УСТАНОВКА ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРОДУКТИВНЫЙ ПЛАСТ Российский патент 2013 года по МПК E21B28/00 E21B43/25 

Изобретение относится к области интенсификации добычи нефти сейсмическими воздействиями на месторождениях, эксплуатируемых скважинным способом.

Известно устройство для ударно-волнового воздействия на углеводородосодержащий пласт по патенту РФ №2067154, МПК E21B 28/00, опубл. 27.09.1996 (1 вариант), включающая зафиксированный в обсадной колонне рабочий орган и боек, соединенный с приводом гибкой нерастяжимой связью. На рабочем органе установлен согласующий узел, снабженный центраторами, на котором жестко закреплено направление, выполненное в виде полого цилиндра, во внутренней полости которого расположен с возможностью продольного перемещения боек, а в нижней части направления выполнены сквозные отверстия.

Недостатками данного устройства является то, что оно имеет энергетические потери за счет применения длинных механических волноводов, при этом за счет фиксации рабочего органа в обсадной колонне нефтяную скважину приходится выводить из эксплуатации.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению по технической сущности и совокупности существующих признаков является установка для импульсного воздействия на залежь (патент РФ №2140533, МПК E21B 43/25, E21B 28/00, опубл. 27.10.1999), включающая установленную в скважине колонну насосно-компрессорных труб с цилиндром, размещенный в цилиндре плунжер с обратным клапаном и станок-качалку, связанный колонной штанг с плунжером так, что в верхней точке хода плунжера обеспечивается сообщение полости цилиндра с полостью колонны насосно-компрессорных труб. Установка снабжена заглушкой, установленной соосно с возможностью возвратно-поступательного движения на цилиндре или в его полости и контактирующей непосредственно с жидкостью в скважине.

Недостатками данной установки является то, что за счет непосредственного контакта заглушки с жидкостью в скважине она имеет большие энергетические потери при передаче импульсов давления через газосодержащую жидкость от установки до зоны перфорации нефтяного пласта, при этом установка за счет сообщения полости цилиндра с полостью колонны насосно-компрессорных труб не имеет возможности откачки жидкости, следовательно, нефтяную скважину приходится выводить из эксплуатации.

Техническая задача - повышение эффективности работы установки за счет сокращения потерь при передаче импульса до продуктивного пласта при одновременной откачке жидкости.

Поставленная техническая задача решается тем, что в установке для импульсного воздействия на продуктивный пласт, включающей колонну насосно-компрессорных труб с присоединенным к ней цилиндром и размещенный в цилиндре плунжер со сквозным внутренним каналом и установленным на нижнем конце нагнетательным клапаном, при этом в стенках цилиндра выполнены радиальные окна с возможностью открытия в верхней точке хода плунжера, согласно техническому решению внизу цилиндра установлен излучатель с возможностью возвратно-поступательного движения и соединенный с механическим волноводом, а радиальные окна выполнены на расстоянии от нижнего торца цилиндра, меньшем, чем длина плунжера.

Снабжение установки излучателем, установленным с возможностью возвратно-поступательного движения и соединенным с механическим волноводом, в совокупности с предлагаемым расположением радиальных окон обеспечивает генерирование импульса за счет использования энергии столба жидкости, заполняющей скважину, и передачу его непосредственно в продуктивный пласт при одновременной откачке жидкости на поверхность, что позволяет не выводить скважину из эксплуатации, а создание импульса в непосредственной близости от пласта и его передача в продуктивный пласт по механическому волноводу существенно снижает потери энергии, чем при передаче через столб жидкости, содержащей большое количество газа, как в прототипе. Возвратно-поступательное движение излучателя обеспечивает эффективную передачу генерируемого импульса через механический волновод в продуктивный пласт.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения и чертежом, где представлена установка для импульсного воздействия на продуктивный пласт.

Предлагаемая установка для импульсного воздействия на продуктивный пласт включает размещенную в скважине 1 колонну насосно-компрессорных труб 2 и присоединенный к ней цилиндр 3, в стенках которого выполнены радиальные окна 4 с возможностью открытия в верхней точке хода плунжера 5. Внизу цилиндра 3 установлен излучатель 6 с возможностью возвратно-поступательного движения, соединенный с механическим волноводом 7, нижний конец которого погружен в продуктивный пласт 8. Внутри цилиндра 3 размещен плунжер 5 со сквозным внутренним каналом 9, снабженный установленным на нижнем конце нагнетательным клапаном 10. Плунжер 5 соединен штангами 11 с поверхностным приводом возвратно-поступательного типа (например, станком-качалкой).

Предлагаемая установка для импульсного воздействия на продуктивный пласт работает следующим образом. Установку размещают в заполненной жидкостью скважине 1, плунжер 5 соединяют штангами 11 со станком-качалкой. В исходном состоянии плунжер 5 находится в крайнем нижнем положении, перекрывая собой, радиальные окна 4, нагнетательный клапан 10 закрыт.

При движении плунжера 5 вверх жидкость из надплунжерного пространства вытесняется в выкидную линию и за счет образовавшегося разряжения в подплунжерной камере происходит понижение давления. При достижении нижним концом плунжера 5 радиальных окон 4 происходит их открытие при пониженном давлении в подплунжерной камере по сравнению с давлением межтрубного пространства. Жидкость из межтрубного пространства устремляется в зону пониженного давления (подплунжерное пространство), т.е. происходит гидроудар, создающий импульс давления, который воздействует на излучатель 6, совершающий возвратно-поступательное движение, а возникшая при этом сила через механический волновод 7 передается в продуктивный пласт.

После достижения плунжером 5 крайнего верхнего положения начинается его движение вниз. При движении плунжера 5 вниз нагнетательный клапан 10 открывается и жидкость из подплунжерной камеры вытесняется в надплунжерное пространство по сквозному внутреннему каналу 9.

Далее цикл повторяется.

Изобретение относится к области интенсификации добычи нефти сейсмическими воздействиями на месторождениях, эксплуатируемых скважинным способом. Установка включает колонну насосно-компрессорных труб с присоединенным к ней цилиндром и размещенный в цилиндре плунжер со сквозным внутренним каналом и установленным на нижнем конце нагнетательным клапаном. В стенках цилиндра выполнены радиальные окна с возможностью открытия в верхней точке хода плунжера. Внизу цилиндра установлен излучатель с возможностью возвратно-поступательного движения и соединенный с механическим волноводом. Радиальные окна выполнены на расстоянии от нижнего торца цилиндра, меньшем, чем длина плунжера. Повышается эффективность работы установки за счет сокращения потерь при передаче импульса до продуктивного пласта при одновременной откачке жидкости. 1 ил.

Установка для импульсного воздействия на продуктивный пласт, включающая колонну насосно-компрессорных труб с присоединенным к ней цилиндром и размещенный в цилиндре плунжер со сквозным внутренним каналом и установленным на нижнем конце нагнетательным клапаном, при этом в стенках цилиндра выполнены радиальные окна с возможностью открытия в верхней точке хода плунжера, отличающаяся тем, что она снабжена установленным внизу цилиндра излучателем с возможностью возвратно-поступательного движения и соединенным с механическим волноводом, а радиальные окна выполнены на расстоянии от нижнего торца цилиндра меньшем, чем длина плунжера.