СКВАЖИННЫЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ (ВАРИАНТЫ)

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к средствам генерирования сейсмической энергии, например, упругих периодических колебаний в нефтегазовых пластах, в частности к скважинным источникам сейсмической энергии с использованием плазменно-импульсного разряда.
Уровень техники
Из уровня техники известно большое количество химических, механических, акустических и т.д. средств воздействия на призабойную зону как добывающих скважин для вызова притока или улучшения притока жидкости, так и нагнетательных скважин для увеличения приемистости или выравнивания профиля приемистости закачиваемой жидкости: гидроразрыв, свабирование, кислотные методы очистки и т.д. Данные методы требуют продолжительного времени, многие из них сложны, имеют различные ограничения по применению и экологически неблагоприятны.
В качестве наиболее близкого аналога скважинного источника выбран известный скважинный источник сейсмической энергии, содержащий плазменно-импульсный разрядник, блок накопителей электрической энергии, зарядное устройство, систему управления, механизм подачи проводника для замыкания электродов (RU 2373386 С1, G01V 1/157, опубликован 20.11.2009 г.). Данный источник имеет большие габариты в диаметре и может применяться только при демонтаже насосно-компрессорных труб и обязательном глушении скважины.
Раскрытие сущности полезной модели
Настоящая полезная модель решает задачу создания эффективного средства для инициирования сейсмической энергии в газовой или нагнетательной скважине как на стадии освоения, так и поздней стадии эксплуатации без глушения скважин.
В ходе решения данной задачи обеспечивается достижение следующей совокупности технических результатов: возможность сейсмического воздействия без демонтажа скважины через насосно-компрессорную трубу при этом скважина находится под давлением; уменьшение трудозатрат и упрощение использования оборудования для сейсмического воздействия на продуктивный пласт из скважины.
Указанные технические результаты достигаются тем, что скважинный источник сейсмической энергии содержит плазменно-импульсный разрядник, блок накопителей электрической энергии, зарядное устройство, систему управления, механизм подачи специального проводника для замыкания электродов, источник сейсмической энергии выполнен сборным из двух секций, в первой секции размещены плазменно-импульсный разрядник, механизм подачи проводника и блок накопителей электрической энергии, а во второй секции размещены система управления и зарядное устройство, при этом скважинный источник имеет диаметр 42 мм и длину 3750 мм, что позволяет доставлять его через насосно-компрессорную трубу и крепежный пакер в рабочий интервал скважины через устьевой шлюз, известный как лубрикатор.
Отличительной особенностью данной полезной модели является то, что источник сейсмической энергии выполнен агрегативным, т.е. состоит из двух секций, которые легко соединяются и разъединяются.
Перечень фигур чертежей
На ФИГ.1 схематично показан скважинный источник сейсмической энергии.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели
Скважинный источник сейсмической энергии содержит плазменно-импульсный разрядник 1, блок 2 накопителей электрической энергии, зарядное устройство 3, систему управления 4, механизм 5 подачи проводника для замыкания электродов. Источник сейсмической энергии выполнен сборным из двух секций 6 и 7. В одной секции 7 размещены плазменно-импульсный разрядник 1, механизм 5 подачи проводника и блок 2 накопителей электрической энергии. Во второй секции 6 размещены система управления 4 и зарядное устройство 3. Секции 6 и 7 могут представлять собой полые цилиндрические корпуса, которые соединяются друг с другом посредством, например, резьбового соединения, цангового соединения, либо любым другим пригодным способом.
Источник имеет номинальный наружный диаметр 42 мм и номинальную длину 3750 мм. Такие габариты позволяют использовать стандартные узлы и известное в данной области техники оборудование в технологии плазменно-импульсного воздействия на продуктивные нефтегазовые пласты, доставляя источник на стандартном кабеле ГК-3 через НКТ к рабочему интервалу скважину. Заявленные размеры являются номинальными. Фактические размеры могут отличаться от номинальных на величину конструкторских и технологических допусков.
Согласно одному из вариантов для спуска и подъема источника используется устьевой шлюз 8, известный также как лубрикатор. Как известно устьевой шлюз 8 представляет собой устьевое оборудование, предназначенное для шлюзования скважинного оборудования при его спуске в скважину или подъеме из скважины на тросе (кабеле) 9, трубах или потоком скважинной среды. Для установки оборудования могут применяться пакеры 10.
Обычно тросовые лубрикаторы используются для сдерживания давления в стволе скважины и обеспечения спуска и подъема оборудования, инструмента на проволоке (кабеле) при проведении ремонтно-профилактических работ без изменения давления в стволе скважины.
Отличительной особенностью одного из вариантов данной полезной модели является использование устьевого шлюза 8 (лубрикатора) в качестве спуско-подъемного устройства в технологии плазменно-импульсного воздействия на призабойную зоны скважины.
Основной сложностью для использования устьевого шлюза для целей сейсмического воздействия на призабойную зону скважины является проблема размещения источника сейсмической энергии внутри шлюза лубрикатора. После монтажа лубрикатора на устье скважины источник помещается в лубрикатор с помощью выносной стрелы автокрана или другого подъемного механизма. Как вариант, лубрикатор может монтироваться на скважине в помещенном в нем источнике колебаний.
Источник работает следующим образом.
Источник собирают в полевых условиях в течение 10-15 минут путем соединения секций 6 и 7. На скважине монтируют противовыбросовое устройство - устьевый шлюз 8 (лубрикатор). С помощью крана или подъемника плазменно-импульсный источник опускают на заданную глубину на кабеле 9 в район рабочего интервала. Формируют импульсы с необходимыми параметрами. Импульсы могут формироваться в соответствии с известными способами, раскрытыми, например, в патентах RU 2373386 или RU 2373387. После инициирования заданного количества импульсов источник сейсмической энергии поднимают на поверхность через устьевый шлюз 8 (лубрикатор). Производят демонтаж лубрикатора 8 в соответствии с инструкцией по его эксплуатации. Запускают скважину в работу в соответствии с инструкцией по ее эксплуатации.
Таким образом, источник в соответствии с настоящей полезной моделью позволяет осуществлять плазменно-импульсного воздействие без демонтажа скважины через насосно-компрессорную трубу 11 (НКТ).
Выполнение источника с номинальным диаметром 42 мм позволяет применять источник в нагнетательных и газовых скважинах без их демонтажа.
Между признаками независимых пунктов формулы полезной модели и техническими результатами имеется причинно-следственная связь.
Выполнение источника состоящим из двух секций дает возможность сейсмического воздействия без демонтажа скважины через насосно-компрессорную трубу при этом скважина находится под давлением. В свою очередь это позволяет уменьшить трудозатраты и упростить использование оборудования для сейсмического воздействия на скважину. Высокая агрегативность позволяет упростить замену вышедшей из строя секции в полевых условиях. Поскольку отпадает необходимость глушить скважину перед установкой источника сейсмической энергии и демонтировать насосно-компрессорное оборудование, тем самым повышается надежность и экологическую безопасность сейсмического воздействия на скважину.
Выполнение источника с определенными размерами позволяет применять стандартное оборудование - устьевой шлюз.