Устройство для возведения на призабойную зону скважины

(19) (1) 65 А ЕСПУБЛ 1)5 Е 21 В 43 ГО САНИЕ ИЗОБРЕТЕН тся к нефтедобыч я обработки приз и для очистки фил ышение эксплу- эффективности общии ви орпус 1 с золотдка золотника в сключающая его и вниз, В верхщен запорный иксатором 5 и б с толкателем 7. мент снабжены ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(56) Авторское свидетельство СССРМ 1017790, кл. Е 21 В 4300, 1981,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к нефтедобыче и касается устройств для обработки призабойной зоны скважины и для очистки фильтров. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и эффективности воздействия, Устройство содержит Изобретение относии касается устройств длбойной зоны скважинытров.Цель изобретения - поатационной надежности ивоздействия.На чертеже представданного устройства,Устройство содержит кником 2 и окнами 3. Посакорпусе широкоходовая, изаклинивание при движенней части корпуса размэлемент 4 с шариковым фэлектромагнитный приводЗолотник и запорный эле корпус 1 с золотником 2 и окнами 3. В верхней части корпуса 1 размещен эапорный элемент 4 с шариковым фиксатором 5 и электромагнитный привод 6 с толкателем 7. В нижней части корпуса 1 установлен баллон 9 высокого давления с окислителем, снабженный заправочным штуцером 10 и автоматически перепускным клапаном 11 с герметизирующей прокладкой 12 и сильфоном 13. Золотник 2 содержит емкость 14 для жидкого топлива и топливораспыливающий элемент. Выполнение окон 3 корпуса 1 ниже золотника 2 позволяет существенно повысить эффективность воздействия на призабойную зону скважины, поскольку для генерирования гидроудара используется не только энергия газообразных продуктов сгорания, топливовоздушной смеси, но и кинетическая энергия перемещения самого золотника 2. 1 ил,герметизирующими кольцами 8, В нижнеи части корпуса установлен баллон высокого давления 9 с окислителем, например, воздухом, снабженный заправочным штуцером 10 и автоматически перепускным клапаном 11 с герметизирующей прокладкой 12 и сильфоном 13, обеспечивающим автоматическое открывание (подвижку вниз) перепускного клапана при достижении наружного гидростатического давления, задаваемого соотношением площади А и площади Б сильфона. Золотник содержит емкость 14 для размещения жидкого горючего, перекрытую крышкой 15 и топливораспыливающий элемент, включающий газоеод 16, соединенный гибким трубопроводом 17 с аксиальным отводящим каналом Г перепу 1694865253540 пыляется, в результате чего полость корпуса 1 заполняется топливовоздушной смесью, Истечение воздуха продолжается до выравнивания давления в баллоне и корпусе, Далее устройство допускается в скважину так, чтобы его окна 3 установились напротив обрабатываемого интервала пласта, Затем подают напряжение на электропривод 6, который своим толкателем 7 открывает шариковый фиксатор 5 запорного элемента 4. Под действием перепада между гидростатическим давлением и давлением в корпусе 50 55 скного клапана 11, переходящим в радиальные отводящие каналы Д. Внутри газовода и соосно с ним размещен топливный жиклер 18, соединяющий полости газовода и емкости 14. Выход газовода из крышки 15 герметизируется резиновым кольцом 19. Устройство в сборе спускается в скважину на грузонесущем кабеле 20. Полость над запорным элементом 4 сообщается со скважинным пространством через окна 21,Устройство работает следующим образомПроизводится его сборка, для чего в днище золотника 2 . ввинчивают газовод 16 с размещенным в нем топливным жиклером 18, после чего в полость 14 золотника 2 заливают расчетное количество жидкого горячего (например, бензина), ввинчивают крышку 15 и собранный золотник вставляют в корпус 1, Затем на негонавинчивают баллон 9, заполненный на- . пример, воздухом, и соединяют газовод 16 с аксиальным отводящим каналом Г перепускного клапана 11 гибким трубопроводом 17 спомощью стандартной резьбовой фурнитуры (не показана), Давление в баллоне выбирают из условия, чтобы после открытия клапана 11 в системе баллон-корпус установилось давление, составляющее 0,05 - 0,06 от гидростатического. Соотношение площадей А и Бподбирают таким образом, чтобы открытиеавтоматического клапана 11 происходило при давлении на 2 - 3 МПа ниже гидростатического в интервале обработки. После этого в верхней части корпуса устанавливают запорный элемент 4, электропривод 6 и устройство на грузонесущем кабеле 20 спускают в скважину. За 200 - 300 м до интервала обработки под действием гидростатического давления открывается клапан 11 и воздух из баллона 9 по трубопроводу 17 начинает поступать в топливораспыливающий элемент(газовод 16 с топливным жик- лером 18) и, далее во внутреннюю полость корпуса 1. При этом давление поступающего воздуха через отверстие В передается в топливную емкость 14, топливо поступает в жиклер 18, попадает в струю воздуха и рас(оно составляет 0,05 - 0,06 от гидростатического) запорный элемент и скважинная жидкость устремляется внутрь устройства, практически мгновенно (примерно за 0,1 с), сжимая находящуюся там топливовоздушную смесь до гидростатического давления, При этом происходит резкое увеличение температурц смеси, она воспламеняется и сгорает, Суммарное воздействие на золотник энергии сгорания (давление продуктов сгорания смеси примерно в три раза выше гидростатического) и кинетической энергии падающего в устройстве столба жидкости приводит к резкому выталкиванию его из корпуса, в результате чего в обрабатываемом интервале пласта генерируется импульс давления (гидроудар), с амплитудой примерно в два раза превышающей гидро- статическое, Следом за золотником на пласт воздействуют истекающие из освободившегося отверстия высокотемпературные продукты сгорания. После срабатывания устройство поднимают на поверхность. переснаряжают, после чего оно готово к последующему использованию.Величина давления в 0,05 - 0,06 от гидростатического, устанавливающаяся в системе баллон - корпус после срабатывания автоматического перепускного клапана 11, является оптимальной, поскольку при меньшем его значении (ниже 0,05) снижается эффективность использования внутреннего обьема корпуса 1(уменьшается количество сгорающей топливовоздушной смеси). Верхнее значение давления (0,06 от гидростатического) ограничивается минимальным коэффициентом сжатия (не менее 17), необходимым для надежного самовоспламенения топливовоздушной смеси при срабатывании устройства.Выполнение окон 3 корпуса 1 ниже золотника позволяет существенно повысить эффективность воздействия на призабойную зону скважины по сравнению с известным устройством, поскольку в этом случае для генерирования гидроудара используется не только энергия газообразных продуктов сгорания топливовоздушной смеси, но и кинетическая энергия перемещения самого золотника.П р и м е р. Данное устройство использовалось для ОПЗ добывающей скважины глубиной 1780 м (интервал обработки 1772 - 1775 м) и содержало корпус 1, выполненный из 89-мм насосно-компрессорной трубы (НКТ) длиной 20 м, Гидростатическое давление на забое 17 МПа, текущий дебит скважины 3,6 т/сут. В нижней части корпуса установлен баллон 9 (изготовлен из 89-мм НКТ длиной 2 м), заполненный воздухом при1694865 Составитель И,Лопа Техред М.Моргентал едактор И.Сегляни Корректор А.Осауленко аказ 4141 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина давлении 10,0 МПа, Автоматический клапан 11 настроен на срабатывание при 15 МПа. В топливной емкости размещено, согласно стехиометрическому соотношению, 0,12 л бензина.Устройство в сборе спущено с помощью каротажного подъемника ПКв скважину на глубину 1600 м (здесь давление гидростатики гарантировано открыло перепускной клапан 11) и остановлено на 10 мин для перепуска воздуха из баллона 9 в корпус 1 и создания в последнем топливовоздушной смеси. Затем устройство допустили в скважине до глубины 1776 м (окна 3 установились против интервала обработки) и подали напряжение 220 В на электромагнитный привод 6, который своим толкателем 7 открыл шариковый фиксатор 5 запорного элемента 4. Срабатывание устройства зафиксировано по показаниям глубинного тензоманометра ПДМТ - 600, вмонтированного в экспериментальный образец на период испытаний (срабатывание устройства сопровождается также звуковым эффектом - хлопком и характерным резким натяжением кабеля), После срабаты- наний устройство поднято на поверхность и переснаряжено, За одну смену (8 ч) в продуктивном интервале проведено 4 обработки. Максимальное давление воздействия составило 42 - 44,5 МПа.Проведенные после ОПЗ исследованияуказали на образование трещин в породах 5 приэабойной зоны, эа счет чего дебит скважины увеличился с, 3,6 до 13,8 т/сут, Длител ьность положител ьного эффекта составила более 300 сут, суммарное количество дополнительно добытой эа этот период 10 нефти - 1,67 тыс,тонн,Формула изобретения Устройство для воздействия на призабойную зону скважины, включающее корпус 15 с окнами и золотником в нижней части, баллон высокого давления с окислителем и емкость с жидким горючим, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и эффективности 20 воздействия, оно снабжено топливораспыляющим элементом и перепускным клапаном, а окна на корпусе выполнены ниже золотника, емкость с жидким горючим выполнена внутри золотника и соединена с 25 толивораспыляющим элементом, а баллонвысокого давления снабжен перепускным клапаном и через него соединен гидравлически с топливораспыливающим элементом.