Скважинное термоакустическое устройство Советский патент 1984 года по МПК E21B43/24 

00 CD Изобретение относится к устройс вам, предназначенным для использова ния в нефтяной и газовой промьшшенности, в частности для воздействия на призабойную зону нефтяных и газо Btix скважин. Известно скважинное термоакустическое устройство, которое предназначено для термоакустического возде ствия, представляющее собой электро нагреватель, сочлененный с широкополосным акустическим излучателем ti Недостатком этого устройства являются нетермостойкость и плохая герметизация узла кабельного ввода, а также несфокусированность акустического поля в пределах теплового поля. Известно также скважинное термо- акустическое устройство, которое содержит акустический излучатель и свя занный с HffM электронагреватель с клеммной камерой L2. Недостатком известного устройства является то, что оно генерирует кол бания малой интенсивности, имеющие направление распространения главным образом вдоль ствола скважины {для термоакустического воздействия на призабойную зону направление колеба .НИИ должно быть перпендикулярно к оси скважины). Кроме того, устройст генерирует низкочастотные (до 100 Гц колебания, которые не создают эффек та термоакустического воздействия (увеличение эффективности теплопроводности пласта), оно не содержит элементов, фокусирующих акустически колебания и, следовательно, не позволяет фокусировать тейповое поле, причем из-за наличия движущихся час тей и необходимости их герметизации надежность устройства невысока, а с увеличением внутрискважинного давления акустические характеристик устройства ухудшаются из-за демпфирующего воздействия скважинной жидкости, из-за продольных колебаний скваткинного столба жидкости часть тепла переносится вверх, что ухудшает температурные условия .работы кабеля. Таким образом, известное устройство не позволяет создать термоакус тическое поле с высокой интенсивностью и распространяющееся в ра диальном направлении. Цель изобретения - повьпление эф 1фективности работы устро.йства. Поставленная цель достигается тем, что акустический излучатель днабжен установленными в полости корпуса по его концам акустическими демпферами и размещенными ке;вду ними секциями источника ультразвуковых колебаний с коаксиально расположенными внутри них акустическими отражателями, причем между секциями установлены разделительные втулки, и корпус акустического излучателя заполнен термостойким компаундом. На чертеже изображено устройство, общий вид. Устройство содержит электронагреватель 1, соединенный через герметичную клеммную камеру 2 с теплоотдающей оребренной трубой 3. Внутри втулки 3 размещены термостойкие электропроводники 4, по которым производится подвод электроэнергии к электронагревателю 1. Втулку 3 с помощью резьбовых переводников 5 электрически и механически сочленяют с корпусом акустического излучателя 6. Внутри корпуса 6 на его оси размещены секции источника ультразвуковых колебаний 7, выполненные из сплава типа пермендюр и создающие ультразвуковые колебания в диапазоне частот от 5 до 30 кГц, которые распространяются в радиальном направлении, причем интенсивность колебаний может достигать 5-10 Вт/см, акустические отражатели 8, служащие для увеличения акустического КПД в радиальном направлении, акустические демпферы 9, обеспечивающие надежное электрическое и механическое сочленение с неподвижными электронагревателем 1 и выше расположенной колонной труб (не показана) и разделительные втулки 10, позволяющие изменять ширину диаграммы направленности акустического поля. Гайки 11 стягивают детали, находящиеся в корпусе 6, в единый пакет. Электрическое соединение излучателя и электронагревателя 1 с многожильным кабелем 12 осуществляется электропроводниками 13 и 14 через термостойкие геометричные разъемы 15. Внутренняя полость корпуса 6 заполняется под давлением термостойким компаундом 16 о Устройство работает следующим образом. Энергия от наземного ультразвукового генератора по кабелю 12, по электропроводникам 13 и 14 подается

310861

через разъемы 15 к электронагревателю 1 и излучающим секциям 7. В последних создаются акустические колебания за счет изменения радиальных размеров секций 7, изготовленных из магнитострикционного материала, под действием переменного магнитного поля, возникающего в обмотках секций источника ультразвуковых колебаний, причем направление и диаграмма ю направленности акустического поля регулируется отражателями 8 и разде314

лительными втулками 10. Совмещение теплового поля, генерируемого электронагревателем, и акустического поля приводит к возникновению эффекта многократного повьшения эффективной

.температуропроводности пласта в зоне обработки.

Технико-экономическая эффективность заключается в увеличении проницаемости призабойной зоны, что обеспечивает увеличение притока нефти.

СКВАЖИННОЕ ТЕРМОАКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее акустический излучатель и связанный с ним нагреватель с клеммной камерой, о т л и,чающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства, акустический излучатель снабжен установленными в полости корпуса по его концам акустическими демпферами и размещенными между ними секциями источника ультразвуковых колебаний с коаксиально расположенны-. ми внутри них акустическими отражателями, причем между секциями установлены разделительные втулки, и корпус i акустического излучателя заполнен (Л термостойким компаундом.