ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ КОЛОННА

Полезная модель относится к области нефтедобычи - к устройствам для термохимического и виброволнового воздействия в обсаженных нефтяных скважинах, на призабойную зону пласта.
Известны устройства для воздействия в нефтяных и газовых скважинах, содержащие в качестве энергопривода порох, взрывчатые вещества, электродвигатели, вибраторы и т.п. (1). Основные направления исследований применения волновых процессов в нефтедобыче: Сб. статей. - Уфа, БашНИПИнефть. 1985, с.121-131.
Недостатком известных устройств является то, что они узко специализированы, не универсальны, в связи с чем, приходится иметь полный набор устройств.
Частично этот недостаток устранен в устройстве для электрогидроимульсного воздействия в нефтяных и газовых скважинах, обсаженных металлической трубой, содержащем корпус, крепежную головку, изоляторы и электроды, между которыми в рабочей зоне периодически возбуждают электрический разряд. (2) Поклонов С.Г. Эффект электрического разряда для условий нефтяных скважин. Нефтяное хозяйство. 1992 г. №3. Электрический разряд между электродами в жидкости дает ударную волну, которая и используется для воздействия в нефтяных и газовых скважинах в технологических целях.
Недостатком этого устройства является незначительная мощность формируемой ударной волны, в результате рассеивания в пространстве.
Указанные недостатки частично устранены в наиболее близком аналоге, принятом за прототип, которым является устройство для ионно-плазменного воздействия в нефтяных скважинах обсаженных металлической трубой (обсадной колонной), содержащее; установленные относительно друг
друга электроды в виде катода и анода, разделенные между собой посредством изолятора, причем катод выполнен в виде трубы с отверстиями, а на верхнем конце анода закреплен узел токоподвода. корпус с крепежной головкой, электрод в виде конуса или трубы, второй электрод и изолятор между электродами выше узла токоввода через соединительную муфту размещен гидродинамический генератор высоко амплитудных низкочастотных пульсаций давления, состоящий из корпуса (нагнетательная и разрядная камеры), эластичного шара, пяты и седла. (3) Полезная модель №28376, кл. Е21В 43/24, 2002.
В последнем устройстве достижение положительного эффекта в обеспечивается, во-первых, глубинным проникновением продуктов реакции в призабойную зону пласта, во-вторых, приводит к раскрытию старых и образованию новых микротрещин, разрушению глинистых отложений на поверхности перфорационных каналов, а также, уменьшению блокирующего влияния остаточных фаз - газа, нефти или воды. Но в этом случае, возрастают затраты энергии на обеспечение высокого давления (до 16 МПа) не только в колонне насосно-компрессорных труб, но и в эксплуатационной (обсадной) колонне, что может привести к ее разрушению.
Цель изобретения повысить эффективность комплексного (термохимического и виброволнового режима воздействия на призабойную зону пласта) путем снижения дополнительных напряжений в эксплуатационной колонне.
Поставленная цель достигается тем, что эксплуатационная колонна, содержащая ионно-плазменный генератор, включающий перфорированный корпус (катод), центральный электрод (анод), изоляторы между электродами, узел токоввода, гидродинамический генератор высоко амплитудных низкочастотных пульсаций давления, состоящий из корпуса, нагнетателя и разрядной камеры, эластичного шара, пяты, седла и тем, что ионно-плазменный генератор установлен и герметизируется в эксплуатационной
колонне с помощью пакерного устройства (пакера), размещенного выше гидродинамического генератора.
Достижение положительного эффекта в предложенном устройстве обеспечивается, во-первых, снижением затрат времени на создание условий для обеспечения глубинного проникновением продуктов реакции в призабойную зону пласта, во-вторых обеспечивает разгрузку от механо-химических напряжений большей части длины эксплуатационной колонны колонны.
Предложенное устройство изображено на Фиг.
Устройство содержит: 1 корпус перфорированный, 2 центральный электрод, 3 верхний изолятор, 4 нижний изолятор, 5 узел токоввод, 6 муфтовое соединение, 7 седло, 8 эластичный шар, 9 корпус (нагнетатель и разрядную камеры), 10 пята и 11 пакерное устройство (пакер).
Устройство работает следующим образом. Под действием электрического тока, протекающего через скважинную минерализованную жидкость, происходит электролиз воды эмульгированой в нефти и за счет ионно-плазменного процесса происходит нагрев и наработка закачиваемых с помощью наземного насосного агрегата в разрабатываемый пласт продуктов реакции. Рабочая жидкость по насосно-компрессорным трубам поступает в корпус 9 устройства и силой давления жидкости запирает проходное сечение резиновым шаром 8, работающим в данном случае как клапан, способствующим созданию депрессионного давления. При достижении расчетного давления, на которое откалибровано отверстие в корпусе 9, шар 8 под влиянием сил упругости начинает «течь» и принимает форму цилиндра, вдавленного в калиброванное отверстие. При достижении шаром 8 седла 7 происходит резкий сброс давления, и рабочая жидкость создает гидравлический импульс, проталкивающий горячие продукты реакции в пласт. Для перехода к следующему циклу виброволнового воздействия шар 8 необходимо привести в исходное состояние. Для этого необходимо разрядить напорную линию (отключив наземный насосный
агрегат). О прохождении шара 8 в нагнетательную камеру можно судить по снижению давления на устье скважины. Вследствие термогидродинамического процесса - интенсивного движения нагретых продуктов вглубь продуктивного пласта через поверхность каналов и трещин, нагрева твердых отложений, очистки поровых каналов коллектора, обработанная в реакторной зоне корпуса 1 и электрода 2 жидкость через корпус 9 с шаром 8 под действием созданного перепада давления поступает в поровое пространство пласта. Установка ионно-плазменного генератора с использованием пакерного устройства (пакера)-11, позволяет обеспечить четкость срабатывания гидродинамического устройства, снизить расход используемого реагента и значение давления закачиваемого продукта. Высокая эффективность воздействия достигается за счет комплексного воздействия на призабойную зону мощных низкочастотных упругих колебаний, в сочетании с термо-кислотно-щелочным воздействием вглубь нефтяного пласта, обеспечивая тиксотропное разрушение и дезинтеграцию кольматирующего материала ослабляя его связь с породой, и облегчая перенос частиц потоком горячей жидкости. В результате воздействия улучшаются фильтрационные свойства призабойной зоны, улучшается профиль притока, предупреждается коррозионно-разрушающее воздействие на стенки эксплуатационной колонны, что приводит к увеличению наработки на отказ скважинного оборудования и коэффициента нефтеотдачи пласта.
Литература: 1. Основные направления исследований применения волновых процессов в нефтедобычи: Сб. статей Уфа, БашНИИнефть, 1985, с.123-131.
2. Поклонов С.Г. Эффект электрического разряда для условий нефтяных скважин. Нефтяное хозяйство, 1992, №3.
3. Полезная модель №28376 кл. 7 Е21В 43/24.