Пристрій вакуумно-імпульсної дії на привибійну зону пласта свердловини

Пристрій вакуумно-імпульсної дії на привибійну зону пласта свердловини, що містить корпус, в якому розміщений золотник, що має контакт через конічну поверхню з підпружиненою втулкою з однієї сторони та підпружиненим блоком тарілчастих пружин з іншої, торцева частина золотника має контакт через гайку з поршнем механізму часової затримки зворотного ходу золотника, який відрізняється тим, що механізм часової затримки містить проміжну камеру, в якій розміщений шток, золотник, що стиснутий з однієї сторони гвинтовою пружиною у порожнині штоку, а з іншого - кулькою в камері дроселювання, сідло, клапан запобіжний дросельного типу та радіальні канали. (19) (21) u201102826 (22) 10.03.2011 (24) 10.11.2011 (46) 10.11.2011, Бюл.№ 21, 2011 р. (72) СЛІДЕНКО ВІКТОР МИХАЙЛОВИЧ, ЛЕСИК ВАСИЛЬ СЕРГІЙОВИЧ, ЛІСТОВЩИК ЛЕОНІД КОНСТАНТИНОВИЧ, ШЕВЧУК СТЕПАН ПРОКОПОВИЧ, СОКИРКА МАРИНА ОЛЕКСАНДРІВНА, САДОВИЙ МИКОЛА ЯРОСЛАВОВИЧ, БОКАЛО ВОЛОДИМИР ЯРОСЛАВОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ "КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ" 3 такт через конічну поверхню з підпружиненою втулкою з одного боку та підпружиненим блоком тарілчастих пружин з іншого, механізм часової затримки, що являє собою клапан запобіжний дросельного типу і контактує із золотником через додатковий поршень. Пристрій реалізує відповідний спосіб обробки, що включає закачування через затрубний простір активної реагентної рідини з продавлюванням її в пласт при депресивнорепресійній дії на ПЗП. Основним недоліком даного ДГІ є неможливість створення достатнього перепаду тиску в затрубному просторі при спрацюванні механізму часової затримки для руйнування кольматуючих матеріалів та АСПВ через малий діаметр дроселюючого потоку, що проходить крізь зворотний запобіжний клапан дросельного типу. У запропонованому пристрої вирішується задача підвищення дебіту нафтових свердловин, руйнування водонафтових емульсій при використанні хімічних реагентів з одночасною віброхвильовою дією шляхом забезпечення оптимальних показників депресій та репресій на пласт за рахунок явища гідроудару. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій вакуумно-імпульсної дії (ПВІД) на ПЗП включаючий корпус, з'єднаний через втулку, стакан з кришкою, набором насосно-компресорних труб (НКТ), перехідником та фільтром, утворює зовнішню оболонку апарата, в якому розміщені золотник, що має контакт через конічну поверхню з підпружиненою втулкою з одного боку та підпружиненим блоком тарілчастих пружин з іншого, його торцева частина має контакт через гайку з плунжером механізму часової затримки, який за рахунок пружини зворотного ходу, що міститься в ньому, сприяє виникненню в затрубному просторі різкого підвищення тиску, що призводить до явища гідроудару, результатом дії якого є руйнування кольматуючих матеріалів та додаткова перфорація пласта свердловини. Дане виконання пристрою дозволить здійснити руйнування АСПВ і кольматуючих матеріалів та додаткову перфорацію ПЗП з реалізацією багаторазового імплозійного ефекту підпакерній зоні та багаторазового явища гідроудару в затрубному просторі свердловини за рахунок миттєвої дії механізму часової затримки до закінчення хвильового процесу. На фіг. 1 показаний загальний вигляд апарата вакуумно-імпульсної дії, на фіг.2 - вигляд механізму часової затримки. Пристрій вакуумно-імпульсної дії на ПЗП (фіг. 1) складається з корпуса 1, який з’єднуючись з трубами 2, 3, перехідником 5 та фільтром 6, утворює зовнішню оболонку пристрою. Корпус 1 через втулку 13, стакан 8, перехідник 5 та вхідний канал з'єднаний з набором НКТ, які до поршня струминного апарата створюють вакуумну камеру 7. В корпусі 1 знаходиться золотник 4, який має контакт через конічну поверхню з підпружиненою втулкою 13. З протилежної сторони золотник 4 підпружинений блоком тарілчастих пружин 11. Торцева частина золотника 4 має контакт через плунжер 12 з механізом часової затримки зворотного ходу золо 64349 4 тника 4. Цей механізм видавлює рідину до порожнини фільтра 6 та в радіальні отвори 10 кожуха фільтра 6 в ПЗП. Регулювання рівня тиску у вакуумній камері 1 здійснюється затягуванням пакета тарілчастих пружин 11, регулювання механізму часової затримки - вибором параметрів елементів механізму. Механізм часової затримки (фіг. 2) містить шток 16, який розташований у проміжній камері 17, торцевою частиною має контакт з плунжером 12 при робочому русі золотника 4, золотник 19, що стиснутий з однієї сторони гвинтовою пружиною 18 у порожнині штока 16, а з іншого - кулькою 20 в камері дроселювання 21, сідло 22, клапан запобіжний дросельного типу 23 та радіальні канали 24, які забезпечують дроселювання. Принцип дії пристрою полягає в підвищенні депресійно-репресійної дії на ПЗП виникненням явища гідроудару шляхом модернізації механізму часової затримки. ПВІД працює в комплекті зі струминним апаратом бокової дії, що працює в двох режимах: режимі струменевого апарата та режимі пропускання робочої рідини до нижче розташованого пристрою. В режимі пропускання робоча рідина, проходячи через канали струминного апарату поступає на ПВІД, що діє на свердловину, в результаті чого виникає явище репресії (пониження тиску), генерація імпульсів якого відбувається за рахунок використання енергії потоку робочої рідини, що протікає через апарат, яке призводить до створення динамічних навантажень на привибійну зону на різних глибинах з метою покращення фільтраційних властивостей свердловини. Тиск в затрубному просторі вищий за тиск у вакуумній камері 7, і під дією перепаду тиску рідина через радіальні отвори 15 надходить в робочу камеру 9, діє на конічну поверхню золотника 4, сприяючи його руху, торцеву частину втулки 13, яка торцевою частиною рухає стакан 8 до моменту зіткнення його внутрішньої стінки з перехідником 5. Рух стакана 8 припиняється, а золотник 4 продовжує рух до моменту відкриття зазору між ним та втулкою 13. При переключені струминного апарата в режим пропускання тиск у вакуумній камері 7 зростає до величини гідростатичного тиску в ПЗП. Через рівність тисків у робочій 9 та вакуумній камері 7 миттєво спрацьовує пружина зворотного ходу 14 і повертає стакан 8 зі втулкою 13 в початкове положення. Відбувається розстиковування торця втулки 13 з конічною поверхнею золотника 4. Збільшення тиску в робочій камері 9 призводить до депресійного впливу на привибійну зону пласта з підвищенням цього впливу за рахунок явища гідроудару з початковою хвилею розрідження і наступною відбитою хвилею підвищеного тиску в привибійній зоні. Крім цього рівність тисків в робочій 9 та вакуумній 7 камерах (рух золотника 4 вгору) сприяє спрацюванню блока тарілчастих пружин 11 в зворотному ході. Золотник 4 миттєво повертається у початкове положення за рахунок наявності механізму часової затримки, що і сприяє створенню явища гідроудару. 5 Робота механізму часової затримки (фіг. 2) полягає у наступному: при зворотному русі золотника 4 тиск у привибійній зоні більший, ніж в проміжній камері 17, тому рідина всмоктується в ПВІД через радіальні отвори 10 та радіальні канали 24 в проміжну камеру до моменту спрацювання блока тарілчастих пружин 11. Коли спрацьовує блок тарілчастих пружин 11, золотник 4 разом із плунжером 12 починає рухаєтесь вниз. Рідина з проміжної камери стравлюється через зворотній клапан 23, отвір в сідлі 22 та радіальні отвори 24 в ПЗП. Після зіткнення системи «золотник-плунжер» зі штоком 16 останній починає рухатись вниз, діючи на гвинтову пружину 18 і відкриваючи зазор між кромкою штока і корпусом. В момент перекриття кулькою 20 отвору в сідлі 22, рідина миттєво стравлюється через радіальні отвори 24 у ПЗП, чим різко зменшує тиск у проміжній камері 17, і сприяє миттєвому перекриттю зазору між золотником 4 та втулкою 13, що приводить до виникнення явища гідроудару. Після закінчення хвильових процесів конструкція повертається в початкове положення і цикл повторюється. 64349 6 Запропонований пристрій з використанням підсиленої гідроударом депресійно-репресійної дії на ПЗП сприяє покращенню колекторних властивостей свердловини та збільшенню їх продуктивності за рахунок очистки привибійної зони від кольматуючих матеріалів та додаткової перфорації зони. Задача вирішується наступним чином. Комплект технологічного обладнання розміщують таким чином, щоб радіальні отвори ПВІД знаходились на однаковому рівні з перфорованими отворами ПЗП свердловини. При досягненні заданого градієнту тиску в затрубному просторі та вакуумній камері, який забезпечується затягуванням блоком тарілчастих пружин та режимом роботи струминного апарата, в дію вступає ПВІД, який реалізує підсилену гідроударом депресійнорепресійну дії на ПЗП, при якій на пористий простір пласта діє технологічна рідина глушіння. Багаторазова підсилена гідроударом депресійно-репресійна дія на пласт сприяє руйнуванню відкладень АСПВ та кольматуючих матеріалів, а також сприяє утворенню додаткових мікротріщин в пласті. 7 Комп’ютерна верстка Мацело В. 64349 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