ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР
Полезная модель относится к горной промышленности, а именно - к оборудованию для вибрационного воздействия на призабойную зону пласта (ПЗП) с целью увеличения производительности добывающих и приемистости нагнетательных скважин.
Известен гидравлический вибратор шиберного торцевого типа, включающий полый шпиндель с центральньм каналом, направляющие аппараты, муфту, напорную втулку и щиберный затвор-прерыватель (см., Уметбаев В.Г. Геолого-технические мероприятия при эксплуатации скважин: Справочник рабочего. М., Недра, 1989,215 с, ИЛ.37).. Устройство создает колебания снаружи корпуса, однако частота их велика (сотни Гц) и резонансных явлений, качественно повьппающих результат действия вибратора, не возникает. Как следствие, глубина обработки ПЗП незначительна.
Данный гидровибратор имеет невысокую надежность работы в абразивных средах. Кроме того, этот тип гидровибратора может работать только в паре с амортизатором, без которого возможно самопроизвольное отсоединение и поломки труб, подводящих жидкость. Таким образом, функциональные возможности гидровибратора ограничены.
Повьппенной надежностью по отношению к предыдущему аналогу обладает известный гидравлический вибратор золотникового типа, выбранный в качестве прототипа (см., Уметбаев В.Г. Геолого-технические мероприятия при эксплуатации скважин: Справочник рабочего. М., Недра, 1989,215 с, ил.37). В корпусе гидровибратора закрепляется ствол в виде стакана с щелевидными прорезями на его образующей и с центральным отверстием внизу, на стволе вращается на щарикоподщипниках золотник также с щелевидными прорезями вдоль образующей. Прорези выполнены под углом к их образующим, направления их в стволе и золотнике противоположны, таким образом, создается как бы турбинное устройство. В стволе выполнены также пусковые отверстия для запуска золотника при перекрытии щелей в стволе.
Недостатком данного гидровибратора является возможность заклинивания золотника в случае попадания механических частиц (песка, металлической окалины и пр.), активное изнашивание шариковых подшипников, что особенно вероятно во время спуска гидровибратора на забой скважины. Пусковые отверстия помогают пустить его в работу только на «чистой жидкости.
Кроме того, имеет место невысокая эффективность обработки ПЗП, что обусловлено высокой частотой колебаний (от нескольких сотен Гц до 30 КГц), отсутствием резонансных явлений, генерированием колебаний внутри закрытого корпуса.
Настоящая полезная модель имеет своей задачей создание гидравлического вибратора, работающего без амортизатора, с повышенной работоспособностью в абразивных средах, исключающего возможность заклинивания подвижных частей устройства, создающего явления резонанса в затрубном пространстве, что в конечном итоге позволяет увеличить производительность скважин.
Технический результат достигается тем, что в гидравлическом вибраторе золотникового типа, включающем полый корпус, стакан с боковыми окнами и золотник, согласно полезной модели , полый корпус вьщолнен с боковыми окнами, золотник с пружиной помещен внутрь стакана, стакан с уплотнением установлен в корпусе на резиновых кольцах, а на нижней части стакана закреплен порщень, имеющий уплотнения с корпусом и золотником. Стакан зафиксирован в корпусе зажимной гайкой с проходным отверстием под ключ. Порщень зафиксирован на стакане стопорным винтом.
Установка стакана в корпусе на резиновых кольцах обеспечивает функционирование устройства без амортизатора, наличие резиновых колец и уплотнений повыщает работоспособность в абразивных средах и исключает возможность заклинивания, возникновение резонансных явлений в затрубном пространстве обусловлено наличием боковых окон в корпусе гидровибратора и передачей продольных и поперечных колебаний жидкости от золотника с пружиной на стакан и на порщень через резиновые кольца.
На чертеже представлен разрез гидравлического вибратора.
Гидравлический вибратор состоит из полого корпуса 1 с боковыми окнами 5, в котором на резиновых кольцах 7 и уплотнении 8 установлен стакан 2 с боковыми окнами 3. Внутри стакана 2 установлен золотник 4 с пружиной 6. В нижней части стакана 2 размещен порщень 9, на котором установлены уплотнения 10 и 11 с RopnyГидравлический вибратор работает следующим образом. Гидровибратор в сборе опускают на глубину обрабатываемого интервала ПЗП. Закачиваемая рабочая жидкость проходит через полый корпус, проходное отверстие 13 зажимной гайки 12 и давит на золотник 4, отжимая пружину 6. Между золотником 4 и стаканом 2 образуется кольцевой зазор, куда устремляется рабочая жидкость. При этом пружина 6 стремится вернуть золотник в исходное положение и перекрыть кольцевой зазор. В результате противодействия давления рабочей жидкости и силы упругости пружины изменяется величина кольцевого зазора и, как следствие, возникают пульсирующие колебания рабочей жидкости с определенной частотой и амплитудой. Через боковые окна 3 стакана и боковые окна 5 корпуса поток рабочей жидкости с поперечными и продольными колебаниями поступает в затрубное пространство между обсадной колонной и корпусом гидровибратора. С другой стороны, возникающие колебания золотника 4 передаются на порщень 9, в результате чего в подпорщневом пространстве возникают продольные и поперечные колебания рабочей жидкости. Таким образом, в пространстве между корпусом гидровибратора и обсадной колонной собственные колебания накладываются на вынужденные, и возникают резонансные явления с низкой частотой и значительной амплитудой. В результате возникают нарущения в пористой среде ПЗП из-за ее неоднородности, т.е. увеличивается проводимость пласта, а значит и приемистость скважины. От авторов: ГуО/Т) А.В.Кореняко