Свердловинний електролітичний генератор імпульсів

Свердловинний електролітичний генератор імпульсів, що включає трубчатий корпус, електролізер з електродами і вибухову камеру зі свічкою запалювання, який відрізняється тим, що електроди виконані у вигляді пакета конічних шайб, встановлених каскадом одна над одною, розширюваною частиною догори і з аксіальним зазором до трубчатого корпусу, внутрішня поверхня якого ізольована від усього пакета конічних шайб, причому в центральний отвір електродів конічних шайб встановлено струмопровід у вигляді стержня з ізольованою зовнішньою поверхнею, який електрично приєднаний до нижнього електрода, а верхній електрод електрично з'єднаний з корпусом пристрою Винахід відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до пристроїв для гідродинамічного впливу на привибійну зону з метою інтенсифікації процесів відновлення експлуатаційних характеристик свердловин Відомий пристрій для відновлення експлуатаційних характеристик фільтрів свердловин, що містить системи електроживлення і електродів, вибухову камеру з ініціатором запалювання (А С СРСР № 969842, МПК ЕОЗВ 3/18,1982), Пристрій встановлюють в фільтрі свердловини, яка заповнена хімреагентом На електроди подається електричний потенціал Електролізні гази збираються в вибуховій камері Електричний розряд на ініціаторі запалювання викликає вибух газової суміші, що інтенсифікує процеси руйнування і розчинення кольматаційних відкладень на фільтрі свердловини Недоліками відомого пристрою є такі - складність технології застосування, яка обумовлена практично неможливістю подачі електричного струму по насосно-компресорних трубах, так як дуже складно ізолювати їх від свердловинної рідини (особливо, якщо остання являє собою кислотний розчин), - великі втрати електроенергії, які обумовлені необхідністю застосування в електричній схемі пристрою понижуючих електричних трансформаторів, - в відомому пристрої електролізу підлягає свердловинна рідина, а тому не завжди вдається отримати вибухову суміш Таким чином, перераховані недоліки суттєво знижують ефективність застосування пристрою при реагентних методах відновлення експлуатаційних характеристик свердловин Найбільш близьким до запропонованого є пристрій для впливу на привибійну зону свердловини, що являє собою електролітичний генератор гідродинамічних імпульсів, який включає електролізер, що виконаний у вигляді коаксіально розміщених циліндричних електродів, розділених між собою струмонепровідною діафрагмою, вибухову камеру з ініціатором запалювання (А С СРСР № 977712, МПК Е21В 37/00, 1982) Відомий пристрій працює наступним чином Перед установкою в свердловині електролізер заповнюють водяним розчином КОН На електроди по кабелю подають постійний струм Виділені водень і кисень проходять через шар електроліту і накопичуються під кришкою електролізера Досягнувши деякого надлишкового тиску, зворотний клапан відкривається і газова суміш заповнює вибухову камеру, електролізер від'єднується від (21)2000020569 (22) 01 0 2 2 0 0 0 (24)17 03 2003 О со Ю ю 54532 джерела струму, а напруга подається на ініціатор запалювання Електричний розряд викликає вибух газової суміші Від вибуху виникає пдроударна хвиля, яка діє на фільтр свердловини і руйнує кольматаційні відкладення Супроводжуючий ударну хвилю пдропотік вимиває зруйновані частинки у стовбур свердловини Ефективність обробки зростає за рахунок різкого сплеснення газової бульки, яка утворилась в результаті вибуху, тобто виникає ефект імплозії Далі процес повторюється Суттєвими недоліками відомого електролітичного генератора є складність і недосконалість конструкції, що призводить до значного ускладнення технології його застосування і обмеження експлуатаційних можливостей Завданням винаходу, що пропонується, є усунення вказаних вище недоліків і створення свердловинного пристрою гідродинамічної дії на привибійну зону свердловини, в якому за рахунок введення нових елементів конструкції і їх розташування досягається можливість значного спрощення конструкції в цілому, зменшення витрат електроенергії (досягається можливість споживання електроенергії без трансформації електричної напруги) і розширення експлуатаційних характеристик пристрою (з'являється можливість розробки свердловинного пристрою з невеликими радіальними габаритами) рода до електрода, крім того таке розміщення і підключення електродів передбачає можливість розробки свердловинного пристрою з незначними радіальними габаритами, що суттєво розширює експлуатаційні характеристики винаходу, що пропонується На кресленні представлено розріз запропонованого свердловинного пристрою гідродинамічної дії на продуктивний пласт Пристрій містить трубчатий корпус 1 (електролізер), внутрішня поверхня якого покрита струмонепровідним матеріалом 2 Всередині трубчатого корпусу 1 встановлені електроди 3, між якими розміщені струмонепровідні проставки 4 В центральний отвір електродів встановлено струмопровід 5 з ізольованою зовнішньою поверхнею, який електрично з'єднаний з нижнім електродом 6 Верхній електрод 7 за допомогою металевого патрубка 8 електрично з'єднаний з корпусом пристрою Крім того, пристрій містить вибухову камеру 9 зі свічкою запалювання 10, електричний кабель 11 і патрубок 12, за допомогою якого пристрій кріпиться до насосно-компресорних труб (умовно не показані) і на яких він спускається у свердловину Вибухова камера виконана з каналами 13, за допомогою яких вона сполучається з порожниною свердловини Принцип дії запропонованого пристрою полягає у наступному Суттю винаходу є те, що в свердловинному пристрої гідродинамічної дії, який містить трубчатий корпус, в якому розташовані електролізер з електродами і вибухова камера з свічкою запалювання, електроди виконані у вигляді пакета конічних шайб, встановлених каскадом одна над одною, розширюваною частиною догори і з аксіальним зазором до трубчатого корпусу, внутрішня поверхня якого ізольована від усього пакету конічних шайб, причому в центральний отвір електродів (конічних шайб) встановлений струмопровід у вигляді стержня з ізольованою зовнішньою поверхнею, який електрично приєднаний до нижнього електрода, а верхній електрод електрично з'єднаний з корпусом пристрою Електролізер 1 заповнюють водяним розчином КОН і свердловинний пристрій на насоснокомпресорних трубах спускають в інтервал гідродинамічного впливу, після чого вмикають струм живлення електролізера Утворені в процесі електролізу водень та кисень, створивши надлишковий тиск, виходять з електролізера і накопичуються у вибуховій камері 9 При цьому свердловинна рідина, яка знаходиться у вибуховій камері, витискується електролізними газами через канали сполучення 13 у свердловинний простір Після заповнення вибухової камери газовою сумішшю подають напругу на свічку запалювання 10 і електричний розряд викликає вибух газової суміші Утворювана вибухова хвиля діє на продуктивний пласт та змінює його параметри Ефективність впливу на пласт збільшується за рахунок різкого сплеснення газової бульки, яка утворилась в результаті вибуху, тобто виникає ефект всмоктування свердловинної рідини через канали сполучення 13 в вибухову камеру (ефект імплозії} Далі процес повторюється Таким чином, запропонований пристрій дозволяє створювати миттєві ЦИКЛІЧНІ депресії на пласт, які багатократно діючи на кольматаційну частинку, призводять м в нестійке положення, а супроводжуючий ударну хвилю пдропотік сприяє очищенню порових каналів пласта від вторинних відкладень Обґрунтування перерахованих ВІДМІННИХ ознак пропонуємого винаходу полягає в наступному - виконання електродів у вигляді пакета конічних шайб, встановлених каскадом одна над одною дозволяє регулювати відбір електроенергії КІЛЬКІСТЮ електродів без трансформування електричної напруги, що суттєво підвищує коефіцієнт корисної дії пристрою, - установка електродів (конічних шайб) розширюваною частиною догори і з аксіальним зазором до трубчатого корпусу дозволяє електролізним газам у процесі електролізу ВІДДІЛЯТИСЯ ВІД електродів і збиратися у вибуховій камері, - виконання внутрішньої поверхні трубчатого корпусу ізольовано від усього пакету конічних шайб (електродів), установка в центральний отвір електродів струмопроводу у вигляді стержня з ізольованою зовнішньою поверхнею, який електрично приєднаний до нижнього електрода, і з'єднання верхнього електрода з корпусом пристрою забезпечує відбір електричної енергії при проходженні електричного струму послідовно від елект Таким чином, досягається технічний результат винаходу виникає можливість багатократної поінтервальної дії на продуктивний пласт, зменшення непродуктивних втрат електроенергії за рахунок можливості споживання електричної напруги без и трансформування, розширення експлуатаційних характеристик за рахунок забезпечення можливості розробки пристрою малого діаметра 54532 Фіг. Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24