Виброударное устройство для обработки призабойной зоны скважины

 

1. ВИБРОУДАРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОйНОЙ ЗОНБ1 СКВАЖИНЫ, содержащее последовательно соединенные с возможностью качания ударники и элементы уплотнения ударников, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, оно снабжено кожухами, имеющими каждый полость, сообщенную с полостью другого кожуха, в которой расположен ударник, и радиальные отверстия, смещенные относительно аналогичных отверстий другого кожуха в окружном направлении, размещенными в последних и подпружиненными в направлении удара бойками и дополнительными элементами уплотнения, расположенными между бойками и кожухом. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиальные отверстия одного кожуха смещены относительно аналогичных отверстий другого кожуха в окружном направлении на угол 90°. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено клапаном, предназначен (Л ным для связи полости одного из кожухов с насосно-компрессорной трубой. ел ГчЭ о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1157209 A

+ a Е 21 В 43/25//В 06 В 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3561860/18-28 (22) 28.02.83 (46) 23.05.85. Бюл. № 19 (72) В. И. Пинаков, В. Н. Макаров, Е. И. Заец и Н. И. Морозов (71) Специальное конструкторское бюро гидроимпульсной техники СО АН СССР и Новосибирский государственный университет. (53) 534.141 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1034250, кл. В 06 В 1/18, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 910227, кл. В 06 В 1/18//E 21 В 43/25, 1979 (прототип). (54) (57) 1. ВИБРОУДАРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЯHOPI ЗОНЫ СКВАЖИНЫ, содержащее последовательно соединенные с возможностью качания ударники и элементы уплотнения ударников, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, оно снабжено кожухами, имеющими каждый полость, сообщенную с полостью другого кожуха, в которой расположен ударник, и радиальные отверстия, смещенные относительно аналогичных отверстий другого кожуха в окружном направлении, размещенными в последних и подпружиненными в направлении удара бойками и дополнительными элементами уплотнения, расположенными между байками и кожухом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиальные отверстия одного кожуха смещены относительно аналогичных отверстий другого кожуха в окружном направлении на угол 90 .

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено клапаном, предназначен- /ф ным для связи полости одного из кожухов с насосно-компрессорной трубой. С:

1!57209

Изобретение относится к устройствам для возбуждения колебаний, используемым в нефтегазодобывающей промышленности для увеличения продуктивности скважин.

Известно устройство для возбуждения колебаний в призабойной зоне скважины, содержащее полый ударник с диаметрально расположенными эластичными элементами с поверхностью контакта с обсадной колонной (1) .

Недостатки устроиства — малые мощ-! о ность и зона воздействия на продуктивный пласт, а также низкая надежность из-за того, что гибкая связь принимает участие в работе ударника.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является виброударное устройство для обработки призабойной зоны скважины, содержащее последовательно соединенные с возможностью качания ударники и эластичные элементы уплотнения ударников (2).

Недостатками устройства являются низкая надежность из-за повреждения эластичных элементов уплотнения ударников при спуске и подъеме устройства в эксплуатационной колонне с загрязнениями внут- ренней поверхности, а также низкий КПД по причине неодинакового перепада давления рабочей среды на ударниках и отклонений геометрических размеров колонны.

Цель изобретения — повышение надежности и КПД устройства . 30

Цель достигается тем, что виброударное устройство для обработки призабойной зоны скважины, содержащее последовательно соединенные с возможностью качания ударники и элементы уплотнения ударников, снабжено кожухами, имеющими каждый полость, сообщенную с полостью другого кожуха, в которой расположен ударник, и радиальные отверстия, смещенные относительно аналогичных отверстий другого

Кожуха в окружном направлении, размещен- 4р ными в последних и подпружиненными в направлении удара бойками и дополнительными элементами уплотнения, расположенными между бойками и кожухом.

При этом радиальные отверстия одного кожуха смещены относительно аналогичных отверстий другого кожуха в окружном направлении на угол 90 .

Кроме того, устройство снабжено клапаном, предназначенным для связи полости одного из кожухов с насосно-компрессорной трубой.

На фиг. 1 изображен кожух с размещенными в нем элементами, расположенный в эксплуатационной колонне, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; ss на фиг. 3 — кожух в варианте с цилиндрическим ударником, продольный разрез; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5— разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 6 — устройство, расположенное в эксплуатационной колонне скважины, общий вид.

Виброударное устройство для обработки призабойной зоны скважины содержит кожух 1, в полости 2 которого на оси 3 с помощью тяги 4 закреплен с возможностью качания ударник 5, имеющий поверхность

I соударения и поверхности 11 контакта.

На уровне поверхностей 1 и 11 в радиальных отверстиях кожуха 1 размещены бойки 6, подпружиненные в направлении удара пружинами 7. Между бойками 6 и кожухом 1 расположены дополнительные элементы 8 уплотнения. В кожухе 1 размещено в пределах всей длины ударника 5 уплотнение 9 ударника. На уровне поверхностей I и П кожух 1 снабжен направляющими 10. Центр

11 удара ударника 5 расположен выше поверхностей I соударения, а поверхности II контакта — выше нижнего конца ударника 5.

В варианте устройства с цилиндрическим ударником (фиг. 3 — 5) для ограничения хода бойков 6 предусмотрены фиксаторы 12.

Полость 2 нижнего кожуха 1 сообщается с полостью 13 эксплуатационной колонны 14 и с аналогичной полостью другого кожуха. Устройство снабжено клапаном 15, предназначенным для связи полости 2 верхнего кожуха с насосно-компрессорной трубой 16. Радиальные отверстия с бойками 6 одного кожуха смещены относительно аналогичных отверстий другого кожуха в окружном направлении на угол, равный, например, 90 . Соединение кожухов 1 между собой и с клапаном. 15 выполнено, например, при помощи муфт 17.

Виброударное устройство для обработки призабойной зоны скважины - работает следующим образом.

Текучая среда, например газ, из призабойной зоны скважины через перфорационные отверстия (не показаны) поступает в полость 13 эксплуатационной колонны 14 и при перекрытом затрубном пространстве колонны 14 выходит через полости 2 кожухов 1 виброударного устройства, клапан 15 и наносно-компрессорную трубу

16. Под действием газа, проходящего через полость 2 кожуха 1, ударник 5 поворачивается, например, против часовой стрелки и перекрывает полость 2. Газ начинает скапливаться перед ударником 5, и при определенном давлении газа ударник 5 поворачивается по часовой стрелке вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку соприкосновения поверхности II контакта ударника 5 с бойком 6. При этом ударник

5 наносит удар поверхностью 1 соударения по бойку 6, который воздействует на эксплуатационную колонну 14. Так как центр

11 удара ударника 5 расположен выше поверхности 1 соударения, то после удара по бойку 6 ударник поворачивается по часо1157209 вой стрелке вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку соприкосновения поверхности 1 соударения с бойком 6, до соприкосновения поверхностью 11 контакта с бойком 6 и вновь перекрывает полость 2 кожуха 1, только уже другой своей стороной. Далее колебания ударника 6 происходят в указанной последовательности. Так как бойки 6 подпружинены в направлении удара пружиной 7, то воздействие их на колонну 14 носит ударно-вибрационный характер.

Клапан 15 ограничивает расход газа, проходящего через соединенные между собой полости ударников. Если давление в полости 13 эксплуатационной колонны 14 превышает требуемое значение, то открывается клапан 15, и часть газа через него проходит в насосно-компрессорную трубу 16.

Смещение бойков 6, размещенных в радиальных отверстиях одного кожуха, относительно аналогичных отверстий с бойками другого кожуха обеспечивает центрирование кожухов 1 в эксплуатационной колонне

14 и более равномерную обработку призабойной зоны. Выполнение бойков 6 подпру10 жиненными в направлении удара обеспечивает безаварийный подъем и спуск устройства.

Виброударное устройство обеспечивает надежную и равномерную обработку призабойной зоны скважины и не повреждается при спуске и .извлечении из скважины.

1157209

В-В

Фиг. 5

1б

17 ф г. б

Редактор В. Данко

3а каз 3303/31

Составитель А. Дроговоз

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4