+

RU2468192C1 - Implosion-hydropulse device for stimulation of well productivity - Google Patents

Implosion-hydropulse device for stimulation of well productivity Download PDF

Info

Publication number
RU2468192C1
RU2468192C1 RU2011116100/03A RU2011116100A RU2468192C1 RU 2468192 C1 RU2468192 C1 RU 2468192C1 RU 2011116100/03 A RU2011116100/03 A RU 2011116100/03A RU 2011116100 A RU2011116100 A RU 2011116100A RU 2468192 C1 RU2468192 C1 RU 2468192C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
implosion
piston
housing
sleeve
implosion chamber
Prior art date
Application number
RU2011116100/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Константинович Чепик
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕРЮНИС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕРЮНИС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕРЮНИС"
Priority to RU2011116100/03A priority Critical patent/RU2468192C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2468192C1 publication Critical patent/RU2468192C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: device includes cover plate, bottom and composite tubular housing of implosion chamber. Upper end of chamber is attached at least to one single-sided hydraulic cylinder consisting of connecting head and bottom with seals, guide stock, one-piece rod, sleeve with side drain channels of small section and power piston tightly separating the stock and piston cavities of the sleeve. Drain channels are made below the head with possibility of their disconnection from piston cavity by means of power piston in its upper position. Flow-through openings are provided between drain channels and upper edge of drain piston in its lower position. Guide stock is hollow and has the possibility of being connected to piston cavity; one-piece rod is rigidly attached through bottom of hydraulic cylinder to cover plate of implosion chamber; at that, cover plate is arranged in housing of implosion chamber and made in the form of piston with cup-type seals. In the housing wall above cover plate in its lower position there provided are bypass openings and inlet openings; at that, bypass openings are arranged in upper part of the housing, and inlet openings and flow-through openings of sleeve have the possibility of their alternative actuation at movement of power piston from lower to upper positions. Bottom of implosion chamber is rigidly attached to reducer for attachment of tubular shank with a plug; at that, one flow-through channel equipped with seals is provided at the bottom and in the reducer. In housing of implosion chamber above the cover plate there arranged is elastic return element. Cover plate of implosion chamber is provided with a sleeve dividing the implosion chamber into sections at tight contact with seals in the through channel of the bottom. Flow-through openings of sleeve are equipped with water jet and cavitation head pieces. Upper part of shank is provided with shutoff-filling assembly.
EFFECT: enlarging the set of hydrodynamic effects implemented in the well against productive formation per one rising-and-lowering operation at simplifying the design and improving the device operating reliability.
6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к интенсификации скважинной добычи нефти и увеличению приемистости нагнетательных скважин.The invention relates to the oil industry, in particular to the intensification of downhole oil production and increase the injectivity of injection wells.

Известен гидравлический скважинный пульсатор (патент N 2101459, МПК Е21В 28/00, опубл. БИ №1, 1998 г.), содержащий корпус с каналом для потока жидкости и запирающий элемент, периодически перекрывающий проходное сечение канала. В качестве запирающего элемента служит шар, перемещающийся внутри канала корпуса между сеткой, расположенной в нижней его части, и гнездом, имеющим переливные отверстия и расположенным в верхней его части.Known hydraulic downhole pulsator (patent N 2101459, IPC ЕВВ 28/00, publ. BI No. 1, 1998), comprising a housing with a channel for fluid flow and a locking element periodically blocking the passage section of the channel. A ball moving inside the channel of the housing between the grid located in its lower part and the socket having overflow holes and located in its upper part serves as a locking element.

Недостатком известного устройства является то, что высокоскоростное возвратно-поступательное движение шара вызывает динамические ударные нагрузки, снижается надежность и долговечность устройства. Частота пульсаций, возникающих в известном устройстве, велика, и, следовательно, глубина проникновения импульсов давления в радиальном направлении от скважины в продуктивный пласт незначительна.A disadvantage of the known device is that the high-speed reciprocating motion of the ball causes dynamic shock loads, the reliability and durability of the device are reduced. The frequency of pulsations arising in the known device is large, and, therefore, the depth of penetration of pressure pulses in the radial direction from the well into the reservoir is negligible.

Известен также гидравлический скважинный пульсатор, выполненный в виде клапанного механизма-вибратора (книга "Использование вибрации в добыче нефти", Гадиев С.М. - М.: Недра, 1977 г., с.150, рис.89), в котором подпружиненный рабочий орган (золотник) совершает возвратно-поступательное движение, периодически перекрывая проходное сечение потока, при этом создаются гидравлические импульсы давления и механические вибрации.Also known is a hydraulic downhole pulsator made in the form of a valve mechanism-vibrator (the book "Using vibration in oil production", Gadiev S.M. - M .: Nedra, 1977, p.150, Fig. 89), in which the spring loaded the working body (spool) performs a reciprocating movement, periodically blocking the flow cross section, while creating hydraulic pressure pulses and mechanical vibrations.

Его недостатком является недостаточная эффективность гидродинамического воздействия рабочей жидкостью на прискважинную область продуктивного пласта из-за низкой пропускной способности заколонного пространства, обусловленной образованием в нем слабоподвижных отложений сложного состава (тяжелые углеводороды, эмульсии пластовых нефти и воды, нерастворимые соли, механические частицы и т.д.), которые могут быть удалены только приложением значительной энергии, например путем создания имплозионного эффекта в стволе скважины.Its disadvantage is the insufficient efficiency of the hydrodynamic action of the working fluid on the near-wellbore region of the reservoir due to the low throughput of the annulus due to the formation of weakly mobile deposits of complex composition (heavy hydrocarbons, emulsions of reservoir oils and water, insoluble salts, mechanical particles, etc. .), which can only be removed by the application of significant energy, for example, by creating an implosion effect in the wellbore.

Известно большое количество имплозионных устройств, спускаемых в скважину на геофизическом кабеле, в составе колонны НКТ, штанг или гибких труб, принципиально они отличаются друг от друга исполнительными органами узлов срабатывания на сообщение имплозионной камеры со стволом скважины: разрушаемые диафрагмы, клапанные системы и кинематические пары «поршень-цилиндр».There are a large number of implosion devices lowered into the well on a geophysical cable, consisting of tubing string, rods or flexible pipes, they fundamentally differ from each other by the actuators of the response nodes for the implosion chamber to communicate with the wellbore: destructible diaphragms, valve systems and kinematic pairs " piston-cylinder. "

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки прискважинной зоны продуктивного пласта путем создания мгновенной депрессии в стволе скважины (Попов А.А. «Имплозия в процессах нефтедобычи». - М.: Недра, 1996, с.115-116), включающее корпус имплозионной камеры с окнами, вставной плунжер и перепускной клапан в донной части имплозионной камеры. Корпус имплозионной камеры в составе колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) спускают в скважину и размещают таким образом, чтобы окна корпуса находились против обрабатываемого интервала продуктивного пласта. По колонне НКТ на колонне штанг спускают вставной плунжер до упора в седло перепускного клапана. Тяговым усилием вставной плунжер поднимают к окнам камеры, при этом перепускной клапан закрывается, и в имплозионной камере создается разрежение. С момента достижения нижним торцом плунжера окон корпуса рабочая жидкость из ствола скважины устремляется в разреженную полость имплозионной камеры за счет созданного перепада между давлением в камере и давлением рабочей жидкости в стволе скважины. Процесс периодически повторяется до требуемой очистки прискважинной зоны продуктивного пласта от кольматантов.The closest in technical essence and the achieved result is a device for cleaning the borehole zone of the reservoir by creating instant depression in the wellbore (A. Popov, “Implosion in oil production processes.” - M .: Nedra, 1996, p. 115-116) including the housing of the implosion chamber with windows, an plug-in plunger and a bypass valve in the bottom of the implosion chamber. The housing of the implosion chamber as part of the tubing string is lowered into the well and placed so that the windows of the housing are against the treatment interval of the reservoir. On the tubing string on the rod string, the plug-in plunger is lowered all the way into the bypass valve seat. By pulling force, the plug-in plunger is lifted to the chamber windows, while the bypass valve closes and a vacuum is created in the implosion chamber. From the moment the bottom end of the plunger reaches the housing windows, the working fluid from the wellbore rushes into the rarefied cavity of the implosion chamber due to the created difference between the pressure in the chamber and the pressure of the working fluid in the wellbore. The process is periodically repeated until the required clearing of the borehole zone of the reservoir from the mud.

Недостатком устройства является невозможность осуществления гидродинамической промывки прискважинной области продуктивного пласта рабочей жидкостью, подаваемой с устья скважины по колонне НКТ под давлением, за одну спуско-подъемную операцию, поскольку рабочая жидкость может двигаться только из ствола скважины в колонну НКТ.The disadvantage of this device is the inability to hydrodynamically flush the borehole region of the reservoir with the working fluid supplied from the wellhead through the tubing string under pressure in one round trip operation, since the working fluid can only move from the wellbore into the tubing string.

Кроме того, известное устройство не может быть применено в скважинах сложной архитектуры, кривизна которых не позволит безопасно осуществлять возвратно-поступательные движения колонны штанг внутри колонны НКТ для перемещения вставного плунжера внутри корпуса имплозионной камеры.In addition, the known device cannot be used in wells of complex architecture, the curvature of which does not allow safe reciprocating movements of the rod string inside the tubing string to move the plug-in plunger inside the housing of the implosion chamber.

Технической задачей, решаемой предлагаемым устройством, является расширение совокупности гидродинамических эффектов, реализуемых в скважине против продуктивного пласта, за одну спуско-подъемную операцию при упрощении конструкции и повышении надежности работы устройства.The technical problem solved by the proposed device is to expand the set of hydrodynamic effects realized in the well against the reservoir, in one round-trip operation while simplifying the design and increasing the reliability of the device.

Указанная задача решается устройством имплозионно-гидроимпульсным для стимуляции производительности скважин, включающим крышку, днище и составной трубчатый корпус имплозионной камеры, верхним торцом скрепленный по меньшей мере с одним односторонним гидроцилиндром, состоящим из соединительной головки и дна с уплотнениями, направляющего штока, цельной тяги, гильзы с боковыми сливными каналами малого сечения и силового поршня, герметично разделяющего штоковую и поршневую полости гильзы.This problem is solved by an implosion-hydroimpulse device for stimulating well productivity, including a cover, a bottom and a composite tubular body of an implosion chamber, fastened with at least one one-sided hydraulic cylinder, consisting of a connecting head and a bottom with seals, a guide rod, a single rod, a sleeve with lateral drain channels of a small section and a power piston hermetically separating the rod and piston cavities of the liner.

Новым является то, что сливные каналы выполнены ниже головки с возможностью их разобщения от поршневой полости силовым поршнем в его верхнем положении, в стенке гильзы предусмотрены проточные отверстия между сливными каналами и верхней кромкой силового поршня в его нижнем положении, направляющий шток выполнен полым с возможностью сообщения с поршневой полостью, цельная тяга жестко соединена сквозь дно гидроцилиндра с крышкой имплозионной камеры, причем крышка размещена в корпусе имплозионной камеры и выполнена в виде поршня с манжетными уплотнениями, в стенке корпуса, выше крышки в ее нижнем положении, предусмотрены перепускные отверстия и впускные окна, причем перепускные отверстия размещены в верхней части корпуса, а впускные окна и проточные отверстия гильзы выполнены с возможностью поочередного их срабатывания при движении силового поршня от нижнего к верхнему положениям.New is that the drain channels are made below the head with the possibility of their separation from the piston cavity by the power piston in its upper position, flow holes are provided in the sleeve wall between the drain channels and the upper edge of the power piston in its lower position, the guide rod is hollow with the possibility of communication with a piston cavity, the integral rod is rigidly connected through the bottom of the hydraulic cylinder to the cover of the implosion chamber, the cover being placed in the housing of the implosion chamber and made in the form of a piston with cuffs by seals, in the wall of the housing, above the cover in its lower position, bypass openings and inlet windows are provided, and the bypass openings are located in the upper part of the housing, and the inlet windows and flow openings of the sleeve are made to be actuated alternately when the power piston moves from lower to top positions.

Новым является также то, что днище имплозионной камеры жестко соединено с переводником под крепление трубчатого хвостовика с заглушкой, причем в днище и переводнике предусмотрен единый сквозной канал, оснащенный уплотнениями.It is also new that the bottom of the implosion chamber is rigidly connected to the sub for mounting the tubular shank with a plug, and a single through channel equipped with seals is provided in the bottom and sub.

Новым является также то, что в корпусе имплозионной камеры выше крышки размещен возвратный упругий элемент.Also new is the fact that in the housing of the implosion chamber a returnable elastic element is placed above the cover.

Новым является также то, что крышка имплозионной камеры снабжена втулкой, делящей имплозионную камеру на секции при герметичном контакте с уплотнениями в сквозном канале днища.Also new is the fact that the cover of the implosion chamber is provided with a sleeve dividing the implosion chamber into sections during tight contact with the seals in the through channel of the bottom.

Новым является также то, что проточные отверстия гильзы оснащены гидромониторными и кавитационными насадками.Also new is the fact that the flow openings of the liner are equipped with hydromonitor and cavitation nozzles.

Новым является также то, что хвостовик в верхней части содержит запорно-наполнительный узел.Also new is the fact that the shank in the upper part contains a locking-filling unit.

Сущность изобретения заключается в том, что за один ход вверх силового поршня гидроцилиндра можно за минимальный промежуток времени последовательно обеспечить, во-первых, движение рабочей жидкости в режиме экстремально высоких скоростей из ствола скважины в имплозионную камеру, что приводит к принудительному выносу кольматантов из прискважинной области продуктивного пласта, и, во-вторых, движение рабочей жидкости в стволе скважины для гидродинамической промывки прискважинной области продуктивного пласта с возможностью повышения эффективности промывки импульсным режимом ее осуществления, а также наложением гидромониторного и кавитационного эффектов.The essence of the invention lies in the fact that in one move up the power piston of the hydraulic cylinder, it is possible to sequentially ensure, for a minimum period of time, firstly, the movement of the working fluid in the mode of extremely high speeds from the wellbore into the implosion chamber, which leads to the forced removal of the muds from the borehole region productive formation, and, secondly, the movement of the working fluid in the wellbore for hydrodynamic washing of the borehole region of the reservoir with the possibility of increasing the efficiency injective flushing pulse mode of implementation, as well as overlay jetting and cavitation effects.

На фиг.1 изображено устройство в положении спуска в скважину.Figure 1 shows the device in the descent into the well.

На фиг.2 изображено устройство в положении срабатывания впускных отверстий корпуса имплозионной камеры.Figure 2 shows the device in the actuation position of the inlet openings of the housing of the implosion chamber.

На фиг.3 изображено устройство с возвратным упругим элементом в положении срабатывания проточных отверстий гильзы гидропривода.Figure 3 shows a device with a returnable elastic element in the actuation position of the flowing holes of the sleeve of the hydraulic actuator.

На фиг.4 изображено устройство в положении перед дополнительным срабатыванием впускных отверстий корпуса имплозионной камеры.Figure 4 shows the device in position before the additional actuation of the inlet openings of the housing of the implosion chamber.

Устройство (фиг.1) включает крышку 1, днище 2 и составной трубчатый корпус 3 имплозионной камеры 4. Верхний торец корпуса 3 скреплен с односторонним гидроцилиндром, состоящим из соединительной головки 5 с уплотнением 6 и дна 7 с уплотнением 8, направляющего штока 9, цельной тяги 10, гильзы 11 с боковыми сливными каналами 12 малого сечения и силового поршня 13, разделяющего штоковую полость 14 от поршневой полости 15 гильзы 11.The device (figure 1) includes a cover 1, a bottom 2 and a composite tubular body 3 of the implosion chamber 4. The upper end of the housing 3 is fastened to a one-sided hydraulic cylinder, consisting of a connecting head 5 with a seal 6 and a bottom 7 with a seal 8, a guide rod 9, one-piece rods 10, liners 11 with lateral drain channels 12 of small section and a power piston 13 separating the rod cavity 14 from the piston cavity 15 of the sleeve 11.

Силовой поршень 13 жестко соединен с цельной тягой 10.The power piston 13 is rigidly connected to the integral rod 10.

Уплотнение 6 герметизирует сопряжение поверхностей направляющего штока 9 и соединительной головки 5 гидроцилиндра.The seal 6 seals the mating surfaces of the guide rod 9 and the connecting head 5 of the hydraulic cylinder.

Уплотнение 8 герметизирует сопряжение поверхностей цельной тяги 10 и дна 7 гидроцилиндра.The seal 8 seals the mating surfaces of the solid rod 10 and the bottom 7 of the hydraulic cylinder.

В стенке гильзы 11 предусмотрены проточные отверстия 16 между сливными каналами 12 и верхней кромкой силового поршня 13 в его нижнем положении.In the wall of the sleeve 11, flow openings 16 are provided between the drain channels 12 and the upper edge of the power piston 13 in its lower position.

Проточные отверстия 16 гильзы 11 гидропривода оснащают гидромониторными и кавитационными насадками (не показано).Flow holes 16 of the sleeve 11 of the hydraulic actuator are equipped with a hydraulic monitor and cavitation nozzles (not shown).

В направляющем штоке 9 выполнена полость 17 с возможностью сообщения с поршневой полостью 15.In the guide rod 9, a cavity 17 is made with the possibility of communication with the piston cavity 15.

Цельная тяга 10 жестко соединена сквозь дно 7 гидроцилиндра с крышкой 1 имплозионной камеры 4.The integral rod 10 is rigidly connected through the bottom 7 of the hydraulic cylinder with the cover 1 of the implosion chamber 4.

Крышка 1 размещена в корпусе 3 имплозионной камеры 4 и выполнена в виде поршня с манжетными уплотнениями 18.The cover 1 is placed in the housing 3 of the implosion chamber 4 and is made in the form of a piston with lip seals 18.

Манжетные уплотнения 18 герметизируют сопряжение поверхностей крышки 1 и корпуса 3 имплозионной камеры 4.Lip seals 18 seal the mating surfaces of the cover 1 and the housing 3 of the implosion chamber 4.

В стенке корпуса 3 имплозионной камеры 4 выше крышки 1 в ее нижнем положении предусмотрены перепускные отверстия 19 и впускные окна 20, причем перепускные отверстия размещены в верхней части корпуса 3 имплозионной камеры 4.In the wall of the housing 3 of the implosion chamber 4 above the lid 1, in its lower position, bypass holes 19 and inlet windows 20 are provided, the bypass holes are located in the upper part of the housing 3 of the implosion chamber 4.

Днище 2 имплозионной камеры 4 жестко соединено с переводником 21 под крепление трубчатого хвостовика 22 с заглушкой 23.The bottom 2 of the implosion chamber 4 is rigidly connected to the sub 21 for attaching the tubular shank 22 with a plug 23.

Хвостовик 22 в верхней части содержит запорно-наполнительный узел (не показано).The shank 22 in the upper part contains a locking-filling unit (not shown).

В днище 2 и переводнике 21 предусмотрен единый сквозной канал 24, оснащенный уплотнениями 25.In the bottom 2 and sub 21 provides a single through channel 24, equipped with seals 25.

Впускные окна 20 корпуса 3 имплозионной камеры 4 и проточные отверстия 16 гильзы 11 выполнены с возможностью поочередного их срабатывания при движении силового поршня 13 от нижнего к верхнему положениям (фиг.2 и фиг.3).The inlet windows 20 of the housing 3 of the implosion chamber 4 and the flow openings 16 of the sleeve 11 are arranged to be actuated alternately when the power piston 13 moves from the lower to the upper positions (FIG. 2 and FIG. 3).

Сливные каналы 12 (фиг.3) гильзы 11 выполнены ниже соединительной головки 5 гидроцилиндра с возможностью их разобщения от поршневой полости 15 силовым поршнем 13 в его верхнем положении.The drain channels 12 (figure 3) of the sleeve 11 are made below the connecting head 5 of the hydraulic cylinder with the possibility of their separation from the piston cavity 15 by the power piston 13 in its upper position.

В корпусе 3 имплозионной камеры 4 выше крышки 1 размещен возвратный упругий элемент 26.In the housing 3 of the implosion chamber 4 above the cover 1, a return elastic element 26 is placed.

Крышка 1 (фиг.4) снабжена втулкой 27, делящей имплозионную камеру 4 на верхнюю 28 и нижнюю 29 секции при герметичном контакте с уплотнениями 25 в сквозном канале 24 днища 2.The cover 1 (Fig. 4) is provided with a sleeve 27 dividing the implosion chamber 4 into the upper 28 and lower 29 sections during tight contact with the seals 25 in the through channel 24 of the bottom 2.

Работает устройство следующим образом. Устройство (фиг.1) через соединительную головку 5 гидропривода крепят к насосно-компрессорной трубе 30 и наращиванием колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) с доливом рабочей жидкости спускают в заданный интервал скважины, также заполненной рабочей жидкостью (не показано).The device operates as follows. The device (figure 1) through the connecting head 5 of the hydraulic actuator is attached to the tubing 30 and building columns of tubing with topping up the working fluid is lowered into the specified interval of the well, also filled with working fluid (not shown).

По колонне НКТ рабочую жидкость под давлением непрерывно закачивают через полость 17 направляющего штока 9 в поршневую полость 15 гильзы 11. При этом силовой поршень 13 начинает движение от нижнего к верхнему положениям, вытесняя рабочую жидкость из штоковой полости 14 через сливные каналы 12 и проточные отверстия 16 гильзы 11 в ствол скважины.Through the tubing string, the working fluid under pressure is continuously pumped through the cavity 17 of the guide rod 9 into the piston cavity 15 of the sleeve 11. In this case, the power piston 13 begins to move from lower to upper positions, displacing the working fluid from the rod cavity 14 through the drain channels 12 and flow holes 16 sleeves 11 in the wellbore.

При ходе вверх силовой поршень 13 через цельную тягу 10 приводит в движение крышку 1 внутри корпуса 3, перемещение которой увеличивает объем имплозионной камеры 4, что создает в ней разрежение.When moving upward, the power piston 13 through the integral thrust 10 drives the cover 1 inside the housing 3, the movement of which increases the volume of the implosion chamber 4, which creates a vacuum in it.

При движении вверх крышки 1 через перепускные отверстия 19 и впускные окна 20 происходит вытеснение в ствол скважины рабочей жидкости из внутреннего пространства корпуса 3, которое ограничено нижней поверхностью дна 7 гидроцилиндра и верхней поверхностью крышки 1.When moving up the cover 1 through the bypass holes 19 and inlet windows 20, the working fluid is displaced into the wellbore from the internal space of the housing 3, which is limited by the lower surface of the bottom 7 of the hydraulic cylinder and the upper surface of the cover 1.

Как только манжетные уплотнения 18 крышки 1 (фиг.2) проходят впускные окна 20 в корпусе 3, сразу происходит их срабатывание на сообщение разреженной имплозионной камеры 4 со стволом скважины и мгновенное заполнение рабочей жидкостью хвостовика 22 и непосредственно самой имплозионной камеры 4 за счет большого перепада давлений.As soon as the lip seals 18 of the cover 1 (Fig. 2) pass through the inlet windows 20 in the housing 3, they immediately respond to the rarefied implosion chamber 4 communicating with the wellbore and the liner 22 and the implosion chamber 4 are immediately filled with working fluid due to the large difference pressure.

Для регулирования величины перепада давления, создаваемого имплозионной камерой при срабатывании впускных окон 20 корпуса 3, на устье скважины через запорно-наполнительный узел (не показано) в верхней части хвостовика 22 осуществляют наполнение имплозионной камеры 4 и хвостовика 22 воздухом до заданного давления, величина которого обеспечивает перепад давления, допустимый для скважины.To control the pressure drop created by the implosion chamber when the inlet windows 20 of the housing 3 are triggered, at the wellhead through the shut-off and filling unit (not shown) in the upper part of the liner 22, the implosion chamber 4 and liner 22 are filled with air to a predetermined pressure, the value of which provides pressure drop allowed for the well.

Как только силовой поршень 13 гидропривода (фиг.3) проходит проточные отверстия 16, сразу же происходит их срабатывание на сообщение поршневой полости 15 гильзы 11 со стволом скважины, и рабочая жидкость под давлением непрерывно истекает в ствол скважины.As soon as the hydraulic piston 13 of the hydraulic actuator (FIG. 3) passes through the flow openings 16, they immediately respond to the piston cavity 15 of the sleeve 11 communicating with the wellbore, and the working fluid flows continuously under pressure into the wellbore.

Проточные отверстия 16 гильзы 11 гидропривода оснащают гидромониторными и кавитационными насадками (не показано) для создания мощных направленных струй рабочей жидкости и кавитационного режима истечения рабочей жидкости, создающего мощное поле упругих колебаний в широком диапазоне акустических частот.The flow openings 16 of the hydraulic actuator sleeve 11 are equipped with hydraulic monitor and cavitation nozzles (not shown) to create powerful directed jets of the working fluid and a cavitation regime of the working fluid outflow, which creates a powerful field of elastic vibrations in a wide range of acoustic frequencies.

Возвратный упругий элемент 26 (фиг.3) обеспечивает обратный ход силового поршня 13 в гильзе 11 для периодического разрыва потока рабочей жидкости, выходящего в ствол скважины. В этом случае энергию рабочей жидкости, находящейся под дополнительным давлением в поршневой полости 15 гильзы 11, расходуют на сжатие упругого элемента 26 путем перемещения вверх силового поршня 13 до срабатывания проточных отверстий 16 на сообщение поршневой полости 15 гильзы 11 со стволом скважины. В процессе истечения рабочей жидкости из проточных отверстий 16 давление в поршневой полости 15 падает и становится меньше противодавления, обеспечиваемого силой поджатия упругого элемента 26. При этом за счет жесткости упругого элемента 26 силовой поршень 13 смещается вниз и вновь герметично разобщает поршневую полость 15 гильзы 11 от проточных отверстий 16, тем самым прерывая истечение рабочей жидкости в ствол скважины. Также при этом реверсивное движение силового поршня 13 через цельную тягу 10 обеспечивает синхронное с ним реверсивное движение крышки 1, знакопеременное перемещение которой создает поле упругих низкочастотных колебаний в рабочей жидкости, находящейся в корпусе 3 имплозионной камеры 4 и, соответственно, в стволе скважины.The return elastic element 26 (Fig. 3) provides a reverse stroke of the power piston 13 in the sleeve 11 for periodically breaking the flow of the working fluid exiting into the wellbore. In this case, the energy of the working fluid, which is under additional pressure in the piston cavity 15 of the sleeve 11, is used to compress the elastic element 26 by moving up the power piston 13 until the flow holes 16 act on the message of the piston cavity 15 of the sleeve 11 with the wellbore. During the expiration of the working fluid from the flowing holes 16, the pressure in the piston cavity 15 drops and becomes less than the back pressure provided by the compressive force of the elastic element 26. In this case, due to the stiffness of the elastic element 26, the power piston 13 is shifted down and again hermetically disconnects the piston cavity 15 of the sleeve 11 from flow holes 16, thereby interrupting the flow of working fluid into the wellbore. Also, the reverse movement of the power piston 13 through the integral thrust 10 provides synchronous reverse movement of the cover 1, the alternating movement of which creates a field of elastic low-frequency oscillations in the working fluid located in the housing 3 of the implosion chamber 4 and, accordingly, in the wellbore.

Втулка 27 (фиг.4) крышки 1 последовательно сообщает со стволом скважины верхнюю 28 и нижнюю 29 секции имплозионной камеры 4. Как только манжетные уплотнения 18 крышки 1 при ее движении вверх проходят впускные окна 20 в корпусе 3, сразу происходит их срабатывание на сообщение верхней секции 28 имплозионной камеры 4 со стволом скважины и ее мгновенное заполнение рабочей жидкостью. Как только втулка 27 выходит из герметичного контакта с уплотнениями 25 в сквозном канале 24 днища 2, происходит сообщение нижней секции 29 имплозионной камеры 4 со стволом скважины и мгновенное заполнение хвостовика 22 рабочей жидкостью.The sleeve 27 (Fig. 4) of the cover 1 sequentially communicates with the wellbore the upper 28 and lower 29 sections of the implosion chamber 4. As soon as the lip seals 18 of the cover 1 pass through the inlet windows 20 in the housing 3 when they move upwards, they immediately respond to the message section 28 of the implosion chamber 4 with the wellbore and its instant filling with working fluid. As soon as the sleeve 27 comes out of tight contact with the seals 25 in the through channel 24 of the bottom 2, the lower section 29 of the implosion chamber 4 communicates with the wellbore and the liner 22 is instantly filled with working fluid.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет простую конструкцию, надежно в работе и позволяет за одну спуско-подъемную операцию обеспечить реализацию гидродинамического воздействия на прискважинную зону продуктивного пласта сначала в режиме экстремально высоких скоростей движения рабочей жидкости за счет создания мгновенной депрессии в стволе скважины, а затем в режиме движения рабочей жидкости в стволе скважины под давлением, причем с возможностью обеспечения импульсного режима ее движения, а также позволяет повысить эффективность гидродинамического воздействия возможностью реализации гидромониторного и кавитационного эффектов с излучением в рабочую жидкость колебаний в низком и акустическом диапазоне частот.Thus, the proposed device has a simple design, reliable in operation and allows for one round trip operation to ensure the implementation of hydrodynamic effects on the borehole zone of the reservoir first in the mode of extremely high speeds of the working fluid due to the creation of instant depression in the wellbore, and then in the mode of movement of the working fluid in the wellbore under pressure, and with the possibility of providing a pulse mode of its movement, and also allows to increase the efficiency hydrodynamic effects by the possibility of realizing hydromonitor and cavitation effects with radiation in the working fluid oscillations in the low and acoustic frequency range.

Claims (6)

1. Устройство имплозионно-гидроимпульсное для стимуляции производительности скважин, включающее крышку, днище и составной трубчатый корпус имплозионной камеры, верхним торцом скрепленный по меньшей мере с одним односторонним гидроцилиндром, состоящим из соединительной головки и дна с уплотнениями, направляющего штока, цельной тяги, гильзы с боковыми сливными каналами малого сечения и силового поршня, герметично разделяющего штоковую и поршневую полости гильзы, отличающееся тем, что сливные каналы выполнены ниже головки с возможностью их разобщения от поршневой полости силовым поршнем в его верхнем положении, в стенке гильзы предусмотрены проточные отверстия между сливными каналами и верхней кромкой силового поршня в его нижнем положении, направляющий шток выполнен полым с возможностью сообщения с поршневой полостью, цельная тяга жестко соединена сквозь дно гидроцилиндра с крышкой имплозионной камеры, причем крышка размещена в корпусе имплозионной камеры и выполнена в виде поршня с манжетными уплотнениями, в стенке корпуса выше крышки в ее нижнем положении предусмотрены перепускные отверстия и впускные окна, причем перепускные отверстия размещены в верхней части корпуса, а впускные окна и проточные отверстия гильзы выполнены с возможностью поочередного их срабатывания при движении силового поршня от нижнего к верхнему положениям.1. An implosion-hydroimpulse device for stimulating well productivity, including a cover, a bottom and a composite tubular body of an implosion chamber, bonded with at least one one-sided hydraulic cylinder consisting of a connecting head and a bottom with seals, a guide rod, a single rod, a sleeve with lateral drain channels of a small section and a power piston hermetically separating the rod and piston cavities of the liner, characterized in that the drain channels are made below the head with the possibility of their separation from the piston cavity by the power piston in its upper position, flow holes are provided in the sleeve wall between the drain channels and the upper edge of the power piston in its lower position, the guide rod is hollow with the possibility of communication with the piston cavity, the whole rod is rigidly connected through the bottom of the hydraulic cylinder to the cover of the implosion chamber, the cover being placed in the housing of the implosion chamber and made in the form of a piston with lip seals, in the wall of the housing above the cover in its lower position is provided otreny bypass openings and inlet ports, the bypass holes are arranged in the upper part of the housing, and the inlet window and the flow openings of the sleeve are adapted to alternately switching them when moving the power piston from the lower to the upper positions. 2. Устройство имплозионно-гидроимпульсное для стимуляции производительности скважин по п.1, отличающееся тем, что днище имплозионной камеры жестко соединено с переводником под крепление трубчатого хвостовика с заглушкой, причем в днище и переводнике предусмотрен единый сквозной канал, оснащенный уплотнениями.2. The implosion-hydroimpulse device for stimulating well productivity according to claim 1, characterized in that the bottom of the implosion chamber is rigidly connected to the sub for attaching the tubular shank with a plug, and a single through channel equipped with seals is provided in the bottom and sub. 3. Устройство имплозионно-гидроимпульсное для стимуляции производительности скважин по п.1, отличающееся тем, что проточные отверстия гильзы оснащены гидромониторными и кавитационными насадками.3. The implosion-hydroimpulse device for stimulating well productivity according to claim 1, characterized in that the flow openings of the liner are equipped with hydraulic monitor and cavitation nozzles. 4. Устройство имплозионно-гидроимпульсное для стимуляции производительности скважин по п.1, отличающееся тем, что в корпусе имплозионной камеры выше крышки размещен возвратный упругий элемент.4. The implosion-hydroimpulse device for stimulating well productivity according to claim 1, characterized in that a return elastic element is placed in the housing of the implosion chamber above the cover. 5. Устройство имплозионно-гидроимпульсное для стимуляции производительности скважин по п.1, отличающееся тем, что крышка имплозионной камеры снабжена втулкой, делящей имплозионную камеру на секции при герметичном контакте с уплотнениями в сквозном канале днища.5. The implosion-hydroimpulse device for stimulating well productivity according to claim 1, characterized in that the cover of the implosion chamber is provided with a sleeve dividing the implosion chamber into sections during tight contact with seals in the through channel of the bottom. 6. Устройство имплозионно-гидроимпульсное для стимуляции производительности скважин по п.2, отличающееся тем, что хвостовик в верхней части содержит запорно-наполнительный узел. 6. The implosion-hydraulic pulse device for stimulating the productivity of wells according to claim 2, characterized in that the shank in the upper part contains a locking-filling unit.
RU2011116100/03A 2011-04-25 2011-04-25 Implosion-hydropulse device for stimulation of well productivity RU2468192C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011116100/03A RU2468192C1 (en) 2011-04-25 2011-04-25 Implosion-hydropulse device for stimulation of well productivity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011116100/03A RU2468192C1 (en) 2011-04-25 2011-04-25 Implosion-hydropulse device for stimulation of well productivity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2468192C1 true RU2468192C1 (en) 2012-11-27

Family

ID=49254923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011116100/03A RU2468192C1 (en) 2011-04-25 2011-04-25 Implosion-hydropulse device for stimulation of well productivity

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2468192C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522195C1 (en) * 2013-03-14 2014-07-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Installation for mud-pulse effect on bottomhole formation zone
RU2719876C1 (en) * 2019-09-30 2020-04-23 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Implosion-hydraulic pulse device for stimulation of wells
RU2750978C2 (en) * 2019-02-01 2021-07-07 Артем Сергеевич Герасин Method for hydraulic pulse implosion processing of wells

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2275495C1 (en) * 2005-04-29 2006-04-27 Закрытое акционерное общество "РЕНФОРС" Method and device for reagent and impulse well and productive bed treatment
RU73030U1 (en) * 2007-10-26 2008-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Новационные технологии" DEVICE FOR HYDRODYNAMIC IMPACT ON THE BOTTOM ZONE
RU2366806C1 (en) * 2007-12-28 2009-09-10 Валерий Петрович Дыбленко Physical effect method used during development of hydrocarbon deposit, and bore-hole plant for method's realisation
RU2376454C2 (en) * 2007-08-07 2009-12-20 Закрытое акционерное общество "РЕНФОРС" Nano-wave method of bottom hole zone treatment, equipment and pressure multiplier
RU2386796C2 (en) * 2008-06-30 2010-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Техмаш" Device for multiple hydroimpulsive impact on bottom-hole zone of producing formation
US20100122817A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-20 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and method for servicing a wellbore

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2275495C1 (en) * 2005-04-29 2006-04-27 Закрытое акционерное общество "РЕНФОРС" Method and device for reagent and impulse well and productive bed treatment
RU2376454C2 (en) * 2007-08-07 2009-12-20 Закрытое акционерное общество "РЕНФОРС" Nano-wave method of bottom hole zone treatment, equipment and pressure multiplier
RU73030U1 (en) * 2007-10-26 2008-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Новационные технологии" DEVICE FOR HYDRODYNAMIC IMPACT ON THE BOTTOM ZONE
RU2366806C1 (en) * 2007-12-28 2009-09-10 Валерий Петрович Дыбленко Physical effect method used during development of hydrocarbon deposit, and bore-hole plant for method's realisation
RU2386796C2 (en) * 2008-06-30 2010-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Техмаш" Device for multiple hydroimpulsive impact on bottom-hole zone of producing formation
US20100122817A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-20 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and method for servicing a wellbore

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПОПОВ А.А. Имплозия в процессах нефтедобычи. - М.: Недра, 1996, с.115-116. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522195C1 (en) * 2013-03-14 2014-07-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Installation for mud-pulse effect on bottomhole formation zone
RU2750978C2 (en) * 2019-02-01 2021-07-07 Артем Сергеевич Герасин Method for hydraulic pulse implosion processing of wells
RU2719876C1 (en) * 2019-09-30 2020-04-23 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Implosion-hydraulic pulse device for stimulation of wells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2013205837B9 (en) Hydraulic pulse valve with improved pulse control
RU2392425C1 (en) Pulse hydrorupture implementation method
RU2327027C2 (en) Processing method of bottomhole zone
RU2468192C1 (en) Implosion-hydropulse device for stimulation of well productivity
RU2409738C1 (en) Pulse hydraulic fracturing method
RU120702U1 (en) DEVICE FOR CREATING PERFORATION CHANNELS IN A WELL
RU2320866C2 (en) Device for hydroimpulsive well bottom zone treatment
RU73030U1 (en) DEVICE FOR HYDRODYNAMIC IMPACT ON THE BOTTOM ZONE
RU2444620C1 (en) Method for formation well bore zone treatment
RU2336412C1 (en) Method of well bottomhole treatment and oil recovery
RU2383720C1 (en) Procedure of well bottomhole zone treatment
RU2626484C1 (en) Operating method of high-viscosity oil recovery downhole
RU2274730C2 (en) Borehole assembly for bottomhole formation zone treatment and impulsive device for borehole assembly
RU2539087C2 (en) Downhole pulsator
RU2477799C1 (en) Method for hydraulic treatment of coal bed
RU2599122C1 (en) Device for cleaning filter zone of productive formation
RU2522195C1 (en) Installation for mud-pulse effect on bottomhole formation zone
RU156370U1 (en) OIL PRODUCTION DEVICE WITH IMPLOSION PROCESSING OF A WELL OF A WELL
RU2307924C1 (en) Method for wave productive bed treatment
RU2296215C1 (en) Method for well bottom zone treatment
RU2321736C1 (en) Method and device for complex productive bed treatment
RU2327034C2 (en) Method of productive strata wave processing and device for its fulfillment
RU2263207C1 (en) Hydroimpulsive well development plant
RU2768225C2 (en) Reusable hydraulic pulse module for treatment of bottomhole formation zone
RU2267607C2 (en) Device to repeatedly create differential pressure drawdown in bottomhole formation zone

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130426

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140620

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150426

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20160520

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160706

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180426

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载