Устройство для импульсной обработки призабойной зоны скважины

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ , включанщее полый корпус с крьппкой, образующие камеру высокого давления, установленные в корпусе верхнюю и нижнюю диафрагмы с осевыг ми каналами, в которых установлен шток с клапаном для перекрытия верхней диафрагмы и упорным диском с пневмопружиной и уплотнением для перекрытия нижней, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обработки путем увеличения длительности импульса, ч устройство снабжено установленным в корпусе над диафрагмами подвижным в осевом направлении поршнем с верхним и нижним ограничителями его перемещения и обратными клапанами, а в корпусе выполнен продольный канал для сообщения над1 1оршневой полости между ограничителями со скважинным пространством, при этом поршень установлен с возможностью перекрытия продольного канала корпуса, а обратные клапаны установлены в корпусе мелйу нижним упором и верхней диаф (Л рагмой. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что оно снабжено установленными в крышке выхлопным клапаном с трубкой, впускным клапаном соединенным с блоком управления и свечой зажигания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5!)4 Е 21 В 43 25

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3627490/22-03 (22) 21. 07. 83 (46) 30.07.85. Бюл. М 28 (72) Е.Г.Фонберштейн, С.П.Экомасов, А.А.Лебедев и О.В.Подмарков (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 622.245.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 490915, кл. E 03 В 3/18, 1973.

Авторское свидетельство СССР

В 638689, кл. E 03 В 3/18, 1976. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ HMIIYJIbCНОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ, включающее полый корпус с крьппкой, образующие камеру высокого давления, установленные в корпусе верхнюю и нижнюю диафрагмы с осевыми каналами, в которых установлен шток с клапаном для перекрытия верхней диафрагмы и упорным диском с пневмопружиной и уплотнением для перекрытия нижней, о т л и ч а ю—

„„Я0„„1 0126 А щ е е с я тем, что, с целью повьппения эффективности обработки путем увеличения длительности импульса, устройство снабжено установленным в корпусе над диафрагмами подвижным в осевом направлении поршнем с верхним и нижним ограничителями его перемещения и обратными клапанами, а в корпусе выполнен продольный канал для сообщения надпоршневой полости между ограничителями со скважинным пространством, при этом поршень установлен с возможностью перекрытия продольного канала корпуса, а обратные клапаны установлены в корпусе между нижним упором и верхней диафрагмой.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено установленными в крьппке выхлопным клапаном с трубкой, впускньа4 клапаном соединенным с блоком управления и свечой зажигания.

11701?6

Изобретение относится к эксплуатации буровых скважин и может быть использовано для воздействия на призабойную зону скважины и для очистки фильтров. 5

Целью изобретения является повы. шение эффективности обработки путем увеличения длительности импульса.

На фиг. 1 изображено устройство, разрез А-А на фиг. 2, на фиг. 2— разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1, крышку 2, образующие камеру высокого давления, например, камеру 3 сгорания, расположенную внутри цилиндри- 15 ческого корпуса.

В крышку 2 вмонтированы свеча 4 зажигания, управляемый выхлопной клапан 5 и впускной клапан 6, жест-ко соединенный с блоком ? управле- 2Р ния, который связан тросом 8 и кабелем 9 с расположенными на поверхности лебедкой и пультом управления соответственно. В корпусе установлены две диафрагмы: верхняя 10, с осе- 25 вым отверстием 11 и нижняя 12 с осевым отверстием 13. В осевых каналах установлен клапан 14 со штоком

15 и упорным диском 16 с резиновым кольцом 17 и пневмопружиной 18, за- Зр ключенной между днищем 19 и тягами

20, соединяющими днище 19 с корпусом 1. Устройство содержит также кольцевые ограничители (верхний 21 и нижний 22), разделяющие корпус на камеру 3 сгорания, рабствуй цилиндр 23 и камеру 24 нагнетания, поршень 25, расположенный между ограничителями его перемещения в рабочем цилиндре 23, выполненные íà 4р боковой поверхности камеры нагнетания 24 радиальные отверстия 26, оборудованные клапанами и выполненные в теле корпуса 1 вдоль его образующей, каналы 27 и трубку 28.

Устройство работает следующим образ ом.

Перед спуском устройства в скважину в пневмопружину закачивают сжатый воздух под давлением, иревышающим гидростатическое в призабойной зоне. Затем на тросе 8 устройство опускают на необходимую глубину и по кабелю 9 подают сигнал в блок

7 управления на начало рабочего цикла. При этом открывают выхлопной . клапан 5, поршень 25 под действием гидростатического давления движется вверх цо упора в верхний ограничитель 21, по впускному клапану 6 подают горючую смесь в камеру 3 сгорания, и по окончании продувки камеры 3 сгорания закрывают выхлопной клапан 5 и камеру сгорания заполняют горючей смесью до давления, равного гидростатическому. От свечи 4 зажигания горючую смесь поджигают.

Давление в камере, 3 сгорания возрастает и через поршень 25 передается жидкости, заполняющей поршневое пространство. В результате жидкость истекает по каналам в призабойную зону 29, причем истекающие струи генерируют ударную волну давления с амплитудой, равной амплитуде волн продуктов сгорания горючих смесей в камере сгорания, длительность которых определяется временем движения поршня 25 до перекрытия продольных каналов 27, тем самым повышается энергия и разрушительная сила первого импульса давления, что приводит к активному трещинообразованию в кольматанте. В результате истечения жидкости по каналам 27 поршень 25 опускается и перекрывает каналы 27. Далее давление жидкости, превышающее давление сжатого воздуха в пневмопружине, сжимает ее, и жидкость истекает в кольцевой зазор между упорным диском 16 и резиновым кольцом 17. Однако при движении вниз упорного диска 16 опускается и клапан 14, жестко соединенный с упорным диском 16 и штоком 15, и перекрывает осевое отверстие 11 в диафрагме

10. Давление над упорным диском 16: падает, и пневмопружина 18 возвращает клапан 14 со штоком 15 и упорным диском 16 в исходное положение. Через открытое осевое отверстие 11 в диафрагме 10 жидкость вновь давит на упорный диск 16 и перемещает его вниз вместе с клапаном 14, перекрывающим отверстие 11. Таким образом из кольцевого зазора между упорным диском 16 и резиновым кольцом 17 периодически истекают струи жидкости, генерирующие волны давления, которые воздействуют на кольматант в призабойной зоне 29 скважины. Вследствие того, что кольматант ослаблен трещинами после воздействия волны с высокой амплитудой, образованной при истечении жидкости по каналам 27, процесс дальнейшего его разрушения

Составитель Н. Кепке

Редактор Л.Веселовская Техред О.Неце Корректор И.Похо

Заказ 4682/29 Тирах 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 t волнами меньшей амплитуды происходит более эффективно. После того как давление продуктов сгорания сравняется с гидростатическим, открывают выхлопной клапан 5, и поршень 25 под действием гидростатического давления жидкости в корпусе, сообщенном посредством радиальных отверстий 26, оборудованных обратными клапанами, с призабойной зоной скважины, поднимается. Для того, чтобы поршень

25 достиг верхнего кольцевого пояска

170126 . 4

21, необходимо обеспечить разность глубин между кольцевым пояскам 21 и верхним торцом трубки 28, достаточную для создания на поршне 25 гидростатического давления, необходимого для его подъема. Указанная разность глубин достигается с помощью трубки

28, длина которой определяется из условия равновесия поршня 25 под действием силы его веса, гицростатического давления и поверхностного натяжения воды на ее торце.