УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА СКВАЖИНЫ

Предложение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для разработки и обработки продуктивного пласта скважины.
Известен способ обработки призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления (патент RU №2189440 МПК 7 Е21В 43/18 опуб. в бюл. №26 от 20.09.2002 г.), включающее корпус насоса с клапаном и отверстиями в верхней части и установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с клапаном, отличающийся тем, что корпус насоса выполнен в виде соединенных двух цилиндров, верхнего большего диаметра и нижнего меньшего диаметра с клапаном внизу и отверстиями в верхних частях цилиндров, плунжер выполнен также в виде двух соединенных цилиндров, нижнего меньшего диаметра с заглушенным нижним торцем и верхнего большего диаметра с клапанами, при этом соединение цилиндров корпуса насоса и/или плунжера выполнено с возможностью взаимного перемещения цилиндров с фиксацией их положения.
Недостатком данного устройства является то, что оно позволяет производить обработку скважины только при ремонте скважины, и не возможно проведение обработки в процессе добычи нефти.
Также известна установка для импульсного воздействия на залежь (патент RU №2140533 МПК 7 Е21В 43/25 опуб. в бюл. №30 от 27.10.1999 г.), содержащая установленную в скважине колонну насосно-компрессорных труб с цилиндром, размещенный в цилиндре плунжер с обратным клапаном и станок-качалку, связанный колонной штанг с плунжером так, что в верхней точке хода плунжера обеспечивается сообщение полости цилиндра с полостью колонны насосно-компрессорных труб, отличающаяся тем, что она снабжена заглушкой, установленной соосно с возможностью возвратно-поступательного движения на цилиндре или в его полости и контактирующей непосредственно с жидкостью в скважине, при этом заглушка выполнена в виде стакана.
Установка применяется во время ремонта скважины при отсутствии насоса, исключена возможность добычи нефти при одновременной ударно-импульсной обработке призабойной зоны. Кроме того, импульсы от гидроударов через жесткую металлическую штангу передаются на головку балансира станка-качалки, что может вызвать его поломку.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для добычи нефти и обработки призабойной зоны скважины (авторское свидетельство SU №1794312 МПК 7 Е21В 43/25; 43/00 опубл. 07.02.1990 г.), включающее заглушенный в нижней части цилиндрический корпус с отверстиями и установленный в нем с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с клапанами, при этом отверстия выполнены в верхней части цилиндрического корпуса, а плунжер выполнен длиной, не меньшей длины его хода.
Недостатками данного устройства являются:
во-первых, низкая эффективность работы устройства, так как перед импульсным воздействием на продуктивный пласт производят снижение уровня в межколонном пространстве;
во-вторых, низкий коэффициент полезного действия (КПД), так как при создании импульсного воздействия используется не весь рабочий ход плунжера, а только 2/3.
Задачей полезной модели является увеличение КПД устройства за счет использования на создание импульсного воздействия всего рабочего хода плунжера, а также повышение эффективности его работы за счет исключения снижения уровня в межколонном пространстве.
Поставленная задача решается устройством для разработки и импульсной обработки продуктивного пласта скважины, включающим заглушенный в нижней торцевой части цилиндрический корпус с боковыми отверстиями и установленный в нем с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с клапаном.
Новым является то, что цилиндрический корпус снизу оснащен хвостовиком с дополнительным клапаном, сообщенным сверху с боковыми отверстиями, причем боковые отверстия хвостовика изготовлены на расстоянии от нижней торцевой части цилиндрического корпуса в зависимости от допустимой амплитуды импульсной обработки продуктивного пласта.
На фигуре 1 изображено устройство для разработки и импульсной обработки продуктивного пласта скважины.
Устройство для разработки и импульсной обработки продуктивного пласта скважины включает цилиндрический корпус 1 с боковыми отверстиями 2 и установленный в нем с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер 3 с клапаном 4. Цилиндрический корпус 1 заглушен в нижней торцевой части заглушкой 5.
Цилиндрический корпус 1 снизу оснащен хвостовиком 6, сообщенным сверху с боковыми отверстиями 2 цилиндрического корпуса 1, а его входной канал 7 хвостовика 6 снизу расположен выше продуктивного пласта 8.
Хвостовик 6 внутри оснащен дополнительным клапаном 7′. Боковые отверстия 2 цилиндрического корпуса 1 изготовлены на расстоянии - А от нижней торцевой части заглушки 5 цилиндрического корпуса 1 в зависимости от допустимой амплитуды импульсной обработки продуктивного пласта 8.
Устройство для разработки и импульсной обработки продуктивного пласта скважины работает следующим образом.
Сначала монтируют устройство в скважине 9,
В скважину 9 на колонне труб 10 спускают хвостовик 6, после чего фиксируют верхний конец колонны труб 10 на устье (на фиг. не показано) скважины 9.
Далее в колонну труб 10 на колонне штанг 11 спускают плунжер 3 с клапаном 4, до тех пор, пока плунжер 3 разместится в заглушенном снизу заглушкой 5 цилиндрическом корпусе 1. После чего соединяют верхний конец колонны штанг 11 с наземным приводом (на фиг. не показано) в качестве которого может быть использован станок-качалка.
Устройство запускают в работу, причем первоначально боковые отверстия 2 цилиндрического корпуса 1 перекрыты изнутри плунжером 3 (см. фиг.), поэтому при ходе колонны штанг 11 и соответственно плунжера 3 вверх клапан 4 закрыт по весом столба скважинной жидкости в колонне труб 10 и плунжер 3 вытесняет скважинную жидкость из колонны труб 10 в выкидную линию (на фиг. не показано), при этом под плунжером 3 внутри цилиндрического корпуса 1 заглушенного снизу заглушкой 5 при ходе плунжера 3 вверх образуется разряжение и как только плунжер 3 двигаясь вверх минует боковые отверстия 2 цилиндрического корпуса 1 в разряженную полость через боковые отверстия 2 внутрь цилиндрического корпуса 1 мгновенно устремляется скважинная жидкость, которая из продуктивного пласта 1 через перфорированные отверстия скважины 9 устремляется во входной канал 7 хвостовика 6, открывая дополнительный клапан 7′ и по хвостовику 6 попадает в разряженную полость цилиндрического корпуса 1 под плунжером 3.
В результате образуется мгновенная депрессия на продуктивный пласт 1 и происходит импульсная обработка продуктивного пласта 8, что позволяет интенсифицировать приток пластовых флюидов. При дальнейшем движении вверх плунжер 3 минует боковые отверстия цилиндрического корпуса 1 и происходит дальнейшее заполнение объема цилиндрического корпуса 1 под плунжером 3, который полностью заполняется скважинной жидкостью, при этом давление внутри цилиндрического корпуса 1 и в продуктивном пласте
8 выравнивается и дополнительный клапан 7′, установлены в хвостовике 6 закрывается.
Чем больше расстояние - А, тем больше объем разряженной полости цилиндрического корпуса 1 и соответственно больше энергия импульса депрессии на пласт 1, поэтому предварительно в зависимости от величины требуемой депрессии на пласт 8. Расстояние - В подбирают опытным путем пропорционально продуктивности пласта 8, чем выше продуктивность пласта 8, тем больше расстояние - А, и наоборот.
Достигнув верхней крайней точки движения плунжера 3, меняют направление его движения. В результате колонна штанг 11 с плунжером 3 перемещаются вниз, при этом клапан 4 открывается и скважинная жидкость находящаяся внутри цилиндрического корпуса 1 над заглушкой 5 вытесняется сквозь плунжер 3 и его верхние отверстия 12 в колонну труб 10.
Достигнув крайней нижней точки движения плунжера 3 направление его движение меняется на противоположное и колонна штанг 11 и соответственно плунжер 3 начинают двигаться вверх, при этом весь вышеописанный цикл повторяется.
В дальнейшем цикл хода плунжера 3 повторяется, причем в процессе работы устройства (добычи скважинной жидкости) всегда при ходе плунжера 3 вверх происходит циклическая (импульсная) обработка продуктивного пласт позволяет значительное время поддерживать объем добычи скважинной жидкости продуктивного пласта 8.
Устройство для разработки и импульсной обработки продуктивного пласта скважины позволяет увеличить КПД, так как на создание импульсного воздействия используется весь рабочий ход плунжера, а не только 2/3 его хода как в прототипе.
Предлагаемое устройство весьма эффективно в работе, так как импульсное воздействие на продуктивный пласт производят без снижение уровня в межколонном пространстве.