УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЗОВА ПРИТОКА ПЛАСТОВОГО ФЛЮИДА Российский патент 1995 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для вызова притока пластового флюида и добычи нефти.

Известны гидравлические устройства воздействия на пласт, целью которых является создание депрессии на пласт для вызова притока пластового флюида, очистка призабойной зоны от загрязнения. Основными элементами этих гидравлических устройств являются струйный насос и пакер. Струйный насос спускается как совместно с насосно-компрессорными трубами (НКТ), так и внутрь НКТ на спущенное заранее седло, но в любом случае при работе струйным насосом зона фильтра отсекается от остальной части скважины пакером и под пакерной зоной создается депрессия на пласт. Применение пакеров создает определенные трудности при последующем глушении скважин, проведении ремонтных работ, не позволяет вести промывку подпакерной зоны, проведение обработок ОЗП. Для исключения этих негативных факторов разработано гидравлическое устройство, создающее активный поток жидкости как восходящий, так и нисходящий, позволяющее создавать депрессию на пласт, проводить гидроакустическую обработку ОЗП.

Известна конструкция вихревого насоса, содержащая корпус с рабочей камерой, внутренняя поверхность которой выполнена винтовой, нагнетательные каналы оканчивающиеся горизонтальными тангенциальными патрубками, всасывающий патрубок.

Для работы этого устройства используется нисходящий поток в НКТ. В нагнетательные каналы под давлением подается рабочая жидкость, которая после выхода из тангенциальных патрубков совершает вихревое движение в рабочей камере. Вихревой поток поднимается вверх по внутренней винтовой поверхности, образуя в центральной части разряжения, за счет которого жидкость всасывается через всасывающий патрубок.

Недостаток вихревого насоса - невозможность его использования без пакера, так как выходной патрубок находится в непосредственной близости от зоны отбора жидкости, что предопределяет без наличия пакера возникновение частичной круговой циркуляции между всасывающим и выходным патрубками, снижающей производительность насоса.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства для вызова притока пластового флюида.

Поставленная цель достигается тем, что рабочая камера выполнена на концах с входным и выходным коническими участками, внутренняя винтовая поверхность которых и внутренняя винтовая поверхность рабочей камеры выполнена в виде сходящей спирали Архимеда, причем корпус в нижней части под входными тангенциальными каналами выполнен с отражателем потока.

Новизна заявляемого устройства обеспечивается тем, что по сравнению с прототипом оно обладает совокупностью новых существенных признаков: наличием на концах рабочей камеры конических входного и выходного участков, сходящей спирали Архимеда на внутренней поверхности рабочей камеры, отражателя потока жидкости под входными тангенциальными каналами.

Благодаря наличию новых существенных признаков устройство приобретает новые свойства: возможность создания депрессии без использования пакера при работе подающего насоса; возможность работы устройства как генератора акустических частот, что способствует увеличению скорости восходящего потока и росту депрессии за счет падения гидравлического сопротивления, быстрой очистке ОЗП, выходу на стабильный режим работы скважины за счет создания депрессии как на рабочем раструбе при работе штуцеров, так и на штуцерах при работе пласта через рабочий раструб и спираль Архимеда.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство для вызова притока пластового флюида состоит из цилиндрического корпуса с нанесенной на внутренней поверхности спиралью Архимеда, выходного конуса 2 с переводником под НКТ 3, входного конуса 5 с штуцерными камерами 6, рассверленными с тангенциальным схождением, керамическими штуцерами 7, закрепленными стопорными гайками 8, башмака 9 с основным рабочим раструбом 10 и отражателем 11. Все части устройства соединяются между собой посредством сварочных швов 4.

Устройство работает следующим образом. Производится спуск его в скважину 12 на насосно-компрессорных трубах и установка в 2-3 м выше фильтра. К затрубному пространству подсоединяется подающий насос и производится подача жидкости, при этом поток жидкости идет как через штуцера , так и через раструб 10. Попадая в камеру 1, он меняет направление с осевого на радиальное, происходит турбулизация потока. На входном конусе 5 создается депрессия и в активную работу включаются штуцера. Увеличение подачи жидкости, а следовательно, скорости потока на штуцерах приводит к тому, что устройство начинает работать как генератор акустических частот. Дополнительно падает гидравлическое сопротивление, увеличивается скорость восходящего потока, растет депрессия на раструбе. Появление пластового флюида (нефти, газа) в потоке выходящей жидкости свидетельствует о начале работы пласта. После этого прекращается подача жидкости в затрубное пространство, скважина очищается, работая через раструб и спираль Архимеда, что обеспечивает дополнительную депрессию.

Использование устройства для вызова притока пластового флюида позволяет создать депрессию на пласт, очистить ОЗП от загрязнения при вызове притока пластового флюида и предполагает возможность получения дополнительной нефти в эксплуатационных скважинах.

Анализ работы малодебитных нефтедобывающих скважин в системе ПО "Мангышлакнефть" показал, что снижение забойного давления на 1,5-2,5 МПа дает возможность получить дополнительно 1-5 м³/сут нефти. Следовательно, использование в таких скважинах устройства для вызова притока является гарантией получения дополнительной нефти.

Использование: для воздействия на пласт с целью вызова притока пластового флюида или добычи нефти путем создания на забое постоянной депрессии. Может применяться также в химической и пищевой промышленности для перемешивания многокомпонентных смесей. Устройство включает корпус, выходной конус с переводником, входной конус с штуцерными камерами, керамическими штуцерами, закрепленными стопорными гайками, башмак с основным рабочим раструбом и отражателем. На внутренней стенке корпуса, входном и выходном конусах нарезана сходящая спираль Архимеда. Корпус в нижней части под входными каналами выполнен с отражателем потока. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЗОВА ПРИТОКА ПЛАСТОВОГО ФЛЮИДА, включающее корпус с цилиндрической рабочей камерой, имеющей винтовую внутреннюю поверхность и входные тангенциальные и выходные каналы, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства, рабочая камера выполнена на концах с входным и выходным коническими участками, внутренняя винтовая поверхность которых и внутренняя винтовая поверхность рабочей камеры выполнены в виде сходящей спирали Архимеда, причем корпус в нижней части под входными тангенциальными каналами выполнен с отражателем потока.