическая связь между подпакерным пространством 28 и камерой смешения 17. Происходит падение давления в подпакерном пространстве, гидравлически связанном через отверстия 25 с призабойной зоной пласта 26, пластовый флюид из призабойной зоны пласта 26 через отверстия 25 поступает в подпакерное пространство 28 и далее через аккумулятор давления 1, канал 14 распределителя потоков 12 попадает в камеру смешения 17, где, смешиваясь с промывочной жидкостью, через выходной диффузор 18 по затрубному пространству подается на устье скважины, вынося с собой кольматант и продукты реакции, образовавшиеся в результате реакции раствора химического реагента (глинокислоты) и гидравлических импульсов.

При необходимости производится несколько циклов закачки различных химических .реагентов в призабойную зону пласта и отбор продуктов реакции и кольматанта на устье скважины без проведения дополнительных спуско-подъемных операций и смены оборудования.

Изобретением достигается эффективное перемещение пластовой жидкости из застойных зон и каналов в зоны активного дренирования с возможностью выноса кольматационного материала и продуктов реакции сразу после обработки в различной последовательности, позволяя увеличить дебит скважины за счет улучшения коллекторных свойств пласта, причем весь цикл обработки проводится только по колонне НКТ.

Устройство для гидроимпульсной обработки призабойной зоны скважин, содержащее распределитель потоков с каналом для закачки химического реагента, сопло, камеру смешения и аккумулятор давления, включающий корпус с конфузором и диффузором и эластичный шар, отличающееся тем, что в корпусе распределителя потоков выполнен второй канал с обратным клапаном, а в первом канале установлен запорный клапан с дифференциальным поршнем, больший диаметр которого обращен к призабойной зоне пласта, при этом аккумулятор давления с эластичным шаром в нижней части оснащен подвижным седлом и возвратной пружиной, опирающейся на защитную решетку.