Спосіб підсиленого добутку вуглеводнів та пристрій для його здійснення

МПК6Е21 В 43/16, 43/25 Спосіб підсиленого добутку вуглеводнів та пристрій для його здійснення Винахід відноситься до нафтової промисловості, а саме до способів підсиленого добутку вуглеводнів одночасно з процесом тріщиноутворєння та способам збудження свердловин формуванням тріщин та розривів Відомо спосіб обробки привібійнот зони нафтового пласта, який еключае подачу управлючого рідинного середовища з поверхні землі по колоні насосно-компресорних труб до привібїйної зони продуктивного пласта та її обробку в кавітаційному режимі з подаль шою подачею відпрацьованої рідини на поверхню (див. патент США №4744730, кл.417-172, 1938) З цого ж патенту відомо глибинний струйний насос з декільками соплами, які соосні з каналом Вентурі, яка мас встановлений на колоні насосно-компресорных труб корпус. В нижній частині корпусу встановлений сопловий вузол з декільками радіально рознесеними соплами з центром на поздовжній осі корпуса. Сопловий вузол сос сний з вузлом з декільками каналами Вентурі для забезпечення кавітації та обробки привібійноїзони. Але 8 даному способі та пристрої для його реалізації не передбачена сепарація відкачуваного середовища, а також необхідно подавати активне середовище безпосередньо з поверхності землі, що не забезпечує ефективної активізації привібійною простору та потребує додаткових енергетичних та матеріальних витрат. Крім цьго, установка не має ЗМОГИ працювати самостійно без додаткової подачі активного середовища з поверхні землі, а також не поєднується з роботою занурюючого свердловинного насосу. 2 Найбіль ш близьким до заявляемого способу є спосіб роботи насосно ежекторної установки, який включає подачу активного середовища в гідроімпульсний пристрій та обробку привібійної зони пласта з гідроімпульсному кавітаційному режимі з відводом частини середовища з свердловини на поверхню. Відкачування пасивного середовища проводять при встановленні депресійної вставки за рахунок подачі активного середовища в активне сопло струйного апарату і при цьму відкачують з підпакерної зони рідинне середовище (див. патент РФ Ш 2107842, F04F5/02, 1998). Недоліком даного способу є те, що для забезпечення гідроімпульсного кавітаційного режиму необхідно подавати активне середовище з поверхні землі без встановлення пакера, з потім для відкачування рідинного середовища необхідно встановлювати пакер та депресійну вставку, що потребує додаткових енергетичних та матеріальних витрат. Спосіб не передбачає поєднання з роботою занурюючого свердловинного насосу, а також неможливо одночасно відкачувати рідинне середовище та проводити обробку привібійної зони пласта. 8 способі не передбачено сепарацію висмоктуємо'!" рідини. Найбіль ш близьким до заявляемого є пристрій, що має генератор імпульсів, виконаний в виді полого корпусу з вхідним осьовим каналом та вихідними гідродинамічними випромінювачами, які встановлені тангенційно. При цьому в корпусі встановлений конусний обтічник, що з бзгатозахідною винтовою різьбою утворює робочу камеру. Послідовно з одним генератором імпульсів встановлений додатковий генератор імпульсів, що гідравлічно зв'язаний з основним (заявка №95118117/03, 02.11.95. Рішення патентної експертизи РФ про видачу патента РФ, від 15.01.98 p.]. Недоліком даного пристрою є те, що встановлення його на насосоно-компресорній труб! та подача активного середовища з поверхні землі не дозволяє поєднувати обробку з прмеібійної зони пласта з видобутком корисних копалин. Пря цьому недостатньо ефективна обробка привибійної зони продуктивного пласта. В основу винаходу поставлено задачу створити енергозберігаючий спосіб високопродуктивного підсушеного добутку вуглеводнів, який би об'єднував одночасно відкачування нафти та обробку привибійної зони продуктивного пласта, в якому нова обробка привібійної зони дозволила 6 підвищити проникність нафтового колектора, знизити в'язкість виемоктуємої рідини та за рахунок цього підвищити продуктивність свердловини. В основу винаходу поставлено задачу створити такий пристрій для підсиленого добутку вуглеводнів, який би мав можливість одночасно працювати з занурюючим штанговим насосом та здійснювати обробку привібійної зони продуктивного пласта в гідроімпульсному кавітаційному режимі з одночасною сепарацією висмоктуваного рідинного середовища і за рахунок цього підвищити продуктивність свердловини та зменшити енерговитрати. Поставлена задача досягається тим, щоаспооібі підсиленого добутку вуглеводнів/^ включає обробку привібійної зони активним середовищем є гідроімпульсному кавітаційному режимі, новим є те, що активне середовище отримують при підніманні штанги занурюваяьного насосу шляхом сепарації всмоктуемого рідинного середовища від важких фракцій, які викидають з надлишковим ТИСКОМ через гідродинамічні випромінювачі s привібійиу зону одночасно з опусканням штанги занурюючого насосу, а також що важкі фракції активізують електромагнітним та акустичним полями. Поставлена задача досягається тим, що в пристрої підсиленого добутку вуглеводнів, виконаного в вигляді полого корпусу з вхідним осьовим каналом та вихідними боковими випромінювачами, новим є те, що всередині корпусу, який утворений стінками 4 занурюючого свердловинного насосу, встановлений сепаратор з осьовим дифузорним каналом, в стінках якого зроблені тангенційні отвори, на вході якого встановлений закручуючий аппарат, поршень в вигляді циліндра, що зєднуеться з штангою занурювального насосу, робочу камеру, утворену зовнішньою стінкою сепаратора га внутрішньою стїнкою корпусу , гідродинамічними випромінювачами, встановленими в нижній частині корпусу занур (овального штангового насосу. Вихідні гідродинамічні отвори мають пЧзокерамічні вставки. Вихідні гідродинамічні випромінювачі виконані в боковій стінці корпусу, а також вихідні гідродинамичні випромінювачі виконані в основі корпусу, а також вихідні гідродинамічні випромінювачі виконані в боковій стїнці та основі корпусу. Реалізація данного способу підсиленого добутку вуглеводнів в описаному вище пристрої дозволяє активізувати привібійну зону продуктивного пласта важкими фракціями в гідроимпульсному кавітаційному режимі та навантажити міжмолекулярні зв'язки породи вміщуючого колектора коливаннями в субрезонансному режимі при одночасній роботі з занурюючим штанговим насосом. При цьому добуваему рідину частково очищують в|д важких фракцій з одночасною їх активізацією електромагнітним та акустичним полями. При активізації важких фракцій електромагнітним та акустичним ПОЛЯМИ виникають енергетичні потоки фотонів, що сприяють біль ш активному створенню кавітаційних каверн, а також зменшенню в'язкості висмоктуємо! рідини. Кавітація забезпечує розрив слабких структур колектора нафтового пласта, які стають ядрами кавітаційних зародків, сприяючи лавинному зростанню кавітаційних навантажень та зменшенню в'язкості нафти. Шкровзриви кавітаційних бульбашок проходять з великою частотою та амплітудою локально, що приводить до субрезонансного навантаження порід вміщуючого колектора. При цьму відбувається розповсюдження та перенесення кавітаційного навантаження в поивибійну зо*™ пласте, з ^творенням шкротгііщин в породі та збіль шення проникності 5 колектора, що в свою чергу сприяє збудженню свердловин та збільшенню притоку нафти є привибійну зону пласта. На фігурі представлена схема пристрою, який реалізує заявляємий спосіб підсиленого добутку вуглеводнів. Пристрій, має сепаратор 1 для відокремлення важких фракцій, на вході якого встановлений закручуючий аппарат 2, поршень з, з'єднаний з плунжером 4 занурювального штангового насосу, гідродинамічні випромінювачі 5 з гГезокерамічннми вставками для активізації кавітаційних процесів. Внутрішній діаметр корпусу 8 занурюваль ного штангового насосу та зовнішній діаметр сепаратора 1 утворюють робочу камеру 7, яка призначена для прийому важких фракцій після сепарації, стиснення їх одночасно з опусканням поршня та викидом через гідродинамічні випромінювачі. Направляючою для поршня являється зовнішня поверхня сепаратора. В боковій поверхні сепаратора для відокремлення важких фракцій передбачені отвори 8, в яких можуть бути встановлені зворотні клапани. Вони запобігають попаданню важких фракцій в робочу камеру сепаратора при зворотньому ході штанги занурювального насосу. Спосіб підсиленого добутку вуглеводнів реалізується слідуючим ЧИНОМ. При підніманні плунжера 4 занурювального насосу потік нафти з пласта поступає на закручуючий апарат 2 сепаратора. Відокремлення важких фракцій від легких досягаеть ся закручуванням потоку в закручуючому апараті 2 зв рахунок відцентрових сил. Лопатки його виконані з активного, наприклад, пєзокерамічного матеріалу для активізації рідинного середовища потоками енергій фотонів. Під дією відцентрових сил важкі фракції зміщуються до стінок сепаратора та вилучаються через бокові отвори в робочу камеру 7. При опусканні поршня 3 сумісно з плунжером 4 витісняються важкі фракції з робочої камери 7 через гідродинамічні випромінювачі S з пезокерамічними вставками є лрнвібійну зону в кавітаційному гідроімпульсному режимі. Кавітація та велика ШВИДКІСТЬ руку хваль напруги забезпечує розрив міжмолекулярних зв'язків слабких структур продуктивного пласта, що сприяє збільшенню проникності колектора, а її лавинне наростання зменьшуе в'язкість відкачуемої рідини. Мікровзриеи високого тиску, швидкості та частоти при кавітації, які розповсюджуються в виді сферичних ударных хвиль , забезпечують створення розгалуженої сітки мікротріщин в колекторі нафтового пласта та збіль шують при цьому Його проникність. Це зумовлює збіль шення притоку нафти в свердловині, активізацію привібійної зони пласта та збільшення її продуктивності. Кавитаційні процеси можуть бути підсилені, як що частини гідродинамічних випромі нювачів виконати з активних, наприклад, п єзокерамічних, матеріалів. Виконання вищезазначених операцій здійснюється циклічно та одночасно з опусканням та підніманням штанги свердловинного насосу. При цьому сепарація проходить при підніманні штанги, а активізація привібійної зони продуктивного пласта при опусканні штанги. Заявник ;НТ, Заступник Проректора Воронов CO. Спосіб підсиленого добутку вуглеводнів і а прнсірій для його здійснення Автори Кічігш АЛ Терен? ьев ОМ Випвський В М Заворогннн В.Ф. Пасічник Л. О.