Кавитирующее устройство для стимуляции нефтеотдачи пластов скважин

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для решения задач по восстановлению коллекторских свойств прискважинной зоны скважин и вовлечения в разработку трудноизвлекаемых и нерентабельных запасов углеводородов. Технический результат - повышение эффективности обработки призабойной зоны скважин. Устройство содержит центратор, полый корпус и днище с наружными фланцами. Они скреплены между собой винтами. Имеется входное цилиндрическое отверстие для нагнетания в него через фильтр-разделитель рабочей жидкости. В корпусе размещены турбулизатор потока, кольцевая вихревая камера с кольцевым конфузором, а также многоканальный струйный аппарат. Этот аппарат выполнен в виде двух соосно жестко установленных между фланцами круговых плоских колец. Основное из колец имеет на встречной по отношению к вспомогательному кольцу торцовой поверхности дуговые канавки, выполненные по окружности с заданным шагом для сообщения вихревой кольцевой камеры с расположенным на периферии между фланцами кольцевым диффузором. Согласно изобретению вспомогательное кольцо выполнено идентично основному и имеет с ним встречно расположенные и одинаково ориентированные дуговые канавки. Струйный аппарат снабжен кольцевой прокладкой. Она перекрывает дуговые канавки и образует двухрядные выбросные каналы с критическим сечением выходных отверстий, смещенные в одном ряду относительно другого на половину шага. При этом кольцевая прокладка выполнена с клиновыми боковинами, разделяющими конфузор и диффузор на две сопряженные между собой кольцевые секции. 2 ил.

 

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для решения задач по восстановлению коллекторских свойств прискважинной зоны продуктивных пластов добывающих нефтегазовых скважин и вовлечения в разработку трудноизвлекаемых и нерентабельных запасов углеводородов, а также может быть использовано для декольматажа фильтров и прифильтровых зон гидрогеологических скважин.

Известно кавитирующее устройство для стимуляции нефтеотдачи пластов скважин со струйным аппаратом тангенциального типа, которое, для повышения надежности попадания струй в перфорационные отверстия эксплуатационной обсадной колонны, выполнено двухкаскадным в виде механически соединенных между собой основного и расположенного под ним дополнительного кавитационно-волновых генераторов, гидравлическая связь между вихревыми кольцевыми камерами которых осуществлена через осевой канал в конусном обтекателе основного генератора (см. книгу Ибрагимова Л.Х., Мищенко И.Г., Челоянца Д.К. «Интенсификация добычи нефти» - М., Наука, 2000 - с. 414, с. 142-172). Это устройство из-за малого количества выбросных и дополнительных потерь давления, возникающих в упомянутом осевом канале, не обладает требуемой эффективностью воздействия на призабойную зону скважин (ПЗС). Кроме того, вследствие объединения двух корпусов генераторов в единый корпус, данное кавитирующее устройство имеет большой осевой габарит, повышенную металлоемкость и сложную конструкцию, вследствие наличия удвоенного количества одинаковых узлов и деталей.

Указанные недостатки устранены в кавитирующих устройствах для повышения нефтеотдачи пластов скважин со струйным аппаратом радиального типа, описанных в патентах РФ №2448242 опубл. 20.04.2012 и №2493360 опубл. 20.09.2013).

Из этих кавитирующих устройств для стимуляции нефтеотдачи пластов скважин наиболее близким по технической сущности является устройство, описанное в патенте РФ №2493360. Это устройство содержит центратор, полый корпус и днище с наружными фланцами, скрепленными между собой винтами, входное цилиндрическое отверстие для нагнетания в него через фильтр-разделитель рабочей жидкости, размещенные в корпусе турбулизатор потока, кольцевую вихревую камеру с кольцевым конфузором, а также многоканальный струйный аппарат в виде двух соосно жестко установленных между фланцами круговых плоских колец, основное из которых имеет на встречной по отношению к вспомогательному кольцу торцовой поверхности выполненные по окружности с заданным шагом дуговые канавки для сообщения вихревой кольцевой камеры с расположенным на периферии между фланцами кольцевым диффузором.

Данное устройство по эффективности воздействия на ПЗС выгодно отличается от устройств со струйным аппаратом тангенциального типа, так как при одном наружном диаметре корпуса оно обеспечивает возможность формирования как минимум вдвое большего количества выбросных каналов. Однако и в этом устройстве с уменьшением наружного диаметра корпуса по конструктивно-технологическим причинам возникает необходимость уменьшения количества выбросных каналов струйного аппарата. Это приводит к уменьшению зоны гидровоздействия на перфорационные отверстия обсадных труб вследствие увеличения углов между радиальными направлениями струй. Решение этой проблемы за счет создания двухкаскадной конструкции, как это осуществлено в кавитирующем устройстве со струйным аппаратом тангенциального типа, по вышеуказанным причинам не является оптимальным.

Изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков.

Для достижения этого технического результата, предлагаемое кавитирующее устройство для стимуляции нефтеотдачи пластов скважин содержащее центратор, полый корпус и днище с наружными фланцами, скрепленными между собой винтами, входное цилиндрическое отверстие для нагнетания в него через фильтр-разделитель рабочей жидкости, размещенные в корпусе турбулизатор потока, кольцевую вихревую камеру с кольцевым конфузором, а также многоканальный струйный аппарат в виде двух, соосно жестко установленных между фланцами, круговых плоских колец, основное из которых имеет на встречной, по отношению к вспомогательному кольцу, торцовой поверхности, выполненные по окружности с заданным шагом дуговые канавки для сообщения вихревой кольцевой камеры с расположенным на периферии между фланцами кольцевым диффузором, вспомогательное кольцо, выполненное идентично основному, и имеет с ним встречно расположенные и одинаково ориентированные дуговые канавки, при этом струйный аппарат снабжен кольцевой прокладкой, перекрывающей дуговые канавки и образующей двухрядные выбросные каналы с критическим сечением выходных отверстий, смещенных в одном ряду относительно другого на половину шага, при этом кольцевая прокладка выполнена с клиновыми боковинами, разделяющими конфузор и диффузор на две, сопряженные между собой, кольцевые секции.

Отличительными признаками предлагаемого кавитирующего устройства для повышения нефтеотдачи пластов скважин от указанного выше известного, наиболее близкого к нему устройства, являются:

вспомогательное кольцо, выполненное идентично основному и имеющее с ним встречно расположенные и одинаково ориентированные дуговые канавки;

снабжение струйного аппарата кольцевой прокладкой, перекрывающей дуговые канавки и образующей двухрядные выбросные каналы с критическим сечением выходных отверстий, смещенных в одном ряду относительно другого на половину шага;

кольцевая прокладка, выполненная с клинообразными боковинами, разделяющими конфузор и диффузор на две сопряженные между собой секции.

Предлагаемое кавитирующее устройство для стимуляции нефтеотдачи пластов скважин поясняется чертежами, представленными на фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 показан фрагмент общего вида кавитирующего устройства с частичным продольным разрезом.

На фиг. 2 изображена схема двухрядного расположения выбросных каналов при виде сверху.

Кавитирующее устройство (фиг. 1) содержит центратор (на чертеже не показан), корпус 1 и днище 2 с наружными фланцами 3 и 4, входное цилиндрическое отверстие 5 для нагнетания в него через фильтр-разделитель рабочей жидкости (на чертеже не изображен, а направления потоков показаны стрелками). Внутри корпуса 1 размещен турбулизатор потока в виде механизма приведения жидкости во вращательное движение с помощью напорного шнека 6 с направляющим конусным элементом 7, а также кольцевая вихревая камера 8 с кольцевым диффузором. Устройство включает в себя многоканальный струйный аппарат в виде двух, соосно жестко установленных между фланцами 3 и 4, круговых плоских колец 9 и 10, на встречных торцовых поверхностях которых, по окружности с заданным шагом а, выполнены одинаково ориентированные дуговые канавки для сообщения кольцевой вихревой камеры 8 с расположенным на периферии, между фланцами 3 и 4, кольцевым диффузором. Каждое из колец 9 и 10 с уплотнением размещено в ложементах, предусмотренных в теле фланцев 3 и 4.

Между кольцами 9 и 10 установлена стальная кольцевая прокладка 11, перекрывающая дуговые канавки и образующая таким образом двухрядные выбросные каналы с преимущественно прямоугольным критическим сечением выходных отверстий. Упомянутые выходные отверстия каналов 12 верхнего ряда и отверстия каналов 13 нижнего ряда (фиг. 2) смещены относительно друг друга на половину указанного выше шага, т.е. на α/2. При этом кольцевая прокладка 11 выполнена с клиновыми боковинами, разделяющими конфузор и диффузор на две сопряженные между собой кольцевые секции. Для надежной герметизации встречных поверхностей колец 9, 10 и 11, они имеют высокую чистоту обработки и с необходимым усилием прижаты друг к другу с помощью винтов 14.

Работа описанного кавитирующего устройства аналогична работе известных устройств. Однако это устройство, благодаря предложенным техническим решениям, позволит при минимальных весогабаритных характеристиках повысить надежность попадания высокоскоростных турбулентных струй рабочей жидкости в перфорационные каналы и, как следствие, обеспечить более высокую эффективность кавитационно-волновой обработки ПЗС.

Кавитирующее устройство для стимуляции нефтеотдачи пластов скважин, содержащее центратор, полый корпус и днище с наружными фланцами, скрепленными между собой винтами, входное цилиндрическое отверстие для нагнетания в него через фильтр-разделитель рабочей жидкости, размещенные в корпусе турбулизатор потока, кольцевую вихревую камеру с кольцевым конфузором, а также многоканальный струйный аппарат в виде двух соосно жестко установленных между фланцами круговых плоских колец, основное из которых имеет на встречной по отношению к вспомогательному кольцу торцовой поверхности выполненные по окружности с заданным шагом дуговые канавки для сообщения вихревой кольцевой камеры с расположенным на периферии между фланцами кольцевым диффузором, отличающееся тем, что вспомогательное кольцо выполнено идентичным основному и имеет с ним встречно расположенные и одинаково ориентированные дуговые канавки, причем струйный аппарат снабжен кольцевой прокладкой, перекрывающей дуговые канавки и образующей двухрядные выбросные каналы с критическим сечением выходных отверстий, смещенных в одном ряду относительно другого на половину шага, при этом кольцевая прокладка выполнена с клиновыми боковинами, разделяющими конфузор и диффузор на две сопряженные между собой кольцевые секции.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к горному делу, добыче нефти и газа, в частности к вариантам способа и устройства для ремонта нефтяных и/или газовых скважин, включающим перфорацию и гидравлический разрыв пласта (далее ГРП).

Группа изобретений относится к области горного дела и, в частности, к устройствам добычи жидких или газообразных сред из скважин, снабженных струйными насосами. Технический результат - повышение уровня ремонтопригодности устройства и повышение надежности эксплуатации добывающих скважин.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для гидроразрыва пласта. Способ включает перфорацию стенок скважины в интервале пласта каналами глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола скважины, спуск колонны труб с пакером так, чтобы нижний конец колонны труб находился на уровне кровли пласта, посадку пакера над кровлей перфорированного пласта, определение общего объема гелированной жидкости разрыва перед ГРП, закачку в подпакерную зону гелированной жидкости разрыва, создание в подпакерной зоне давления гидроразрыва пласта и образование трещин в пласте с последующим их закреплением в пласте закачкой жидкости-носителя с проппантом, выдержку скважины на стравливание давления, распакеровку и извлечение пакера с колонной труб из скважины.

Насос предназначен для промывки скважин. Насос содержит конусообразный корпус, внутри которого параллельно расположены канал подвода активной жидкостной среды и активное сопло, сопряженное через боковой паз с камерой смешения, соединенной с трубопроводом отвода смеси сред, при этом внизу конусообразного корпуса установлена функциональная насадка, выполненная в виде цилиндрического корпуса насадок, горизонтально разделенного на две части, при этом верхняя часть непосредственно примыкает к конусообразному корпусу и через наклонные патрубки разных диаметров соединена с активным соплом и каналом подвода активной жидкостной среды, а нижняя часть, равная основному диаметру конусообразного корпуса, содержит по четыре радиальные насадки, расположенные по периметру, и одну насадку, расположенную по оси функциональной вставки.

Изобретение относится к струйным насосам и может быть использовано в нефтедобывающих установках. Эжектор, устанавливаемый в колонне насосно-компрессорных труб, оснащенной пакером, с возможностью удаления его из скважины, содержит корпус с радиальными отверстиями, аксиальные корпусу сопло, приемную камеру, камеру смешения с диффузором, обратный клапан, взаимодействующий с седлом, распределитель потоков, включающий аксиальный, периферийные и радиальные каналы, раздвижной узел, содержащий раздвижную цангу, упорную втулку, которая оснащена фильтром, и переходник, соединенный с головкой для захвата эжектора монтажным инструментом, в которой выполнены каналы и расточка.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при механизированной добыче нефти в условиях повышенного газосодержания или выноса механических примесей.

Изобретение относится к области насосной техники. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения производительности призабойной зоны пластов. .

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к струйным аппаратам (элеваторам) систем теплоснабжения и регулирования температуры горячей воды в системе водяного отопления.

Изобретение относится к насосостроению и предназначено для подъема воды, в частности, в водоснабжении. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке слабопроницаемых неоднородных нефтяных залежей горизонтальными скважинами (ГС) с многостадийным гидроразрывом пласта (МГРП).

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для обработки прискважинной зоны (ОПЗ) пластов с низкой проницаемостью. Используют комплексное гидроударно-волновое и химическое воздействие на пласт.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам освоения нефтедобывающих скважин. Технический результат - сохранение коллекторских свойств пласта, сохранение добывных возможностей скважины, полное удаление кислоты и ее продуктов реакции после окончания обработки призабойной зоны пласта, независимо от приемистости пласта и интервала зумпфа, сокращение временных и энергетических затрат на проведения процесса освоения нефтедобывающей скважины, минимизация коррозии внутрискважинного оборудования.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для повышения нефтеотдачи пластов скважин. Устройство содержит спускаемый в интервал перфорации продуктивного пласта кавитационно-волновой генератор, присоединенный через многоцикловый циркуляционный клапанный узел к нижнему концу колонны промывочных труб, а также устьевое герметизирующее и спуско-подъемное оборудование, емкость с рабочей жидкостью и насосный агрегат для ее нагнетания в колонну промывочных труб.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для разработки слабопроницаемых неоднородных нефтяных коллекторов горизонтальными скважинами с многостадийным гидроразрывом пласта.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и может быть применена для повышения эффективности добычи нефти из низкопроницаемых продуктивных пластов при разработке нефтяных месторождений.

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли промышленности и может быть использовано для повышения эффективности добычи нефти из низкопроницаемых продуктивных пластов при разработке нефтяных месторождений или нефтяных оторочек.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи на неустановившемся циклическом режиме закачки. Технический результат, достигаемый при использовании изобретения – повышение эффективности добычи нефти из пласта, повышение оперативности контроля и качества мониторинга за процессом дистанционного и онлайн регулирования и контроля закачки и добычи нефти.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для закачки рабочего агента на многопластовом месторождении одной скважиной. Способ включает спуск в скважину колонны труб, закачку рабочего агента, направляя его через регулирующее устройство, и измерительный преобразователь, получение информации по замеру от измерительного преобразователя и определение технологических параметров рабочего агента для пласта, а при их отличии от проектного значения изменяют пропускное сечение регулирующего устройства до достижения проектного значения технологических параметров для каждого из пластов.

Группа изобретений относится к системе и способу, разработанным для получения газа из газогидратных формаций. Технический результат – повышение эффективности получения газа.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для решения задач по восстановлению коллекторских свойств прискважинной зоны скважин и вовлечения в разработку трудноизвлекаемых и нерентабельных запасов углеводородов. Технический результат - повышение эффективности обработки призабойной зоны скважин. Устройство содержит центратор, полый корпус и днище с наружными фланцами. Они скреплены между собой винтами. Имеется входное цилиндрическое отверстие для нагнетания в него через фильтр-разделитель рабочей жидкости. В корпусе размещены турбулизатор потока, кольцевая вихревая камера с кольцевым конфузором, а также многоканальный струйный аппарат. Этот аппарат выполнен в виде двух соосно жестко установленных между фланцами круговых плоских колец. Основное из колец имеет на встречной по отношению к вспомогательному кольцу торцовой поверхности дуговые канавки, выполненные по окружности с заданным шагом для сообщения вихревой кольцевой камеры с расположенным на периферии между фланцами кольцевым диффузором. Согласно изобретению вспомогательное кольцо выполнено идентично основному и имеет с ним встречно расположенные и одинаково ориентированные дуговые канавки. Струйный аппарат снабжен кольцевой прокладкой. Она перекрывает дуговые канавки и образует двухрядные выбросные каналы с критическим сечением выходных отверстий, смещенные в одном ряду относительно другого на половину шага. При этом кольцевая прокладка выполнена с клиновыми боковинами, разделяющими конфузор и диффузор на две сопряженные между собой кольцевые секции. 2 ил.

Наверх