Способ волнового воздействия на залежь и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится ц нефтяной пром-сти и предназначено для воздействия на залежь. Цель-увеличение притока нефти за счет повышения мощности упругих колебаний в нефтен^сыщенном пласте (ННП). Для этого по установленной в эксплуатационные скважины (ЭС) 3 на уровне ННП 13 наковальне (Н) 14 наносят удары падающим грузом 1, причем удары наносят через забой 2 ЭС 3. Перед нанесением ударом по ННП 13 переливающие ЭС 3 глушат, а после про- - ведения воздействия запускают в эксплуатацию. Установка Н 14 в ЭС 3 предотвращает разрушение забоя 2. Груз 1(ЛсгИОVI о ю>&11„т Г'Vi''ii"'|1ч4.| 1111а\ \ ? ft

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.f

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4765475/03 (22) 07,12.89 (46) 07.02.92, Бюл. М 5 (71) Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт (72) В.П.Вагин, Э,M,Ñèìêèí и M.Ë.Ñóðãó÷åâ (53) 622.245(088.8) (56) Энергия, 1985, N. 3, с. 44-47.

Авторское свидетельство гЬ 68812, кл. G 01 Y 1/147, 1948. (54) СПОСОБ ВОЛНОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

НА ЗАЛЕЖЬ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ,ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

„„SU „„1710709 А1

2 (57) Изобретение относится к нефтяной пром-сти и предназначено для воздействия на залежь. Цель-увеличение притока нефти за счет повышения мощности упругих колебаний в нефтенасыщенном пласте (ННП).

Для этого по установленной в эксплуатационные скважины (ЭС) 3 на уровне ННП 13 наковальне (Н) 14 наносят удары падающим грузом 1, причем удары наносят через забой

2 ЭС 3. Перед нанесением ударом по ННП

13 переливающие ЭС 3 глушат, а после про- ведения воздействия запускают в эксплуатацию. Установка Н 14 в ЭС 3 предотвращает разрушение- забоя 2. Груз 1

1710709 выполнен в виде заполненных утяжеленной жидкостью бурильных труб 4, связанных между собой муфтами 5 с проходными каналами 6. В верхней части трубы 4 имеют ловильную головку 9, а в нижней — сливной клапан 7 ЭС 3 и болванку 8. Груз 1 связан с тросом 12 смонтированной на устье лебедки

10 траверсой 15, имеющей захватные элементы. На головке 9 размещен прерыватель

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для воздействия на залежь с целью увеличения нефтеотдачи.

Цель изобретения — увеличение притока нефти эа счет повышения мощности упругих колебаний в нефтенасыщенном пласте и предотвращение разрушения забоя.

На фиг,1 представлено устройство для осуществления способа, общий вид; на фиг.2 — принципиальная схема прерывателя.

Устройство включает груз 1 для нанесения ударов по забою 2 скважины 3. выполненный в виде заполненных утяжеленной жидкостью бурильных труб 4. Последние связаны между собой муфтами-центраторами 5 с проходIIûìè каналами 6, В нижней части бурильных труб 4 установлен сливной клапан 7 и имеется болванка 8. В верхней части бурильных труб 4 установлена ловильная головка 9, На устье скважины 3 смонтирована лебедка 10. На барабан 11 лебедки

10 намотан трос 12, скрепленный с грузом

1. В скважине 3 на уровне нефтенасыщенного пласта 13 установлена наковальная 14.

Груз 1 связан с тросом 12 траверсой 15 с захватными элементами 16. Последние имеют проточку а под фиксатор 17 и наклонные рабочие поверхности б для обеспечения поворота захватных элементов 16 под действием силы тяжести груза 1. Прерыватель 18 размещен на ловильной головке 9 и выполнен в виде стакана 19 с фиксаторами 17.

Прерыватель 18 скреплен со скважиной 3 тросами 20, Способ и работа устройства осуществляются следующим образом.

В скважину 3 сбрасывают наковальню

14. В том случае, когда скважина 3 переливает, ее предварительно глушат, На устье скважины 3 устанавливают лебедку 10 или какой-либо другой механизм, например станок-качалку. Скр .пляют первую бурильную трубу 4 с бол э ..й 8 и монтируютсливной

18 в виде стакана с фиксаторами, Захватные элементы имеют проточки под фиксаторы.

Сила удара груза 1 о Н 14, расчитываемая по приведенному соотношению, обеспечивает упругие колебания в ННП 13, достигающие и превышающие максимальные межскважинные расстояния при мощности колебаний на 5-6 порядков выше. чем в известных способах воздействия. 2 с. и 3 э.п,ф-лы, 2 ил, клапан 7. При помощи лебедки 10 производят последовательное наращивание 1 и его спуск в скважину 3, При этом отдельные бурильные трубы 4 соединяют между собой

5 муфтами-центраторами 5. При достижении забоя 2 скважины 3 груз 1 заполняют утяжеленной жидкостью и наворачивают ловильную головку 9. На ловильную головку 9 устанавливают прерыватель 18. На трос 12

10 монтируют траверсу 15. Для осуществления рабочего цикла опускают траверсу 15 на ло1 вильную головку 9. Захватные элементы 16 входят в прерыватель 18 и скрепляются с ним фиксаторами 17. ЛебедкОй 10 поднима15 ют груз 1 из скважины 3. При достижении максимальной высоты подьема, обеспечиваемой используемым подьемным механизмом. натягиваются тросы 20. В процессе дальнейшего подъема груза 1 захватные

20 элементы 16 выходят из стакана 19 прерывателя 18. Под действием силы тяжести груза 1. действующей на наклонные рабочие поверхности б, захватные элементы 16 поворачиваются относительно оси своего

25 крепления. Освобожденный груз 1 падает в скважину,3. В конце своего падения груз

1 наносит удар по наковальне 14, Далее описанный цикл работы устройства -повторяется. Процесс нанесенйя ударов меха30 низирован.

Сила удара груза 1 о наковальню 14 не превышает величины, приводящей к разрушению забоя 2, Для выполнения последнего условия ее определяют по формуле

35 Р=(ст) S, где F — сила удара груза 1 о наковальню

14,Н; (о) — предельное напряжение упругой деформации цементного камня, Н/м ;

S — плоц адь поперечного сечения нако40 вальни 14, м .

После окончания воздействия груз 1 поднимают на поверхность. При этом в бурильные трубы 4 сбрасывают металлический стержень (не показан), который, 1710709 достигнув сливного клапана 7, разрушает его и тем самым обеспечивает слив жидкости из бурильных труб 4 в скважину 3.

Таким образом, основное преимущест. во предложенного технического решения по сравнению с известным, состоит в том, что для его реализации нет необходимос1и терять основную часть энергии в процессе ее передачи с дневной поверхности до про10 дуктивного пласта. Расчеты показывают, что сила удара груза о забой скважины F практически может быть равной силе удара груза о дневную поверхность F<. Такое равенство обеспечивается тем. что предельное напряжение упругой деформации 15 слагающих забой пород 0 на несколько порядков выше упругой деформации слагающих дневную поверхность пород о, Указанное соотношение предельных на20

25 пряжений упругой деформации полностью компенсирует уменьшение площади воздействия на дневную поверхность S< до площади воздействия на забой скважины

S и позволяет выполнить примерное равенство:

S0oo = S6= Ро = F:

Допустимость равенства сил воздействия на дневную поверхность и забой скважины практически означает увеличение мощно- 30 сти колебаний в предложенном техническом решении по сравнению с известным на 5-6 порядков. Поскольку мощность воздействия и ропорционал ь на эффекту. от воздействия, то ее увеличение на указан- 35 ный порядок одновременно означает увеличение эффекта примерно на тот же порядок.

Пример. Для реализации способа используются отработанные утяжелен- 40 ные буровые трубы с условным диаметром 89 мм. Масса одного метра такой трубы срставляет 63 кг. Соединительные . муфты-центраторы выполнены из металла марки Ст.3, 8ес каждой муфты-центратора 45 достигает порядка 50 кг. Вес груза, залитого утяжеленным буровым раствором ти.па барит, — 30 т, Наращивание и спуск, . груза в скважину осуществляется при помощи агрегата. Грузоподьемность на крю- 50 ке указанного агрегата составляет ЗТ т.

Сила удара груза о забой скважины при предельном напряжении упругой деформации слагающих забой пород порядка

200 MH/è и площади поперечного сече- 55 ния скважины порядка 0,03 м составит 6 мн. Указанная сила удара груза о забой скважины обеспечивает упругие колебания в продуктивном пласте, достигающие и превышающие лежскважинные расстояния при мощности колебаний на 5 — 6 порядков выше, чем в известном способе воздействия.

Формула изобретения

1. Способ волнового воздействия на залежь, включающий нанесение ударов падающим грузом и создание упругих колебаний в нефтенасыщенном пласте в процессе разработки залежи эксплуатационными скважинами, отличающийся тем, что, с целью увеличения притока нефти за счет повышения мощности упругих колебаний в нефтенасыщен нам пласте. удары падающим грузом по нефтенасыщенному пласту проводят через забой эксплуатационных скважин.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что перед нанесением ударов по нефтенасыщенному пласту переливающие эксплуатационные скважины глушат, а после проведения воздействия запускают в экс1 плуатацию.

3. Способ поп.1, отл ича ющийся тем, что, с целью предотвращения разрушения забоя, тв эксплуатационные скважины ., сбрасывают "наковальни.

4, Способ по и 3, отличающийся тем. что силу удара груза о наковальню определяют из выражения

F «(ст) S, где F — cnna удара груза о наковальню, Н; (n ) — предельное напряжение упругой г. деформации цементного камня, Н/м;

S — площадь поперечного сечения наковальни, м .

5. Устройство для волнового воздействия на залежь, включающее груз для нанесения ударов, подьемный механизм, связанный с грузом, траверсу с захватными элементами и прерыватель, скрепленный со скважинной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью увеличения приток-: нефти путем повышения мощности упругих колебаний в нефтенасыщенном пласте, груз для нанесения ударов выполнен в виде заполненных утяжеленной жидкостью бурильных труб, связанных между собой муфтами с проходными каналами, имеющими в верхней части ловильную головку, а в нижней части — сливной клапан и болванку, причем прерыватель выполнен в виде стакана с фиксаторами на внутреннем периметре,. установленного на ловильной головке с возможностью взаимодействия при помощи фиксаторов с захватными элементами и скрепленного тросами со скважиной, при этом захватные элементы выполнены с проточкой под фиксатор и с наклонными рабочими поверхностями для поворота захватных элементов под действием силы тяжести груза.

1710709

Составитель В. Кошкин

Техред M.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор H.Õèì÷óê

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 318 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5