Пневмоснаряд для воздействия на приемную часть скважины

 

Использование: в геологоразведочной отрасли для раскольматации приемной части скважин. Сущность изобретения: в корпусе пневмоснаряда установлены запорный клапан, воздухоподводящий патрубок, клапанный узел. Запорный клапан установлен с возможностью перемещения вдоль корпуса и регулирует объем пневмокамеры. Клапанный узел выполнен в виде седла и бросового шарового запорного элемента. Седло клапанного узла установлено в корпусе ниже запорного клапана и выше отверстий для выхода сжатого воздуха. В нижней части корпуса выполнен контейнер для бросовых шаровых запорных элементов. Запорный клапан в момент прорыва шарового запорного элемента через седло клапанного узла закрывается, ограничивая поток, воздействующий на приемную часть скважины. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию, используемому в геологоразведочной отрасли, в частности к устройствам для раскольматации приемной части фильтров скважин.

Известны пневмовзрывные устройства, воздействующие на приемную часть скважины энергией сжатого до высокого давления воздуха, выбрасываемого из пневмоизлучателя, содержащие корпус c патрубком подвода воздуха и отверстия для его выхода в заданной зоне воздействия, запорный клапан и регулируемые в объеме сменные пневмокамеры.

Устройство позволяет применять несколько модулей с камерами разного объема сжатого воздуха.

Однако во время работы такого устройства импульс воздействия будет длительным и перепад давления незначительный, что снижает эффективность воздействия на пласт. Кроме того, конструкция известного устройства сложна из-за необходимости установки нескольких камер в случае создания большего перепада давления.

Цель изобретения - упрощение конструкции, расширение технологических возможностей и повышение качества и надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что пневмоснаряд, включающий корпус c патрубком подвода воздуха и отверстия для его выхода, запорный клапан и регулируемую в объеме пневмокамеру, снабжен дополнительным шаровым клапаном, седло которого расположено над отверстиями для выхода сжатого воздуха и под запорным клапаном, причем запорный клапан установлен с возможностью перестановки вдоль корпуса для изменения объема пневмокамеры и выполнен нормально открытым.

Предложение соответствует критерию "существенные отличия" в связи с тем, что в отличие от известного пневмоснаряда позволяет создавать мгновенный перепад между пластовым и забойным давлениями, который вызывает регулируемое интенсивное воздействие сжатого воздуха на приемную часть без ее повреждения. Это достигается за счет выполнения изменяемой по объему камеры внутри труб путем установки дополнительного клапана и обеспечения перестановки запорного клапана вдоль корпуса.

На фиг. 1 представлена общая схема установки пневмоснаряда внутри обрабатываемой фильтровой колонны; на фиг. 2 - пневмоснаряд в разрезе.

Пневмоснаряд содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода воздуха, запорный клапан 3 и регулируемую в объеме пневмокамеру 4. Пневмоснаряд снабжен шаровым клапаном 5, седло 6 которого расположено над отверстиями 7 для выхода сжатого воздуха и под запорным клапаном 3, контейнером 8 для улавливания шаров, причем запорный клапан 3 имеет седло 9 и крышку 10, установлен с возможностью перестановки вдоль корпуса 1 для изменения объема пневмокамеры и выполнен нормально открытым, например, с помощью пружины, поддерживающей крышку 10 клапана в открытом состоянии. Объем пневмокамеры 4 можно менять неограниченно (от V₁ до V_п) в зависимости от рабочего давления сжатого воздуха, эксплуатационных и конструктивных особенностей скважины, ее приемной части, т. е. он определяется расчетным путем. Пневмоснаряд устанавливается в интервале скважины, например в фильтровой колонне 11, на которую необходимо воздействовать сжатым воздухом. На поверхности пневмоснаряд оборудован бункером 12 с шарами 13, ресивером 14 сжатого воздуха с запорной арматурой, соединенным с источником 15 сжатого воздуха.

Устройство работает следующим образом.

Пневмоснаряд опускают в фильтровую колонну 11 и подсоединяют к источнику 15 сжатого воздуха. Затем открывают бункер 12 и шар 13 поступает в корпус 1 пневмоснаряда, клапан 3 в этот момент открыт. Шар садится на седло 6, перекрывая тем самым сечение корпуса, давление в котором повышается. В этот момент резко повышают давление сжатого газа, поступающего в пневмоснаряд, который сжимает шар 13 и при увеличении контактного давления проталкивает шар 13 через седло 6. Шар падает в контейнер 8, а поток газа под большим давлением устремляется в скважину через перфорацию фильтровой колонны 11, образуя волны сжатия и радиально расходящиеся потоки, разрушающие кольматант. В момент прорыва шара вниз потоком закрывается крышка 10 клапана 3, тем самым ограничивая объем потока, воздействующего на фильтровую колонну, что исключает повреждение приемной части скважин, например прорыв фильтра, обеспечивает оптимальные значения параметров воздействующего потока, позволяет учитывать характеристики обрабатываемых скважин. Текущий контроль за эффективностью пневмовзрывной обработки осуществляется по составу и количеству шлама. В случае недостаточности поступающего шлама проводят повторную обработку фильтровой колонны, опустив еще один шар 13 из бункера в корпус 1 пневмоснаряда. После выхода потока в скважину крышка 10 под действием пружины поднимется и откроет клапан 3.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого технического решения заключается в регулировании пневмовоздействия, исключении повреждения приемной части скважины при одновременном расширении техноло- гических возможностей.

Формула изобретения

ПНЕВМОСНАРЯД ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЕМНУЮ ЧАСТЬ СКВАЖИНЫ, содержащий корпус с отверстиями для выхода сжатого воздуха, воздухоподводящий патрубок, связанный с корпусом, запорный клапан, установленный в корпусе, и пневмокамеру с регулируемым объемом, отличающийся тем, что он снабжен клапанным узлом, выполненным в виде седла, размещенного ниже запорного клапана и выше отверстий для выхода сжатого воздуха, бросовых шаровых запорных элементов, при этом запорный клапан выполнен с возможностью перемещения вдоль корпуса для регулирования объема пневмокамеры и перекрытия проходного сечения корпуса потоком сжатого воздуха в момент продавливания бросового шарового запорного элемента через седло клапанного узла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2