Пристрій для акустичного впливу на призабійну зону продуктивних пластів

Пристрій для акустичного впливу на призабійну зону продуктивних пластів, який вміщує наземні індикаторний блок та блок живлення, з 'єднані ка белем із свердловинним приладом, що складаєть ся із датчика та генератора, з'єднаного з акустич ним випромінювачем, розміщеним у нижній частині свердловинного приладу, який відрізняється тим, що у свердловинний прилад уведені, розміщені у його верхній частині, послідовно з'єднані блоки опірного сигналу, порівняння та управління, вихід якого з'єднаний з другим входом генератора, а у нижній частині свердловинного приладу додатково розміщені датчик контролю рівня акустичного випромінювання, який має акустичний контакт з акустичним випромінювачем та підключений до другого входу блока порівняння, та конструктивно зв'язаний з указаним датчиком гідрофон, виходи якого з'єднані з другим входом блока управління та наземним індикаторним блоком, при цьому акустичний випромінювач, указаний датчик та гідрофон виконані з п'єзокераміки, а акустичний випромінювач та гідрофон у МІСЦІ свого розміщення мають акустичний контакт з корпусом свердловинного приладу Винахід відноситься до нафтогазовидобувної промисловості та призначений для обробки нафтових та газоконденсатних свердловин Відомий пристрій для акустичного впливу на призабійн у зон у продук тивно го пласта (ла т РФ № 2026970, кл Е2133 43/25), який містить наземні індикаторний блок та блок живлення, з'єднаний за допомогою кабелю зі свердловинним приладом, який включає генератор, випромінювач та датчик До складу наземної апаратури входять також мікропроцесор та зв'язаний з ним двостороннім зв'язком блок управління, один вихід якого з'єднаний з блоком живлення, другий - з індикаторним блоком Входи блока управління через кабель з'єднані з розміщеним також у свердловинному приладі локатором муфт та через перетворювач з датчиком Свердловинний прилад виконай трисекційним Нижня секція з розміщеним у ньому акустичним випромінювачем заповнена трансформаторним маслом та вакуумована, середня секція з установленим у ній генератором заповнена трансформаторним маслом не більше, ніж на 3/4 об'єму під атмосферним тиском, а верхня з розміщеним у ній локатором муфт перетворювачем та датчиком сполучена з оточуючим середовищем у МІСЦІ розміщення датчика Кабель виконаний одножильним Відомий пристрій, порівняно з аналогом, як відмічають автори, забезпечує збільшення ефективності акустичного впливу у 1,5-2 рази Разом з тим, необхідність чергування циклів "вимірювання" та "вплив" збільшує час визначення величини оптимального впливу на пласт Протягом циклу "вплив" характеристики фільтраційних властивостей можуть змінитись та не відповідати визначені й у циклі "вимірювання" величині впливу Тобто підтримання ПОСТІЙНОСТІ оптимального впливу утруднено Важливо відзначити, що необхідність розміщення акустичного випромінювача у трансформаторному маслі сприяє послабленню величини потужності акустичного випромінювання внаслідок його розсіювання у маслі Таким чином, відомий пристрій не забезпечує необхідну ефективність впливу на призабійну зону пласта та, крім того, не є простим у конструктивному виконанні В основу цього винаходу поставлене завдання створити пристрій для акустичного впливу на призабійну зону продуктивни х пластів, який забезпечив би підвищення ефективності впливу на пласт при зниженні енерговитрат та часу впливу за рахунок безперервного контролю та забезпечення можливості корегуванні режимів акустичного впли смО CM со со CM o> 28132 ву на оброблюваний пласт та був би простим та компактним Вирішення поставленого завдання забезпечується тим, що в пристрій для акустично го впливу на призабійну зону продуктивних пласті в, який містить наземні індикаторний блок та блок живлення, з'єднані кабелем зі свердловинним приладом, який складається із датчика та генератора, з'єднаного з акустичним випромінювачем, розміщеним у нижній частині свердловинного приладу, згідно з винаходом, у свердловинний прилад уведені, розміщені у його верхній частині, послідовно з'єднані блоки опірного сигналу, порівняння та управління, вихід якого з'єднаний другим входом генератора, а у нижній частині свердловинного приладу дода тково розміщені да тчик контролю рівня акустичного випромінювання, який має акустичний контакт з акустичним випромінювачем та підключений до другого входу блока порівняння, та конструктивно зв'язаний з указаним датчиком гідрофон, ви ходи якого з'єднані з другим входом блока управління та наземним індикаторним блоком, при цьому акустичний випромінювач, указаний датчик та гідрофон виконані з п'єзокераміки, а акустичний випромінювач та гідрофон у МІСЦІ СВОГО розміщення мають акустичний контакт з корпусом свердловинного приладу Наявність акустичного контакту між випромінювачем та датчиком контролю рівня акустичного випромінювання, а також між корпусом свердловинного приладу та гідро фоном забезпечує практично миттєве корегування вихідних параметрів генератора по їх указаних зв'язках з ВІДПОВІДНИМИ блоками, які уведені у свердловинний прилад Таким чином, забезпечується постійна та максимальна потужність випромінювання та оптимальні режими акустичного випромінювання на призабійну зону пласта при мінімальному часі реакції Використання п'єзокерамічного акустичного випромінювача забезпечує багаточасто тність випромінювання, що призводить до ефективного зниження кавітаційної МІЦНОСТІ свердловинного середовища, що в свою чергу зменшує необхідні енергозатрати Крім того, зниження потужності генератора забезпечується ще тим, що акустичний випромінювач має безпосередній акустичний контакт у МІСЦІ свого розміщення з корпусом свердловинного приладу, практично виключаючи тим самим послаблення випромінюваної акустичної потужності (та не вимагаючи додаткових засобів акустичного узгодження випромінювача з оточуючим середовищем, як-от, у прототипі - наявність трансформаторного масла) Таким чином, забезпечується постійний та максимальний вплив акустичного випромінювання при меншій, ніж у прототипі, потужності генератора та при безперервному корегуванні його параметрів Використання гідрофона з його зв'язками, крім корегування вихідних характеристик генератора, забезпечує безпосередню візуальну інформацію кавітаційних процесів у призабійній зоні пласта та їх розвиток у часі, тобто динаміку змінювання фільтраційних власти востей пласта та своєчасне корегування роботи випромінювача Виконання акустичного випромінювача, датчика контролю рівня акустичного випромінювання та гідрофона з п'єзокераміки забезпечує спрощення та ЧІТКІС ТЬ їх акустичного узгодження між собою Запропонований пристрій є компактним та конструктивно простим порівняно з прототипом На фіг 1 наведений ескіз пристрою На фі г 2 конструктивна схема пристрою Запропонований пристрій (фіг 1) являє собою наземну апаратуру 1, з'єднану кабелем 2 із свердловинним приладом 3, що спускається у свердловину 4 до призабійної зони 5 продуктивного пласта 6 через лубрикатор 7 до початку перфорації 8 ука заної зони 5 До складу наземної апаратури входить блок 9 живлення та індикаторний блок 17 Свердловинний прилад 3 (фіг 2) містить розміщені у його верхній частині послідовно з'єднані блок 10 опірного сигналу, блок 11 порівняння, блок 12 управління та генератор 13, другий вхід якого підключений кабелем до блоку 9 живлення Вихід генератора 13 підключений до розміщеного у нижній частині свердловинного приладу 3 випромінювача 14, акустично з'єднаного з датчиком 15 контролю рівня акустично го випромінювання, який з'єднаний другим входом блока 11 порівняння Випромінювач 14 має акустичний контакт у МІСЦІ розміщення з корпусом свердловинного приладу З Гідрофон 16 конструктивно зв'язаний датчиком 15 та має безпосередній акустичний контакт у МІСЦІ свого розміщення з корпусом свердловинного приладу та з'єднаний з наземним індикаторним блоком та другим входом блока 12 управління Запропонований пристрій виконаний на базі стандартних блоків Випромінювач 14, датчик 15 контролю рівня акустичного випромінювання та гідрофон 16 виконані з набору (окремих) п'єзокерамічних циліндрів з визначеною товщиною стінок, які забезпечують необхідні робочі частоти та виконують різні функції - випромінювача 14, датчика 15 та гідрофона 16 Пристрій працює так У працюючу свердло вину 4 через лубрикатор 7 спускають свердло винний прилад 3 до поча тку перфор аці ї 8 приза бійно ї зони 5 продук ти вно го пласта 6 По чаток пер фораці ї 8 контро люється гідро фоном 16, який фіксує ак устичний шум , ви кликаний появою притоку флюїду, та передає сиг нал до індикаторного блоку 17 для візуалізаци ро бочої точки, та через блок 12 управління на гене ратор 13 для його вмикання Блок 9 живлення по дає напругу до генератора 13, який видає елект ричну напругу на випромінювач 14, останній гене рує акустичні хвилі у призабійній зоні 5 пласта 6 та одночасно механічно впливає на да тчик 15, ак ус тично зв'язаний з ним Амплітуда випромінюваної акустичної хвилі пропорцюнальна амплітудам радіального та аксіального механічних коливань елементів випромінювача 14, а тому величині електричного сигналу, який виробляється датчиком 15 контролю рівня акустичного випромінювання Цей сигнал надходить до блока 11 порівняння, де він порівнюється з сигналом блока 10 опірного сигналу Величина опірного сигналу відповідає одній із робочих частот випромінювання випромінювача 14 При змінені характеристик сигналу датчика 19, викликаному факторами призабійної зони 5 (температура , тиск, величина приєднаної маси то що) 28132 на ви ході блока 11 порівняння формується різницевий сигнал, який через блок 12 управління надходи ть до др уго го вхо ду генера тора 13 Цей сигнал служить для управління роботою генератора 13, змінюючи його ВИХІДНІ параметри для забезпечення максимального для даного пласта 6 акустичного випромінювання випромінювача 14, ВІДПОВІ ДНО характеристикам сигналу блоку 11 опірного сигналу Для додаткового корегування роботи генератора 13 служить сигнал, який безперервно надходить з другого виходу гідрофон у 16 через блок 12 управління, він же є сигналом зворотного зв'язку середовища пласта 6 на акустичний вплив на нього ак усти чного випромінювача 14 Цей же си гнал надходить на індикаторний блок 17, який забезпечує візуалізацію та контроль динаміки розвитку кавітаційних процесів у призабійній зоні 5, а тому й фільтраційних властивостей свердловини Як показали експерименти, при впливі на суміш вуглеводнів навіть двома частотами акустичного випромінювання, кавітаційна МІЦНІСТЬ указаного середовища зменшується у 5 разів порівняно з прототипом Потужність генератора, яка йде на виникнення процесу розвиненої кавітації у ци х умовах, також зменшується у 5 разів Таким чином, запропонований пристрій забезпечує підвищення ефективності акустичного впливу на призабійну зону О ▼ ▼ 4 Фіг. 1 28132 Фіг. 2 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Бульв Лесі Українки, 26, Київ, 01133, Україна (044) 254-42-30, 295-61-97 Підписано до друку ^ 04 2001 р Формат 60 x84 1/8_ Обся г ^У«7 обл -ви д арк Тираж 50 прим Зам УкрІНТЕІ Вул Горького 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044) 268-25-22