СКВАЖИННЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для импульсно-ударного воздействия на продуктивные пласты с целью интенсификации отбора нефти или закачки воды.
Известен скважинный вибратор, содержащий корпус с установленным в нем стволом с щелевыми прорезями, выполненными под углом к их образующей, и цилиндрическим отверстием в его нижней части и установленный на подшипниках золотник с щелевыми прорезями, выполненными под углом к образующей и в противоположном направлении к щелевым прорезям ствола, при этом ствол вибратора также установлен на конусных подшипниках /SU 1772345, МКИ 5 Е21В 43/18, опубл. 1992.10.30/.
Оптимальный режим работы вибратора достигается при расходе рабочей жидкости от 7 до 9 л/с, однако снижение расхода жидкости приводит к снижению амплитуды давления.
Наиболее близким по существенным признакам к заявляемому техническому решению является скважинный гидравлический вибратор, который содержит корпус и установленный в корпусе ствол с центральным осевым каналом, выполненным в виде расширяющегося диффузорного сопла, и щелевыми прорезями /RU 2161237, МПК7 Е21В 28/00, Е21В 43/25, опубл. 2000.12.27/. Коаксиально стволу установлен золотник с щелевыми прорезями, выполненными под углом к образующей, но в противоположном направлении щелевым прорезям. Ствол и золотник установлены в корпусе на индивидуальных подшипниках качения. Корпус снизу выполнен заглушенным и с радиальными отверстиями. Напротив радиальных отверстий в корпусе установлен конический отражатель.
Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является то, что известный гидравлический вибратор использует только увеличение амплитуды импульсов гидродинамического воздействия на пласт, не используя других форм воздействия, повышающих качество очистки интервала перфорации пласта и увеличения проницаемости горных пород в интервале перфорации.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение условий по интенсификации притока нефти и газа.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении качества очистки интервала перфорации пласта и увеличении проницаемости горных пород в интервале перфорации.
Указанный технический результат достигается тем, что скважинный гидравлический вибратор содержит корпус и коаксиально установленные в корпусе на подшипниках ствол с щелевыми прорезями, выполненными под углом к образующей, и осевым каналом, и золотник с щелевыми прорезями, выполненными под углом к образующей и в противоположном направлении к щелевым прорезям ствола, корпус снизу выполнен заглушенным и с радиальными отверстиями напротив которых установлен отражатель. Наружная поверхность указанного золотника имеет форму в виде винта. В осевом канале ствола установлен вращающийся насадок с проходным каналом, профилированными лопатками и лопастями. Ниже вращающегося насадка в корпусе выполнены радиальные каналы для всасывания пластовой жидкости. В радиальных отверстиях, предназначенных для выхода смешанной жидкости, установлены гидромониторные сопла.
заб
Выполнение наружной поверхности золотника в форме винта при вращении способствует образованию в зоне пониженного забойного скважинного давления Р воронки вращающейся жидкости в затрубном подпакерном пространстве интервала перфорации пласта. При этом исключается отрицательное влияние повышенных репрессионных давлений на пласт при гиброобработке, увеличивается амплитуда импульсов гидродинамического давления, улучшается качество и эффективность очистки интервала перфорации от загрязняющих материалов (фильтрат бурового, цементного раствора, тяжелые соединения асфальтенов, смол, парафина и т.д.).
Применение насадка с проходным каналом, профилирующими лопатками и лопастями, предназначенными для смешения рабочей и пластовой жидкостей, и выполнение в корпусе радиальных каналов для всасывания пластовой жидкости создает гидромониторное воздействие на пласт.
Полезная модель поясняется чертежами, где: на фиг.1 представлен скважинный гидравлический вибратор, на фиг.2 сечение по А-А на фиг.1, на фиг.3 - сечение по Б-Б на фиг.1.
Скважинный гидравлический вибратор (фиг.1) содержит корпус, состоящий из муфты 1 и ниппеля 9, и установленный коаксиально в корпусе ствол 2 с центральным осевым каналом 3 и щелевыми прорезями 4, выполненными под углом к образующей.
Коаксиально стволу 2 установлен золотник 5 с щелевыми прорезями 6, выполненными под углом к образующей, но в противоположном направлении щелевым прорезям 4. Наружная поверхность золотника 5 имеет форму в виде винта.
Золотник 4 и ствол 2 и установлены на индивидуальных подшипниках качения, соответственно 7 и 8.
Ниппель 9 корпуса выполнен снизу заглушенным коническим отражателем 10 с расположенными напротив него радиальными отверстиями 11, в которых установлены гидромониторные сопла 12. Выше конического отражателя 10 расположен диффузор 13. Корпус имеет радиальные каналы 14 для всасывания пластовой жидкости. В осевом канале 3 на подшипниках 8 установлен насадок 15 с проходным каналом 16 и профилированными лопатками 17 и вращающимися лопастями 18.
Скважинный гидравлический вибратор опускают в скважину на насосно-компрессорных трубах (не показаны) и устанавливают таким образом, чтобы он оказался непосредственно в точке интервала перфорации пласта. Место установки скважинного гидравлического вибратора для обработки интервала перфорации выбирают предварительно, согласно промысловым геофизическим исследованиям (ГИС), которые характеризуются как низкопроницаемые, закольматированные пропластки.
p
р
p
p
p
пл
пл
p
Начинают гидровиброобработку пласта подачей рабочей жидкости Q через центральный осевой канал 3 при рабочих давлениях, создаваемых наземными насосными агрегатами Р=4-7 МПа. Золотник 5 с наружной поверхностью в форме винта начинает вращаться, что приводит к генерированию волн давления в интервале перфорации пласта. Рабочая жидкость Q, истекая с высокой скоростью, создает разряжение, которое через щелевые прорези 6 передается в затрубное пространство. Таким образом, на глубине установки скважинного гидравлического вибратора относительно отверстий перфорации пласта образуется зона пониженного давления. При этих условиях фильтрационный поток пластовой жидкости подвергается обработке импульсами гидродинамического давления и энергия упругих гидравлических колебаний переносится в пласт, что способствует более быстрой, качественной и эффективной очистке, увеличению проницаемости горных пород. При этом часть рабочей жидкости Q проходит через проходной канал 16 насадка 15, попадает в диффузор 13, а сама рабочая жидкость Q закручивается профилированными лопатками 17 и вращает насадок 15 с лопастями 18 в полости 19 (фиг.3), создает разряжение, куда по всасывающим радиальным каналам 14 попадает пластовая жидкость Q. Пластовая жидкость Q перемешивается лопастями 18 с рабочей жидкостью Q, через диффузор 13, попадает в радиальные отверстия 11 и, благодаря гидромониторным соплам 12, создает гидромониторный эффект воздействия на пласт, что дает возможность привлечения дополнительно пластовой жидкости к рабочей жидкости при проведении гидровиброобоработки в промысловых условиях.