Скважинный вибратор

 

Изобретение позволяет повысить эффективность возбуждения скважин, снизить расход промывочной жидкости и улучшить условия запуска вибратора. Скважинный вибратор содержит корпус 1 с установленным в нем стволом 2 с щелевыми прорезями 3, выполненными под углом к их образующей , и цилиндрическим отверстием 4 в его нижней части и расположенный на подшипниках 5 золотник 6 с щелевыми прорезями 7, выполненными под углом к образующей и в противоположном направлении к щелевым прорезям ствола. Ствол вибратора установлен на подшипниках 5, которые выполнены конусными. 2 ил.

ССНО3 С0ВЕТС КИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((() (si)s Е 21 В 43/1S

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (54) СКВАЖИННЫЙ ВИБРАТОР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4865221/03 (22) 10,09.90 (46) 30.10;92. Бал. hL 40 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) M. B. Шильников, А. К. Ягафаров и В. Н, Нестеров (563 Авторское свидетельство СССР

М 436149, кл. Е 21 В 43/00, 1974.

Гадиев С. M. Использование вибрации в добыче нефти, M.: Недра, 1977. (57) Изобретение позволяет повысить эффективность возбуждения скважин, снизить

- расход промывочной жидкости и улучшить условия запуска вибратора. Скважинный вибратор содержит корпус 1 с установленным в нем стволом 2 с щелевыми прорезями

3, выполненными под углом к их образующей, и цилиндрическим отверстием 4 в его нижней части и расположенный на подшипниках 5 золотник 6 с щелевыми прорезями

7, выполненными под углом к образующей и в противоположном направлении к щелевым прорезям ствола. Ствол вибратора установлен на подшипниках 5, которые выполнены конусными. 2 ил.

1772345

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для возбуждения скважин.

Известен гидравлический вибратор, содержащий корпус с окнами, ствол с концентрично размещенными относительно него золотником, выполненным с каналами, и опоры. Кроме того, вибратор снабжен втулкой с каналами, размещенной над.золотником и числом каналов втулки меньше числа каналов золотника, Известен также скважинный вибратор, содержащий корпус с установленным в нем стволом с щелевыми прорезями, выполненными под углом к их образующей и цилиндрическим отверстием в его нижней части, и установленный на подшипниках золотник с щелевыми прорезями, выполненными под углом к образующей и в противоположном направлении к щелевым прорезям ствола.

Недостатком такого вибратора является то, что для проведения качественной обработки призабойной зоны пласта (ПЗП) с помощью скважинных гидродинамических генераторов колебаний давления необходимо поддерживать оптимальный режим работы, который задается оптимальным расходом рабочей жидкости (воды).

Оптимальный (резонансный) режим работы гидравлического вибратора типа ГВЗ108 достигается при расходе рабочей жидкости 24 — 26 л/с, который установлен в процессе промысловых испытаний. Для создания такого расхода необходимо. иметь 3 — 4 насосных агрегата.

При наличии одного насосного агрегата типа ЦА-320, при производительности рабочей жидкости, которую он может развить (8 — 10 л/c), вибратор ГВЗ-108 не может выйти на оптимальный режим работы. При этом расходе величина создаваемых гидравлических импульсов(амплитуда давления, частота следования импульсов) недостаточна для возбуждения пласта.

Так, с увеличением расхода жидкости от

5 до 25 л/с для ГВЗ-108 амплитуда давления увеличивается от 0,8 до 15 МПа. При дальнейшем увеличении расхода величина амплитуды давления гидродинамических импульсов снижается. Соответственно в зависимости от расхода частота гидравлических импульсов меняется от 35 — 40 дь 200 — 500 Гц. Обеспечение заданного расхода рабочей жидкости имеет важное значение s формировании импульса удара и, следовательно, эффективности возбуждения пласта. То есть при расходе 8 — 10 л/с возбуждения пласта не происходит и необходимой эффективности от обработки недостигается, Кроме того, возникают трудности при запуске вибратора в работу, создания начального крутящего момента для вращения золотника вибратора ГВЗ при наличии пус- .

5 ковых отверстий, Цель изобретения — повышение эффективности возбуждения скважин, снижение расхода промывочной жидкости и улучшение условий запуска вибратора.

10 Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит корпус с установленным в нем стволом с щелевыми прорезями, выполненными под углом к образующей и цилиндрическим отверстием в его нижней

15 части, и установленный на подшипниках золотник с щелевыми прорезями, выполненными под углом к их образующей и в противоположном направлении к щелевым прорезям ствола, при этом ствол вибратора

20 установлен на подшипниках, а подшипники выполнены конусными.

На фиг. 1 представлена конструкция вибратора; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Скважинный вибратор содержит корпус

25 1 с установленным в нем стволом 2 с щелевыми прорезями 3, выполненными под углом к их образующей, и цилиндрическим и;-верстием 4 в его.нижней части, и установленный на подшипниках 5 золотник 6 с ще30 левыми прорезями 7, выполненными под углом к образующей и в противоположном направлении к щелевым прорезям 3 ствола

2. Ствол 2 вибратора установлен на подшипниках 5, которые выполнены конусными.

35 Устройство работает следующим образом.

Скважинный вибратор опускают в фильтровую часть скважины. Затем в трубы нагнетают рабочую жидкость. Рабочая жидкость, 40 выходя из щелевых прорезей 3 ствола 2 за счет возникающей реакции струи создает начальный крутящий момент и ствол начинает вращаться.

Рабочая жидкость.иэ щелевых прорезей

45 3 ствола 2 попадает s щелевые прорези 7 золотника 6 и золотник 6 за счет давления струи вращается.

Ствол 2 и золотник 6 вращаются на конусных подшипниках 5 в противоположных

50 направлениях, при этом поток рабочей жидкости перекрывается, образуются гидравлические удары, частота которых зависит от расхода протекающей жидкости и изменяется по линейному закону.

55 Так, с увеличением расхода рабочей жидкости от 5 до 15 л/с частота гидравлических импульсовизменяется от100до 400 Гц.

Резонансный гидравлический удар возникает при оптимальном расходе рабочей жидкости, выше которого амплитуда давле1772345 ния снижается при частоте для данного вибратора 200 — 220 Гц.

Формула изобретения

Скважинный вибратор, содержащий корпус с установленным в нем стволом с щелевыми прорезями, выполненными под

5 углом к их образующей. и цилиндрическим отверстием в его нижней части и установленный на подшипниках золотник с щелевыми прорезями, выполненными под углом к образующей и в противоположном на10 правлении к щелевым прорезям ствола, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности возбуждения скважин, снижения расхода рабочей жидкости и улучшения условий запуска вибратора, ствол

15 вибратора установлен на подшипниках, при этом подшипники выполнены конусными.

Оптимальный режим работы вибратора с частотой 200 — 220 Гц достигается при расходе рабочей жидкости 7 — 9 л/с, который может обеспечить один насосный агрегат типа ЦА-320, Кроме того, за счет реакции струи рабочей жидкости, выходящей иэ щелевых прорезей 3 ствола 2, создается начальный крутящий момент, ствол 2 проворачивается и начинает вращаться. Этимдостигаются лучшие условия запуска вибратора в работу.

Составитель M. Шильников

Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Редактор

Заказ 3823 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэвадственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101