МОДУЛЬ ГИДРОИМПУЛЬСНЫЙ МНОГОРАЗОВОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА
REUSABLE HYDRAULIC PULSE MODULE FOR TREATMENT OF BOTTOMHOLE FORMATION ZONE

Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно к интенсификации процесса добычи нефти путем очистки призабойной зоны пласта или проведения гидроразрыва.
Известно устройство для интенсификации добычи нефти из скважин: пакер разбуриваемый, содержащий посадочный инструмент, пакер, включающий полый цилиндрический корпус, установленные на корпусе уплотнительный элемент с верхним и нижним упорами и опорами под шлипсы, верхний и нижний толкатели, верхний из которых, взаимодействующий с нижним цилиндром, выполнен с возможностью перемещения вниз относительно корпуса с фиксацией в нижнем положении, а нижний толкатель жестко соединен со штоком нижнего поршня с возможностью отсоединения после установки пакера в скважине. При этом полый шток нижнего поршня оснащен радиальными каналами, выполненными ниже переточных, и заглушкой, перекрывающей полость штока. Верхняя часть полого штока верхнего поршня оснащена выступом, верхний цилиндр сверху оснащен замковым механизмом, выполненным с возможностью взаимодействия с выступом и фиксацией поршней в верхнем положении (Пат. РФ №107821, Е21В 33/1295, 2011).
Недостатком данного пакера является его одноразовость использования, так как извлекается он разбуриванием и для проведения новой обработки требуются повторные затраты для изготовления нового пакера.
Известен гидравлически-устанавливаемый разбуриваемый пакер для интенсификации добычи нефти из скважин, который содержит пакерное устройство и установочное устройство. Пакер состоит из полого вала, на котором установлены плашки, клинья, уплотнитель и в нижней части которого размещено запорное устройство. Установочное - гидравлический якорный узел с поршнем и фиксирующим элементом (Пат. на полезную модель №84913, Е21В 33/12, 20.07.2009).
Указанная конструкция исключает возможность промывки скважины, вследствие глухого разобщения внутрипакерного пространства и подпакерной зоны.
Наиболее близким по технической сущности является устройство, модуль многоступенчатый гидроимпусный, состоящее из цилиндрического корпуса, срезных стальных седел, выполненных в виде конусов с диаметрами, уменьшающимися снизу вверх, штифтов, удерживающих срезные стальные седла, шаров, возрастающих диаметров, корзины для их улавливания, пакера и манометра, причем, шары возрастающих диаметров размещены в магазине, выполнены полыми: из двух половин, соединенных резьбовым соединением с резиновым уплотнителем и заполнены жидкостью, заданной плотности; резьбовой кран позволяет выдавливать указанные шары в скважину; штифты установлены переменного диаметра, увеличивающегося от нижнего к верхнему; манометр удерживается резиновыми центраторами (Пат. на полезную модель №192523, Е21В 43/18 19.09.2019).
Данная конструкция сложна в исполнении и обслуживании: процесс заполнения полых, свинченных шаров рабочей жидкостью. Процесс создания многократного импульсного воздействия на призабойную зону скважины затратен и по труду, и по времени.
Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в упрощении конструкции устройства, сокращении затрат на изготовление, обслуживание и времени проведения обработки.
Поставленная задача решается тем, что модуль гидроимпульсный многоразового действия для обработки призабойной зоны пласта, состоящий из спускаемого на насосно-компрессорных трубах корпуса, выполненного в виде двух цилиндров меньшего и большего диаметров, пакеров и манометра, отличается тем, что цилиндры меньшего и большего диаметров, образуют имплозионную камеру с расширенным верхним доступом, причем, в нижней части цилиндра меньшего диаметра расположен подпружиненный запорный клапан, открывающий доступ к выходным окнам рабочего агента, кроме того, в имплозионную камеру на штангах спущен глухой плунжер, перемещения которого создают в ней сжатие или разрежение, а манометр расположен автономно на патрубке, непосредственно в зоне создания гидроимпульсов.
Конструкция устройства поясняется чертежами, где
на Фиг. 1 - схема установки модуля гидроимпульсного многоразового действия для обработки призабойной зоны пласта:
1 - цилиндрический корпус,
2 - насосно-компрессорные трубы,
3 – пакеры,
4 - цилиндр меньшего диаметра корпуса,
5 - цилиндр большего диаметра корпуса,
6 - имплозионная камера,
7 - расширенный верхний доступ,
8 - подпружиненный запорный клапан,
9 - выходные окна рабочего агента,
10 – патрубок,
11 - автономный манометр,
12 – штанги,
13 - глухой плунжер,
14 - эксплуатационная колонна;
на Фиг. 2 - модуль гидроимпульсный многоразового действия для обработки призабойной зоны пласта в процессе работы:
1 - цилиндрический корпус,
2 - насосно-компрессорные трубы,
3 – пакеры,
4 - цилиндр меньшего диаметра корпуса,
5 – цилиндр большего диаметра корпуса,
6 - имплозионная камера,
7 - расширенный верхний доступ,
8 - подпружиненный запорный клапан,
9 - выходные окна рабочего агента,
10 – патрубок,
11 - автономный манометр,
12 – штанги,
13 - глухой плунжер,
14 - эксплуатационная колонна.
Модуль гидроимпульсный многоразового действия для очистки призабойной зоны пласта состоит из корпуса 1, спущенного до заданного уровня на насосно-компрессорных трубах 2 и отделенного от затрубного пространства герметично установленными пакерами 3. Корпус 1 выполнен в виде двух цилиндров меньшего 4 и большего 5 диаметров, представляющих собой имплозионную камеру 6 с расширенным верхним доступом 7. Нижняя часть цилиндра меньшего диаметра 4 снабжена подпружиненным запорным клапаном 8, открывающим доступ к выходным окнам 9 рабочего агента, ниже которых на патрубке 10 размещен автономный манометр 11. В иплозионную камеру на штангах 12 спущен глухой плунжер 13, совершающий возвратно-поступательные движения и создающий разрежение при ходе вверх и сжатие при ходе вниз в имплозионной камере. В интервале размещения модуля гидроимпусного многоразового действия эксплуатационная колонна 14 перфорирована для осуществления воздействия на пласт.
Устройство работает следующим образом. На колонне насосно-компрессорных труб 2 модуль гидравлический многоразового действия спускают в скважину к заданному интервалу обработки призабойной зоны пласта. Производится отсечение зоны обработки ствола скважины, путем установки пакеров 3. Заполняется внутренняя полость насосно-компрессорных труб 2 и имплозионной камеры 6 цилиндрического корпуса 1 рабочим агентом (кислотные растворы, углеводородные растворители и т.д.) После чего плунжер 13 на штангах 12 начинают перемещать вверх, создавая разрежение в имплозионной камере 6, так как приток скважинной жидкости перекрыт запорным клапаном 8. Как только плунжер 13 входит в зону расширенного верхнего доступа 7, под действием перепада давления над и под плунжером 13 рабочий агент устремляется вниз. В результате этого запорный клапан 8 открывается, и рабочий агент через выходные окна 9 и перфорированные отверстия эксплуатационной колонны 14 с большой скоростью устремляется в пласт. Импульс гидроудара величиной от 10 до 130 МПа воздействует на породу пласта, формируя сеть трещин в нем. Затем плунжер 13 перемещают вниз и цикл обработки призабойной зоны пласта повторяют необходимое количество раз. Замеры давления производят автономным манометром 11 через отверстия патрубка 10. После окончания обработки призабойной зоны пласта можно произвести свабирование, не поднимая установки модуля гидроимпульсного многоразового действия.
Таким образом, конструкция модуля гидравлического многоразового действия для очистки призабойной зоны пласта упрощена, что сокращает затраты на его изготовление, обслуживание и время проведения обработки призабойной зоны пласта. При использовании заявляемого устройства происходит контролируемое от давления развитие микротрещин в пласте и проникновение реагента в раскрытые трещины. Во время реакции реагента очищаются трещины, что приводит к возрастанию притока нефти из пласта и, в конечном счете, увеличению добычи нефти.