УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА ИМПУЛЬСАМИ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для обработки призабойной зоны пласта импульсами давления.
Известно устройство воздействия на призабойную зону пласта импульсами избыточного давления, содержащее приводимый в движение при помощи станка-качалки и штанг плунжер, сжимающий жидкость в насоснокомпрессорных трубах и создающий импульсы при его выходе из цилиндра  1 .
Недостатком такого устройства является возникновение ударных нагрузок на штанги и плунжер, их колебаниям, что может привести к перекосам и заклинке плунжера и слому штанг.
Наиболее близким техническим решением является устройство для обработки призабойной зоны пласта импульсами давления, содержащее корпус с радиальными каналами, размещенный в корпусе нижний ступенчатый поршень и верхний подпружиненный поршень с осевым каналом и возможностью его перекрытия шаровым клапаном  2 .
Недостатком устройства является то, что открытие радиального канала происходит постепенно и импульсы давления имеют пологий фронт Кроме того, шаровой клапан перекрывает осевой канал, который необходим для спуска геофизических приборов или плунжера насоса.
Задачей изобретения является создание импульсов давления с крутым фронтом и получение большого проходного сечения осевого канала.
Для успешного решения поставленной задачи в известном устройстве для обработки призабойной зоны пласта импульсами давления, содержащем корпус с радиальными каналами, подпружиненный поршень и клапан, новым является то, что клапан выполнен кольцевым, установлен в разъемном корпусе с
возможностью взаимодействия с торцом разъема корпуса и снабжен затвором с эластичным уплотнением и кольцевым поршнем, установленным снаружи клапана
Указанные признаки позволяют устранить недостатки, присущие известным устройствам для обработки призабойной зоны пласта импульсами давления, за счет резкого открытия кольцевого клапана.
Нам не известны устройства для обработки призабортной зоны пласта импульсами давления, обладающие совокупностью вышеперечисленных признаков, что означает соответствие предлагаемого устройства требованиям, предъявляемым к изобретениям.
На фигуре изображен общий вид устройства.
Устройство, соединенное с насосно-компрессорными трубами (не показаны), содержит корпус, состоящий из верхней 1 и нижней 2 частей с радиальными каналами 3, 4. Внутри частей 1, 2 корпуса размещены верхний подпружиненный кольцевой поршень 5 с пружиной 6 и кольцевой клапан 7 с пружиной 8. Работа затвора 9 кольцевого клапана 7 при низких усилиях прижима (перед открытием), дублируется эластичным уплотнением 10. Кольцевой клапан 7 установлен с возможностью взаимодействия с торцом корпуса 1 и перекрытия гидравлической связи внутренней полости устройства с затрубным пространством через каналы 4. Для предохранения от возможности контакта кольцевого поршня 5 и кольцевого клапана 7, например, со штангами глубинного насоса со стороны осевого канала, устройство снабжено цилиндрическими втулками 11 и 12с радиальными каналами 13 и 14.
Быстродействие открытия устройства обеспечивается установкой на внешней стороне кольцевого клапана 7 кольцевого поршня 15, установленного с небольшими зазорами с корпусом 2 и торцом корпуса 1.
Устройство для обработки призабойной зоны пласта импульсами давления работает следующим образом:
При создании избыточного давления в полости насосно-компрессорных труб и, соответственно, устройства, кольцевой поршень 5, под действием перепада давлений над поршнем 5, сообщаемом по каналам 13 и под поршнем (в
затрубном пространстве), сообщаемом по каналам 3, преодолевает усилие пружины 6 и перемещается до контакта с кольцевым клапаном 7. Под действием этого же перепада давлений и пружины 8 кольцевой клапан 7, связанный с соответствующими полостями каналами 14 и 4, прижимается затвором 9 и уплотнением 10 к торцу корпуса 1, исключая, таким образом, выход жидкости в каналы 4.
Поскольку кольцевая площадь поршня 5 превышает кольцевую площадь клапана 7, дальнейший рост перепада давлений вызывает сдвиг кольцевым поршнем 5 кольцевого клапана 7. Отрыв затвора 9 с уплотнением 10 от торца корпуса 1 сопровождается проходом жидкости под кольцевой поршень 15 и, соответственно, появлением дополнительного усилия, действующего на кольцевой клапан 7 и пружину 8. При этом кольцевой клапан 7 резко отбрасывается вниз и открывает проход жидкости в каналы 4. Положение открытия клапана 7 сохраняется до тех пор, пока пружина 8 не преодолеет уменьшающийся, по мере излива из насосно-компрессорных труб упругого объема жидкости, перепад давлений и не приведет устройство в исходное положение. Цилиндрические втулки 11 и 12 обеспечивают предохранение пружин 6 и 8 от воздействия штанг, спущенных в скважину.
Циклы открытия-закрытия устройства повторяются в зависимости от настройки пружин 6 и 8, поэтому на пласт могут быть поданы импульсы давления различной амплитуды и длительности.