Способ гидроударной обработки призабойной зоны пласта и освоения скважины и эжекторное устройство для его осуществления (варианты)

Способ гидроударной обработки призабойной зоны пласта и освоения скважины и эжекторное устройство для его осуществления (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способам и устройствам для обработки призабойной зоны пластов (ОПЗ) и освоения скважин и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности.

В нефтедобыче широко используется метод обработки призабойной зоны пластов химреагентами, растворяющими минеральный скелет пород или разрушающими твердые отложения и осадки, закупоривающие каналы и пористую среду пласта. Для этого в скважину спускают колонну труб до интервала перфорации с пакером или без пакера. Закачивают в трубы расчетный объем химреагента, закачкой технологической жидкости доводят химреагент до обрабатываемого интервала, изолируют интервал перфорации пакером или герметизируют на устье межтрубное пространство и продавливают химреагент в пласт. Выдерживают расчетное время на реагирование химреагента и тем или иным способом удаляют продукты реакции из пласта. Недостаток способа в том, что при закачке реагент проникает по наиболее проницаемым каналам, участки с меньшей проницаемостью, застойные зоны пласта остаются необработанными. При реагировании химреагент находится в неподвижном состоянии. Реакция происходит с замедлением скорости, большая доля реагента остается непрореагированной, увеличиваются затраты времени для обеспечения полного реагирования.

Для повышения эффективности ОПЗ одновременно с химической обработкой производят баровоздействие на пласт (виброволновое, импульсно-ударное, депрессия/репрессия и др.). Комплексирование методов повышает успешность ОПЗ за счет дополнительных воздействующих факторов и также синергетического эффекта.

Известен метод импульсного воздействия пластоиспытателем (ИВП), принятый за прототип к способу / «Обработка ПЗП депрессией в импульсном режиме», Ю.В. Зубов, В.М. Воронцов, А.Г. Корженевский и др., ж-л «Нефтяник», 1983, №9, с.14÷16. /. В скважину спускают пластоиспытательное оборудование, устанавливают пакер и открытием впускного клапана создают депрессию на пласт, последующим закрытием клапана и распакеровкой создают репрессию на пласт. Операции повторяются 10÷15 циклов или до заполнения труб пластовым флюидом с продуктами реакции. Импульсы давления имеют высокую крутизну фронтов, что обеспечивает эффективное разрушение отложений в призабойной зоне пласта. Основным фактором является депрессионная составляющая импульсного воздействия. Это позволяет одновременно с импульсным воздействием выполнить отбор из пласта продуктов реакции и выполнить очистку пласта от загрязнений. Метод ИВП широко применялся в комплексе с химическим воздействием /Применение испытателей пластов для повышения эффективности химических методов обработки прискважинной зоны., В.М. Воронцов, А.Г. Корженевский, Е.Б. Грунис, И.А. Ткаченко, Б.А. Лерман, А.М. Тахаутдинов, ж-л «Нефтяное хозяйство», 1985, №12, с.38-39/. Комплексирование методов позволяет повысить технологическую успешность ОПЗ в 1,5÷5 раз, увеличить длительность получаемых эффектов.

Недостатком метода ИВП являются непроизводительные затраты времени на раздельные спуско-подъемные операции для закачки химреагентов и проведения ИВП. Отсутствует возможность регулирования депрессии и репрессии на пласт, что ограничивает его применение при близком расположении водоносного пласта, некачественном цементировании. Недостатком способа является низкое значение репрессионного импульса, определяемого гидростатическим давлением в скважине.

Известна скважинная струйная установка для знакопеременного гидродинамического воздействия на прискважинную зону пласта (патент RU №2222717, опубл. 27.01.2004 г.).

Скважинная струйная установка содержит смонтированные на колонне труб снизу-вверх пакер с выполненным в нем центральным каналом и струйный насос, в корпусе которого установлены активное сопло и камера смешения с диффузором, а также выполнены канал подвода рабочего агента, канал подвода откачиваемого из скважины флюида. В корпусе струйного насоса установлен переключатель направления потока рабочего агента, выполненный в виде сменной функциональной полой профилированной вставки в форме гильзы с отверстиями в ее боковой стенке, сообщенной со стороны выхода из нее с каналом подвода откачиваемого из скважины флюида, а в верхней своей части вставка снабжена подпружиненным относительно нее клапаном, выполненным в виде цилиндрической с отверстиями в ее стенке обечайки, охватывающей вставку. В верхнем положении клапана отверстия обечайки совмещены с отверстиями в боковой стенки гильзы и через последние полая вставка со стороны входа в нее подключена к внутренней полости колонны труб. Длина переключателя не меньше 1,2 его внешнего максимального диаметра. Выход струйного насоса подключен к межтрубному пространству колонны труб. Сопло струйного насоса через канал подвода рабочего агента подключено к внутренней полости колонны труб выше вставки и канал для подвода откачиваемого из скважины флюида подключен к внутренней полости колонны труб ниже пакера.

Скважинная струйная установка позволяет создавать знакопеременные относительно пластового давления депрессионные и репрессионные импульсы давления путем закачки рабочего агента в колонну труб и переключения потока жидкости в пласт и в струйный насос. Переключение осуществляется перемещением вставки с использованием геофизического кабеля с ловильным устройством, спускаемым в колонну труб. Существенным является скачкообразный переход от депрессии к репрессии на пласт с циклическим повторением этой операции и, что особенно важно, резкий переход от репрессии к депрессии с формированием гидравлического удара. За счет такого резкого перехода от репрессии к депрессии усиливается воздействие рабочего агента на продуктивный пласт, что позволяет повысить проницаемость продуктивного пласта. При созданной депрессии струйный насос своевременно удаляет из продуктивного пласта засоряющие продуктивный пласт кольматирующие частицы, которые по межтрубному пространству колонны труб с высокой скоростью выносятся на поверхность. Установка позволяет проводить контрольные замеры приемистости пласта как перед проведением, так и в процессе проведения обработки, что позволяет оценить эффективность обработки пласта.

Недостатком устройства является необходимость в дополнительной кабель-канатной технике для управления переключателем потока рабочего агента. Высокие требования предъявляются к сальниковому узлу на устье скважины, герметизирующему кабель-канат, находящемуся под большим давлением в колонне труб. Это усложняет технологические операции ОПЗ и снижает технико-экономическую эффективность работ.

Известны испытатели пластов на трубах (ИПТ), используемые для ОПЗ гидроударным воздействием на пласт (РД 153-39.0-062-00 "Техническая инструкция по испытанию пластов инструментами на трубах", с.10).

Для этого применяют компоновку ИПТ, включающую, например, многоцикловую приставку ПМ-95 испытателя пластов КИИЗ-95 и секционный пакер ПЦП-95 с удерживающим устройством. Гидравлические удары на пласт создаются попеременным подсоединением подпакерной зоны скважины к воздухонаполненной полости колонны труб и межтрубному пространству, находящемуся под гидростатическим давлением столба жидкости в скважине. Призабойная зона пласта подвергается многоцикловому депрессионному и репрессионному воздействию. Переключение осуществляется с устья скважины вертикальным перемещением колонны труб. Удерживающее устройство пакера позволяет поддерживать герметичность пакерования в процессе многоциклового управления приставкой. Наличие гидравлической неуравновешенности в пакере обеспечивает герметичное пакерование при возвратно-поступательном движении труб с целью закрытия клапана многоцикловой приставки, когда нагрузка на пакер уменьшается до критической (минимальной для снятия резинового элемента).

Недостатки использования испытателей пластов на трубах для гидроударного воздействия на пласт, на вышеприведенном примере с испытателем пластов КИИ3-95, следующие.

a) Требуются специальные пакера с удерживающим устройством для обеспечения их герметичности при минимальной осевой нагрузки на уплотнительные элементы.

b) Высокие требования к герметичности труб и резьбовых соединений, а также к герметичности уплотнительных элементов испытателя пластов. При их нарушении во время спуска оборудования на забой происходит заполнение труб технологической жидкостью и отказ работы устройства.

c) Колонна труб имеет ограниченный объем, что не позволяет производить длительную обработку пласта и освоение скважины из-за заполнения труб пластовой жидкостью и потери депрессии на пласт.

d) Отсутствует возможность дистанционного регулирования депрессии на пласт. Первоначальная амплитуда депрессии имеет максимальное значение и в процессе заполнения труб снижается до нуля.

e) Отсутствие сквозного канала в испытателе пластов исключает возможность пропуска по трубам геофизических приборов на кабеле для исследования пласта, перфорации, физического воздействия на пласт.

f) Воздухонаполненная колонна труб не позволяет до гидроударной обработки пласта производить закачки химреагентов на забой скважины для комплексного ОПЗ. Для этого требуется отдельная спуско-подъемная операция труб.

g) Неустановившийся режим притока из пласта, сложный для качественной интерпретации.

h) Низкие значения амплитуды репрессионного гидроударного импульса давления относительно пластового давления. Репрессионное давление ограничено величиной межтрубного давления столба жидкости в скважине. Для повышения давления репрессии при ОПЗ необходима подкачка технологической жидкости по межтрубному пространству насосным агрегатом.

Известен забойный пульсатор давления, принятый за прототип (патент RU №2137900, опубл. 20.09.1999 г.), содержащий цилиндрический корпус с радиальными каналами, верхний и нижний переходники, полый шток с радиальными каналами, установленный в корпусе, и втулку с кольцевыми канавками на наружной и внутренней поверхностях, гидравлически связанными между собой радиальными каналами, расположенную между корпусом и полым штоком с возможностью гидравлической связи с их радиальными каналами, отличающийся тем, что полый шток и корпус снабжены дополнительными радиальными каналами, на штоке выполнены наружный поршень и внутренняя кольцевая перегородка, расположенная между его радиальными каналами и снабженная пробкой с хвостовиком, причем дополнительные радиальные каналы штока расположены над поршнем, а корпуса - под поршнем.

Пульсатор давления в комплексе с пакером и фильтром спускается на забой, устанавливается пакер и вертикальным перемещением колонны труб выполняется гидроударное воздействие на пласт попеременным подсоединением подпакерной зоны скважины к воздухонаполненной полости колонны труб и межтрубному пространству.

Пульсатор давления имеет все недостатки вышеописанного аналога, кроме требования специальных пакеров с удерживающим устройством для обеспечения их герметичности при минимальной осевой нагрузке на уплотнительные элементы. Наличие в прототипе дифференциальной камеры с наружным поршнем на штоке обеспечивает необходимую гидравлическую неуравновешенность для герметизации пакера и позволяет использовать обычные пакера механического типа без удерживающего устройства.

Повышение репрессионного давления с устья насосным агрегатом ограничено, т.к. при некотором его значении будет невозможным переключить пульсатор в нижнюю позицию из-за высокой гидравлической неуравновешенности и нехватки веса труб для его преодоления.

Технической задачей изобретения является повышение технологической эффективности и успешности ОПЗ, надежности, безотказности работы устройства, информативности технологических процессов ОПЗ, комплексирования ОПЗ с другими скважинными операциями без дополнительных спуско-подъемов оборудования на забой скважины.

Поставленная задача достигается тем, что в способе гидроударной обработки призабойной зоны пласта и освоения скважины, включающем изоляцию пласта пакером, закачку в призабойную зону пласта химреагентов, ожидание реакции, барообработку пласта в процессе ожидания реакции в импульсном режиме путем создания циклических импульсов давления репрессии и депрессии на пласт с закачкой и откачкой пластовой жидкости, откачку продуктов реакции после реагирования и освоение скважины, в процессе барообработки пласта контролируют приемистость при репрессии, приток при депрессии, нарастание давления импульса репрессии производят с низкой крутизной 1÷6 МПа/мин, при снижении давления импульса репрессии и депрессии обеспечивают высокую крутизну 1÷6 МПа/с, причем амплитуды импульсов давления не превышают допустимое давление на пласт, длительность импульса репрессии при отсутствии приемистости ограничивают до достижения предельно - допустимого давления, при наличии приемистости - до закачки объема жидкости в количестве не более объема жидкости в подпакерной зоне, длительность импульса депрессии при отсутствии притока выполняют равным длительности репрессионного импульса при отсутствии приемистости, при наличии притока - до откачки объема жидкости равного объему закачанной при репрессии жидкости.

Также в вышеописанном способе откачку продуктов реакции проводят в импульсном режиме, а длительность импульса депрессии регулируют таким образом, чтобы объем откачиваемых при этом продуктов реакции был кратно больше объема закачиваемой жидкости при импульсе репрессии на пласт, причем величину кратности увеличивают с 2 до 10 в течение процесса откачки.

Отличительные признаки способа гидроударной обработки призабойной зоны пласта и освоения скважины позволяют осуществить химическую обработку пласта в динамическом режиме с подбором параметров импульсов, обеспечивающих наибольшую эффективность ОПЗ. Для этого в процессе барообработки пласта контролируют приемистость при репрессии, приток при депрессии, нарастание давления импульса репрессии производят с низкой крутизной 1÷6 МПа/мин, при снижении давления импульса репрессии и депрессии обеспечивают высокую крутизну 1÷6 МПа/с. Рост давления в радиальном направлении пласта позволяет увеличить сечение пор, каналов, трещин, в нагнетательных скважинах расклинить застрявшие при закачке твердые частицы и создать напряженное состояние породы в максимальном удалении от ствола скважины. Плавное нарастание репрессионного импульса и низкий градиент давления по пласту исключают гидроудар на пласт и проталкивание разрушенных твердых частиц и декольматированных веществ вглубь пласта. При резком снижении давления пласт подвергается импульсному гидроударному воздействию с амплитудой, равной сумме амплитуд репрессионного и депрессионного импульсов. Твердые частицы, закупоривавшие каналы пласта, подвергаются усиленному механическому воздействию, направленному на их вынос из пласта в скважину. Таким образом, плавный рост давления репрессии и сильный гидроудар при депрессии обеспечивают более эффективный вынос частиц из пласта и раскупорку пласта при сохранении разрушающего действия гидроудара.

При проведении операций контролируют и регулируют амплитуду импульсов давления для исключения превышения допустимого давления на пласт.

Обеспечение длительности импульса репрессии при отсутствии приемистости до достижения предельно допустимого давления, а длительности импульса депрессии при отсутствии притока равным длительности репрессионного импульса при отсутствии приемистости позволяет выполнить гидроударно-волновую обработку пласта с очисткой призабойной зоны пласта от загрязнений до получения приемистости или притока.

При наличии или достижении приемистости или притока производят закачку объема жидкости в количестве не более объема жидкости в подпакерной зоне и откачку объема жидкости равного объему закачанной при репрессии жидкости. При этом происходит «полоскание» пласта закачанным химреагентом, позволяющим более эффективно разрушать и растворять отложения в пласте или минеральный скелет слагающей породы. Динамическое знакопеременное воздействие также позволяет включить в работу низкопроницаемые участки пласта, повысить охват пласта воздействием.

После ОПЗ осуществляют удаление из пласта продуктов реакции, разрушенных отложений. Эту операцию в изобретении проводят в импульсном режиме, обеспечивающем более полный вынос загрязнения. Для этого длительность импульса депрессии регулируют таким образом, чтобы объем откачиваемых при это продуктов реакции был кратно больше объема закачиваемой жидкости при импульсе репрессии на пласт, причем величину кратности увеличивают с 2 до 10 в течение процесса откачки. Создание кратковременных репрессионных импульсов давления при движении твердых частиц из дальней зоны пласта к стенке скважины снижает опасность повторной закупорки пласта.

Способ гидроударной обработки призабойной зоны пласта и освоения скважины реализуется в следующих вариантах устройства.

В варианте 1 поставленная задача достигается тем, что в эжекторном устройстве, предназначенном для гидроударной обработки призабойной зоны пласта и освоения скважины (далее по тексту УЭГОС), включающем трубчатый составной корпус с нижней присоединительной резьбой, размещенным в нем цилиндрическим полым штоком с верхней присоединительной резьбой, корпус и шток соединены между собой шпонками, размещенными в канавках на соприкасающихся поверхностях в верхней части устройства, причем шток выполнен с продольными канавками, обеспечивающими осевое перемещение штока относительно корпуса, ниппель, ввернутый между верхней и нижней составными частями корпуса, над ниппелем в корпусе выполнены дифференциальные камеры с поршнем на штоке и уплотнительными элементами, дифференциальные камеры содержат радиальные каналы на штоке и корпусе, полый шток выполнен со сквозным осевым отверстием, радиальные каналы в дифференциальных камерах на штоке выполнены под поршнем, в корпусе выполнены над поршнем, ниппель выполнен с трехступенчатым осевым сквозным отверстием, верхнее отверстие имеет диаметр, равный наружному диаметру штока, содержит радиальные каналы и уплотнительные элементы, размещенные на ниппеле выше и ниже радиальных каналов ниппеля, среднее отверстие имеет диаметр, равный внутреннему диаметру полого штока, нижнее отверстие имеет диаметр, менее внутреннего диаметра полого штока, а длина продольной канавки и длина штока подобраны таким образом, что в верхнем положении штока обеспечивают вскрытие радиальных каналов в ниппеле, а в нижнем положении - их герметизацию, в сквозных осевых отверстиях устройства установлен вставной струйный насос, выполненный в виде цилиндрического тела, диаметром, равным внутреннему диаметру осевого отверстия штока, в цилиндрическом теле установлены активное сопло и камера смешения с диффузором, в верхней части выполнен канал подвода рабочей жидкости в струйный насос, в нижней части канал подвода откачиваемой из пласта жидкости и в средней части выполнен канал отвода смеси рабочей и откачиваемой жидкостей из насоса, с уплотнительными элементами между каналами на наружной поверхности цилиндрического тела, причем верхняя часть струйного насоса с уплотнительными элементами размещена в сквозном канале штока, нижняя часть струйного насоса с уплотнительными элементами размещена в среднем отверстии ниппеля, радиальный канал отвода смеси из насоса совмещен с радиальными каналами на ниппеле, а в верхней части цилиндрического тела струйного насоса к каналу подвода рабочей смеси присоединен патрубок, заглушенный сверху, с размещенными в нем в средней части цилиндрическими манжетами из упругого материала, перекрывающими внутренний диаметр колонны труб в скважине на 80…90%, в верхней части патрубка выполнен фильтр в виде радиальных отверстий диаметром менее диаметра сопла струйного насоса и суммарной площадью не менее площади сквозного канала штока, а в нижней части цилиндрического тела выполнен переходник для наворачивания автономного манометра.

В варианте 2 поставленная задача достигается тем, что в эжекторном устройстве, предназначенном для гидроударной обработки призабойной зоны пласта и освоения скважин, включающем трубчатый составной корпус с осевыми отверстиями и присоединительными резьбами, размещенным в нем цилиндрическим полым штоком с возможностью осевого перемещения, ниппель между верхней и нижней составными частями корпуса, ниппель выполнен с радиальными каналами, полый шток выполнен со сквозным осевым отверстием с сужением диаметра в нижней части, герметично размещен в осевом отверстии нижней части корпуса, поджат снизу пружиной с упорным патрубком, навернутым на нижнюю часть корпуса, шток прижат пружиной к кольцевой канавке с уплотнительным элементом, выполненной на нижней торцевой поверхности верхней части корпуса, и тем самым обеспечивает торцевое уплотнение и герметизацию радиального канала ниппеля, причем диаметральные размеры кольцевой канавки равны диаметральным размерам верхнего торца штока, а диаметральные размеры штока: Д1-наружный диаметр штока, Д2-наружный диаметр штока в верхнем торце, Д3-внутренний диаметр штока в верхнем торце соотносятся таким образом, что площадь в сечении между диаметрами Д1 и Д2 больше площади между диаметрами торцевой поверхности Д2 и Д3, верхняя часть корпуса содержит сквозное осевое отверстие, равное по диаметру сквозному осевому отверстию штока в сквозных осевых отверстиях устройства установлен вставной струйный насос, выполненный в виде цилиндрического тела, диаметром равным внутреннему диаметру осевого отверстия штока, в цилиндрическом теле установлены активное сопло и камера смешения с диффузором, в верхней части выполнен канал подвода рабочей жидкости в струйный насос, в нижней части канал подвода откачиваемой из пласта жидкости и в средней части выполнен канал отвода смеси рабочей и откачиваемой жидкостей из насоса, с уплотнительными элементами между каналами на наружной поверхности цилиндрического тела, причем верхняя часть струйного насоса с уплотнительными элементами размещена в сквозном осевом отверстии верхней части корпуса, нижняя часть струйного насоса с уплотнительными элементами размещена в сквозном осевом отверстии штока, радиальный канал отвода смеси из насоса совмещен с радиальными каналами на ниппеле, а в верхней части цилиндрического тела струйного насоса к каналу подвода рабочей смеси присоединен патрубок, заглушенный сверху, с размещенными в нем в средней части цилиндрическими манжетами из упругого материала, перекрывающими внутренний диаметр колонны труб в скважине на 80…90%, в верхней части патрубка выполнен фильтр в виде радиальных отверстий диаметром менее диаметра сопла струйного насоса и суммарной площадью не менее площади сквозного канала штока, а в нижней части цилиндрического тела выполнен переходник для наворачивания автономного манометра.

Оба варианта устройств по изобретению содержит по два основных узла - клапанный узел и узел струйного насоса, конструктивное решение которых позволяет решать поставленные задачи. Основными рабочими элементами клапанного узла являются шток и ниппель с радиальным каналом между внутритрубным и межтрубным пространством.

В варианте 1 в верхнем положении штока радиальный канал открыт и при работе насосного агрегата на закачку в трубы осуществляется прямая циркуляция жидкости в скважине, в нижнем положении шток перекрывает радиальный канал и закачиваемая в трубы жидкость нагнетается в подпакерную зону и далее в пласт. Перемещение штока осуществляется механическим способом - с устья скважины через колонну труб присоединенную к штоку, а корпус присоединен к нижерасположенному пакеру.

В варианте 2 эти операции осуществляются наоборот - в верхнем положении штока закачиваемая в трубы жидкость нагнетается в подпакерную зону и в пласт, в нижнем положении осуществляется прямая циркуляция жидкости в скважине. Перемещение штока осуществляется гидравлическим способом - подачей давления в трубы.

Сквозные осевые отверстия полого штока обеспечивают прохождение на забой геофизических приборов и проведение ими различных операций на забое при спущенном в скважину устройстве без струйного насоса. Наличие сквозного канала позволяет производить большеобъемные закачки химреагентов на забой скважины для комплексного ОПЗ на любом этапе технологических операций в скважине.

При спуске компоновки с устройством на забой колонна труб через радиальные и осевые каналы заполняется скважинной жидкостью. В сравнении с прототипом здесь нет высоких требований к герметичности труб и их резьбовых соединений.

Струйный насос выполнен вставным и при необходимости в процессе работы может извлекаться/устанавливаться на место обратной/прямой циркуляцией жидкости по колонне труб. В сравнении с аналогами здесь не требуется кабель-канатная техника, что значительно удешевляет скважинные работы.

Использование струйного насоса в изобретении позволяет исключить ряд недостатков, присущих прототипу. Струйный насос работает от наземного насосного агрегата большой мощности и позволяет создавать глубокие депрессии на пласт, обеспечивает длительную откачку пластовой жидкости в режиме освоения скважины.

Режим работы струйного насоса - производительность и давление депрессии - легко регулируются с поверхности изменением режима работы насосного агрегата. При этом производительность струйного насоса контролируется по изменению уровня жидкости в желобной емкости при замкнутой циркуляции жидкости. Давление депрессии на пласт может выбираться по показаниям автономного манометра, подсоединенного к нижней части струйного насоса путем его извлечения после проведения испытаний насоса на разных режимах или задаваться подбором давления насосного агрегата по номограмме для данного типоразмера насоса.

Для этого струйный насос установлен в сквозных осевых отверстиях устройства, выполнен вставным в виде цилиндрического тела, диаметром, равным внутреннему диаметру осевого отверстия штока, в цилиндрическом теле установлены активное сопло и камера смешения с диффузором, в верхней части выполнен канал подвода рабочей жидкости в струйный насос, в нижней части - канал подвода откачиваемой из пласта жидкости и в средней части выполнен канал отвода смеси рабочей и откачиваемой жидкостей из насоса, с уплотнительными элементами между каналами на наружной поверхности цилиндрического тела.

В верхней части цилиндрического тела к каналу подвода рабочей смеси присоединен патрубок, заглушенный сверху, с размещенными в нем в средней части цилиндрическими манжетами из упругого материала, перекрывающими внутренний диаметр колонны труб в скважине на 80…90%. Это позволяет транспортировать насос на забой и извлекать на поверхность по колонне труб циркуляцией жидкости для снятия показаний манометра, для освобождения сквозного канала устройства при необходимости пропуска геофизических приборов на забой и других операций.

Наличие фильтра в верхней части патрубка, выполненного в виде радиальных отверстий диаметром менее диаметра сопла струйного насоса и суммарной площадью не менее площади сквозного канала штока является необходимым для исключения забивания элементов струйного насоса загрязненной технологической жидкостью.

Наличие в нижней части цилиндрического тела переходника для наворачивания автономного манометра обеспечивает регистрацию давления, температуры, расхода и других параметров, характеризующих технологический процесс ОПЗ.

Особенности исполнения вариантов устройств следующие.

В варианте 1 размещение верхней части струйного насоса с уплотнительными элементами в сквозном канале штока, нижней части струйного насоса с уплотнительными элементами в среднем отверстии ниппеля, совмещение радиального канала отвода смеси из насоса с радиальными каналами на ниппеле позволяет вписать струйный насос в конструкцию устройства по данному изобретению и обеспечить его работу при верхнем положении полого штока устройства. В нижнем положении штока радиальные каналы струйного насоса и штока перекрываются и при закачке жидкости с устья струйный насос обеспечивает пропуск жидкости через сопло на забой скважины.

В варианте 2 трубчатый составной корпус с осевыми отверстиями выполнен с присоединительными резьбами, в т.ч. в верхней части. Полый шток выполнен со сквозным осевым отверстием с сужением диаметра в нижней части и герметично размещен в осевом отверстии нижней части корпуса. Ниппель выполнен с радиальными каналами, причем верхняя часть струйного насоса с уплотнительными элементами размещена в сквозном осевом отверстии верхней части корпуса, нижняя часть струйного насоса с уплотнительными элементами размещена в сквозном осевом отверстии штока, радиальный канал отвода смеси из насоса совмещен с радиальными каналами на ниппеле, что обеспечивает монтаж, функционирование струйного насоса при открытом клапане - в нижнем положении штока.

Назначение элементов штока - герметизация радиального канала на ниппеле в верхнем положении штока. Для этого он поджат снизу пружиной с упорным патрубком, навернутым на нижнюю часть корпуса, шток прижат пружиной к кольцевой канавке с уплотнительным элементом, выполненной на нижней торцевой поверхности верхней части корпуса, и тем самым обеспечивает торцевое уплотнение и герметизацию радиального канала ниппеля. При этом диаметральные размеры кольцевой канавки равны диаметральным размерам верхнего торца штока. За счет этого металлическое перекрытие соприкасающихся поверхностей исключает порыв и вымыв уплотнительного элемента, находящегося под большим давлением.

Предварительное поджатие клапана при отсутствии перепада давления обеспечивается пружиной. Это необходимо для обеспечения герметичности клапана при отсутствии вставного струйного насоса, например при закачке химреагентов в пласт. При увеличении давления в трубах герметичность клапана обеспечивается за счет дополнительного поджатия штока давлением от дифференциальной камеры образуемой диаметральными размерами штока: Д1-наружный диаметр штока, Д2-наружный диаметр штока в верхнем торце. Для этого Д3-внутренний диаметр штока в верхнем торце выполнен таким образом, что площадь в сечении между диаметрами Д1 и Д2 больше площади между диаметрами торцевой поверхности Д2 и Д3. Таким образом, при увеличении давления в трубах результирующее усилие поджатия штока будет всегда создавать контактное давление на уплотнении, большее перепада давления на клапан.

Открытие клапана в варианте 2 осуществляется гидравлическим способом - от давления насосного агрегата на входе в струйный насос - созданием усилия, превышающего силу сжатия пружины. Т.к. при этом жидкость проходит через сопло струйного насоса, то развиваемое насосным агрегатом давление определяется его производительностью. В конечном счете открытие и закрытие клапана осуществляется увеличением и уменьшением производительности насосного агрегата.

В связи с вышеизложенным можно сделать вывод о соответствии заявляемого предложения критерию "новизна". Заявителю неизвестны технические решения, содержащие сходные признаки, отличающие заявляемое предложение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "изобретательский уровень".

Изобретение представлено на фигурах 1…6.

Фиг 1. Общий вид устройства вар.1 без струйного насоса.

Фиг 2. Общий вид струйного насоса.

Фиг 3. Общий вид устройства вар.1 со струйным насосом.

Фиг 4. Общий вид устройства вар.1 при нижнем положении штока.

Фиг 5. Общий вид устройства вар.2.

Фиг.6. Диаграмма давления при гидроударной обработке нагнетательной скважины №29207 Зеленогорской пл. Ромашкинского м-я устройством УЭГОС.

Устройство УЭГОС вар.1 без струйного насоса (фиг.1) представляет собой клапан между межтрубным и внутритрубным пространством скважины, обеспечивающий многократное открытие и закрытие при вертикальном перемещении труб на устье скважины при посаженном пакере. Для этого он содержит трубчатый составной корпус 1 с нижней присоединительной резьбой 2, размещенным в нем цилиндрическим полым штоком 3 с верхней присоединительной резьбой и муфтой 4. Корпус 1 и шток 3 соединены между собой шпонками 5, размещенными в канавках на соприкасающихся поверхностях в верхней части устройства, причем шток выполнен с продольными канавками 6, обеспечивающими осевое перемещение штока относительно корпуса. Между верхней и нижней частью составного корпуса ввернут ниппель 7. Над ниппелем в корпусе выполнены дифференциальные камеры 8, 9 с поршнем 10 на штоке и уплотнительными элементами 11 на поршне. Дифференциальные камеры содержат радиальные каналы на штоке под поршнем и корпусе над поршнем.

Полый шток 3 выполнен со сквозным осевым отверстием, ниппель 7 также выполнен со ступенчатым осевым сквозным отверстием. Верхнее отверстие А ниппеля имеет диаметр, равный наружному диаметру штока, содержит радиальные каналы 12 и уплотнительные элементы 13, 14, размещенные на ниппеле выше и ниже радиальных каналов 12 ниппеля 7. Среднее отверстие Б имеет диаметр, равный внутреннему диаметру полого штока, а нижнее отверстие В имеет диаметр менее внутреннего диаметра полого штока.

Для создания депрессии на пласт и откачки пластовой жидкости в сквозных осевых отверстиях устройства устанавливается вставной струйный насос (фиг.2), выполненный в виде цилиндрического тела 15, сопла 16, смесителя 17, диффузора 18. Насос выполнен с верхним размещением канала подвода рабочей жидкости Д - через патрубок 19, заглушенный сверху, с размещенными в нем в средней части цилиндрическими манжетами 20 из упругого материала, перекрывающими внутренний диаметр колонны труб в скважине на 80…90%. Манжеты обеспечивают гидравлическую тягу струйного насоса в процессе его транспортировки по колонне труб потоком жидкости от наземного насосного агрегата для его доставки на забой и извлечения на поверхность. В верхней части патрубка выполнен фильтр 21 в виде радиальных отверстий для очистки рабочей жидкости от загрязнений и исключения забивания сопла 16 струйного насоса. Диаметр отверстий менее диаметра сопла струйного насоса и суммарной площадью не менее площади сквозного канала штока. В нижней части цилиндрического тела выполнен переходник 23 для наворачивания автономного манометра (на фигуре не показан).

Насос имеет нижнее размещение канала подвода Е в струйный насос откачиваемой из пласта жидкости и радиальный канал Ж отвода смеси жидкостей из насоса, с уплотнительными элементами 22 по зазору между наружной поверхностью цилиндрического тела и внутренней поверхностью сквозных осевых отверстий устройства. Внутренний диаметр штока 3 и среднего отверстия Б (фиг.1) ниппеля равны диаметру цилиндрического тела струйного насоса.

Струйный насос выполнен извлекаемым и вставляется в сквозной канал устройства с верхней его части (фиг.3). При необходимости струйный насос доставляется на забой по колонне НКТ прямой закачкой в трубы технологической жидкости и под давлением насосного агрегата доводится в осевой канал устройства до упора в нижнее отверстие ниппеля. При этом верхняя часть струйного насоса с уплотнительными элементами размещается в сквозном канале штока 3, нижняя часть струйного насоса с уплотнительными элементами размещается в среднем отверстии Б ниппеля 7. Радиальный канал Ж отвода смеси сред из насоса при этом совмещается с радиальными каналами 12 на ниппеле.

Устройство по варианту 2 (фиг.5) также содержит трубчатый составной корпус с верхней частью 1 и нижней частью 2 с осевыми отверстиями и присоединительными резьбами. Составные части корпуса соединены ниппелем 3, выполненным в виде муфты с радиальными каналами А. В осевом отверстии нижней части корпуса размещен цилиндрический полый шток 4 с возможностью осевого перемещения, герметизируемый уплотнительными элементами 5. Полый шток выполн