Устройство для комплексной обработки скважин



Устройство для комплексной обработки скважин
Устройство для комплексной обработки скважин

Владельцы патента RU 2653194:

Мусин Назип Хасанович (RU)
Бобров Сергей Александрович (RU)
Маллабаев Дамир Юлдашевич (RU)
Корнеев Сергей Николаевич (RU)
Кириллов Борис Матвеевич (RU)
Дублистов Юрий Георгиевич (RU)
Якушин Владимир Васильевич (RU)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для комплексного воздействия на продуктивный пласт. Устройство для комплексной обработки скважин содержит ротор и статор с отверстиями, подшипниковый узел. Отверстия в роторе выполнены цилиндрическими и расположены вдоль вертикальной образующей ротора по касательной к его внутренней поверхности. Причем ротор жестко связан с верхним и нижним подшипниками скольжения с возможностью скольжения по наружной поверхности статора, а по всей длине ротора выполнен плоский срез для обеспечения дисбаланса ротора. В поперечном сечении ротор имеет вид круга с отсеченным сегментом. При этом статор жестко связан с осью, на которую посажен подшипник, опирающийся на верхний упор пружины для перемещения ротора, которая в свою очередь опирается на нижний упор. Причем количество всех отверстий в роторе и статоре определяют исходя из наименьших гидравлических потерь. Техническим результатом является повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта за счет конструктивных особенностей устройства, позволяющих осуществлять гидромониторную промывку с одновременной импульсной обработкой пласта, кислотную и пенокислотную обработку пласта, разрыв пласта с последующей закачкой расклинивателя (проппанта) через рабочие органы устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для комплексного воздействия на продуктивный пласт.

Устройство для комплексной обработки продуктивных пластов, включающее струйный насос и пакер, установленные на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ). Устройство дополнительно содержит установленный в нижней части колонны НКТ щелевой перфоратор (патент РФ №92466, МПК E21B43/25, опубл. 20.03.2010 г.).
Недостаток – недостаточная эффективность обработки ввиду ограниченных функциональных возможностей.

Известно устройство для обработки призабойной зоны скважины, которое представляет собой комплексный скважинный прибор, включающий управляемый датчиком скважинного гидродинамического давления генератор возбуждения акустических излучателей с системой всасывающих радиальных каналов в корпусе между ними. Радиальные каналы сообщаются с имплозионной камерой через впускной клапан, управляемый термопластическим стопором с помощью электронагревателя (патент РФ №2180938, МПК E21B 43/25, опубл. 27.03.2002 г.).

Недостатком является сложная конструкция.

Известно гидравлическое устройство золотникового типа (справочная книга по добыче нефти. –М.: Недра, 1974 г./Под редакцией Ш.К. Гиматудинова, стр.419). Устройство содержит ротор и статор, вплотную притертые друг к другу (с минимальным зазором). В роторе и статоре имеются прорези, подшипниковый и уплотнительные узлы. Устройство принято за прототип.

Недостатки заключаются в следующем. Устройство создает колебания путём периодического перекрытия потока рабочей жидкости, протекающей через золотниковое устройство. Ввиду кратковременного совпадения отверстий в статоре и роторе на выходе из устройства энергия потока не успевает достигнуть максимального значения, поэтому эффективность обработок скважин будет несколько снижаться.

Задачей изобретения является повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта за счет конструктивных особенностей устройства, позволяющих осуществлять гидромониторную промывку с одновременной импульсной обработкой пласта, кислотную и пенокислотную обработку пласта, разрыв пласта с последующей закачкой расклинивателя (проппанта) через рабочие органы устройства.

Задача решается, а технический результат достигается устройством для комплексной обработки скважин, содержащим ротор и статор с отверстиями, подшипниковый узел. В отличие от прототипа отверстия в роторе выполнены цилиндрическими и расположены вдоль вертикальной образующей ротора по касательной к его внутренней поверхности, причем ротор жестко связан с верхним и нижним подшипниками скольжения с возможностью скольжения по наружной поверхности статора, а по всей длине ротора выполнен плоский срез для обеспечения дисбаланса ротора, и в поперечном сечении ротор имеет вид круга с отсеченным сегментом, при этом статор жестко связан с осью, на которую посажен подшипник, опирающийся на верхний упор пружины для перемещения ротора, которая в свою очередь опирается на нижний упор, причем количество всех отверстий в роторе и статоре определяют исходя из наименьших гидравлических потерь.

Технический результат достигается следующим.

Устройство комплексной обработки скважин позволяет выполнять несколько технологических операций при одном спуске его в скважину:

1.Гидромониторная промывка с одновременной импульсной обработкой пласта.

Ротор имеет отверстия, которые выполнены цилиндрическими и расположены вдоль вертикальной образующей ротора по касательной к его внутренней поверхности. При истечении из этих отверстий жидкость становится импульсной вращающейся высокоскоростной струей, энергия которой преображается в высокоскоростной напор, воздействующий на обрабатываемый объект (продуктивный пласт). За счёт гидроструйного обмена со скелетом пласта происходит его интенсивная очистка от механических примесей и продуктов кальмотации и вынос их на поверхность. Таким образом, импульсная вращающаяся высокоскоростная струя используется для повышения эффективности технологического процесса по увеличению продуктивности скважины.

2. Кислотная и пенокислотная обработка пласта.

Возможность закачки через дополнительные отверстия статора при движении ротора вниз за счет сжатия пружины (при максимальном режиме прокачки жидкости через генератор 8-10 л/с). При этом в обрабатываемый пласт возможна закачка кислот и других реагентов для очистки призабойной зоны и внутренней поверхности обсадной колонны от солей, механических примесей и асфальтосмолистых парафинистых отложений (АСПО).

3. Разрыв пласта с последующей закачкой расклинивателя (проппанта) при меньшем давлении за счет жесткой вибрации.

За счёт использования несбалансированного колебательного вращения ротора, имеющего срез «В» (в поперечном сечении ротор имеет вид круга с отсеченным сегментом, площадь которого не превышает 30% от площади круга для обеспечения дисбаланса ротора), образуется жесткая вибрация, который позволяет повысить «эффект» воздействия импульсных сил на обрабатываемый объект в начальной и последующих стадиях обработки скважины. Это в свою очередь позволяет образовывать в пласте новые трещины (или расширять имеющиеся), которые, соединяясь с другими, становятся проводниками нефти и газа, связывающими скважину с удаленными от забоя продуктивными зонами пласта, что повышает проницаемость пласта. Разрыв пласта без вибрации достигается при давлении 50-70 МПа и при расходе жидкости до 30 л/с, а с вибрацией – при давлении 25-35 МПа при таком же расходе жидкости.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показано заявляемое устройство.

Устройство, спускаемое в скважину на насосно-компрессорных трубах 1, содержит ротор 2, статор 3, ротор жестко связан с верхним и нижним подшипниками скольжения, соответственно 4 и 5 с возможностью скольжения по наружной поверхности статора, статор жестко связан с осью, на которую посажен подшипник 6, опирающийся на верхний упор 7 пружины 8 для перемещения ротора, которая в свою очередь опирается на нижний упор 9. Позицией 10 обозначена пробка для регулирования пропускной способности отверстий в роторе, 11 - верхнее упорное приварное кольцо, 12 - гайка с контргайкой, 13 – пакер.

Кроме того, на чертеже обозначено:

А – отверстия в статоре;

Б – отверстия в роторе;

В - срез ротора, выполненный по всей его длине, как показано на чертеже;

Г – кольцевое пространство (полость) между внутренней поверхностью ротора и наружной поверхностью статора;

F1 – площадь кольцевого сечения между внутренней поверхностью ротора и наружной поверхностью статора;

F2 - площадь кольцевого сечения между внутренней поверхностью ротора и наружным диаметром оси статора.

Комплексная обработка скважины с помощью заявляемого устройства производится следующим образом.

Вначале производят гидромониторную промывку с одновременной импульсной обработкой пласта. После спуска устройства в компоновке с пакером 13 на насосно-компрессорных трубах 1 в заданный интервал обрабатываемой скважины, при непосаженном пакере, производится прокачка жидкости с расходом насосного оборудования 8-10 литров в секунду. Рабочая жидкость из полости насосно-компрессорных труб 1 проходит через отверстия «А» статора 3, попадает в кольцевое пространство «Г» между статором и ротором, далее в цилиндрические отверстия ротора «Б». Отверстия в роторе просверливаются по образующей вертикали (по касательной к внутренней поверхности) исходя из максимально требуемого расхода жидкости – 8-10 л/с. Диаметр отверстий может составлять 5-10 мм исходя из необходимой скорости истечения жидкости из отверстия. Скорость истечения из отверстия подбирается в пределах 8-10 м/с исходя из максимального расхода жидкости 30 л/с, при количестве отверстий 5-15 шт. Пропускная способность отверстий «Б» регулируется вворачиванием пробок 10. Расход на каждое отверстие 1,5-2,0 л/с. За счёт реакции истекающей из отверстий ротора 2 непрерывной струи ротор получает несбалансированное вращательное импульсное движение, передающееся через окружающую жидкость в обрабатываемый пласт. Осуществляется интенсивная очистка призабойной зоны пласта от механических примесей и продуктов кальмотации.

Далее сажается пакер 13 в заданный интервал и продолжается закачка жидкости по насосно-компрессорным трубам 1 в полость устройства с расходом жидкости 8-10 литров в секунду, устройство работает и воздействует на пласт. По мере увеличения пропускной способности пласта расход жидкости увеличивается до режима обработки скважины. При увеличении потока давление в полости «Г» устройства увеличивается, при этом происходит увеличение сжатия пружины 8 (поскольку площадь F2 кольцевого сечения между внутренней поверхностью ротора и наружным диаметром оси статора больше, чем площадь F1 кольцевого сечения между внутренней поверхностью ротора и наружной поверхностью статора) и перемещение ротора 2, жестко связанного с подшипниками скольжения 4 и 5, по наружной поверхности статора 3 вниз. При этом открываются верхние отверстия «А» статора, позволяющие пропускать больший объём жидкости с агентами в обход ротора. При этом в обрабатываемый пласт возможна закачка кислот и других реагентов для очистки призабойной зоны и внутренней поверхности обсадной колонны от солей, механических примесей и асфальтосмолистых парафинистых отложений (АСПО). Повышение проницаемости пласта достигается за счёт использования несбалансированного колебательного вращения ротора, имеющего срез «В», который позволяет повысить «эффект» воздействия импульсных сил на обрабатываемый объект. Это в свою очередь позволяет образовывать в пласте новые трещины (или расширять имеющиеся), которые, соединяясь с другими, становятся проводниками нефти и газа, связывающими скважину с удаленными от забоя продуктивными зонами пласта.

Таким образом, изобретение позволяет повысить эффективность обработки призабойной зоны пласта за счет конструктивных особенностей устройства, позволяющих осуществлять гидромониторную промывку с одновременной импульсной обработкой пласта, кислотную и пенокислотную обработку пласта, разрыв пласта с последующей закачкой расклинивателя (проппанта) через рабочие органы устройства.


Устройство для комплексной обработки скважин, содержащее ротор и статор с отверстиями, подшипниковый узел, отличающееся тем, что отверстия в роторе выполнены цилиндрическими и расположены вдоль вертикальной образующей ротора по касательной к его внутренней поверхности, причем ротор жестко связан с верхним и нижним подшипниками скольжения с возможностью скольжения по наружной поверхности статора, а по всей длине ротора выполнен плоский срез для обеспечения дисбаланса ротора, и в поперечном сечении ротор имеет вид круга с отсеченным сегментом, при этом статор жестко связан с осью, на которую посажен подшипник, опирающийся на верхний упор пружины для перемещения ротора, которая в свою очередь опирается на нижний упор, причем количество всех отверстий в роторе и статоре определяют исходя из наименьших гидравлических потерь.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к скважинным струйным установкам, и предназначено для добычи пластовых флюидов из скважин с одновременным интенсифицирующим воздействием на прискважинную зону продуктивного пласта.

Предложены системы и способ для расположения устройства изоляции внутри многоствольной скважины для изолирования рабочего ствола скважины от других стволов скважины в системе скважины.
Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам освоения и воздействия на околоствольную зону скважин. Устройство для освоения, обработки и исследования скважин содержит связанный с колонной труб корпус с радиальными каналами, пакер, струйный насос, по меньшей мере, один циркуляционный канал, по меньшей мере один продольный канал, нижняя часть которого соединена с подпакерным пространством скважины, установленный в циркуляционном канале внутри корпуса с возможностью продольного перемещения дифференциальный запорный элемент с осевым каналом и радиальными окнами, уплотнительные элементы для герметизации запорного элемента, обратные клапаны, один из которых установлен в канале подвода активной среды струйного насоса, соединенном одним из радиальных каналов корпуса с затрубным пространством, другой клапан расположен в верхней части продольного канала, соединенной с входом в камеру смешения струйного насоса.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Способ обработки нефтяного пласта включает многоцикловую обработку пласта газообразующим агентом путем закачивания в пласт в каждый из циклов водного раствора газообразующего агента с последующим продавливанием его и образующегося газа в глубину пласта потоком воды и последующее вибросейсмическое воздействие.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для решения задач по восстановлению коллекторских свойств прискважинной зоны продуктивных пластов добывающих нефтегазовых скважин и вовлечения в разработку трудноизвлекаемых и нерентабельных запасов углеводородов, а также может быть использовано для повышения приемистости нагнетательных скважин и для декольматажа фильтров и прифильтровых зон гидрогеологических скважин.
Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности, а также к области эксплуатации подземных вод водозаборными скважинами. Для осуществления способа щелевой гидропескоструйной перфорации определяют местоположения резов, спускают в скважину гидропескоструйный перфоратор с опрессовочным узлом, подают в перфоратор абразивную жидкость, перфорируют хотя бы один рез на двух режимах, перекрывают каналы струйных насадок перфоратора, промывают скважину и поднимают гидропескоструйный перфоратор с опрессовочным узлом.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - увеличение производительности нагнетательных скважин, уменьшение времени осуществления способа, его упрощение и удешевление.

Изобретение относится к вибросейсмической технике и может быть использовано для повышения нефтеотдачи нефтегазоносных месторождений путем скважинного вибровоздействия на нефтяные пласты, а также для сейсморазведки земных недр.

Изобретение относится к области добычи нефти и газа и может быть использовано при добыче сланцевой нефти с применением технологии гидравлического разрыва пласта. Скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта состоит из струйного насоса, колонны насосно-компрессорных труб (НКТ), наземного силового насоса, наземной сепарационной системы и системы управления.

Способ повышения эффективности добычи углеводородов из подземной формации, которая включает в себя нефтегазоносные сланцы, содержащие кальцит с трещинами в нем, причем этот способ включает: введение флюида, содержащего положительно заряженные ионы, по меньшей мере, в некоторые трещины; обеспечение упомянутым ионам возможности преобразовывать сланцы вдоль трещин в кристаллы арагонита таким образом, что некоторые кристаллы арагонита становятся взвешенными во флюиде; удаление некоторого количества флюида со взвешенными кристаллами арагонита из этой формации.

Изобретение относится к устройству освоения и эксплуатации нефтегазовых месторождений с помощью шахтно-скважинного газотурбинно-атомного комплекса. Шахтно-скважинный газотурбинно-атомный нефтегазодобывающий комплекс (комбинат) содержит шахтные стволы для вскрытия нефтегазоносной залежи, подземные горно-подготовительные выработки выемочно-добычных скважинных блоков, добычные скважины с проводимыми в продуктивном пласте горизонтальными участками, пробуренные с дневной поверхности или из подземных горно-подготовительных выработок.

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к скважинным струйным установкам, и предназначено для добычи пластовых флюидов из скважин с одновременным интенсифицирующим воздействием на прискважинную зону продуктивного пласта.

Группа изобретений относится к устройству и способу для отвода материала, фонтанирующего из морского дна. Устройство (1) содержит внешний корпус (6) и трубчатое направляющее устройство (10), имеющее продольное направление, боковую поверхность и несколько сегментов (12), которые могут приводиться в открытое положение и в закрытое положение.

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти, а именно к скважинным фильтрам, защищающим погружной насос от механических примесей. Устройство содержит несущий элемент, наружный и внутренний щелевые фильтроэлементы, обращенные опорными стержнями навстречу друг к другу, а навитыми профилями направленными в противоположные стороны с образованием продольных каналов, верхний переводник с отводящими отверстиями, соединенными с продольными каналами, и нижний фланец.
Изобретение относится к нефтегазовому делу, в частности к способам определения дебита скважин, оборудованных погружными установками электроцентробежных насосов со станцией управления.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения дебита скважин, оборудованных установками электроцентробежного погружного насоса с частотно-регулируемым приводом и станцией управления.

Группа изобретений относится к способу введения индукционной петли в геологическую формацию для нагрева нефтяного резервуара, а также к соответствующему индукционному устройству.

Группа изобретений относится к области нефтегазодобывающей промышленности, в частности к технологии добычи нефтепродуктов погружными насосными установками в условиях возникновения высоковязких эмульсий вода-нефть.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено в устройствах для перекрытия ствола скважины при производстве ремонтных работ. Клапан состоит из корпуса, золотника с обратным клапаном, уплотнительного элемента тороидальной формы, механизма фиксации золотника.

Группа изобретений относится к нефтедобывающему оборудованию и, в частности, к управлению скважинами для добычи пластовой жидкости. Технический результат - повышение эффективности эксплуатации нефтедобывающих скважин.

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к скважинным струйным установкам, и предназначено для добычи пластовых флюидов из скважин с одновременным интенсифицирующим воздействием на прискважинную зону продуктивного пласта.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для комплексного воздействия на продуктивный пласт. Устройство для комплексной обработки скважин содержит ротор и статор с отверстиями, подшипниковый узел. Отверстия в роторе выполнены цилиндрическими и расположены вдоль вертикальной образующей ротора по касательной к его внутренней поверхности. Причем ротор жестко связан с верхним и нижним подшипниками скольжения с возможностью скольжения по наружной поверхности статора, а по всей длине ротора выполнен плоский срез для обеспечения дисбаланса ротора. В поперечном сечении ротор имеет вид круга с отсеченным сегментом. При этом статор жестко связан с осью, на которую посажен подшипник, опирающийся на верхний упор пружины для перемещения ротора, которая в свою очередь опирается на нижний упор. Причем количество всех отверстий в роторе и статоре определяют исходя из наименьших гидравлических потерь. Техническим результатом является повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта за счет конструктивных особенностей устройства, позволяющих осуществлять гидромониторную промывку с одновременной импульсной обработкой пласта, кислотную и пенокислотную обработку пласта, разрыв пласта с последующей закачкой расклинивателя через рабочие органы устройства. 1 ил.

Наверх