Свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань

Реферат: Свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань містить пневматичний циліндр з робочою камерою, до якої підводиться тиск живлення від компресора через послідовно сполучені дросель і двопозиційний трилінійний розподільник. Генератор коливань містить плунжерний гідравлічний циліндр, робоча камера якого сполучена послідовно через зворотний клапан і двопозиційний трилінійний розподільник з вихідним каналом гідравлічного насоса. Паралельно через запірний пристрій гідравлічна камера сполучена з вхідним каналом внутрішньої труби свердловини, нижній кінець якої розміщений у привибійній порожнині. Робоча камера плунжерного циліндра виконана в осьовій глухій циліндричній розточці хвостовика поршня пневматичного циліндра. До робочої камери якого додатково підводиться тиск живлення від пневматичного акумулятора. Вихідний канал акумулятора сполучений з вхідним каналом дроселя і вихідним каналом зворотного клапана, вхідний канал якого з'єднаний з вихідним каналом компресора. Перекриваючий пристрій виконано у вигляді двопозиційного дволінійного розподільника з одностороннім гідравлічним керуванням, керуючий канал якого сполучений з вихідним каналом двопозиційного трилінійного розподільника. UA 118642 U (54) СВЕРДЛОВИННИЙ ПНЕВМОГІДРАВЛІЧНИЙ ГЕНЕРАТОР КОЛИВАНЬ UA 118642 U UA 118642 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обладнання нафтогазовидобувної промисловості і призначена для стимулювання віддачі корисної копалини промислових нафтоносних і газоносних свердловин. Відомим аналогом є свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань, що містить заповнену рідиною свердловину з внутрішньою трубою, нижній кінець якої розміщений у привибійній порожнині., а верхній кінець через перекриваючий пристрій, виконаний у вигляді плоского золотника з привідним циліндром, сполучений з гідравлічною камерою плунжерного гідроциліндра, рухому і нерухому платформи, на яких закріплені плунжерні пневмоциліндри, до яких підводиться тиск живлення від компресора через послідовно сполучені дросель і розподільник, і гідроциліндр, до якого підводиться тиск живлення від гідронасоса через послідовно сполучені дросель і зворотний клапан [1]. Недоліком аналога є те, що плоский золотник перекриваючого пристрою навантажений значним неврівноваженим зусиллям від тиску рідини в гідроциліндрі, що обумовлює пониження надійності і підвищення робочого тиску, що подається в робочі камери привідного циліндра. Розміщення на рухомій платформі пневмоциліндрів і плунжера гідроциліндра обумовлює ускладнення конструкції і підвищення металоємності конструкції. Крім того, застосування пневмоциліндрів з порожнистими плунжерами обумовлює значний початковий (мертвий) об'єм, що знижує загальний коефіцієнт корисної дії такого пристрою. Найближчим аналогом до корисної моделі є свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань який містить заповнену рідиною (водою) свердловину з зовнішньою і внутрішньою трубою, нижній кінець якої розміщений у привибійній порожнині, а верхній - через перекриваючий пристрій, виконаний у вигляді конічного клапана і закріпленого на нерухомій платформі привідного пневмоциліндра, сполучений з камерою плунжерного гідроциліндра, та рухому і нерухому платформи, на яких закріплені як пневматичні циліндри з порожнистими штоками, так і гідроциліндр з плунжером з пристроями керування і живлення [2]. Недоліком найближчого аналога є складність конструкції, яка обумовлена розміщенням пневмоциліндра закриття-відкриття клапана на нерухомій платформі. А закріплення на рухомій платформі плунжера гідроциліндра і пневматичних циліндрів обумовлює складність і значну металоємність рухомої частини конструкції. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення конструкції, підвищення надійності та зменшення металоємності рухомої частини. Поставлена задача вирішується тим, що свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань містить пневматичний циліндр з робочою камерою, до якої підводиться тиск живлення від компресора через послідовно сполучені дросель і двопозиційний трилінійний розподільник, плунжерний гідравлічний циліндр, робоча камера якого сполучена послідовно через зворотний клапан і двопозиційний трилінійний розподільник з вихідним каналом гідравлічного насоса і паралельно через запірний пристрій гідравлічна камера сполучена з вхідним каналом внутрішньої труби свердловини, нижній кінець якої розміщений у привибійній порожнині, згідно з корисною моделлю, робоча камера плунжерного циліндра виконана в осьовій глухій циліндричній розточці хвостовика поршня пневматичного циліндра, до робочої камери якого додатково підводиться тиск живлення від пневматичного акумулятора, вихідний канал якого сполучений з вхідним каналом дроселя і вихідним каналом зворотного клапана, вхідний канал якого з'єднаний з вихідним каналом компресора, а перекриваючий пристрій виконано у вигляді двопозиційного дволінійного розподільника з одностороннім гідравлічним керуванням, керуючий канал якого сполучений з вихідним каналом двопозиційного трилінійного розподільника. Завдяки тому, що робоча камера плунжерного гідроциліндра виконана в осьовій циліндричній розточці хвостовика поршня пневматичного циліндра, до якого додатково підводиться тиск живлення від пневматичного акумулятора, а перекриваючий пристрій виконаний у вигляді двопозиційного розподільника з одностороннім гідравлічним керуванням досягається технічний результат як удосконалення конструкції, так і підвищення надійності та коефіцієнта корисної дії. Корисна модель пояснюється кресленням, де показана принципова схема свердловинного пневмогідравлічного генератора коливань. Свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань складається з циліндра 1, поршня 2 з хвостовиком 3, кришки 4, плунжера 5, який закріплений на кришці 6. Циліндр 1, поршень 2 з хвостовиком 3 і кришкою 4 утворюють пневматичну камеру 7, яка сполучена через послідовно увімкнені розподільник 8, дросель 9 з пневматичним акумулятором 10 і через зворотний клапан 11 з джерелом пневматичного живлення (компресором) 12. Глуха осьова циліндрична розточка хвостовика 3 і розміщений в ній плунжер 5 з осьовим каналом 13 утворюють гідравлічну камеру 14. Гідравлічна камера 14 через канал 13 і розподільник 15 сполучена з каналом 16 внутрішньої 1 UA 118642 U 5 10 15 20 труби 17 свердловини 18. Тиск живлення до гідравлічної камери 14 і на перемикання розподільника 15 підводиться через розподільник 19 і зворотний клапан 20 від гідравлічного насоса 21. В напірну магістраль насоса увімкнено запобіжний клапан тиску 22. Нижній кінець внутрішньої труби 17 розміщений у привибійній порожнині 23. В обсадній колоні свердловини 18 виконані радіальні отвори 24, якими з'єднується привибійна порожнина 23 з продуктивним пластом 25. Принцип дії свердловинного пневмогідравлічного генератора коливань полягає в наступному: У вихідному положенні електромагніти ем 1 і ем 2 розподільників 8 і 19 знеструмлені при цьому пневматична камера 7 з'єднана з атмосферою, а в гідравлічну камеру 14 і в свердловину 18 від насоса 21 через розподільник 19, клапан 20 і розподільник 15 надходить рідина. Під дією тиску рідини поршень 2 пневмоциліндра 1 переміщується у верхнє крайнє положення (за кресленням), а золотник розподільника 15 займає крайнє ліве (за кресленням) положення, при якому канал 13 з'єднується з каналом 16 свердловини 18. Після заповнення водою свердловини і камери 14 плунжерного гідравлічного циліндра подається напруга на електромагніт ем2 розподільника 19, який перемикається і з'єднує камеру а розподільника 15 з атмосферою. При цьому золотник розподільника 15 під дією зусилля пружини переміщується праворуч і перекриває канали, що з'єднують гідравлічну камеру 14 плунжерного циліндра і канал 16 свердловини 18. Після закриття свердловини подається напруга на електромагніт ем1 розподільника 8, який перемикають ліворуч і тиск живлення від компресора 12 і пневматичного акумулятора 10 через дросель 9 і розподільник 8 надходить в пневматичну камеру 7. Під дією пневматичного тиску в камері 7 рідина в камері 14 стискується до тиску p r , величина якої визначається по залежності pr  2 Dn d2  pn , 25 30 35 40 45 50 55 де D n - діаметр поршня 2 пневматичного циліндра 1; d - діаметр плунжера 5 гідравлічного циліндра; p n - тиск, на який налаштований компресор 12. Після досягнення заданого тиску в гідравлічній камері 14 знеструмлюється електромагніт ем2 розподільника 19, який перемикається і тиск живлення від насоса 21 надходить в камеру а розподільника 15. Під дією зусилля пружини золотник розподільника 15 перемикають ліворуч (за кресленням), при цьому рідина із камери 14 хвостовика 3 через канали 13 і 16 надходить в прибійну порожнину 23, де створюється додатковий тиск на величину p r . Суттєве підвищення тиску в порожнині 23 через отвори 24 передається в продуктивний пласт 25. Під дією цього тиску у продуктивному пласті виникають додаткові мікротріщини, що обумовлює збільшення притоку корисної копалини (газу або нафти) у привибійну порожнину 23 свердловини 18. Після досягнення хвилі тиску порожнини 23 знеструмлюються електромагніт ем1 розподільника 8, який перемикається праворуч і пневматична камера 7 з'єднується з атмосферою. Внаслідок зменшення тиску в камері 7 пневмоциліндра 1 поршень 2 під дією тиску від насоса 21 переміщується у верхнє положення. При цьому, якщо частина рідини відійшла у продуктивний пласт - свердловина доливається. Після заповнення камери 14 гідроциліндра і свердловини водою наступний гідроудар виконується в розглянутій послідовності перемикання розподільників 19 і 8. Таким чином, свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань забезпечує підвищення віддачі корисної копалини (нафти або газу). Крім того, запропонований пневмогідравлічний генератор характеризується удосконаленням конструкції, підвищенням надійності та зменшенням металоємності рухомої частини. Джерело інформації: 1. Патент України № 94004, МПК (2011.01) Е21В 28/00, Е21В 43/25, Бюл. № 6, 25.03.2011 р. 2. Патент України № 60659, МПК (2011.01) Е21В 43/25, Бюл. № 12, 25.06.2011 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань, що містить пневматичний циліндр з робочою камерою, до якої підводиться тиск живлення від компресора через послідовно сполучені дросель і двопозиційний трилінійний розподільник, плунжерний гідравлічний циліндр, робоча камера якого сполучена послідовно через зворотний клапан і двопозиційний трилінійний розподільник з вихідним каналом гідравлічного насоса і паралельно через запірний пристрій гідравлічна камера сполучена з вхідним каналом внутрішньої труби свердловини, нижній кінець 2 UA 118642 U 5 якої розміщений у привибійній порожнині, який відрізняється тим, що робоча камера плунжерного циліндра виконана в осьовій глухій циліндричній розточці хвостовика поршня пневматичного циліндра, до робочої камери якого додатково підводиться тиск живлення від пневматичного акумулятора, вихідний канал якого сполучений з вхідним каналом дроселя і вихідним каналом зворотного клапана, вхідний канал якого з'єднаний з вихідним каналом компресора, а перекриваючий пристрій виконано у вигляді двопозиційного дволінійного розподільника з одностороннім гідравлічним керуванням, керуючий канал якого сполучений з вихідним каналом двопозиційного трилінійного розподільника. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3