УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛАСТ Российский патент 1998 года по МПК E21B28/00 E21B43/25 

Изобретение относится к области добычи нефти с воздействием на пласт упругими колебаниями.

Известно устройство для воздействия на пласт упругими колебаниями, содержащее установленную на забое скважины наковальню, груз для нанесения удара по наковальне, выполненный в виде утяжеленных бурильных труб, и подъемник с захватным механизмом, входящим в зацепление с грузом.

Недостатком устройства является то, что наковальня установлена непосредственно на забое скважины, а это ведет к разрушению цементного камня и пород пласта в призабойной зоне скважины. На силе удара отрицательно сказывается поршневой эффект, возникающий при падении бурильных труб в жидкой среде. К недостаткам следует отнести большую длину троса или штанг, необходимых для подъема груза.

Технической задачей, стоящей перед изобретением, является обеспечение возможности увеличения ударной нагрузки, снижение вероятности механического разрушения призабойной зоны скважины и упрощение подъема груза.

Для решения этой задачи устройство для ударного воздействия на пласт, содержащее размещенные в скважине наковальню и ударник и силовой привод с зацепом для перемещения ударника в крайнее верхнее положение, дополнительно снабжено установленной в скважине колонной труб, а наковальня и ударник установлены в этой колонне и образуют с нею герметичную камеру. При подъеме ударника между ним и наковальней возникает зона пониженного давления (разряжения) и после раскрытия зацепа ударник обрушивается на наковальню под действием перепада давлений.

Для исключения применения механических тяг большой длины силовой привод выполнен в виде плунжера с зацепом, установленного в расширении колоны труб, при этом диаметр плунжера должен быть больше диаметра ударника, а полость колонны труб между плунжером и ударником сообщена с затрубным пространством.

На чертеже приведена схема устройства для ударного воздействия на пласт.

Устройство содержит установленную в скважине 1 колонну труб 2, в башмачной части которой установлена наковальня 3 с клапаном 4, а над наковальней размещен ударник 5 с ловильной головкой 6. Наковальня и ударник уплотнены по колонне 2 и образуют с нею герметичную камеру 7. В расширении 8 колонны 2 установлен плунжер 9, к нижнему торцу которого прикреплен зацеп, при этом диаметр плунжера 9 больше диаметра ударника 5, а полость между ними сообщается с затрубным пространством (с полостью скважины) через боковые отверстия 11 в колонне 2.

В устройстве может быть использован зацеп любой известной конструкции. На схеме показан зацеп, состоящий из установленной на штоке 12 цанги 13 и установленной коаксиально цанге подпружиненной втулки 10 с внутренней кольцевой проточкой 14. Втулка 10 и цанга 13 подпружинены относительно друг друга.

Устройство работает следующим образом.

Силовым насосом, установленным на поверхности, повышают давление в скважине. Давление из полости скважины 1 передается через отверстия 11 в полость меду плунжером 9 и ударником 5, которые, находясь в сцепке, перемещаются под действием разности сил в крайнее положение до упора втулки 10 в закрепленное в колонне 2 ограничительное кольцо 15, при этом цанга 13 смещается вверх относительно втулки 10, попадает в проточку 14, разжимается и освобождает головку 6 ударника 5. Благодаря тому, что между наковальней 3 и ударником 5 при подъеме последнего возникла зона пониженного давления, ударник 5 под действием перепада давлений обрушивается на наковальню 3.

Давление в скважине сбрасывают и под действием давления в колонне труб 2 плунжер 9 опускается вниз, а цанга 13 захватывает головку 6 ударника 5. Устройство готово к проведению повторного удара.

В качестве силового привода для перемещения ударника вверх могут использоваться как и в известном устройстве, станок-качалка или лебедка.

Удары по наковальне через столб жидкости в скважине приводят к возникновению упругих колебаний в продуктивном пласте, что способствует более полному отбору нефти из пласта и вовлечению в разработку застойных зон и целиков.

Сила удара может регулироваться изменением давления в полости скважины.

Устройство предназначено для воздействия на пласт упругими колебаниями в процессе добычи нефти. Устройство содержит размещенные в колонне труб наковальню и ударник, между которыми образована герметичная полость. Силовой привод для перемещения ударника вверх выпонен в виде плунжера, площадь сечения которого больше площади сечения ударника. Полость между плунжером и ударником сообщена с полостью скважины. Плунжер снабжен зацепом для звахвата ловильной головки ударника. При повышении давления в скважине повышается давление в полости между плунжером и ударником и они под действием разности сил перемещаются вверх. При упоре зацепа в ограничительное кольцо он расцепляется и ударник под действием перепада давлений обрушивается на наковальню, удар по которой через жидкость в скважине передается в продуктивный пласт. Устройство снижает вероятность механического разрушения призабойной зоны скважины, позволяет увеличивать ударные нагрузки и упрощает подъем ударника в крайнее верхнее положение. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для ударного воздействия на пласт, содержащее размещенные в скважине наковальню и ударник, и силовой привод с зацепом для перемещения ударника в крайнее верхнее положение, отличающееся тем, что в скважину спущена колонна труб, а наковальня и ударник установлены в этой колонне и образуют с нею герметичную камеру так, что при подъеме ударника между ним и наковальней возникает зона пониженного давления. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что силовой привод выполнен в виде плунжера с зацепом, установленного в расширении в колонне труб, при этом диаметр плунжера больше диаметра ударника, а полость колонны между ними сообщена с затрубным пространством.