ГИДРОИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР УПРУГИХ ВОЛН Российский патент 2000 года по МПК E21B43/25 E21B28/00 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче жидких и газообразных углеводородов для поддержания пластового давления путем закачки в продуктивный пласт через него рабочего агента.

Известно устройство: гидравлический вибратор золотникового типа (ГВЗ), который создает колебания давления вследствие периодического перекрытия золотником потока рабочей жидкости, и состоит из корпуса, в котором жестко закрепляется ствол в виде стакана с щелевидными прорезями на его образующей. Внизу цилиндра имеется отверстие. На стволе вращается золотник, также с щелевыми прорезями вдоль образующей. Прорези в стволе и золотнике выполнены под некоторым углом к их образующим. Однако направление прорезей в стволе и золотнике противоположные [1].

Недостатком указанного устройства является то, что оно может устанавливаться и извлекаться только со спуском и подъемом насосно-компрессорных труб.

Известно также устройство: шиберно-торцовый вибратор (ВШТ-85), который состоит из полого шпинделя, на который надеты два направляющих аппарата. Внутренняя полость шпинделя заканчивается центральным калибровочным каналом в нижней его части. Имеются также отверстия по образующей шпинделя, которые соединяются с полостями направляющих аппаратов. С внутренней торцовой части направляющих аппаратов имеются сопла, расположенные под углом к торцовой плоскости. Между направляющими аппаратами устанавливается втулка, а на нее надевается свободно вращающийся прерыватель в виде торцового шибера (золотника). С обоих торцов прерывателя имеются прорези, расположенные под углом, но в противоположном направлении к соплам аппаратов [2] - ПРОТОТИП.

Недостатком данного устройства является то, что оно не имеет возможности устанавливаться и извлекаться без подъема насосно-компрессорных труб и изменять частоту генерируемых импульсов без изменения их ударных характеристик, так как площадь сечения калибровочного канала остается неизменной, причем еще более существенно то, что воздействие на призабойную зону пласта данным устройством осуществляется кратковременно, только в процессе проведения ремонтных работ.

Цель изобретения - повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта вибровоздействием.

Поставленная цель достигается тем, что гидроимпульсный генератор упругих волн, состоящий из корпуса, входного и выходных каналов, вращающейся крыльчатки, установленной внутри корпуса и узла фиксации генератора в колонне насосно-компрессорных труб с уплотнительными элементами, имеет выходные каналы в дне корпуса с резьбой для использования различных насадок с меняющимся проходным сечением, а расположение их и конфигурация крыльчатки выполнены таким образом, что при вращении крыльчатки под напором потока жидкости попеременно открывается полное проходное сечение только одного канала. Причем площадь его проходного сечения всегда меньше площади сечения входного канала, а между дном корпуса и основанием крыльчатки имеется зазор, заполненный рабочей жидкостью для компенсации давления этой же жидкости на лопасти крыльчатки.

На фиг. 1, 2 представлена принципиальная схема гидроимпульсного генератора упругих волн в двух проекциях, где 1- корпус; 2 - входные каналы; 3 - крыльчатка; 4 - выходные каналы.

Гидроимпульсный генератор упругих волн работает следующим образом. Низ скважинной компоновки насосно-компрессорных труб нагнегательной скважины оборудуют специальной ниппепь-воронкой, в которую устанавливают гидроимпульсный генератор упругих волн, в сборе с узлом фиксации, канатной техникой известным способом, при наличии в компоновке насосно-компрессорных труб пакера генератор устанавливают в пакер. После чего приступают к нагнетанию воды или другой технологической жидкости в скважину. Нагнетаемая жидкость через каналы 2 попадает в корпус 1 генератора и через выходные каналы 4 в призабойную зону скважины. Проходя через корпус генератора, нагнетаемая жидкость воздействует на лопасти крыльчатки 3, заставляя ее вращаться, попеременно перекрывая и открывая выходные каналы, тем самым создавая импульсы давления, которые генерируют упругие волны в проходящем потоке жидкости, а между дном корпуса и основанием крыльчатки имеется зазор, заполненный рабочей жидкостью, для компенсации давления этой же жидкости на лопасти крыльчатки. Частота и амплитуда импульсов давления регулируются путем изменения проходного сечения выходных каналов сменой насадок в дне корпуса и изменением расхода нагнетаемой жидкости с поверхности. При необходимости прекращения воздействия импульсами упругих воли на призабойную зону скважин генератор извлекается из скважины канатной техникой без подъема насосно-компрессорных труб, а нагнетание жидкости продолжают по обычной схеме, если же такой необходимости нет, то генератор может работать в скважине постоянно.

Таким образом, заявляемое устройство повышает эффективность обработки призабойной зоны пласта вибродействием.

Источники информации
1. В. Г. Уметбаев. "Геолого-технические мероприятия при эксплуатации скважин. М., "Недра", 1989, с. 124-125.

2. В.Г. Уметбаев. Геолого-технические мероприятия при эксплуатации скважин. М., "Недра", 1989, с. 126-127.

Использование: в нефтегазодобывающей промышленности и, в частности, при добыче жидких и газообразных углеводородов для поддержания пластового давления путем закачки в продуктивный пласт через него рабочего агента. Обеспечивает повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта вибродействием. Сущность изобретения: устройство состоит из корпуса, входного и выходных каналов, вращающейся крыльчатки, установленной внутри него, и узла фиксации генератора в колонне насосно-компрессорных труб с уплотнительными элементами. Выходные каналы в дне корпуса генератора имеют резьбу для использования различных насадок с разными проходными сечениями. Расположение их и конфигурации крыльчатки выполнены таким образом, что при вращении крыльчатки под напором потока жидкости попеременно открывается полное проходное сечение только одного канала. Площадь его проходного сечения всегда меньше площади сечения входного канала. Между дном корпуса и основанием крыльчатки имеется зазор. Он заполнен рабочей жидкостью для компенсации давления этой же жидкости на лопасти крыльчатки. 2 ил.

Гидроимпульсный генератор упругих волн, состоящий из корпуса, входного и выходного каналов, вращающейся крыльчатки, установленной в корпусе, и узла фиксации генератора в колонне насосно-компрессорных труб с уплотнительными элементами, отличающийся тем, что выходные каналы в дне корпуса генератора имеют резьбу для использования различных насадок с разными проходными сечениями, а расположение их и конфигурация крыльчатки выполнены таким образом, что при вращении крыльчатки под напором потока жидкости попеременно открывается полное проходное сечение только одного канала, причем площадь его проходного сечения всегда меньше площади входного канала, а между дном корпуса и основанием крыльчатки имеется зазор, заполненный рабочей жидкостью, для компенсации давления этой же жидкости на лопасти крыльчатки.