Забойный пульсатор

 

ЗАБОЙНЫЙ ПУЛЬСАТОР, содержащий полый корпус с окнами, концентрично установленный относительно него патрубок и подпружиненный клапан с седлом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки за счет увеличения амплитуды и выравнивания переднего фронта импульса, седло выполнено магнитным, а клапан - из ферромагнетика. (Л со СП ho о ьо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И

PECnyEiËÈН

3(5D E 21 В 43 26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ, ".""" - н втоимомм свидетельств /

1 (21 ) 3370575/22-03 (22) 24.12.81 (46 ) 15. 08. 83. Бюл. Ф 30 (72) A.È. Башкиров, В.И. Зацарин,,В.Е. Доброскок и P.З. Ризванов (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622.245.78(088.8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

М 713988, кл. К 21 В 43/25, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 430593, кл. E B 43/00, 1971 (прототип) °

„„Яф„, 1035202 А (54 ) (57 ) ЗАБОЙНЫМИ ПУЛЬСАТОР, содержащий полый корпус с окнами, концентрично установленный относительно него патрубок и подпружиненный клапан с седлом, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки за счет увеличения амплитуды и выравнивания переднего фронта импульса, седло выполнено магнитным, а клапан — из- ферромагнетика.

1035202

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для виброобработки призабойной зоны пласта при его заводнении.

Известно устройство для обработки призабойной эоны пластов, включающее излучатель электромагнитных волн и акустический преобразователь, подключенные к расположенным на поверхности соответственно генератору электромагнитной энер. гии и ультразвуковому генератору (1 )

Такие устройства, имея в своем составе сложную электронную дорогостоящую аппаратуру,,требуют подвода электроэнергии, а это значительно сдерживает их широкое практическое применение на нефтяных мес-, торождениях.

Наиболее близким по своей сущности к предлагаемому является забойный пульca=op, содержащий полый корпус с окнами, концентрично установленный относительно него патрубок и подпружиненный клапан с седлом. В этом забойном пульсаторе равномерный поток жидкости преобразуется в пульсирующий эа счет автоколебательных движений клапана 23.

В работе известного пульсатора наблюдаются сбои и срывы стабильности рабочего режима, приводящие к тому, что 20-25% времени, в течение которого пульсатор находится на забое скважины, он практически не работает. Кроме того, возбуждаемые гидродинамические колебания жидкости известным пульса- . тором имеют пологий передний фронт и низкую амплитуду. Указанные недостатки в работе известного забойного пульсатора объясняются характером изменения реактивных сил, в качестве которых выступает сила упругости пружины.

Имея линейный характер измене ния, .в общем виде, Р = ВХ + С, где

Р— сила упругости пружины,  — .

I коэффициент пропорциональности, Х - координата клапана на оси, параллельной направлению движения, С вЂ” величина предварительного поджатия пружины, сила упругости пружины не обеспечивает необходимых приращений реактивных сил при незначительных перемещениях клапана, что влечет эа собой срыв автоколебательного движения его и, следова= тельно", гидродинамических колебаний. Кроме того, указанный характер изменения реактивных сил не позволяет получить необходимых значений их в начальный момент движения (при Х = 0 }и автоколебания клапана, происходящие по закону, близкому к синусоидальному, порождают идентичные им гидродинамичес-, кие колебания потока жидкости, т.е, с помощью известного пульсатора не могут быть получены стабильные гидродинамические колебания потока жидкости с достаточно выравненным передним фронтом импуль са и увеличенной амплитудОй, Целью изобретения является повышение эффективности обработки за счет увеличения амплитуды и выравнивания переднего фронта импульса.

Поставленная цель достигается тем, что в забойный пульсатор, содержащий полый корпус с окнами, концентрично установленный относительно него патрубок и подпружи. ненный клапан с седлом, седло выполнено магнитным, а клапан - из ферромагнетика.

На чертеже изображен предложенный забойный пульсатор, общий вид.

В корпусе 1 с заглушкой 2 размещены пружина 3 и клапан 4 из ферромагнетика Ст. 45. Магнитное седло 5 иэ металлокерамического сплава ЮНДВ размещено в навинченном на корпус переводнике б, с которым посредством муфты 7 соединен концентрично расположенный относительно корпуса патрубок 8. Силу магнит30 ного взаимодействия между седлом и клапаном определяют с учетом приземистости пласта и давления нагнетания;

Пульсатор работает следующим

35 образом.

Клапан 4 под действием потока жидкости совершает автоколебания, вызывающие гидродинамические коле- бания в этом потоке,. Стабильность

4 режима автоколебаний клапана обеспечивается характером изменения реактивных сил, в качестве которых выступают силы магнитного взаимодействия седла 5 с клапаном 4 и сила упругости сжатой пружины 3. Сумма этих сил представляет собой результирующую силу, изменяющуюся по нелинейному закону, в общем виде

P=+BX+C>

50 где Р— реактивная сила, A — коэффициент пропорциональности

Использование реактивной силы, изменяющейся по нелинейному закону, позволяет получить максимальные значения ее в момент нахождения клапана 4. в непосредственной близости от седла 5. Это выравнивает передний фронт импульса и увеличивает его амплитуду, сужает область возможных равновесных состояний клапана, что стабилизирует автоколебательный процесс системы.

Стабилизация автоколебательного

65 процесса системы позволяет исклю1035202

Составитель Т. Войтух

Редактор Л. Повхан Техред Т.Фанта Корректор М. Демчик

Заказ 5780/30 Тираж .603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 чить сбои и срывы в работе пульсатора и тем самым сократить на

20-25% время пребывания его на забое скважины, что сокращает весь процесс виброобработки призабойной зоны пласта.

Кроме того, возбуждая колебательные импульсы давления, имеющие более выравненный передний фронт и увеличенную амплитуду, предлагаемый пульсатор повышает эффективность виброобработки призабойной зоны на 10-12tg по сравнению с з сушествукиаим, что объясняется повышенной проникакщей способностью

:таких импульсов в пористой среде.