УСТРОЙСТВО для ИМПУЛЬСНОЙ ЗАКАЧКИ жидкостив СКВАЖИНУ Советский патент 1966 года по МПК E21B43/18 

Известны устройства для осуществления импульсной закачки воды в скважину, выполненные в виде расположенного на устье нагнетательной скважины прерывателя, представляющего собой систему камер с норшнями и клананной группой.

Особенностью описываемого устройства является то, что оно выполнено в виде установленного в зоне поглощающего пласта цилиндрического корпуса с радиальными каналами, перекрытыми в исходном полол-сении подпружиненным порщнем с центральным каналом для штока фигзфпого сечения и каналом (или несколькими нредохранительными осевыми каналами),который снабжен размещенным на его верхнем торце золотником. Последний представляет собой втулку с несколькими выступающими сегментами по числу периферийных каналов и с винтовой канавкой на поверхности центрального канала, в которую входят концы щтифта, установленного в штоке. Такое выполнение устройства позволяет максимально использовать импульсы давления и ликвидировать потери при их передаче с поверхности к пласту. Уменьщепие импульсов, передаваемых по трубам к пласту можно устранить, применив предлагаемое забойное устройство, позволяющее прерывать поток жидкости и использовать возникший при этом эффект гидравлического удара для увеличения приемистости скважины. Применение забойного варианта устройства позволяет использовать вышеприведенный эффект с минимальными гидравлическими потерями.

На фиг. изображено описываемое устройство; на фиг. 2 - схема установки устройства в скважине; на фиг. 3 - схема осуществления операции закачки.

Устройство состоит из цилиндра }, в котором перемещается пружипа 2 и порщень 3, имеющий в теле продольные каналы а, перекрываемые клапаном-золотником 4. Последний расположен в седле поршня и имеет на своей внутренней поверхности винтовую направляющую канаву, по которой перемещается о:тифт 5. Это позволяет при возвратно-поступателыюм движении поршня поворачиваться золотнику по винтовой линии, перекрывая каналы а поршня в его крайне верхнем положении и открывая их в крайне нижнем положении его.

Через поршень и золотник проходит шток 6 с квадратным сечением на нижнем конце для предотвращения поворота поршня относительно штока. На боковой поверхности цилиндра имеются перепускные окна б, перекрываемые в открываемые поршнем при перемещении его в цилиндре. Каналы сообщают внутреннюю полость устройства с внешней областью. Ход штока ограничивается в верхнем и нижнем

положениях соответственно верхним и нижним упорами.

Устройство спускают в скважину на насосно-компрессорных трубах и устанавливают в заданном интервале. Для защиты обсадной колонны от воздействия высокого давления над устройством устанавливают пакер.

Устройство работает следующим образом.

По насосно-кодшрессорным трубам подают жидкость к устройству. Под действием давления жидкости поршень с перекрытыми каналами а перемещается вниз, открывая при этом перепускные окна б, через которые происходит закачка жидкости в пласт. При перемещении порщня вниз золотник 4, поворачиваясь на щтифте 5 по винтовой направляющей канавке, открывает каналы а порщня и жидкость свободно перетекает через порщень.

Под действием пружины 2 поршень возвращается в верхнее положение, при этом золотник 4 перекрывает каналы а поршня. Происходит гидравлический удар, порщень идет вниз, открывая перепускные окна б, через которые и передается высокое давление к рабочему пласту. Процесс происходит автоматически, периодически повторяясь.

Регулирзя параметры (расход и давление) закачиваемой жидкости и подобрав соответствующий типоразмер пружин, можно настроить систему на резонанс, при которому процесс закачки жидкости будет наиболее эффективным. Для обеспечения продолжительной непрерывной и надежной работы в коррозионной среде (какой является закачиваемая жидкость) все детали устройства должны быть выполнены из антикоррозийных материалов. Предлагаемое устройство может быть применено и для импульсной закачки воды в два пласта одной скважины (см. фиг. 3). В этом случае между пластами устанавливают второй пакер. Жидкость под повышенным давлением подается в верхний пласт, заключенный между двумя пакерами, а под низким давлением - в нижний пласт.

Предмет изобретения

Устройство для импульсной закачки жидкости в скважину, отличающееся тем, что, с целью максимального использования импульсов давления и ликвидации потерь при их передаче с поверхности к пласту, оно выполнено в виде установленного в зоне поглощающего пласта цилиндрического корпуса с радиальными каналами, перекрытыми в исходном положении подпружиненным порщнем с центральным каналом для щтока фигурного сечения и каналом (или несколькими периферийными осевыми каналами), который снабжен размещенным на его верхнем торце золотником, представляющим собой втулку с несколькими выступающими сегментами по числу периферийных каналов и с винтовой канавкой на поверхности центрального канала, в которую входят концы штифта, установленного в штоке.

Pi/e 2