Устройство для импульсной обработки призабойных зон скважин

 

Изобретение относится к эксплуатации геотехнологических, водозаборных и нефтяных скважин и может быть использовано при отработке фильтровых зон для повышения их проницаемости. Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения высоты отрабатываемой зоны. Устройство снабжено установленной в разрядной камере (К) 2 с возможностью осевого вращения поворотной втулкой (В) 3 с геликоидальными шлицами 28 на внутренней поверхности и соединенным с нижним торцом рабочего клапана 12 геликоидальным штоком 15. Последний размещен в К 2 и установлен с возможностью взаимодействия с шлицами 28. На внутренней поверхности головной камеры 6 выполнены вертикальные шлицы 16, по которым перемещается возвратный клапан 13, оснащенный ответными вертикальными шлицами 17. Во В 3 и К 2 выполнены выхлопные окна 4 и 5 одинаковых размеров, расположенные на одном уровне. По каналу 11 рабочее тело (РТ) поступает в полость В 3. Клапан в кольце 22 перекрывают канал 9. Происходит накопление РТ в К 2. Когда давление в К 2 возврастает до рабочего, РТ воздействует на поршень 14 и В 3 поворачивается вокруг оси по шлицам 25 и 28. Происходит совмещение окон 4 и 5 и РТ воздействует на прискважинную зону. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 Е 21 В 43/26

t (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЛ

0

ГосудАРст енне и нс митет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ПНРЫТИЯМ

ПРИ Гннт СССР

М А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4435510/23-03 (22) 03.06.88 (46) 30.03.90. Бюл. 8 12 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Е.Г.фонберштейн, С.П.Экомасов, О.В.Подмарков и А.С.Якубович (53) 622.234 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 713988, кл. Е 21 В "3/26, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 4t23956/23-03, кл. Е 21 В 43/26, .1987. (54) УстРОЙстВО ДлЯ импУлбснОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНЫХ ЗОН СКВАЖИН (57) Изобретение относится к эксплуатации геотехнологических,водозаборных и нефтяных скважин и м.б. использовано при отработке фильтровых зон для повышения их проницаемости.

Цель изобретения — повышение производительности за счет увеличения высоты отрабатываемой зоны. Устройство снабжено установленной в разрядной камере (К) 2 с возможностью осевого вращения поворотной втулкой (В) 3 с геликоидальными шлицами 28 на внутренней поверхности и соединенным с нижним торцом рабочего клапана 12 геликоидальным штоком 15. Последний размещен в К 2 и установлен с возможностью взаимодействия с шлицами 28.

На внутренней поверхности головной камеры 6 выполнены вертикальные шлицы 16, по которым перемещается возвратный клапан 13, оснащенный ответными .вертикальными шлицами 17, Во

В 3 и К 2 выполнены выхлопные окна

4 и 5 одинаковых размеров, расположенные на одном уровне. По каналу 11 рабочее тело (PT) поступает в полость

„.80„„1553659 А 1 г

В 3. Клапан в кольце 22 перекрывает канал 9. Происходит накопление PT в К 2. Когда давление в К 2 возрастает до рабочего, PT воздействует на поршень 14 и В .3 поворачивается вокруг оси по шлицам 25 и 28. Происходит совмещение окон 4 и 5 и PT воздействует на прискважинную зону.

1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к эксплуатации геотехнологических„ водозаборных и нефтяных скважин и может быть использовано при обработке фильтровальных зон для повышения их проницаемости.

Целью изобретения является повышение производительности устройства за счет увеличения высоты обрабатыва- 10 емой эоны.

На Фиг. 1 (левая часть) изображен предложенный импульсный источник во времени полного закрытия выхлопных

1, окон; на фиг. 1 (правая часть)

,импульсный источник в момент полного открытия выхлопных окон„ на Фиг. 2 разрез А-А на фиг, 1 (в момент полного открытия выхлопных окон); на Фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 (в мо мент полного закрытия выхлопных окон), Устройство содержит корпус 1, раз; рядную камеру 2 с поворотной втул кой 3 и выхлопными окнами 4 в разряд ной камере 2 и выхлопными окнами 5

; в поворотной втулке „, головную ка»

, меру 6 с подводящим каналом 7. В корпусе 1 выполнены осевые отверстия 8 и 9, в которых размещен шток 10 с центральным каналом 11, оборудованный рабочим клапаном t2„ и возвратным клапаном 13, поршнем 14 я жестко соединенным с ним геликоидаг ьным што, ком 15. На внутренней поверхности головной камеры 6 выпогнены вертикальные шлицы 16, по которым перемещает35 ся возвратныи клапан 13, оснащенный ( ответными вертикальными шпицами 17, Головная камера 6 прйсоединяется к корпусу I посредством резьбового сое40 динения 18 и имеет уплотнительное резиновое кольцо 19. Шток 10 с центральным канаггом 11 перемещается по осевому отверстию 8 корпуса 1 и уплотняется резиновым кольцом 20, обеспечивающим изоляцию внутренней полости головной камеры 6 от поршневого цилиндра 21. Рабочий клапан уплотняется сальниковым кольцом 22, Седло поршня 14 соединено с наружной средой обратным клапаном 23 и кана50 лом 24. Возвратный клапан 13 с вертикальными шлицами 17, шток 10, поршень

14, рабочий клапан 12, геликоидальный шток 15 со шлицами 25 жестко соединяются в единую конструкцию и имеют общий центральный канал 11.

Разрядная камера 2 соединяется с корпусом 1 резьбовым соединением 26 с уплотнительным резиновым кольцом 19.

На боковой поверхности разрядной камеры 2 выполнены выхлопные окна 4 (расположенные, например, под углом

90 в радиальном. направлении) . Внутри разрядной камеры 2 расположена поворотная втулка 3 на подшипниках 27 и геликоидальных шлицах 28, находящихся в постоянном зацеплении со шлицами 25 штока 15, на боковой поверхности которой выполнены выхлопные окна 5 одинаковых размеров и одинаково расположенные с окнами 4 разрядной камеры 2. Между окнами 4 и 5 располагаются уплотнения 29, изолирующие полость разрядной камеры 2 от наружной среды во время заполнения ее рабочим телом. Центральный канал 11 служит для прохода рабочего тела из камеры 6 в камеру 2. Рабочее тело подводится пс маги тральному шлангу через отверстие 7.

Устройство работает следующим .образом.

На основе анализа физико-механического состояния обрабатываемых сква>кин определяют необходимые параметры импульсов давления (амплитуду, длительность и частоту воздействий), генерируемых предлагаемым устройством. В соответствии с этим устанавливают эффективный объем разрядной камеры 2 и давление рабочего тела.

flo магистральному шлангу через подводящий канал 7 в головной камере

6 и центральный канал 11 рабочее тело подают в разрядную камеру 2. При этом сначала происходит заполнение головной камеры 6 рабочим телом, воздействующим на возвратный клапан 13, перемещая его в крайнее нижнее положение, Одновременно перемещаются соединенные в жесткую конструкцию возвратный клапан 13, шток il0, поршень рабочий клапан 12, геликоидальный шток 15, по шлицам которого проворачивается поворотная втулка 3, закрывая выхлопные окна 4. По централь" ному каналу 11 рабочее тело поступает в полость поворотной втулки 3. Рабочий клапан, уплотняясь в сальниковом кольце 22„ перекрывает осевой канал 9, исключая воздействие рабочего тела, накапливаемого в разрядной камере 2, на поршень до тех пор, пока давление в камере 2 не достигнет необходимой для эффективной обработки фильтровой зоны скважины величины, 1553659

Иэ-под поршня 13 через канал 24 и обратный клапан 23 выходит в окружающую среду (выдавливается) рабочее тело, не создавая тем самым воздушной подушки и нежелательного торможе" ния, Когда давление рабочего тела в разрядной камере 2 возрастает настоль-1п ко, что сила, действующая на рабочий клапан 12, начинает превышать силу, действующую на возвратный клапан 13, так как площадь возвратного клапана

l3 предусматривается меньше площади рабочего клапана 12, шток 10 начинает медленно перемещаться вверх в осевых отверстиях 8 и 9. Как только рабочий клапан 12 при движении вверх минует сальниковое кольцо 22, рабо- 2п чее тело начинает воздействовать на поршень 14. Сила, направленная вверх, резко возрастает, так как площадь поршня в полтора-два раза может превышать площадь возвратного клапана, 25 при этом поворотная втулка 3 проворачивается вокруг оси по геликоидальным шлицам 25 и 28 на подшипнике 27 и при достижении максимальной скорости происходит резкое открытие вы- ЗО хлопных окон 4 разрядной камеры 2 при совмещении выхлопных окон 5 поворотной втулки 3. Давление рабочего тела в разрядной камере 2 резко падает, а в головной камере 6 уменьшается незначительно. Происходит резкое перемещение возвратного клапана 13 вместе с деталями 12,10,14,15 в крайнее нижнее положение, выхлопные окна

4 разрядной камеры 2 резко закрывают- ф0 ся, происходит следующее заполнение полости поворотной втулки 3 рабочим телом. Цикл повторяется необходимое количество раз. Для прекращения воэдействия перестают подавать рабочее тело по магистральному шлангу.

Формула изобретения

Устройство для импульсной обра- ботки призабойных зон скважин, содержащее разрядную с выхлопными окнами и головную камеры и корпус, в котором расположен шток с осевым каналом, рабочим клапаном и установленным в головной камере возвратным клапаном, с ò ë è ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности эа с- ет увеличения высоты обрабатываемой эоны. оно снабжено установленной в разрядной камере с возможностью вращения вокруг продольной оси устройства поворотной втулкой с геликоидальными шлицами на внутренней поверхности и соединенным с нижним торцом рабочего клапана геликоидальныи штоком, установленным в разрядной камере с возможностью взаимодействия с геликоидальными шлицами поворотной втулки, шток снабжен поршнем, установленным над рабочим клапаном, а выхлопные окна выполнены одинакового размера в боковых поверхностях поворотной втулки и разрядной камеры и расположены на одном уровне, при этом головная камера выполнена с вертикальными шлицами на внутренней поверхности, возвратный клапан выполнен с ответными шлицами и установлен с возможностью взаимодействия ответных шлицов с вертикальными шлицами головной камеры.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы эа счет обеспечения быстрого и полного закрытия выхлопных окон, корпус выполнен с каналом, сообщающим полость, под нижним торцом поршня с внешней средой и снабженным обратным клапаном.

1553Б59

А=А ф

Ф08. Я

4-А

Составитель В.Петрищев

Редактор М. Бандура Техред д, герд окова Корректор В.Кабаций

Заказ 441 Тираж 478 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"., г. Ужгород, ул. Гагарина,10(

Устройство для импульсной обработки призабойных зон скважин Устройство для импульсной обработки призабойных зон скважин Устройство для импульсной обработки призабойных зон скважин Устройство для импульсной обработки призабойных зон скважин 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности

Изобретение относится к горной нефтедобывающей промышленности

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подготовке продуктивных горизонтов с помощью горизонтальных гидроразрывов, например, при выщелачивании полезных ископаемых

Изобретение относится к пакерным устройствам для воздействия на пласт при исследовании скважин в процессе их бурения и испытания

Изобретение относится к способам извлечения глубинного тепла земли и м.б

Изобретение относится к физикохимическим методам повьшения нефтеотдачи пластов путем искусственного создания трещин в призабойной зоне и м.б

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам воздействия на продуктивный пласт давлением пороховых газов с целью повышения добычи нефти и газа за счет повышения фильтрационных характеристик горных пород и очистки прискважинной зоны пласта от накопившихся во время предыдущей эксплуатации скважины асфальто-смоло-парафинистых отложений, продуктов химических реакций, песчано-глинистых частиц и т.п

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к способам получения множественных разрывов в стволе буровой скважины

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для термогазохимического и силового воздействия на призабойную зону продуктивного пласта давлением продуктов горения

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности, к технологическим составам, используемым при заканчивании скважин, их капитальном ремонте в качестве жидкости глушения, перфорационной среды, жидкости гидроразрыва и песконосителя, а также в качестве вязкоупругого разделителя при цементировании скважин
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам приготовления эмульсий для гидравлического разрыва пласта

Изобретение относится к устройствам для гидроразрыва пласта и может найти применение в нефтедобывающей промышленности

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при изменении фильтрационных характеристик пластов при проведении гидроразрывов
Наверх