Пакеруючий пристрій для магнітної обробки водно-дисперсних середовищ у свердловинах

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для изоляции водопроявления в скважине, и может быть использовано в гор-но~хммической промышленности, теплоэнергетики для осветления суспензий, предотвращения образования твердых отложений в аппаратах и трубопроводах. Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности является генератор магнитного поля, содержащий источник магнитного поля, состоящий из постоянных полосообразных магнитов, размещенных на диамагнитном корпусе [1]. Увеличение напряженности магнитного поля в устройстве по прототипу достигается тем, что вектор напряженности магнитного поля направлен поперек оси устройства. Недостатком прототипа является невозможность отключения (уменьшения) магнитного поля при окончании работ в скважине и подъеме устройства на поверхность. Задачей изобретения является создание способа, позволяющего отключить (уменьшить) напряженность магнитного поля при окончании работ в скважине. Предложенная конструкция устройства дает возможность ослабления напряженности магнитного поля в 2 раза при отключении устройства» чего невозможно достичь в известных устройствах. Это, в свою очередь, помогает обезопасить ремонтные работы в скважине, исключив возможность прихвата пакерующего устройства. Для этого в пакерующем устройстве, содержащем источник магнитного поля, состоящий из постоянных магнитов, размещенных на диамагнитном корпусе, источник магнитного поля выполнен в виде набора чередующихся подвижных и неподвижных секций магнитных систем, причем каждая из секций содержит набор элементарных магнитных систем, обращенных друг к другу одноименными полюсами и состоящих из параллельно соединенных между собой постоянных магнитов, включенных в магнитную цепь при помоіі|и двух магнитопроводов. Неподвижные секции магнитных систем соединены между собой штифтовыми соединениями, а в подвижных секциях выполнены круговые пазы, длина которых равна шагу элементарной магнитной системы. На фиг. 1 изображено пакерующее устройство, общий вид с частичным разрезом; на фиг. 2 - сечение А-А; на фиг, 3 - сечение Б-Б; на фиг, 4 -схема включения магнитного поля. Предлагаемое устройство содержит установленные на центральной трубе 1 с возможностью проворота переводники-центраторы 2, между которыми размещено п-е количество секций магнитных систем: неподвижных 3, жестко соединенных с переводниками-центраторами 2 и между собой штифтовыми соединениями 4, и подвижных 5, установленных между неподвижными системами 3 и жестко связанных с центральной трубой 1 посредством шпоночного соединения 6 (фиг. 1). В подвижных секциях магнитных систем 5 выполнены пазы 7, длина которых равна шагу элементарной магнитной системы (фиг, 2). Переводники-центраторы 2 (фиг. 1) снабжены фиксаторами 8, обеспечивающими удержание устройства в положении "магнитное поле включено" и, после поворота, в положении "магнитное поле выключено". Секции неподвижных 3 и подвижных 5 магнитных систем содержат набор элементарных магнитных систем, состоящих из параллельно соединенных между собой постоянных магнитов 9 (фиг. 2, 3), включенных в магнитную цепь при помощи двух магнитопроводов 10. Постоянные магниты 9 сдвинуты по отношению к магнитопроводам 10 в сторону нерабочего торца, что увеличивает сопротивление магнитному потоку на нерабочем торце магнитной системы, и таким образом, приводит к перераспределению магнитного потока в сторону рабочего торца. Элементарные магнитные системы размещены по окружности на цилиндрическом диамагнитном корпусе 11, причем обращены друг к другу одноименными "полюсами, Указанное размещение элементарных магнитных систем позволяет избежать замыкания магнитного пояя внутри самого скважинного устройства, и, кроме того, приводит к усилению магнитного поля на рабочей поверхности устройства за счет "выталкивания" последнего наружу. Промежутки между магнитолроводами 10, а также полости над постоянными магнитами 9 заполнены герметизирующим немагнитным материалом 12. Это предотвращает шунтирование магнитной системы внутри самой себя и обеспечивает постоянную жесткость конструкции, Устройство работает следующим образом. Через насосно-компрессорные трубы в обрабатываемый пласт нагнетается под давлением воднодисперсная жидкость, содержащая ферромагнитный порошок и вяжущие вещества. Через перфорационные отверстия в обсадной колонне водно-дисперсная жидкость проникает в трещины и разломы водоносного пласта (на чертеже не показано). При помощи резьбы на конусе переводника-центратора 2 устройство соединяется с колонной насоснокомпрессорных труб, спускается в обводненную скважину и устанавливается против водоносного пласта, причем спускается в положении "магнитное поле включено". В случае необходимости к другому концу устройства можно присоединить различное линейное оборудование. Постоянство рабочего зазора с внутренней стенкой обсадной колонны обеспечивается двумя переводниками-центраторами 2. Под воздействием магнитного поля устройства ферромагнитный порошок, входящий в состав водно-дисперсной жидкости, намагничивается и притягивается к обсадной колонне. Далее в скважине создается депрессия, и начинается обратное поступление водно-дисперсной жидкости в ствол скважины. Вместе с водой перемещается ферромагнитный порошок, который намагнитившись, накапливается в зазоре между устройством и обсадной колонной (рабочем зазоре) и перфорационных отверстиях колонны,. Совместно со связующими веществами ферромагнитный порошок создает пробки в рабочем зазоре, накапливается за колонной и закупоривает перформационные отверстия. После этого, как образованная пробка отвердеет, поступление воды в ствол скважины прекращается. Устройство механическим способом проворачивается, при этом подвижные секции 5 магнитных систем, жестко связанных с центральной трубой 1 и далее с колонной насос-но-компрессорных труб, проворачиваются на угол, равный шагу системы и фиксируются одним из фиксаторов 8. В процессе про-ворота неподвижные секции 3 магнитных систем удерживаются от провота переводниками-центраторами 2, контактирующими своими центровыми элементами с внутренней стенкой обсадной колонны. При провороте устройства происходит отключение магнитного поля устройства (компенсационный метод отключения), поскольку при провороте подвижных секций 5 магнитных систем относительно неподвижных секций 3 на шаг системы, контактирующие системы этих секций оказываются обращенными друг к другу противоположными полюсами, взаимно компенсируя магнитный поток (фиг, 4). После выключения магнитного поля устройства, последнее извлекается из скважины. В скважине можно возобновить добычу нефти. Изготовлены опытные образцы заявляемого устройства. Результаты испытаний в сравнении с прототипом приведены в таблице.