Устройство для термодинамического воздействия на скважину.

(51) 21 28/00 (2011.01) 15 21/12 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ за счет того, что в цилиндрический корпус с нижней опорой и кавитаторами установлен, цилиндр,имеющий сужающуюся книзу внутреннюю поверхность и шар внутри, сверху установлено сопло с верхним ограничителем в виде сеточной перегородки, корпус имеющий внутреннюю резьбу на конце навинчивается на НКТ, для того, чтобы цилиндр и сопло по отношению друг к другу и к корпусу были неподвижны после чего устройство в составе НКТ опускается в скважину к подошве продуктивного слоя. Кавитированная среда при выходе из кавитатора попадает в забой, где давление значительно ниже,что ведет к схлопыванию кавитационных пузырьков и соответственно повышению температуры флюида в скважине и продуктивном слое.(76) Альпаев Абай Ахметович уантаев Нысанбай Есеркепулы Женусов Адиль Есимович(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СКВАЖИНУ.(57) Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для очистки призабойной зоны и обработки продуктивного горизонта. Вибрационная обработка и температурное воздействие на продуктивный пласт осуществляется 25678 Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для очистки призабойной зоны и обработки продуктивного горизонта. Известен гидравлический шаровой вибратор(Патент РФ 2 148148, опубликован 27.04.2000,МПК Е 21 В 28/00, 15 21/12), который включает корпус с посадочным коническим седлом, верхний ограничитель хода с отверстиями, наконечником и внутренним опорным выступом,нижний ограничитель хода с опорным выступом,отверстиями и уплотнителями, цилиндр с шаром внутри. Верхний и нижний ограничители хода установлены в корпусе. Цилиндр имеет сужающуюся книзу внутреннюю поверхность, а нижняя часть внутренней поверхности цилиндра выполнена с расширением книзу. Гидравлический шаровой вибратор работает следующим образом. Цилиндр с навинченным на него верхним и нижним ограничителями хода и шаром вставляется в посадочное седло. Затем вибратор в составе колонны насосно-компресорных труб (НКТ) спускается в нагнетательную скважину на заданную глубину. В колонне НКТ вибратор устанавливается сразу после фильтра. Фильтр башмака НКТ располагается в скважине в интервале перфорации продуктивного горизонта. После спуска вибратора скважина подключается к насосному агрегату, если производится единовременная обработка призабойной зоны пласта, или к водоводу, если виброобработка производится в процессе закачки воды для поддержания пластового давления длительное время. Закачиваемая по трубам жидкость поступает внутрь вибратора по отверстиям. Под действием нисходящего потока шар падает вниз и практически полностью перекрывает проходное сечение вибратора. В результате происходят резкая остановка течения жидкости и скачок давления в трубах над шаром. Давление на забое, наоборот, падает. Постепенно за счет перетока жидкости через зазор между шаром и стенками цилиндра, давление выравнивается. При этом жидкость движется в зазоре с большой скоростью. После прохождения сечения, где начинается расширение нижней части внутренней поверхности цилиндра, скорость жидкости падает и увеличивается давление над шаром. Через некоторое время давление под шаром становится больше, чем над ним и шар выталкивается вверх до ограничителя хода. Проходное сечение вибратора открывается, и жидкость из труб вновь устремляется на забой скважины. В результате давление на забое скважины увеличивается. Таким образом, благодаря тому, что цилиндр имеет сужающуюся книзу внутреннюю поверхность, а ее нижняя часть выполнена с расширением книзу, шар совершает колебания в вертикальной плоскости, что позволяет создать импульсы давления на забое скважины при прокачке жидкости через вибратор и более глубокое проникновение жидкости в пласт. Благодаря зазору между шаром и цилиндром проходное сечение 2 вибратора перекрывается не полностью, что исключает полное прекращение циркуляции жидкости и неконтролируемый рост давления в трубах. Технические характеристики приведенного шарового вибратора в высокой степени зависят от расстояния между шаром в нижнем положении и стенкой цилиндра в единственном сечении, где зазор минимален, при закачке жидкой среды в продуктивный пласт применяются насосы высоко давления, которые создают для шара, нижней опоры и стенок цилиндра высокие механические нагрузки,ведущие к быстрому износу и изменению величины зазора в указанном сечении, что существенно изменяет характеристики вибратора и работу в целом. Предлагаемое техническое решение позволяет одновременно решать задачу вибрационной обработки и температурного воздействия на призабойную зону и продуктивный пласт. Вибрационная обработка и температурное воздействие на продуктивный пласт осуществляется за счет того, что в цилиндрический корпус с нижней опорой и кавитаторами установлен, цилиндр,имеющий сужающуюся книзу внутреннюю поверхность и шар внутри, сверху установлено сопло с верхним ограничителем в виде сеточной перегородки, корпус имеющий внутреннюю резьбу на конце навинчивается на НКТ, так, чтобы цилиндр и сопло по отношению друг к другу и к корпусу были неподвижны, после чего, устройство в составе НКТ опускается в скважину на заданную глубину перфорации продуктивного горизонта. Конструкция данного устройства для термодинамического воздействия дает возможность увеличить срок работы устройства за счет того, что стенки цилиндра имеют сужающуюся книзу внутреннюю поверхность, что дает возможность при износе нижней опоры, шара внутри и стенок цилиндра опускаться шару ниже и сохранять величину зазора, которая необходима для работы устройства. Повышение температуры рабочей среды осуществляется кавитаторами на выходе потока. Устройство состоит 1 - сопло, 2 ограничительная сетка, 3 - корпус, 4 - цилиндр имеющий сужающуюся книзу внутреннюю поверхность, 5 - шар, 6 - нижняя опор, 7 - кавитатор,критическое сечение А-А. Сборка и установка устройства в корпус с нижней опорой и кавитаторами сначала устанавливается цилиндр, имеющий сужающуюся книзу внутреннюю поверхность и шар внутри,сверху устанавливается верхний ограничитель с сеточной перегородкой затем корпус имеющий внутреннюю резьбу навинчивается на НКТ, так чтобы отдельные детали устройства внутри корпуса были неподвижны и опускается в составе колонны НКТ туб в скважину на заданную глубину. Работа устройства Под высоким давлением закачиваемая среда по НКТ поступает в сопло 1 и через верхнюю ограничительную сетку 2 в корпус 3,затем поступает в цилиндр 4, с шаром 5 внутри 25678 опирающегося на нижнюю опору 6 под давлением потока среды, в этом положении, между наклонной внутренней поверхностью цилиндра 4 и шаром 5 остается зазор через, который поток закачиваемой среды с высокой скоростью перетекает в нижнюю часть корпуса 3 и как только значение давления в нижней части корпуса 3 (ниже критического сечения А-А) станет выше, чем давление выше критического сечения А-А, то шар 5 поднимается до верхней ограничительной сетки 2 сопла 1, что дает возможность большому объему закачиваемой среды(в виде импульса) одновременно пройти через кавитатор 7 в скважину, с потоком шар опускается на нижнюю опору 6 и перекрывает основной поток. После чего цикл повторяется. Кавитированная рабочая среда при выходе из кавитатора поступает в забой, где давление значительно ниже, что ведет к схлопыванию кавитационных пузырьков и соответственно повышению температуры флюида в скважине и продуктивном слое. Существующий уровень техники и технологий отечественного производства позволяет изготовить данное устройство. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для термодинамического воздействия на скважину, содержащее корпус с нижним ограничителем хода и отверстиями,верхний ограничитель хода с отверстиями установленный в корпусе,с цилиндром расположенным между верхними нижним ограничителями хода и имеющим сужающуюся книзу внутреннюю поверхность и шар внутри,отличающееся тем, что верхний ограничитель хода шара выполнен в виде сопла с сеточной перегородкой, опорный выступ в корпусе является нижним ограничителем хода шара, отверстия в днище корпуса являются входными для кавитаторов,установленных параллельно образующей корпуса.