Свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань
Номер патенту: 110085
Опубліковано: 26.09.2016
Автори: Медвідь Анатолій Віталійович, Новік Микола Андрійович
Формула / Реферат
Свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань, що містить заповнену рідиною свердловину, виконану у вигляді коаксіально розміщених зовнішньої і внутрішньої труб, нижній кінець якої розміщений у привибійній зоні, а верхній - сполучений з вихідним каналом запірного розподільника, нерухомої і рухомої платформ, при цьому до нерухомої платформи прикріплені плунжери пневматичних циліндрів, корпуси яких прикріплені до рухомої платформи, а розміщені в пневматичних циліндрах плунжери утворюють герметичні камери, які через пневматичний реверсивний розподільник і регульований дросель з'єднані з компресором, до нерухомої платформи на напрямних прикріплений корпус гідравлічного циліндра, в якому з утворенням герметичної камери розміщений плунжер, один кінець якого прикріплений до нижньої площини рухомої платформи, а на другому кінці закріплений конус з можливістю перекриття прохідного перерізу, установленої на днищі циліндра тонкостінної дросельної шайби, гідравлічна камера плунжерного циліндра через дросельну шайбу сполучена з вхідним каналом запірного розподільника і через зворотний клапан і розподільник з джерелом гідравлічного доливу свердловини, який відрізняється тим, що на верхній площині нерухомої платформи співвісно з гідравлічним циліндром розміщений гальмуючий пристрій зворотного руху рухомої платформи, який виконаний у вигляді прикріпленого до нерухомої платформи короткоходового циліндра з плунжером, вихідний кінець якого взаємодіє в осьовому напрямку з рухомою платформою, при цьому розміщений в циліндрі плунжер утворює герметичну гідравлічну камеру, яка через паралельно увімкнені зворотний клапан і регульований дросель з'єднана з вихідним каналом гідравлічного акумулятора, вхідний канал якого з'єднаний з вихідним каналом пневматичного реверсивного розподільника.
Текст
Реферат: Свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань містить заповнену рідиною свердловину, виконану у вигляді коаксіально розміщених зовнішньої і внутрішньої труб, нижній кінець якої розміщений у привибійній зоні, а верхній - сполучений з вихідним каналом запірного розподільника, нерухомої і рухомої платформ, при цьому до нерухомої платформи прикріплені плунжери пневматичних циліндрів, корпуси яких прикріплені до рухомої платформи, а розміщені в пневматичних циліндрах плунжери утворюють герметичні камери, які через пневматичний реверсивний розподільник і регульований дросель з'єднані з компресором, до нерухомої платформи на напрямних прикріплений корпус гідравлічного циліндра, в якому з утворенням герметичної камери розміщений плунжер, один кінець якого прикріплений до нижньої площини рухомої платформи, а на другому кінці закріплений конус з можливістю перекриття прохідного перерізу, установленої на днищі циліндра тонкостінної дросельної шайби, гідравлічна камера плунжерного циліндра через дросельну шайбу сполучена з вхідним каналом запірного розподільника і через зворотний клапан і розподільник з джерелом гідравлічного доливу свердловини. На верхній площині нерухомої платформи співвісно з гідравлічним циліндром розміщений гальмуючий пристрій зворотного руху рухомої платформи, який виконаний у вигляді прикріпленого до нерухомої платформи короткоходового циліндра з плунжером, вихідний кінець якого взаємодіє в осьовому напрямку з рухомою платформою. Розміщений в циліндрі плунжер утворює герметичну гідравлічну камеру, яка через паралельно увімкнені зворотний клапан і регульований дросель з'єднана з вихідним каналом гідравлічного акумулятора, вхідний канал якого з'єднаний з вихідним каналом пневматичного реверсивного розподільника. UA 110085 U (54) СВЕРДЛОВИННИЙ ПНЕВМОГІДРАВЛІЧНИЙ ГЕНЕРАТОР КОЛИВАНЬ UA 110085 U UA 110085 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обладнання нафто- та газодобування і може бути використана для стимулювання дебіту малопродуктивних нафтових та газоносних свердловин. Відомий пневмогідравлічний генератор коливань, що містить заповнену рідиною свердловину, виконану у вигляді зовнішньої і внутрішньої труби, нижній кінець якої розміщений у привибійній зоні, а верхній - сполучений з гідрокамерою плунжерного циліндра, рухому і нерухому платформи, на яких закріплені як пневматичні і гідравлічний циліндри, так і їх плунжери з пристроями живлення і керування та перекриваючий пристрій, виконаний у вигляді конічного клапана з пневматичним приводом [1]. Недоліком відомого пристрою є те, що в процесі опрацювання імпульсного удару в кінці переміщення рухомої платформи виникають жорсткі удари платформи об фланець гідроциліндра, що знижує надійність і довговічність генератора коливань. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань, що містить заповнену рідиною свердловину, виконану у вигляді коаксіально розміщених зовнішньої і внутрішньої труби, нижній кінець якої розміщений у привибійній зоні, а верхній - сполучений з вихідним каналом запірного розподільника, нерухомої і рухомої платформ, на яких закріплені пневматичні та гідравлічний циліндри з плунжерами і пристроями живлення та керування, гальмуючий пристрій, який виконаний у вигляді закріпленого на торці плунжера конуса і установленої на днищі циліндра з осьовим циліндричним отвором тонкостінної дросельної шайби з можливістю її радіального зміщення при взаємодії з бічною поверхнею конуса [2]. Недоліком відомого пристрою є те, що при опрацюванні керуючих імпульсів в ньому забезпечується гальмування рухомої платформи тільки при її переміщенні донизу. При переміщенні рухомої платформи вгору гальмування не забезпечується, що обумовлює жорсткий удар в кінці ходу об нерухому платформу. Жорсткі удари рухомої платформи об нерухому платформу в процесі роботи пневмогідравлічного генератора коливань понижують його як надійність, так і довговічність. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення надійності і довговічності шляхом включення в структуру пристрою, який забезпечує надійне гальмування рухомої платформи при її переміщенні вгору. Поставлена задача вирішується тим, що в свердловинному пневмогідравлічному генераторі коливань, що містить заповнену рідиною свердловину, виконану у вигляді коаксіально розміщених зовнішньої і внутрішньої труб, нижній кінець якої розміщений у привибійній зоні, а верхній - сполучений з вихідним каналом запірного розподільника, нерухомої і рухомої платформ, при цьому до нерухомої платформи прикріплені плунжери пневматичних циліндрів, корпуси яких прикріплені до рухомої платформи, а розміщені в пневматичних циліндрах плунжери утворюють герметичні камери, які через пневматичний реверсивний розподільник і регульований дросель з'єднані з компресором, до нерухомої платформи на напрямних прикріплений корпус гідравлічного циліндра, в якому з утворенням герметичної камери розміщений плунжер, один кінець якого прикріплений до нижньої площини рухомої платформи, а на другому кінці закріплений конус з можливістю перекриття прохідного перерізу, установленої на днищі циліндра тонкостінної дросельної шайби, гідравлічна камера плунжерного циліндра через дросельну шайбу сполучена з вхідним каналом запірного розподільника і через зворотний клапан і розподільник з джерелом гідравлічного доливу свердловини. Згідно з корисною моделлю, на верхній площині нерухомої платформи співвісно з гідравлічним циліндром розміщений гальмуючий пристрій зворотного руху рухомої платформи, який виконаний у вигляді прикріпленого до нерухомої платформи короткоходового циліндра з плунжером, вихідний кінець якого взаємодіє в осьовому напрямку з рухомою платформою, при цьому розміщений в циліндрі плунжер утворює герметичну гідравлічну камеру, яка через паралельно увімкнені зворотний клапан і регульований дросель з'єднана з вихідним каналом гідравлічного акумулятора, вхідний канал якого з'єднаний з вихідним каналом пневматичного реверсивного розподільника. Завдяки тому, що в структуру свердловинного пневмогідравлічного генератора коливань увімкнено додатковий гальмуючий пристрій, який забезпечує гальмування рухомої платформи при її переміщенні вгору, забезпечується підвищення надійності і довговічності. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де представлена схема пристрою. Свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань складається із свердловини, яка виконана у вигляді обсадної зовнішньої колони 1, коаксіально розміщеної в ній внутрішньої труби 2 з каналом 3, який сполучений з привибійною камерою 4 і з вихідним каналом запірного розподільника 5, вхідний канал якого з'єднаний з гідравлічною камерою 6, плунжерного гідроциліндра 7, і з вихідним каналом зворотного клапана 8, вхідний канал якого з'єднаний з 1 UA 110085 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вихідним каналом гідравлічного розподільника 9, вхідний канал якого з'єднаний з джерелом гідравлічного живлення 10. В гідроциліндрі 7 розміщена тонкостінна дросельна шайба 11 з отвором 12 і плунжер 13, на торці якого закріплений конус 14. Плунжер 13 прикріплений до рухомої платформи 15, яка встановлена рухомо на напрямних 16 і 17, які закріплені на нерухомій платформі 18. На рухомій платформі 15 закріплені пневматичні циліндри 19 і 20, до камер 21 і 22 яких підводиться тиск живлення від компресора 23 через дросель 24, розподільник 25, канали 26 і 27, які виконані в пневматичних плунжерах 28 і 29 і які закріплені на нерухомій платформі 18. Фланець 30 гідроциліндра 7 закріплений на напрямних 16 і 17. На нерухомій платформі 18 закріплений гідроциліндр 31, в якому розміщений плунжер 32 і який утворює герметичну камеру 33, яка через паралельно увімкнені зворотний клапан 34 і регульований дросель 35 з'єднана з вихідним каналом пневмогідравлічного акумулятора 36, вхідний канал якого з'єднаний з вихідним каналом пневматичного розподільника 25. Привибійна камера 4 через отвори 37, що виконані в обсадній колоні 1, сполучена з продуктивним пластом 38. Принцип дії свердловинного пневмогідравлічного генератора коливань полягає в наступному. У вихідному положенні електромагніти ем1, ем2 і ем3 розподільників 25, 9 і 5 знеструмлені, при цьому пневматичні камери 21 і 22 пневмоциліндрів 19, 20 і пневмокамера акумулятора 36 з'єднані через розподільник 25 з атмосферою. В камеру 6 гідроциліндра 7 і в канал 3 свердловини від джерела живлення 10 (насоса) через розподільник 9 і зворотний клапан 8 підводиться під тиском Рд рідина (вода). Під дією тиску Рд рідини у камері 6 плунжер 13 і рухома платформа 15 з циліндрами 19, 20 переміщуються вгору (за кресленням). В кінці ходу платформа 15 взаємодіє з плунжером 32 циліндра 31. При цьому внаслідок переміщення плунжера 32 вгору рідина із камери 33 через дросель 35 витісняється в гідроакумулятор 36. Регулюючи прохідний переріз дроселя 35, налагоджується необхідна швидкість гальмування рухомої платформи 15 в кінці її ходу вгору. Після переміщення рухомої платформи 15 у верхнє вихідне положення подається напруга на електромагніти ем2 і ем3 розподільників 9 і 5, які перемикаються і запирають камери 6 і 3 гідроциліндра 7 і свердловини. Після цього подається напруга на електромагніт ем1, розподільник 25 перемикається ліворуч (за кресленням) і повітря під тиском Рж від компресора 23 через дросель 24 і розподільник 25 надходить в камери 21 і 22 пневмоциліндрів 19 та 20 і в пневмокамеру пневмогідравлічного акумулятора 36. Після заповнення камер пневмоциліндрів 19, 20 і пневмогідравлічного акумулятора до заданого тиску подається команда на знеструмлення електромагніта ем3, при цьому розподільник 5 перемикається праворуч (за кресленням) і рідина під тиском D D г ж n n ж Dг Dг надходить в камеру 3 свердловини, де Рж - пневматичний тиск живлення; D п, Dr і D відповідно діаметри плунжерів пневматичних та гідравлічних циліндрів; n - число пневмоциліндрів. Миттєве підвищення тиску в привибійній камері 4 до величини Р г створює розрив продуктивного пласту, в якому утворюються додаткові мікротріщини, чим обумовлюється підвищення віддачі корисної копалини (газу, нафти). В кінці переміщення рухомої платформи донизу конус 14 входить в циліндричний отвір 12 дросельної шайби 11. При цьому зменшується переріз дросельної щілини, що веде до підвищення тиску у камері 6 гідроциліндра 7 і гальмування швидкості руху платформи 15. Після досягнення хвилі тиску привибійної камери 4 подається команда на знеструмлення електромагніту ем1 розподільника 25, який перемикається праворуч, і на знеструмлення електромагніту ем2 розподільника 9, який перемикається донизу (за кресленням). При цьому пневмокамера циліндрів 19, 20 і акумулятора 36 з'єднуються з атмосферою через реверсивний розподільник 25, а рідина під тиском Рд через розподільник 9, зворотний клапан 8 надходить в камеру 6 гідроциліндра 7 і через розподільник 5 в камеру 3 свердловини. Під дією тиску в камері 6 циліндра 7, який діє на торець плунжера 13, він з рухомою платформою переміщуються вгору. В кінці ходу рухома платформа 15 тисне на плунжер 32, який переміщується вгору і витісняє рідину через дросель 35 в акумулятор 36. При цьому швидкість гальмування платформи регулюється зміною прохідного перерізу дроселя 35. Після доливу свердловини і переміщення рухомої платформи 15 у вихідне положення подається напруга на електромагніти ем2 і ем3 розподільників 9 і 5, які перемикаються і запирають гідравлічні камери 6 і 3. Після запирання гідрокамер 6 і 3 подається напруга на електромагніт ем1 розподільника 25, який перемикається праворуч і повітря від компресора 23 надходить в камери 21 і 22 циліндрів 19 і 20 і в 2 UA 110085 U 5 10 15 пневматичну камеру акумулятора 36. При досягненні заданого тиску в камерах 26 і 27 і в пневматичній камері акумулятора цикл повторюється аналогічно. Таким чином, запропонований свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань забезпечує гальмування рухомої платформи як при переміщенні донизу, так і при переміщенні її у верхнє положення, що значно підвищує надійність і довговічність. Крім цього створення значного гідравлічного тиску у привибійній камері з заданою частотою t, використовуючи незначний пневматичний тиск живлення, значно підвищує безпечність обслуговування при його роботі. Так, наприклад, при значеннях параметрів: Рж=1 МПа; Dn=D=2Dr, і n=8 тиск в привибійній камері підвищиться на 18 МПа. Джерела інформації: 1. Патент України № 60659, МПК (2011.01) Е21В 43/25 (2006.01), Е21В 28/00. Бюл. № 12,25.06.2011. 2. Патент України № 97511, МПК (2015.01) Е21В 43/25 (2006.01), Е21В 28/00. Бюл. №6, 25.03.2015. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 Свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань, що містить заповнену рідиною свердловину, виконану у вигляді коаксіально розміщених зовнішньої і внутрішньої труб, нижній кінець якої розміщений у привибійній зоні, а верхній - сполучений з вихідним каналом запірного розподільника, нерухомої і рухомої платформ, при цьому до нерухомої платформи прикріплені плунжери пневматичних циліндрів, корпуси яких прикріплені до рухомої платформи, а розміщені в пневматичних циліндрах плунжери утворюють герметичні камери, які через пневматичний реверсивний розподільник і регульований дросель з'єднані з компресором, до нерухомої платформи на напрямних прикріплений корпус гідравлічного циліндра, в якому з утворенням герметичної камери розміщений плунжер, один кінець якого прикріплений до нижньої площини рухомої платформи, а на другому кінці закріплений конус з можливістю перекриття прохідного перерізу, установленої на днищі циліндра тонкостінної дросельної шайби, гідравлічна камера плунжерного циліндра через дросельну шайбу сполучена з вхідним каналом запірного розподільника і через зворотний клапан і розподільник з джерелом гідравлічного доливу свердловини, який відрізняється тим, що на верхній площині нерухомої платформи співвісно з гідравлічним циліндром розміщений гальмуючий пристрій зворотного руху рухомої платформи, який виконаний у вигляді прикріпленого до нерухомої платформи короткоходового циліндра з плунжером, вихідний кінець якого взаємодіє в осьовому напрямку з рухомою платформою, при цьому розміщений в циліндрі плунжер утворює герметичну гідравлічну камеру, яка через паралельно увімкнені зворотний клапан і регульований дросель з'єднана з вихідним каналом гідравлічного акумулятора, вхідний канал якого з'єднаний з вихідним каналом пневматичного реверсивного розподільника. 3 UA 110085 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: E21B 43/25, E21B 28/00
Мітки: генератор, коливань, свердловинний, пневмогідравлічний
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-110085-sverdlovinnijj-pnevmogidravlichnijj-generator-kolivan.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Свердловинний пневмогідравлічний генератор коливань</a>
Попередній патент: Комбіноване крило літального апарата
Наступний патент: Спосіб діагностики розвитку остеопорозу
Випадковий патент: Спосіб отримання нанокластерів електропровідних матеріалів "нанотехнологія нанокластерних структур"