Устройство для имплозионного воздействия на пласт

 

Устройство для имплозионного воздействия на пласт относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для освоения нефтяных, газовых, водозаборных и нагнетательных скважин. Устройство включает пакер, соединенный с ним цилиндр, колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), поршень с нагнетательным клапаном, привод к поршню и приспособление для сообщения полости цилиндра с подпакерной зоной. Цилиндр снабжен замковым соединением, фиксирующим его относительно обсадной колонны скважины. Колонна НКТ жестко соединена с поршнем и выполнена в виде привода к нему. Приспособление для сообщения полости цилиндра с подпакерной зоной выполнено в виде, прикрепленного к поршню штока. Шток и дно цилиндра выполнены как золотниковая пара. Применение устройства позволит проводить качественное имплозионное воздействие на скважине. 1 ил.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для освоения нефтяных, газовых, водозаборных и нагнетательных скважин.

Известно устройство для обработки призабойной зоны скважины методом имплозии [1], включающее пакер, соединенный с ним цилиндр, колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), поршень с клапаном и приспособление для сообщения полости цилиндра с подпакерной зоной. Во время работы устройство создает серию гидравлических ударов, воздействующих на продуктивный пласт.

Недостаток устройства в том, что мощность гидравлических ударов невелика, поэтому воздействие на пласт незначительно.

Более близко к предлагаемому устройство для многократных депрессий [2], включающее пакер, соединенный с ним цилиндр, колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), поршень с нагнетательным клапаном, привод к поршню и приспособление для сообщения полости цилиндра с подпакерной зоной.

Основной недостаток этого устройства в низкой эффективности его работы из-за выполнения привода поршня в виде каната. Канат имеет ограниченную грузоподъемность, а при спуске поршня вниз из-за трения в уплотнениях и вязкости жидкости он зависает. Выполнение приспособления для сообщения полости цилиндра с подпакерной зоной сбоку последнего из-за ограниченного размера скважины заставляет уменьшать возможный диаметр поршня, что снижает силу и глубину имплозионного воздействия. Кроме того, отверстие приспособления для сообщения полости цилиндра с подпакерной зоной, находясь на пути движения поршня, повреждает его уплотнения.

Задачей изобретения является создание высокоэффективного и простого по конструкции устройства для имплозионного воздействия на пласт.

Поставленная задача решается описываемым устройством для имплозионного воздействия на пласт, включающем пакер, соединенный с ним цилиндр, колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), поршень с нагнетательным клапаном, привод к поршню и приспособление для сообщения полости цилиндра с подпакерной зоной. Новым является то, что цилиндр снабжен замковым соединением, фиксирующим его относительно обсадной колонны скважины, колонна НКТ жестко соединена с поршнем и выполнена в виде привода к нему, а приспособление для сообщения полости цилиндра с подпакерной зоной выполнено в виде прикрепленного к поршню штока, причем шток и дно цилиндра выполнены как золотниковая пара.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, что в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "новизна".

На прилагаемом чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства.

В обсадной колонне 1 скважины установлен пакер 2 с внутренней поверхностью в виде посадочной втулки. На колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 3 в скважину опущен поршень 4 с нагнетательным клапаном 5, опорным буртом 5 и штоком 7, нижняя часть которого выполнена с меньшим диаметром. В посадочной втулке пакера 2 размещен цилиндр 8, посадочное место которого снабжено уплотнениями 9 с двумя рабочими поверхностями, для поршня 4 и штока 7 и соответствующими уплотнениями 10 и 11, причем шток 7 и дно цилиндра 8 выполнены как золотниковая пара. Цилиндр 8 закреплен в посадочной втулке пакера 2 посредством замкового соединения 12. На устье скважины размещен привод, взаимодействующий с колонной НКТ 3 (на черт. не показан). Технологические разъемы устройства на чертеже не показаны.

Устройство работает следующим образом.

Одним из известных приемов в скважину устанавливают пакер 2, затем на колонне НКТ 3 в скважину спускают поршень 4 с размещенным на нем цилиндром 8 до соединения цилиндра 8 с пакером 2. После фиксации соединения 12 колонну НКТ 3 начинают поднимать, при этом в полости цилиндра 8 создается разряжение по выходу утоньшенной части штока 7 из дна цилиндра 8, подпакерная часть скважины соединяется с внутренней полостью цилиндра 8 и в нее устремляется скважинная жидкость, что вызывает в скважине волны разряжения, совершающие имплозионное воздействие на пласт, при этом чем выше скорость подъема НКТ, чем больше разность в диаметрах между штоком 7 и поршнем 4, тем выше мощность импульса этого гидравлического удара. Далее колонну НКТ опускают, шток 7 перекрывает дно цилиндра 8, жидкость внутри цилиндра 8 под действием сил сжатия открывает нагнетательный клапан 5 и поступает внутрь колонны НКТ. Так как колонна НКТ опирается на поршень 4, то проблем со спуском не возникает в связи с тем, что колонна НКТ своим весом способствует ему. Затем цикл при необходимости повторяют. Для предотвращения срыва пакера с места установки привод на устье скважины снабжен контрольно-регулирующей автоматикой.

Применение устройства позволит проводить качественное имплозионное воздействие на скважине.

Формула изобретения

Устройство для имплозионного воздействия на пласт, включающее пакер, соединенный с ним цилиндр, колонну насосно-компрессорных труб, поршень с нагнетательным клапаном, привод к поршню и приспособление для сообщения полости цилиндра с подпакерной зоной, отличающееся тем, что цилиндр снабжен замковым соединением, фиксирующим его относительно обсадной колонны скважины, колонна насосно-компрессорных труб жестко соединена с поршнем и выполнена в виде привода к нему, а приспособление для сообщения полости цилиндра с подпакерной зоной выполнено в виде прикрепленного к поршню штока, причем шток и дно цилиндра выполнены как золотниковая пара.

РИСУНКИ

Рисунок 1