УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОИМПУЛЬСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ ПЛАСТА

Устройство относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи добывающих скважин при многократном гидроимпульсном воздействии на пласт.
Известно устройство для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта (патент RU 2320866, Е21В 43/26, Е21В 28/00, опубл. 27.03.2008, Бюл. №9), содержащее колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), расположенную в обсадной трубе с перфорацией, к которой крепится гидроцилиндр, поршень которого через шток, уплотненный сальником, соединен с плунжером. К нижнему торцу гидроцилиндра прикреплен расширительный патрубок с окнами, который соединен с верхним концом имплозионной камеры, а к ее нижнему концу крепится корпус подпружиненного клапана. Для подвода рабочей жидкости из НКТ в штоковую полость гидроцилиндра служит трубопровод.
Недостатком известного устройства для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта являются невысокая надежность и невозможность реализации автономной работы привода в автоколебательном режиме.
Техническим результатом заявленного устройства для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта является повышение надежности и реализация автономной работы привода в автоколебательном режиме.
Технический результат достигается за счет соединения полости колонны НКТ с штоковой полостью гидроцилиндра посредством поршня с золотниковым механизмом, а также удаления из конструкции возвратнойпружины и дополнительного канала соединения колонны НКТ с подпоршневой полостью гидроцилиндра.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами:
фиг. 1 - устройство для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта;
фиг. 2 - поршень с золотниковым механизмом;
фиг. 3 - канал сообщения подпоршневой полости с затрубным пространством.
Заявленное устройство для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта содержит (фиг. 1) колонну НКТ 1, расположенную в обсадной трубе 2 с перфорацией 3, к которой крепится гидроцилиндр 4, поршень с золотниковым распределителем 5 через шток 6, уплотненный сальником 7 соединен с плунжером 8. К нижнему торцу гидроцилиндра 4 закреплен расширительный патрубок 9 с окнами 10, который соединен с верхним концом имплозионной камеры 11, а на ее нижнем конце крепится корпус 12 подпружиненного клапана 13 с окнами 14. На корпусе 12 установлены концентраторы давления 15. Для подвода рабочей жидкости из колонны НКТ 1 к поршню с золотниковым распределителем 5 используется центральный канал 16, в который рабочая жидкость поступает по полому штоку 19. Регулирование потока рабочей жидкости осуществляют золотники без стопора 17 и со стопором 18. Для сообщения подпоршневой полости гидроцилиндра 4 с затрубным пространством используются каналы 20 (фиг. 2) и 23 (фиг. 1). Свободное перемещение золотников предотвращает шарик 21 (фиг. 2) и пружина 22.
Устройство для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта работает следующим образом. Устройство вместе с колонной НКТ 1 опускают в скважину так, чтобы окна 14 корпуса 12 располагались на уровне перфорации 3 обсадной трубы 2.
Привод плунжера 8 осуществляется гидроцилиндром 4, установленным между колонной НКТ 1 и расширительным патрубком 9 с окнами 10, поршень с золотниковым распределителем 5 которого соединен с плунжером 8, а давление, необходимое для движения поршня с золотниковым распределителем 5 вверх, подается через колонну НКТ 1, на которой закреплено устройство с поверхности земли, так как устройство опускают в скважину глубиной 2000-3000 м. Объем обсадной трубы 2 скважины заполняется рабочей жидкостью, при этом плунжер 8 и поршень с золотниковым распределителем 5 гидроцилиндра 4 находится в нижнем положении, а золотник со стопором 18 и золотник без стопора 17 находятся в верхнем положении. Надпоршневая полость гидроцилиндра 4, имеющая сообщение с затрубным пространством колонны НКТ 1, заполнена, как и имплозионная камера 11, скважинной жидкостью.
В колонну НКТ 1 под давлением закачивают рабочую жидкость, которая поступает к поршню с золотниковым распределителем 5 в его центральный канал 16, который сообщен с полостью золотника без стопора 17, тем самым заполняют подпоршневую полость гидроцилиндра 4. По мере заполнения подпоршневой полости гидроцилиндра 4 рабочей жидкостью, поршень с золотниковым механизмом 5, соединенный с плунжером 8, передвигается вверх до выхода плунжера 8 в расширительный патрубок 9 с окнами 10. При этом под плунжером 8 создается разряжение.
Столб жидкости из затрубного пространства колонны НКТ 1 через окна 10 и имплозионную камеру 11 обрушивается вниз со скоростью 120-150 м/с и, отжав подпружиненный клапан 13, создает импульс давления, который через окна 14 и перфорацию 3 в обсадной трубе 2 передается в породу пласта и раскрывает трещины, увеличивая его проницаемость в призабойной зоне.
По достижению поршня с золотниковым распределителем 5 верхней мертвой точки, золотник без стопора 17 перемещается вниз, перекрывая сообщение центрального канала 16 с подпоршневой полостью гидроцилиндра 4, одновременно золотник со стопором 18, перемещается вниз, сообщая подпоршневую полость гидроцилиндра 4 с его надпоршневой полостью и затрубным пространством через канал 20. Происходит падениедавление в подпоршневой полости гидроцилиндра 4, из-за избыточного давления в колонне НКТ 1 поршень с золотниковым распределителем 5 передвигается вниз, после чего цикл повторяется.
Заявленное устройство для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта своей конструкцией позволяет повысить надежность и реализовать автономную работу привода в автоколебательном режиме, а также отказаться от возвратной пружины и дополнительного канала соединяющего колонну НКТ с подпоршневой полостью гидроцилиндра.