"Устройство для проведения гидроударов на призабойную зону пласта "импульс" Советский патент 1992 года по МПК E21B43/25 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, может быть использовано для повышения нефтеотдачи пласта, а также для проведения операций освоения скважины и обеспечивает создание необходимых ударных давлений на пласт при управлении периодичностью импульсов с поверхности.

Известно устройство для воздействия на призабойную зону, выполненное в виде корпуса, в котором установлена подвижная втулка с отверстиями для прохода жидкр- сти. Устройство обеспечивает создание импульсных усилий без его подъема на поверхность.

Недостатком известного устройства является его сложность и недостаточная эффективность импульсного воздействия на пласт.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для очистки призабойной зоны скважины, выполненное в виде корпуса с радиальными каналами, установленного на колонне насосно-компрессорныхтруб. В полости корпуса установлена подвижная втулка, обеспечивающая управление перекрытием проходных каналов. Стопорение втулки в рабочем положении осуществляется замковым устройством в виде концентрических пружин, опирающихся на буртик втулки.

VI

(Ј

О 00

Существенным недостатком известной конструкции является ее низкая эффективность, так как срабатывание замкового устройства происходит по произвольному режиму, что влияет на энергию импульсного воздействия. Разбррс энергетических характеристик этого устройства существенно влияет на качество воздействия на пласт и может в отдельных случаях привести к необратимым отрицательным давлениям.

Цель изобретения - повышение эффективности путем обеспечения номинальной энергообеспеченности импульсного воздействия при обеспечении точности срабатывания замкового механизма.

Существенным отличием предлагаемого устройства является выполнение стопора в виде управляемого шарикового замка с поршневым нажимным элементом. Втулка устройства выполнена в виде стакана с кольцевой проточкой для шарикового замка с центральным проходным отверстием, в верхней части которого размещено седло для шарикового клапана.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 - то же, вариант выполнения.

Устройство выполнено в виде сборной конструкции, состоящей из корпуса 1, в теле которого установлена подвижная втулка 2. Конструктивно втулка 2 выполнена в виде стакана с радиальными окнами 3 и кольцевой проточкой 4 на наружной поверхности ее тела. Проточка 4 обеспечивает удержание втулки 2 посредством шариков 5, размещенных в отверстиях корпуса 1. Управление положением шариков 5 обеспечивается посредством кольцевого поршня 6, размещенного в корпусе и поднятого в верхнее положение торированной пружиной 7. В теле кольцевого поршня 6также имеется кольцевая проточка 8 для размещения шариков 5.

Для обеспечения работоспособности устройства в теле корпуса 1 имеются соединительные каналы 9 и радиальные каналы 10. Геометрические параметры каналов 10 выбраны из условий их совмещения с радиальными окнами 3 при нижнем положении втулки 2. В верхнем положении втулки 2 проходные каналы окна 3 и каналов 10 перекрыты и разобщают полости А и В.

Возврат втулки 2 в верхнее положение обеспечивается пружиной 11, установленной в гнезде корпуса 1.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно устройство на насос- но-компрессорных трубах опускается на забой скважины, а на поверхности

производится обвязка с насосно-крмпрес- сорными агрегатами. По результатам геофизических исследований устанавливают режим импульсной обработки и устанавливают (подбирают тип устройства) необходи- мый режим срабатывания замкового устройства.

В первоначальный период полости А и Б между собой разобщены и втулка 2 находится в крайнем верхнем положении. При достижении заданного давления импульсной обработки давление через каналы 9 передается на кольцевой поршень 6, который под воздействием давления, сжимая пружину 7, движется вниз. При достижении положения совпадения проточки 8 с зоной размещения шариков последние выдавливаются втулкой 2 в полость проточки. Это

обеспечивает разобщение втулки 2 и корпуса 1. После освобождения втулки 2 она под действием давления движется вниз, сжимая пружину 11. При достижении крайнего нижнего положения втулки 2 происходит совмещение радиальных окон 3 и радиальных каналов 10, что обеспечивает сброс жидкости из полости А в полость Б и создание импульсного, давления на призабойную зону.

После выравнивания давлений на забое втулка 2 под воздействием пружины 11 движется в верхнее положение, по достижении которого шарики 5 входят в проточку втулки 2 и стопорят ее. Кольцевой поршень 6 под

воздействием пружины 7 также движется в верхнее положение и производит запирание шарикового замка. Устройство приводится в первоначальное положение и может быть использовано повторно при управлении насосными агрегатами.

Вариант предлагаемого устройства выполнен в виде сборной конструкции, состоящей из корпуса 12, в котором подвижно

установлена втулка 13, поднятая пружиной 14, Втулка 13 выполнена в виде стакана с радиальными окнами 15 и наружной кольцевой проточкой 16 для шариков 17, образующих шариковый затвор (фиг. 2).

В нижней части этого устройства втулки 13 имеется седло 18 для шара 19. Кроме того, в теле корпуса 12 подвижно установлен кольцевой поршень 20, в теле которого также имеется проточка 21 для шариков 17.

Для обеспечения верхнего положения кольцевого поршня 20 имеется торированная пружина 22, размещенная в корпусе 12. Кроме того, в корпусе 12 имеются каналы 23 и радиальные каналы 24, сечение которых совпадает с радиальными окнами 15 припихнем положении втулки 13. Для обеспечения прохода приборов в теле корпуса 1 выполнено также осевое отверстие 25.

При эксплуатации устройство монтируется на насосно-компрессорных трубах и опускается на забой.: Устье обвязывается посредством трубопроводов с насосными агрегатами, обеспечивающими создание необходимого рабочего давления. В отличие от первого варианта устройства перво- начально шар 19 не устанавливают в устройство, что позволяет опустить через проходное отверстие необходимые приборы или провести, например кислотную обработку призабойной зоны. После проведения всех необходимых работ бросают шар 19, что обеспечивает разделение объемов А и Б.

При подаче давления и достижении необходимого напередзаданного значения происходит перемещение вниз кольцевого поршня 20. В случае достижения крайнего нижнего положения происходит совпадение проточки с положением шариков 17, которые расходятся и освобождают втулку 13. Под действием давления столба жидкости, втулка 13 движется вниз до совпадения радиальных окон 15 и радиальных каналов 24, что обеспечивает сброс жидкости из полости А в полость Б и создает ударное воздействие на пласт.

После выравнивания давлений в полостях А и Б втулка 13 под воздействием пружины 14 движется вверх и при достижении проточкой 16 положения шариков 17 происходит ее стопорение. Для запирания замкового механизма кольцевой поршень 20 также движется вверх в крайнее верхнее положение. Устройство взведено, полости А и Б опять разобщены и возможно проведе- ние повторного воздействия.

Предлагаемое устройство изготовлено в виде макетного образца и испытано. Проведение испытания показали его высокую эффективность и возможность проведения ударного воздействия после кислотной обработки пласта или других технологических операций.

Формула изобретения

1.Устройство для проведения гидроударов на призабойную зону пласта, содержащее связанный с колонной труб полый корпус с пазами и радиальными каналами, установленную в корпусе подпружиненную втулку с проточками и радиальными каналами, размещенными с возможностью совмещения с радиальными каналами корпуса и стопора , установленного в исходном положении в пазах и проточках соответственно корпуса и втулки, о тличающееся тем, что, с целью повышения эффективности за счет обеспечения достаточной энергетической емкости ударного воздействия на призабойную зону, оно снабжено подпружиненным относительно корпуса кольцевым поршнем с пазами под стопор, корпус имеет кольцевую полость, для размещения кольцевого поршня, а втулка выполнена в форме стакана, при этом надпоршневая часть кольцевой полости сообщена с внутри- трубным пространством выше подпружиненной втулки, подпоршневая - с внутритрубным пространством ниже подпружиненной втулки, и стопор выполнен в виде шарикового замка, установленного с возможностью фиксации в корпусе кольцевого поршня при осевом перемещении последнего.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что стакан выполнен с центральным проходным отверстием, в верхней части которого размещено седло для шарикового клапана.

12

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, может быть использовано для повышения нефтеотдачи пласта, а также для проведения операций освоения скважины и обеспечивает создание необходимых ударных давлений на пласт при управлении периодичностью импульсов с поверхности. Цель изобретения - повышение эффективности за счет обеспечения достаточной энергетической емкости ударного воздействия на призабойную зону. Устройство содержит корпус с радиальными каналами, связанный с колонной труб, подпружиненную втулку и стопор. Втулка выполнена в виде стакана с седлом шарикового клапана и радиальными окнами. На наружной поверхности стакана имеется проточка для шариков замка, а стопор выполнен в виде подпружиненного кольцевого поршня, установленного в корпусе и имеющего на внутренней поверхности кольцевую оторочку для шариков замка. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. w е

Редактор М.Петрова

Техред М.Моргентал

Заказ 593ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Корректор Л.Бескид