Прямоточний струминний апарат депресивно-репресивної дії

Реферат: Прямоточний струминний апарат депресивно-репресивної дії, що містить змонтований на колоні насосно-компресорних труб знизу-вверх хвостовик з вхідною лійкою, пакер, корпус з наскрізним осьовим каналом, радіальними і поздовжніми каналами, наконечником, до якого можливо прикріпити депресивну вставку з автономним приладом та посадочним місцем для встановлення депресивної вставки , причому у корпус встановлено ежектор з соплом, камерою змішування та дифузором таким чином, що подачу робочої рідини з затрубного простору здійснюють через радіальні канали у сопло ежектора, при цьому ежектор виконаний з можливістю виймання та заміни на блокувальну вставку. В осьовому каналі корпусу з обвідними каналами робочого, інжектованого та змішаного потоків рідини до упору через пружні елементи розміщено ежектор з робочим соплом, камерою змішування та дифузором, який встановлено на внутрішній поверхні рухомої вставки з радіальними отворами з можливістю переміщення знизу вверх для герметизації камер робочого сопла та інжекції за рахунок можливості контакту по поверхні конуса, пружно розміщеного до корпусу ущільнення дифузора та камери інжекції. UA 73540 U (12) UA 73540 U UA 73540 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нафтової промисловості і може бути використана для очищення привибійної зони пласта (ПЗП) - від кольматуючих матеріалів, а також для відновлення колекторських властивостей ПЗП при освоєнні, реанімації та підвищенні продуктивності свердловин. Технічний результат - відновлення і підвищення дебіту нафтових і газоконденсатних свердловин. Установка для здійснення реагентно-імпульсного впливу на свердловину і продуктивний пласт [1], яка містить колону насосно-компресорних труб (НКТ), на якій встановлено струминний апарат з активним соплом, камерою змішування, дифузором, каналами підводу активного і пасивного рідкого середовища, розміщені під струминним апаратом пакер та гідроімпульсний пристрій у вигляді мультиплікатора тиску, розташований нижче зони перфорації при свердловинної зони з можливість при обробці ступінчатого підйому вказаного мультиплікатора тиску. Основним недоліком даного обладнання є складність спуску мультиплікатора та позиціонування його в свердловині відносно перфорованих отворів та допоміжного обладнання за рахунок відносного видовження НКТ. Струминний апарат депресивно-репресивної дії [2], що містить корпус з боковим розташуванням патрубків підводу робочої рідини, активне сопло, послідовно розташовану камеру інжекції, циліндричну камеру змішування із вхідною конічно-звуженою ділянкою та вихідним дифузором, який відрізняється тим що в корпусі до коаксіально посадженої упорної шайби підпружинена втулка з радіальними отворами, де на її внутрішній поверхні різьбовим з'єднанням розміщено втулку, що має поздовжні отвори, до якої за допомогою клапана та блока тарілчастих пружин підтиснутий рухомий золотник, який виконаний з можливістю телескопічного подовження по направляючій внутрішній поверхні втулки з радіальними отворами. Недоліком є бокове розташування підвідних каналів робочого сопла за рахунок утворених місцевих опорів. Найбільш близькою за технічною суттю є свердловинна струминна установка [3], що містить змонтований на колоні насосно-компресорних труб (НКТ) знизу-вверх хвостовик з вхідною лійкою, пакер, корпус з наскрізним осьовим каналом, радіальними і поздовжніми каналами, наконечником, до якого можливо прикріпити депресивну вставку з автономним приладом та посадочним місцем для встановлення депресивної вставки , причому у корпус встановлено ежектор з соплом, камерою змішування та дифузором таким чином, що подачу робочої рідини з затрубного простору здійснюють через радіальні канали у сопло ежектора, при цьому ежектор виконаний з можливістю виймання та заміни на блокувальну вставку, яка відрізняється тим, що сопло має кільцевий корпус з застопореним в його центральній частині спеціально профільованим тілом, край якого виходить за торець кільцевого корпуса таким чином, що при проходженні робочого середовища у сопло утворюється ділянка розрідження, а потім ділянка стиснення. Недоліком установки являється те, що подача робочої рідин здійснюється з затрубного простору через радіальні канали у сопло ежектора, що обмежується міцністю обсадної колони. Задачею корисної моделі є підвищення продуктивності нафтових і газоконденсатних свердловин, які вводяться в експлуатацію, відновлення і підвищення коефіцієнта продуктивності та колекторських властивостей ПЗП, забезпечення оптимальних показників депресії і репресії на пласт та зменшення кількості допоміжного обладнання. Задача вирішується тим, що прямоточний струминний апарат депресивно-репресивної дії, що містить змонтований на колоні насосно-компресорних труб знизу-вверх хвостовик з вхідною лійкою, пакер, корпус з наскрізним осьовим каналом, радіальними і поздовжніми каналами, наконечником, до якого можливо прикріпити депресивну вставку з автономним приладом та посадочним місцем для встановлення депресивної вставки, причому у корпус встановлено ежектор з соплом, камерою змішування та дифузором таким чином, що подачу робочої рідини з затрубного простору здійснюють через радіальні канали у сопло ежектора, при цьому ежектор виконаний з можливістю виймання та заміни на блокувальну вставку, згідно з корисною моделлю, новим є те, що в осьовому каналі корпусу з обвідними каналами робочого, інжектованого та змішаного потоків рідини до упору через пружні елементи розміщено ежектор з робочим соплом, камерою змішування та дифузором, який встановлено на внутрішній поверхні рухомої вставки з радіальними отворами з можливістю переміщення знизу вверх для герметизації камер робочого сопла та інжекції за рахунок можливості контакту по поверхні конуса, пружно розміщеного до корпусу ущільнення дифузора та камери інжекції, при цьому торцем рухома вставка з радіальними отворами підтиснута в корпусі гайкою з поздовжніми отворами та круговим каналом через вставку з можливістю розподілу потоків робочої та інжектованої, де на хвостовику розміщено клапан, який має підпружинений елемент, з 1 UA 73540 U 5 10 15 20 25 30 35 40 можливістю періодичного перекриття отвору при зміні витрати робочої рідини, з урахуванням того, що за умовою коректної роботи обладнання жорсткість пружних елементів ущільнення дифузора має бути менша жорсткості пружин клапана та більша від пружин ежектора, при чому протилежна сторона осьового каналу корпусу перекрита заглушкою, для можливості спрямування робочого та змішаного потоків по обвідним каналам, так як подача робочої рідини здійснюється по насосно-компресорним трубам. На фіг. 1 показано комплекс технологічного обладнання у фазі роботи струминного апарату, на фіг. 2 - комплекс технологічного обладнання у фазі переміщення рухомої вставки для перекриття пропускних отворів камер робочого сопла та інжекції, на фіг. 3 - комплекс технологічного обладнання у фазі спрацювання підпружиненого елемента. Комплекс технологічного обладнання (фіг. 1) складається з насосної установки 1, набору НКТ 2, ежектора 3, клапана 4, пакера 5 та приймального пристрою 6. Ежектор (фіг.2) змонтований на рухомій вставці з радіальними отворами 7, представляє собою робоче сопло 8, камеру інжекції 9 та дифузор 10, притиснутий торцем до втулки з поздовжніми отворами та круговим каналом 11 через вставку з можливістю розподілу потоків робочої та інжектованої рідини 12, за допомогою пружних елементів 13. Ежектор має можливість переміщуватись у напрямку знизу вверх для герметизації камер робочого сопла та інжекції за рахунок контакту поверхонь на конічне підтиснуто пружними елементами 15 до корпуса ущільнення дифузора 16 за допомогою втулки 17. Пульсації створюються клапаном 14 (фіг. 2), що представляє собою підтиснуту до торця вставки спрямування потоків 12 пружними елементами 19 підпружинений елемент 18. Робота установки пов'язана з подачею рідини насосною установкою 1, яка прокачується по НКТ 2 через ежектор 3, створюючи інжекцію пасивного середовища (фіг. 1). Збільшення подачі рідини призводить до підвищення тиску в установці за рахунок дроселювання рідини на робочому соплі 8 (фіг. 2), тим самим переміщуючи у напрямку знизу вверх рухому вставку з радіальними отворами 7 (фіг. 1) з ежектором 3 (фіг. 2), та одночасно перекриваючи підвідні отвори камери інжекції 9 та дифузор 10. Герметичність перекриття забезпечується контактом поверхонь рухомої вставки з радіальними отворами 7 на конічні ущільнення, з підтискуванням дифузора на ущільнення 16. Коливальний процес виникає внаслідок підвищення тиску в установці при спрацюванні клапана 14 (фіг. 2) у вигляді підтиснутої до торця вставки спрямування потоків 12 підпружиненого елемента 18 (фіг. 3) пружними зв'язками 19. Рухомі деталі конструкції повертаються в початкове положення за рахунок пружних елементів 13 та 15 (фіг. 2) та 19 (фіг. 3) після врівноваження тиску в середині обладнання. Процес періодично повторюється шляхом збільшення або зменшення подачі насосної установки 1 (фіг. 1). Умовою спрацювання пристрою є вибір пружних елементів. Пружні елементи клапана 19 (фіг. 3) повинні мати більшу жорсткість ніж пружні елементи ущільнення 15 та дифузора 13 (фіг. 2). Жорсткість пружних елементів визначається співвідношенням Сі • xі = pі • Sі, звідки Ci  45 p  Si , xi де Сі - жорсткість і-того пружного елемента, Н/м; р - тиск , Па; 2 Si - площа поперечного перерізу і-того пружного елемента, на яку діє сила, м ; хі - деформація і-того пружного елемента, м. хі = х1 - х2, (2) де х1 - початкова довжина пружного елемента, м; х2 - довжина пружного елемента після деформації, м. Вибір пружних елементів для коректної роботи установки відбувається як для послідовної збірки пружин: C19  50 (1) C15  C13 , C15  C13 (3) де С13 - пружний елемент (позиція 13 фіг.2) С15 - пружний елемент (позиція 15 фіг.2) С19 - пружний елемент (позиція 19 фіг.3) При цьому пружні елементи 13 повинні витримувати тиск, при якому забезпечується максимальний коефіцієнт інжекції, але мати меншу жорсткість ніж пружини 15, тобто у співвідношенні: С13 < С15. (4) 2 UA 73540 U 5 10 15 Депресивна дія на пласт проводиться при роботі струминного апарату, а репресивна дія при роботі вставки з генератором, який діє на нафтовий пласт утворюючи в ньому систему мікро та макротріщин, збільшуючи приток нафти в свердловині. Джерела інформації: 1. Способ реагентно-импульсного ввоздействия на скважину і продуктивний пласт и установка для его осуществления [Текст]: пат. № 2275495 Рос. Федерації: Е21В 37/06, Е21В 28/00/ Кононенко П.І., Богуслаєв В.А., Квитчук К.К., Скачедуб А.А., Сліденко В.М., Лістовщик Л.К., Чорнобай С.В., Козлов О.В., Квитчук П.К. - № 2005112941/03. Опубл. 27.04.2006, Бюл. №12. 2. Струминний апарат депресивно-репресивної дії [Текст]: пат. № 66234 Україна: Е21В 37/00, Е21В 28/00/Сліденко В.М., Лістовщик Л.К., Лесик B.C., Максютенко О.В., Бокало В.Я., Галба Є.В. - № 201107590.Опубл. 26.12.2011, Бюл. № 24 - 8 с. 3. Свердловинна струминна установка [Текст]: пат. № 53906 Україна: МКП F04F 5/02, F04F 5/54, F04F 5/44/ Верба Ю.В., Верба А.Ю., Здольник Г.П., Нікітін В.О., Мартинюк С.Б., Шандровський Т.Р. № 201003741; заявл. 31.03.2010; опубл. 25.10.2010, Бюл. № 20 - 11 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 Прямоточний струминний апарат депресивно-репресивної дії, що містить змонтований на колоні насосно-компресорних труб знизу-вверх хвостовик з вхідною лійкою, пакер, корпус з наскрізним осьовим каналом, радіальними і поздовжніми каналами, наконечником, до якого можливо прикріпити депресивну вставку з автономним приладом та посадочним місцем для встановлення депресивної вставки, причому у корпус встановлено ежектор з соплом, камерою змішування та дифузором таким чином, що подачу робочої рідини з затрубного простору здійснюють через радіальні канали у сопло ежектора, при цьому ежектор виконаний з можливістю виймання та заміни на блокувальну вставку, який відрізняється тим, що в осьовому каналі корпусу з обвідними каналами робочого, інжектованого та змішаного потоків рідини до упору через пружні елементи розміщено ежектор з робочим соплом, камерою змішування та дифузором, який встановлено на внутрішній поверхні рухомої вставки з радіальними отворами з можливістю переміщення знизу вверх для герметизації камер робочого сопла та інжекції за рахунок можливості контакту по поверхні конуса, пружно розміщеного до корпусу ущільнення дифузора та камери інжекції, при цьому торцем рухома вставка з радіальними отворами підтиснута в корпусі гайкою з поздовжніми отворами та круговим каналом через вставку з можливістю розподілу потоків робочої та інжектованої, де на хвостовику розміщено клапан, який має підпружинений елемент, з можливістю періодичного перекриття отвору при зміні витрати робочої рідини, з урахуванням того, що за умовою коректної роботи обладнання жорсткість пружних елементів ущільнення дифузора має бути менша жорсткості пружин клапана та більша від пружин ежектора, при чому протилежна сторона осьового каналу корпусу перекрита заглушкою, для можливості спрямування робочого та змішаного потоків по обвідним каналам, так як подача робочої рідини здійснюється по насосно-компресорним трубам. 3 UA 73540 U 4 UA 73540 U 5 UA 73540 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 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 6