Свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань

Свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань, який містить заповнену рідиною свердловину, виконану у вигляді коаксіально роз C2 2 (19) 1 3 рдловини необхідно вилучити пристрій із свердловини, що зв’язано з великими витратами часу і труда. В основу винаходу поставлено задачу спрощення конструкції, підвищення надійності та ефективності стимуляції продуктивного пласту свердловини і поліпшення умов експлуатації пристрою. Рішення поставленої задачі досягається тим, що в свердловинному пневмогідравлічному генераторі коливань, який містить заповнену рідиною свердловину, виконану у вигляді коаксіально розміщених зовнішньої колони і внутрішньої труби, нижній кінець якої розміщений у привибійній зоні, а верхній - сполучений з гідравлічною камерою плунжерного циліндра, плунжер якого закріплений на нижній площині рухомої платформи, на верхній площині якої установлені пневматичні циліндри з плунжерами, які торцевими поверхнями прикріплені до нижньої площини нерухомої платформи, робочі камери пневматичних циліндрів з'єднані через розподільник з компресором. Новим є те, що гідравлічна камера плунжерного циліндра сполучена з каналом внутрішньої труби свердловини через золотник, що кінематично з'єднаний зі штоком гідравлічного циліндра, робочі камери якого сполучені з вихідними каналами розподільника, вихідний канал якого через послідовно включені дросель і зворотний клапан сполучений з гідравлічною камерою плунжерного циліндра і з вихідним каналом клапана "або", один із вхідних каналів якого сполучений із гідравлічною камерою пневмогідравлічного акумулятора, а другий - з нагнітальним каналом гідравлічного насоса. Завдяки тому, що свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань розміщений на поверхні землі спрощується його обслуговування і експлуатація. Виконання пристрою у вигляді послідовно сполучених пневматичних і гідравлічного плунжерного циліндрів суттєво спрощує його конструкцію і дає можливість регулювати інтенсивність гідравлічного удару при обмеженому тиску, що подається в камери пневматичних циліндрів. Винахід пояснюється кресленням, де на фіг. показано свердловинний пневмогідравлічний генератор. Свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань складається із обсадної колони 1 і внутрішньої труби 2, фланець 3 якої сполучений з каналом 4 гідроциліндра 5. Корпус гідроциліндра 5 жорстко скріплений з направляючими 6 і 7, які жорстко прикріплені до нерухомої платформи 8. У камері 9 гідроциліндра 5, розміщений плоский золотник 10, який з'єднаний зі штоком 11 циліндра 12. Шток 11 і поршень 13 циліндра 12 утворюють робочі камери 14 і 15, які сполучені з вихідними каналами розподільника 16, вхідний канал 17 якого з'єднаний з вхідним каналом 34 дроселя 18 і вихідним каналом клапана 35 «або», дросель 18 і вихідний канал зворотного клапана 19 з'єднаний з гідравлічною камерою 9 циліндра 5. В камері 9 циліндра 5 розміщений плунжер 20, який прикріплений до нижньої площини рухомої платформи 21. На верхній площині платформи 21 вздовж осі плунжера 20 розміщено циліндр 22 і по колу рівномірно розміщені (на фіг. показані тільки два) циліндри 94004 4 23 і 24. В циліндрах 22, 23 і 24 відповідно розміщені пустотілі плунжери 25, 26 і 27, які прикріплені до нерухомої платформи 8. Пневматичні камери 28, 29 і 30 циліндрів 22, 23 і 24 сполучені з вихідним каналом пневматичного розподільника 31, вихідний канал якого через дросель 32 приєднаний до компресора 33. Вхідні канали клапана 35 «або» відповідно сполучені з пневмогідравлічним акумулятором 36 і насосом 37 з запобіжним клапаном тиску 38. Нижній торець внутрішньої труби 2 розміщений в привибійній камері 39 газоносного (нафтоносного) пласту 40. Принцип дії свердловинного пневмогідравлічного генератора коливань полягає у наступному. У вихідному положенні електромагніти розподільників 16 і 31 знеструмленні. При цьому камери 28, 29 і 30 циліндрів 22, 23 і 24 з'єднані через розподільник 31 з атмосферою. Під дією постійного тиску р, який підведений до пневмогідравлічного акумулятора 36 рідина із акумулятора 36 через клапан 38 «або», дросель 18 і зворотний клапан 19 поступає в камеру 9. Під дією цього тиску заповнюється свердловина і переміщується плунжер 20 у верхнє положення (по кресленню). Тиск живлення р, що підводиться до камери 9 визначається вагою рухомої платформи 21 і розміщених на ній циліндрів, а також сумарною силою тертя в пневматичних і гідравлічному циліндрах. Крім того, якщо відсутній тиск в акумуляторі 36 вмикається в роботу насос 37, який теж налагоджується на тиск р за допомогою запобіжного клапану тиску 38. Після переміщення плунжера 20 в верхнє положення подається напруга на електромагніт ЕМ1, при цьому розподільник перемикається вліво і тиск живлення від нього поступає в камеру 15 циліндра 12. Під дією тиску в камері 15 поршень 13 переміщується вліво і золотником 10 перекривається канал 4, тобто перекривається вхід рідини в трубу 2 свердловини. Після закриття каналу 4 подається напруга на електромагніт ЕМ2 розподільника 31, який перемикається вниз і стиснене повітря від компресора високого тиску 33 через дросель 32, розподільник 31 поступає в камери 28, 29 і 30 циліндрів 22, 23 і 24. Під дією тиску в циліндрах 22, 23 і 24 стискується рідина в камері 9 циліндра 5. При досягненні заданого тиску (який налагоджується компресором) знеструмлюється електромагніт ЕМ1 розподільника 16, який перемикається вправо і тиск живлення від нього подається у камеру 14 циліндра 12. Під дією тиску в камері 14 золотник 10 переміщується миттєво вправо і відкриває канал 4, що приводить до різкого підвищення тиску в привибійній камері 39. Різке підвищення тиску в привибійній камері 39 сприяє появленню мікротріщин в газоносному (нафтоносному) пласті 40. Величина тиску в гідравлічній камері 9 визначається залежністю D2 Pц  Pк  n  n 2 Dг де Рк - тиск живлення, на який налаштований компресор 33; n - число пневматичних циліндрів; Dn - діаметри плунжерів пневматичних циліндрів; 5 94004 Dг - діаметр плунжера 20 гідроциліндра 5. Після досягнення хвилі тиску до привибійної камери 39 знеструмлюється електромагніт ЕМ2 розподільника 31, при цьому пневматичні камери 28, 29 і 30 з'єднуються з атмосферою внаслідок чого різко понижуються тиск у привибійній зоні. По мірі зменшення тиску у камерах 28, 29 і 30 під дією тиску в акумуляторі 36 (або під дією тиску від насоса 37) плунжер 20 з платформою 21 переміщуються у верхнє вихідне положення. При цьому, якщо відбулося перетікання рідини із привибійної камери 39 у пласт 40 свердловина автоматично доливається. Наступний цикл створення різкого підвищення тиску і пониженого тиску здійснюється аналогічно. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 6 Таким чином запропонований свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань дає можливість створювати періодично в привибійній камері значний перепад тисків, що обумовлює можливість розриву продуктивного пласту і підвищення його продуктивності. Крім того запропонований пристрій дає можливість регулювати як величину тиску в привибійній камері, так і частоту коливання в залежності від глибини свердловини. Джерела інформації 1. Патент РФ №2106471, МПК Е21В 28/00, 43/25, 10.03.98. 2. Патент РФ №2139406, МПК Е21В 28/00, 43/25; Бюл. №28, 10.10.99. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601