ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР ДЛЯ ВСПЕНИВАНИЯ КИСЛОТЫ
HYDRAULIC VIBRATOR FOR FOAMING ACID

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для закачки воды или интенсификации отбора нефти путем кислотной обработки скважин, в частности водным раствором соляной кислоты.
Известен скважинный гидравлический вибратор [1], содержащий корпус и установленный в корпусе ствол с центральным осевым каналом, выполненным в виде расширяющегося диффузорного сопла, и щелевыми прорезями, причем к стволу коаксиально установлен золотник с щелевыми прорезями, выполненными под углом к образующей, но в противоположном направлении щелевым прорезям ствола, причем корпус снизу выполнен заглушенным и с радиальными отверстиями для выхода рабочей жидкости в затрубное пространство, при этом напротив радиальных отверстий установлен отражатель. Недостатком известного вибратора является сложность конструкции, обусловленная значительным количеством деталей.
Наиболее близким к заявляемому является гидравлический вибратор [2], содержащий корпус, с неподвижно установленным стволом с донным отверстием, и золотник, посаженный шариковыми опорами на ствол, при этом золотник и ствол выполнены с щелевыми прорезями, расположенными под углом к их образующей, причем щелевые прорези золотника расположены в противоположном направлении к щелевым прорезям ствола. Прототип в процессе работы создает гидроимпульсы, но не может преобразовать рабочую жидкость (воду, водные растворы кислот и жидкие углеводороды) в пену.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения вспенивания рабочей жидкости.
Поставленная задача решается тем, что в гидравлическом вибраторе, содержащем корпус, с неподвижно установленным стволом с донным отверстием, и золотник, посаженный шариковыми опорами на ствол, золотник и ствол выполнены с щелевыми прорезями, расположенными под углом к их образующей, причем щелевые прорези золотника расположены в противоположном направлении к щелевым прорезям ствола. Новым является то, что на внутреннею стенку корпуса неподвижно с помощью стопорных винтов, завернутых в резьбовые выборки, выполненные в корпусе, закреплен диск, расположенный соосно корпусу под стволом и выполненный с отверстиями, удаленными от центра на одинаковые расстояния. При этом на верхней стенке диска имеются радиально направленные пластины, длина каждой из которых меньше расстояния от наружной стенки диска до стенки отверстия диска.
На фиг. 1 изображен гидравлический вибратор в разрезе, щелевые прорези изображены условно; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - вид А фиг. 1; на фиг. 4 - вид сверху на диск.
Гидравлический вибратор содержит корпус 1 с неподвижно установленным стволом 2, с донным отверстием 3, и золотник 4, посаженный шариковыми опорами 5 на ствол 2. При этом золотник 4 и ствол 2 выполнены с щелевыми прорезями 6, расположенными под углом к их образующей. Щелевые прорези 6 золотника 4 расположены в противоположном направлении к щелевым прорезям 6 ствола 2. На внутреннюю стенку 7 корпуса 1 неподвижно с помощью стопорных винтов 8, завернутых в резьбовые выборки 9, выполненные в корпусе 1, закреплен диск 10. Диск 10 расположен соосно корпусу 1 под стволом 2 и выполнен с одинаковыми отверстиями 11, удаленными от центра на одинаковые расстояния. При этом на верхней стенке диска 10 имеются радиально направленные пластины 12, длина а каждой из которых меньше расстояния 6 от наружной стенки диска до стенки отверстия диска. Пластины 12 такой длины не закрывают отверстия 11 и, следовательно, не создают сопротивление выходу пены из этих отверстий 11.
Принцип работы гидравлического вибратора заключается в следующем. Во внутреннюю полость ствола через колонну насосно-компрессорных труб и переводник 13 нагнетают рабочую жидкость, например, водный раствор соляной кислоты. Эта жидкость вначале через щелевые прорези 6 ствола 2 попадает в пространство Б между наружной боковой стенкой 14 ствола 2 и внутренней боковой стенкой 15 золотника. Далее рабочая жидкость, вытекая с пространства Б, поворачивает золотник по часовой стрелки (по фиг. 2) и поступает в щелевые прорези 6 золотника 1. Поток рабочей жидкости, вытекая через щелевые прорези 6 золотника 1, вращает золотник и одновременно между внутренней боковой стенкой корпуса 1 и наружной боковой стенкой золотника движется вниз, раскручиваясь против часовой стрелки. Поток такой жидкости с большой скоростью стремится в нижнюю часть корпуса 1 и ударяется о боковые стенки 16 пластин 12 и о верхнею стенку диска 10. Рабочая жидкость, движущаяся вниз по донному отверстию 3 ствола 2, ударяется о верхнюю стенку диска 10. В результате ударов потока жидкости о стенки 16 пластин 12 и о стенку диска 10 эта жидкость вспенивается и виде пены выходит через отверстия 11 диска 10 и отверстие 17 корпуса 1 за вибратор.
При работе предложенного гидравлического вибратора рабочая жидкость, ударяясь о стенки пластин и о стенку диска, вспенивается. Посредством диска, выполненного с пластинами и отверстиями, в вибраторе получается пена. Таким образом, в предложенном устройстве расширяются функциональные возможности. При обработке скважин вспененной жидкостью увеличивается приток нефти с пластов.
Список использованной информации:
1. Патент RU №2161237, МПК Е21В 28/00, Е21В 43/25, опубл. 27.12.2000.
2. Справочное руководство по проектированию, разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти. Под общей редакцией Ш.К. Гиматудинова. М., Недра, 1983, с. 365.