установка для импульсного воздействия на продуктивный пласт

Формула изобретения

Установка для импульсного воздействия на продуктивный пласт, включающая колонну насосно-компрессорных труб с присоединенным к ней цилиндром и размещенный в цилиндре плунжер со сквозным внутренним каналом и установленным на нижнем конце нагнетательным клапаном, при этом в стенках цилиндра выполнены радиальные окна с возможностью открытия в верхней точке хода плунжера, отличающаяся тем, что она снабжена установленным внизу цилиндра излучателем с возможностью возвратно-поступательного движения и соединенным с механическим волноводом, а радиальные окна выполнены на расстоянии от нижнего торца цилиндра меньшем, чем длина плунжера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области интенсификации добычи нефти сейсмическими воздействиями на месторождениях, эксплуатируемых скважинным способом.

Известно устройство для ударно-волнового воздействия на углеводородосодержащий пласт по патенту РФ № 2067154, МПК E21B 28/00, опубл. 27.09.1996 (1 вариант), включающая зафиксированный в обсадной колонне рабочий орган и боек, соединенный с приводом гибкой нерастяжимой связью. На рабочем органе установлен согласующий узел, снабженный центраторами, на котором жестко закреплено направление, выполненное в виде полого цилиндра, во внутренней полости которого расположен с возможностью продольного перемещения боек, а в нижней части направления выполнены сквозные отверстия.

Недостатками данного устройства является то, что оно имеет энергетические потери за счет применения длинных механических волноводов, при этом за счет фиксации рабочего органа в обсадной колонне нефтяную скважину приходится выводить из эксплуатации.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению по технической сущности и совокупности существующих признаков является установка для импульсного воздействия на залежь (патент РФ № 2140533, МПК E21B 43/25, E21B 28/00, опубл. 27.10.1999), включающая установленную в скважине колонну насосно-компрессорных труб с цилиндром, размещенный в цилиндре плунжер с обратным клапаном и станок-качалку, связанный колонной штанг с плунжером так, что в верхней точке хода плунжера обеспечивается сообщение полости цилиндра с полостью колонны насосно-компрессорных труб. Установка снабжена заглушкой, установленной соосно с возможностью возвратно-поступательного движения на цилиндре или в его полости и контактирующей непосредственно с жидкостью в скважине.

Недостатками данной установки является то, что за счет непосредственного контакта заглушки с жидкостью в скважине она имеет большие энергетические потери при передаче импульсов давления через газосодержащую жидкость от установки до зоны перфорации нефтяного пласта, при этом установка за счет сообщения полости цилиндра с полостью колонны насосно-компрессорных труб не имеет возможности откачки жидкости, следовательно, нефтяную скважину приходится выводить из эксплуатации.

Техническая задача - повышение эффективности работы установки за счет сокращения потерь при передаче импульса до продуктивного пласта при одновременной откачке жидкости.

Поставленная техническая задача решается тем, что в установке для импульсного воздействия на продуктивный пласт, включающей колонну насосно-компрессорных труб с присоединенным к ней цилиндром и размещенный в цилиндре плунжер со сквозным внутренним каналом и установленным на нижнем конце нагнетательным клапаном, при этом в стенках цилиндра выполнены радиальные окна с возможностью открытия в верхней точке хода плунжера, согласно техническому решению внизу цилиндра установлен излучатель с возможностью возвратно-поступательного движения и соединенный с механическим волноводом, а радиальные окна выполнены на расстоянии от нижнего торца цилиндра, меньшем, чем длина плунжера.

Снабжение установки излучателем, установленным с возможностью возвратно-поступательного движения и соединенным с механическим волноводом, в совокупности с предлагаемым расположением радиальных окон обеспечивает генерирование импульса за счет использования энергии столба жидкости, заполняющей скважину, и передачу его непосредственно в продуктивный пласт при одновременной откачке жидкости на поверхность, что позволяет не выводить скважину из эксплуатации, а создание импульса в непосредственной близости от пласта и его передача в продуктивный пласт по механическому волноводу существенно снижает потери энергии, чем при передаче через столб жидкости, содержащей большое количество газа, как в прототипе. Возвратно-поступательное движение излучателя обеспечивает эффективную передачу генерируемого импульса через механический волновод в продуктивный пласт.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения и чертежом, где представлена установка для импульсного воздействия на продуктивный пласт.

Предлагаемая установка для импульсного воздействия на продуктивный пласт включает размещенную в скважине 1 колонну насосно-компрессорных труб 2 и присоединенный к ней цилиндр 3, в стенках которого выполнены радиальные окна 4 с возможностью открытия в верхней точке хода плунжера 5. Внизу цилиндра 3 установлен излучатель 6 с возможностью возвратно-поступательного движения, соединенный с механическим волноводом 7, нижний конец которого погружен в продуктивный пласт 8. Внутри цилиндра 3 размещен плунжер 5 со сквозным внутренним каналом 9, снабженный установленным на нижнем конце нагнетательным клапаном 10. Плунжер 5 соединен штангами 11 с поверхностным приводом возвратно-поступательного типа (например, станком-качалкой).

Предлагаемая установка для импульсного воздействия на продуктивный пласт работает следующим образом. Установку размещают в заполненной жидкостью скважине 1, плунжер 5 соединяют штангами 11 со станком-качалкой. В исходном состоянии плунжер 5 находится в крайнем нижнем положении, перекрывая собой, радиальные окна 4, нагнетательный клапан 10 закрыт.

При движении плунжера 5 вверх жидкость из надплунжерного пространства вытесняется в выкидную линию и за счет образовавшегося разряжения в подплунжерной камере происходит понижение давления. При достижении нижним концом плунжера 5 радиальных окон 4 происходит их открытие при пониженном давлении в подплунжерной камере по сравнению с давлением межтрубного пространства. Жидкость из межтрубного пространства устремляется в зону пониженного давления (подплунжерное пространство), т.е. происходит гидроудар, создающий импульс давления, который воздействует на излучатель 6, совершающий возвратно-поступательное движение, а возникшая при этом сила через механический волновод 7 передается в продуктивный пласт.

После достижения плунжером 5 крайнего верхнего положения начинается его движение вниз. При движении плунжера 5 вниз нагнетательный клапан 10 открывается и жидкость из подплунжерной камеры вытесняется в надплунжерное пространство по сквозному внутреннему каналу 9.

Далее цикл повторяется.