Спосіб впливу на привибійну зону свердловини та пристрій для його здійснення

1. Спосіб впливу на привибійну зону свердловини, що включає спуск в свердловину джерела пружних хвиль, його періодичне спрацьовування з 28972 винаходу, як джерел пружних хвиль застосовується газонаповнений ерозійний плазмовий газодинамічний прискорювач. Використання як джерела пружних хвиль плазмового газонаповненого прискорювача дозволить реалізувати канал, що проводить електричний струм, ззовні рідкого середовища, що при початковому не нульовому об'ємі парогазової порожними виключає виникнення ударної хвилі в рідині, і, як наслідок, знімається обмеження на енергію, яка вводиться в парогазову порожнину, що пульсує, і усувається руйнівна дія на конструкції випромінювача та свердловини. Збільшення енергії, що вводився в парогазову порожнину, тягне за собою збільшення періоду акустичних коливань, що збуджуються в рідині, тобто, дозволяє реалізувати не затухаючі низькочастотні коливання, що розповсюджуються вздовж каналу свердловини, який використовується в даному випадку як акустична труба. Це дозволяє незалежно від віддалення джерела акустичних коливань від привибійної зони свердловини здійснювати необхідний не неї вплив. Суть винаходу пояснюється кресленням (фіг.). Пристрій для здійснення впливу на привибійну зону свердловини складається із механізму ліфтування, системи електро- та пневмозабезпечення (на кресленні не вказані) та джерела 1 пружних хвиль. Джерело пружних хвиль 1 вміщується в рідину 2, що заповнює свердловину, через устя 3 на певну глибину. Основним елементом джерела 1 пружних хвиль в рідині є циліндричний плазмовий прискорювач, який складається із діелектричного корпусу 4 та системи електродів: центрального стержневого 5, сполученого з металевим фланцем 6 та нижнього кільцевого 7. Плазмовий прискорювач герметично розміщений в металевому корпусі 8, в який герметично введений коаксіальний кабель 9, внутрішня жила 10 якого з'єднана із штирковим електродом 5, а оболонка 11 електрично сполучена з кільцевим електродом 7 за допомогою корпусу 8. Внутрішня порожнина плазмового прискорювача 12 через канал 13 з великим гідродинамічним опором сполучена з пневмошлангом 14. Корпус 8 джерела обладнаний гідродинамічнім гальмом 15. Конструкція та робота плазмового прискорювача достатньо повно описана в літературі (Минько Л.Я. Получение и исследование импульсных плазменных потоков. - Минск, 1970. - 154 с.). Для проведення згідно з запропонованим способом робіт на свердловині джерело 1 через устя 3 занурюється в рідину на незначну глибину. Робочим газом, що накачується через пневмошланг 14 та впускний клапан 13, наповнюють робочу камеру плазмового прискорювача 12. Над лишки газу при цьому виходять через отвір кільцевого електроду 7. За допомогою коаксіального кабелю 9 на електроди 5 та 7 подається робоча напруга (~5 кВ), недостатня для пробою міжелектродного простору. Після подачі високовольтного (~50 кВ) високочастотного імпульсу напруги відбувається пробій газового проміжку робочої камери з переходом в потужний дуговий розряд, який супроводжується ерозією матеріалів корпусу 4 та електродів 5 та 7. Загальне енерговиділення в розряді можна змінювати в межах до 100 кДж з характерним часом виділення 1-10 мо. Внаслідок нагріву робочого газу та підвищенні тиску до сотень атмосфер, в порожнині прискорювача 12 плазмовий згусток інжектується в рідину 2, утворюючи парогазову порожнину з високою концентрацією внутрішньої енергії, яка при пульсації порожнини з характерним періодом коливань (Римский Корсоков А.В. и др. Акустические подводные низкочастотные излучатели. Л.: Судостроение, 1984. - 284 с.) T=1,14r1/2W1/3/r05/6 r - густина рідини, яка заповнює свердловину; W - корисна енергія, що виділяється в процесі роботи, r0-rgH+105 (Па) - тиск в рідині на глибині Н перетворюється в акустичну енергію низькочастотних хвиль, які розповсюджуються вздовж каналу свердловини в напрямку привибійної зони. Ефект досягається тим, що низькочастотні коливання, досягнувши забою свердловини при його забрудненні, створять достатньо великі сили, щоб витіснити матеріал, що забруднює свердловину, в область пласта. Подальший вплив пружних коливань, як було сказано вище, спричинить збільшення проникності пласта. Вплив на привибійну зону свердловини здійснюють циклічно з інтервалом між імпульсами 0,52 хвилини. Загальна кількість циклів впливу залежить від стану забруднення свердловини та порід продуктивного пласта. Одним з позитивних ефектів запропонованого способу є можливість розміщення джерела в області біля устя, що значно скорочує час проведення ремонтних робіт. Створення інтенсивних низькочастотних коливань дозволяє більш ефективно здійснювати вплив на привибійну зону свердловини та пласта. Використання плазмового прискорювача як джерела пружних хвиль дозволяє реалізувати достатньо потужні акустичні поля без руйнування конструкцій як джерела, так і свердловини. 2 28972 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3