Генератор коливань резонансної дії на нафтову свердловину

1. Генератор коливань резонансної дії на нафтову свердловину, що містить колону насоснокомпресорних труб, генератор імпульсів і резонатор, який відрізняється тим, що як генератор 3 на турбуленцію від взаємодії протилежно обертових вихорів. Зазначені недоліки частково усунені в пристрої для синергічної дії на свердловину і продуктивний пласт (Патент РФ №2176727, С1, Е21В43/25, Е21В28/00, публ. 2000.11.10). Даний пристрій включає блок, що об'єднує велику частину конструктивних елементів, формуючих імпульси - синергізатора, до якого з однієї сторони приєднані генератори ударних імпульсів з ударниками і випромінювачами. З другої сторони, до синергізатора приєднані через гідравлічні магістралі насос, для подачі робочої рідини і хімічних речовин в свердловину, і, через депресійну камеру, імпульсний клапан. Синергізатор герметично приєднується до свердловинної арматури, яка з'єднує синергізатор з обсадною трубою і колоною НКТ. В нижній частині НКТ встановлений резонаторперетворювач, який складається з трубчатого корпусу з радіальними каналами, в якому встановлений підпружинений плунжер, верхня частина якого виконана із п'єзокерамічного матеріалу, а бокові поверхні мають можливість періодичного перекриття радіальних каналів в корпусі в залежності від положення плунжера. Недоліками даного пристрою є те, що коливання тиску в рідині виникають в обмеженому просторі, безпосередньо у вихровій камері, і внаслідок затухання мають малу потужність на виході з пристрою. Також, нерегульованість моменту співпадіння вимушених частот коливань від генераторів з частотою власних коливань резонатора. Найбільш близьким за технічною суттю є установка для реагентно-імпульсної дії на свердловину і продуктивний пласт, яка включає колону НКТ, встановлений на ній струминний насос з активним соплом, камерою змішування, дифузором, каналами підводу активної і пасивної рідини, розміщені під струминним апаратом послідовно пакер, гідроімпульсний пристрій у вигляді мультиплікатора тиску, розміщеного нижче перфорації присвердловинної зони з можливістю обробки ступінчатого підйому вказаного мультиплікатора вздовж свердловини, струминний апарат виконаний дворежимним, має зворотний клапан, установлений в рухомій втулці, яка містить штопорне кільце і співвісно встановлюється в корпусі струминного апарата, в якому є кільцева канавка для фіксації рухомої втулки при попаданні штопорного кільця в зону кільцевої канавки в корпусі, а для компенсації ходу рухомої втулки в корпусі встановлений буферний клапан, який перекриває потік активної рідини до мультиплікатора тиску і який переводить його подачу через шліцьові канали в рухомій втулці в канал і дальше в активне сопло струминного апарата з включенням його в роботу, мультиплікатор тиску містить плоскоструминну головку в нижній його частині з забезпеченням можливості генерації плоского струменя з частотою створених імпульсів 50-300 в хвилину і з величиною тиску 1,5-2,5 величини статичного тиску в свердловині на рівні пласта (Патент РФ №2275495 С1, 2005). Недоліком використання даної установки є низька її ефективність та велика трудомісткість технологічного процесу, що пов'язаний з використанням даної уста 63072 4 новки, так як вимагається дві технологічні витримки протягом 12-24 годин кожна. Задачею корисної моделі є створення пристрою для підвищення коефіцієнта продуктивності і проникності привибійної зони пласта (ПЗП) за рахунок очищення від кольматуючих часток ПЗП та підвищення надійності даного пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в генераторі коливань резонансної дії на нафтову свердловину, що містить колону насоснокомпресорних труб, канали підводу і відводу робочої рідини, згідно з корисною моделлю, новим є те, що як генератор ударних імпульсів використовується рідинний генератор вихрової дії, що складається з корпусу, вихрової камери, трьох зворотних клапанів, вхідної муфти, соплової вихідної частини. Саме за рахунок трьох зворотних клапанів досягається урегульованість моменту співпадіння вимушених частот коливань від рідинного генератора вихрової дії з частотою власних коливань резонатора для підвищення ефективності хвильової дії на пласт. Підвищення надійності забезпечується за рахунок досягнення мінімальної кількості рухомих деталей. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на кресленні зображено комплекс репресивно-імпульсної дії, що складається з трьох основних частин: 1 - рідинний генератор імпульсів, 2 хвилевід, 3 - резонатор. Робоча рідина від насосного агрегату через гнучкі колтюбінгові труби надходить на вхід рідинного генератора 1. Генератор 1 - вихрового типу, генерує хвильові коливання, які передаються по хвилеводу 2 на вхід в резонатор 3. Рідинний генератор вихрової дії складається з корпусу 4, вихрової камери 5, трьох зворотних клапанів 6, вхідної муфти 7, соплової вихідної частини 8. Резонатор складається з корпусу 9, золотника обтікаючої форми 10, пружинного блока 11, який складається з пакета подвійних тарільчатих пружин. Все це встановлюється на колоні насоснокомпресорних труб - КНКТ (12). На поверхні землі встановлюється бак (13) з робочою рідиною, фільтр (14), зворотний клапан (15) та насос (16) для подачі робочої рідини в КНКТ. Вихровий генератор коливань працює в такий спосіб. Монтують генератор в зборі з хвилеводом і резонатором на гнучкій трубі колтюбінга і опускають в свердловину. Після установки резонатора в привибійній зоні, підключають до колтюбінга насосний агрегат і подають робочу рідину на вхід генератора через центральний канал муфти 7. В генераторі потік розділяється на два потоки, один з яких потрапляє в вихрову камеру 5, а інший, через зворотні клапани 6 в камеру інжекції. В завихреному потоці тиск значно падає і через зворотні клапани рідина підсмоктується в камеру інжекції і далі в вихрову камеру 5. При зустрічі вихрового і інжекційного потоків вихор розпадається, швидкість рідини падає і, у відповідності до закону Бернуллі, тиск у вихровій камері піднімається і рідина далі виштовхується через сопло 8 в хвилевід. Далі кількість рідини у вихровій камері зменшується, що призводить до нового вихроутворення і далі цикл 5 повторюється. Пульсуючий потік від рідинного генератора через хвилевід потрапляє на вхід резонатора і підтискає золотник 10, відкриваючи бокові прямокутні отвори в корпусі 9. Відомо, що зона дії на пласт досягається при дії інфразвуковими (до 20 Гц) і низькочастотними (до сотень Гц) коливаннями. Діапазон вимушених частот, які генеруються рідинним генератором, знаходиться в діапазоні 28…56 Гц, на який впливає також вибір довжини хвилеводу. Діапазон власних частот резонатора регулюється вибором складу тарільчатих пружин і знаходиться в межах 23…54 Гц, що практично співпадає з діапазоном 63072 6 частот вимушених коливань тиску, які генеруються рідинним генератором. Таким чином досягається головна умова реалізації резонансу - співпадіння частот вимушених та власних коливань. Настроювання власної частоти коливань пружинного блока на частоту вимушених коливань генератора дозволить підвищити ефективність комплексу в цілому, що, в свою чергу, дозволяє підвищити ефективність дії всього комплексу на привибійну зону пласта через механізм створення репресивної дії на колекторну систему пласта і підвищити продуктивність свердловини. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 63072 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601