Устройство для воздействия на призабойную зону скважины

 

Использование: изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для обработки призабойной зоны пласта гидродинамическими импульсами рабочего агента. Сущность изобретения: устройство содержит верхнюю и нижнюю части корпуса в каждой из которых имеется по вихревой камере с тангенциальными выходными отверстиями. В зоне отверстий на наружной поверхности частей корпуса выполнены расширяющиеся кольцевые проточки со ступенчатым профилем. Вихревые камеры сообщены с кольцевыми каналами, которые снаружи образованы последовательно размещенными втулками и конфузорами, а изнутри обтекателями. На рабочих поверхностях втулок и обтекателей имеется многозаходная винтовая нарезка. Кольцевые каналы сообщены с осевыми каналами, причем нижний осевой канал сообщен с верхним через соединительный канал. Имеются рассекатели потоков. При прокачивании рабочего агента через колонну труб происходит разделение потока на два, каждый из которых выбрасывается через тангенциальные выходные отверстия и генерирует колебательный процесс с резонансными явлениями, что повышает эффективность воздействия на призабойную зону скважины. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для обработки призабойной зоны пласта в скважине гидродинамическими импульсами рабочего агента.

Известно устройство для воздействия на призабойную зону скважины, содержащее полый корпус с осевым и боковыми каналами и генератор импульсов [1] Известное устройство малоэффективно при использовании особенно в сильно загрязненных, длительное время простоявших в бездействии скважинах.

Известно наиболее близкое устройство для возведения на призабойную зону скважину, содержащее нижнюю часть корпуса с нижним осевым каналом, выходными отверстиями и нижней камерой, сообщенной с выходными отверстиями, и присоединительный элемент для соединения с колонной труб [2] Недостатком известного устройства является низкая его эффективность, особенно, при использовании в сильно загрязненных и длительно простаивающих скважинах.

Целью изобретения является достижение технического результата, выражающегося в повышении эффективности воздействия на призабойную зону сильно загрязненных и длительно простаивающих скважин.

Это достигается тем, что устройство для воздействия на призабойную зону скважины, содержащее нижнюю часть корпуса с нижним осевым каналом, выходными отверстиями и нижней камерой, сообщенной с выходными отверстиями, и присоединительный элемент для соединения с колонной труб, снабжено верхней частью корпуса с тангенциальными выходными отверстиями и втулками и имеет верхнюю вихревую камеру, сообщенную с упомянутыми тангенциальными отверстиями, сообщенный с верхней вихревой камерой кольцевой канал, снаружи образованный размещенными последовательно в верхней части корпуса поверхностью с многозаходной винтовой нарезкой и конфузором, а изнутри обтекателем, и верхний осевой канал, сообщенный с верхним кольцевым каналом, при этом выходные отверстия в нижней части выполнены тангенциальными, нижняя камера выполнена вихревой, нижний осевой канал сообщен с вихревой камерой кольцевым каналом, снаружи образованным размещенными последовательно в нижней части корпуса поверхностью с многозаходной винтовой нарезкой и конфузором, и изнутри обтекателем, причем на наружной поверхности нижней и верхней частей корпуса в зоне расположения тангенциальных выходных отверстий выполнены расширяющиеся кольцевые проточки со ступенчатым профилем,на наружной поверхности обтекателей выполнена многозаходная винтовая нарезка, совпадающая по направлению с многозаходными винтовыми нарезками наружных поверхностей кольцевых каналов, которые выполнены на втулках, верхний и нижний осевые каналы сообщены между собой соединительным каналом, а в тангенциальных выходных отверстиях выполнена винтовая нарезка.

В частных случаях выполнения устройства нижняя часть корпуса может иметь хвостовик с внутренней резьбой, устройство может быть снабжено рассекателями потоков, установленными на входе в кольцевые каналы, а нижняя и верхняя части корпуса связаны между собой резьбовым соединением.

На фиг. 1 показан общий вид устройства, совмещенный с продольным разрезом по линии А-А на фиг.2; на фиг. 2 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. 3 и 4 части поверхностей с многозаходной винтовой нарезкой, образующие кольцевой канал (увеличено); на фиг. 5 винтовая нарезка тангенциального выходного отверстия (увеличено).

Устройство содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 части корпуса, связанные между собой резьбовым соединением. В частях 1 и 2 корпуса выполнены тангенциальные выходные отверстия 3 и 4, которые могут иметь винтовую нарезку. Тангенциальные выходные отверстия 3 и 4 сообщены с нижней и верхней вихревыми камерами 5 и 6 соответственно. Кольцевые каналы снаружи образованы размещенными последовательно в нижней и верхней частях 1 и 2 корпуса втулками 7 и 8 с многозаходной винтовой нарезкой и конфузорами 9 и 10, а изнутри обтекателями 11 и 12. Конфузоры 9 и 10 и обтекатели 11 и 12 на нижних торцах имеют несколько выступов 13, 14, которые помещены в ответные углубления, выполненные в частях 1 и 2 корпуса. На наружных поверхностях обтекателей 11 и 12 выполнена многозаходная винтовая нарезка, совпадающая по направлению с многозаходной винтовой нарезкой наружных поверхностей кольцевых каналов, которая выполнена на втулках 7 и 8. Кольцевые каналы сообщены с вихревыми камерами 5 и 6 и с нижним и верхним осевыми каналами 15 и 16. На наружных поверхностях нижней и верхней частях 1 и 2 корпуса в зоне тангенциальных выходных отверстий 3 и 4 выполнены расширяющиеся кольцевые проточки 18 и 19 со ступенчатым профилем. Для соединения с колонной труб предусмотрен соединительный элемент в виде резьбы на втулке 8. Нижняя часть 1 корпуса имеет хвостовик 20 с внутренней резьбой. К хвостовику 20 может быть присоединена, например, перфорированная труба с заглушкой для спуска глубинного манометра (не показано). На входе в кольцевые каналы обычно расположены рассекатели 21 и 22 потоков. Причем верхний рассекатель 22 одновременно является резьбовым фиксатором верхнего обтекателя 12.

Устройство работает следующим образом.

При прокачивании рабочего агента по колонне труб он попадает в верхний осевой канал 16 и одновременно по соединительному каналу 17 в нижний осевой канал 15. Рассекатели 21 и 22 способствуют лучшему вхождению потоков рабочего агента в нижний и верхний кольцевые каналы, в которых происходит закручивание потоков рабочего агента и увеличение его скорости. При попадании потока в конфузоры 9 и 10 происходит дальнейшее увеличение скорости, и сохраняется его вращательное движение. В вихревых камерах 5 и 6 поток рабочего агента стабилизируется и под действием центробежных сил выбрасывается в тангенциальные выходные отверстия 3 и 4, в которых приобретает вращательное движение и далее попадает в расширяющиеся кольцевые проточки 18 и 19 со ступенчатым профилем. На выходе возникает колебательный процесс с кавитационными и резонансными явлениями, что позволяет осуществлять эффективное воздействие на стенки скважины и ее призабойную зону.

Использование изобретения позволяет эффективно воздействовать на призабойную зону сильно загрязненных и длительно простаивающих скважин.

Формула изобретения

1. Устройство для воздействия на призабойную зону скважины, содержащее нижнюю часть корпуса с нижним осевым каналом, с выходными отверстиями и нижней камерой, сообщенной с выходными отверстиями, и присоединительный элемент для соединения с колонной труб, отличающееся тем, что оно снабжено верхней частью корпуса с тангенциальными выходными отверстиями и втулками и имеет верхнюю вихревую камеру, сообщенную с упомянутыми тангенциальными отверстиями, сообщенный с верхней вихревой камерой кольцевой канал, снаружи образованный размещенными последовательно в верхней части корпуса поверхностью с многозаходной винтовой нарезкой и конфузором, а изнутри обтекателем, и верхний осевой канал, сообщенный с верхним кольцевым каналом, при этом выходные отверстия в нижней части корпуса выполнены тангенциальными, нижняя камера выполнена вихревой, нижний осевой канал сообщен с вихревой камерой кольцевым каналом, снаружи образованным размещенными последовательно в нижней части корпуса поверхностью с многозаходной винтовой нарезкой и конфузором, а изнутри обтекателем, причем на наружной поверхности нижней и верхней частей корпуса в зоне расположения тангенциальных выходных отверстий выполнены расширяющиеся кольцевые проточки со ступенчатым профилем, на наружной поверхности обтекателей выполнена многозаходная винтовая нарезка, совпадающая по направлению с многозаходными винтовыми нарезками наружных поверхностей кольцевых каналов, которые выполнены на втулках, верхний и нижний осевые каналы сообщены между собой соединительным каналом, а в тангенциальных выходных отверстиях выполнена винтовая нарезка.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя часть корпуса имеет хвостовик с внутренней резьбой.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено рассекателями потоков, установленными на входе в кольцевые каналы.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя и верхняя части корпуса связаны между собой резьбовым соединением.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5