УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ СКВАЖИНЫ

Полезная модель относится к устройствам для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону скважины и может быть использована в нефтегазовой промышленности с целью повышения нефтеотдачи.
6
Известно устройство для воздействия на призабойную зону скважины (см. патент СССР 1513982, МПК Е21В 43/00 от 29.12.1987, опубл. 29.12.1995), включающее полый корпус с радиальными окнами, размещенный в нем рабочий орган с возможностью перекрытия радиальных окон и сообщенный с полостью корпуса через радиальные окна трубопровод с днищем. Устройство снабжено дополнительным трубопроводом с днищем, седлом с осевым отверстием, перепускным клапаном и разделительным элементом, в днищах трубопроводов выполнены осевые отверстия, а перепускной клапан размещен в одном из трубопроводов с возможностью перекрытия осевого отверстия в его днище, седло установлено в другом трубопроводе, разделительный элемент размещен под седлом с возможностью перекрытия осевых отверстий в седле и в днище трубопровода.
Недостатками известного устройства являются отсутствие возможности регулирования частоты излучения и низкая точность ее поддержания.
6
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для воздействия на призабойную зону скважины (см. патент СССР 1518491, МПК Е21В 43/00 от 10.02.1988, опубл. 30.10.1989), включающее полый корпус с каналом для сообщения подпоршневой полости со скважинным пространством, с уступом и переводником, втулку, установленную в корпусе, полый поршень, подвижно установленный в корпусе, с выполненным радиальным сквозным каналом, сообщающим полости над и под поршнем между собой, и осевой канал, сообщающий радиальный сквозной канал в поршне с подпоршневой полостью, и клапанный узел, выполненный в виде пластины с конусным осевым отверстием. Устройство снабжено стаканом с радиальными и осевыми каналами, размещенными в нижней части корпуса, шарами и фиксаторами, причем шары размещены между втулкой и пластиной с одной стороны и между уступом корпуса и пластиной - с другой, а пластина подвижно размещена в радиальном сквозном канале поршня с возможностью взаимодействия с шарами, при этом фиксаторы установлены в поршне с возможностью взаимодействия с пластиной.
Недостаток ближайшего аналога состоит в том, что использование в качестве переключателя шаров, имеющих зазор с полостью, снижает надежность устройства и точность частоты излучения.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении надежности работы, увеличении точности поддержания частоты излучения и эффективности излучения.
Технический результат достигается тем, что устройство для воздействия на призабойную зону скважины, включающее корпус, имеющий радиальный канал, связывающий подпоршневую полость корпуса со скважинным пространством, переводник, поршень, подвижно размещенный в корпусе и клапанный узел, согласно заявляемому техническому решению, дополнительно снабжено золотником, имеющим нижний уступ с осевыми отверстиями, отводником, пружиной и ограничителем хода, связанным с золотником, причем золотник установлен в полость поршня, а пружина установлена в подпоршневой полости корпуса, кроме того, в корпусе выполнены осевые каналы, связывающие переводник с полостью клапанного узла, и ступенчатые каналы, один из которых связывает переводник с надпоршневой полостью корпуса, а другой связывает надпоршневую полость корпуса со скважинным пространством, клапанный узел, выполнен в виде переключателя, жестко связанного с поршнем.
На фиг.1 и 2 представлены продольные сечения устройства.
Устройство включает в себя полый корпус 1 с переводником 2, полый поршень 3, подвижно установленный в корпусе 1, золотник 4 с уступом 5, в котором выполнены параллельные оси вращения отверстия 6, клапан 7, ограничитель хода 8, пружину 9, отводник 10. В корпусе 1 выполнены параллельные оси вращения каналы 11, 12, ступенчатые каналы 13, 14 и радиальный канал 15.
Каналы 11, 12 соединяют переводник 3 и полость клапанного узла 7. Канал 13 соединяет переводник 2 и надпоршневую полость корпуса 1. Канал 14 соединяет надпоршневую полость корпуса 1 и скважинное пространство. Канал 15 соединяет подпоршневую полость корпуса 1 и скважинное пространство.
В корпусе клапанного узла 7 выполнен канал 16, соединяющий полость клапанного узла 7 и призабойную зону 17.
Золотник установлен во внутреннюю полость поршня. Пружина 9 устанавливается в подпоршневую полость корпуса. Ограничитель хода 8 связан с золотником 4.
Устройство работает следующим образом.
Жидкость с устья скважины через колонну насосно-компрессорных труб (не показаны) поступает в переводник 2.
При малом смещении золотника 4 вверх от исходного положения полость переводника 2 через канал 13 сообщается с надпоршневой полостью корпуса 1. В следствие перепада давления между надпоршневой и подпоршневой полостью, которая связанна с скважинным пространством каналом 15, поршень 3 начинает движение вниз. В результате происходит изменение объемов надзолотниковой и подзолотниковой полостей поршня 3, следовательно и перепада давления, воздействующих на уступ золотника 5. Под действием перепада давления в надзолотниковой и подзолотниковой полостях поршня 3, золотник 4 меняет направление движения и происходит обратное переключение входного клапана - надпоршневая полость корпуса 1 сообщается со скважным пространством через канал 14.
Под действием силы сжатия пружины 9 поршень 3 меняет направление движения и начинает двигаться вверх. Вследствие чего происходит обратное изменение объемов надзолотниковой и подзолотниковой полостей поршня 3. Под действием перепада давлений в надзолотниковой и подзолотниковой полостях поршня 3 золотник 4 меняет направление движения и начинает двигаться вверх. Движение повторяется сначала.
Настройка зазора в ограничителе хода 8 задает максимальную амплитуду колебаний золотника.
Жестко связанный с поршнем 3 клапан 7 в процессе движения в соответствии с направлением движения поршня перекрывает или открывает подачу жидкости из полости клапанного узла, соединенной с отводником каналами 11 и 12, через канал 16 в огороженную пакерами (не показано) призайбойную зону 17 через отводник 10 с частотой совершаемых колебаний.
За счет использования в конструкции золотника в качестве переключателя подаваемого давления повышается надежность устройства.
Точность поддержания частоты излучения достигается за счет использования колебательного звена, образованного поршнем 3, золотником 4 и пружиной 9.