RU2161237C1

RU2161237C1 - Downhole hydraulic vibrator

Info

Publication number: RU2161237C1
Application number: RU99110349/03A
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Прохоров; Р.Д. Ирипханов; Л.С. Бриллиант; Р.Р. Газимов; Р.И. Сафиуллин; Г.А. Шлеин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Недра Сибири"
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2000-12-27

Abstract

FIELD: oil- and gas-producing industry. SUBSTANCE: downhole hydraulic vibrator has body accommodating stem with central axial channel made in the form of widening diffuser nozzle and slits. Installed coaxially to stem is valve with slits made at an angle to element but in opposite direction to stem slits. Stem and valve are installed in body on individual rolling bearings. Body is plugged from bottom and provided with radial holes. Installed against radial holes in body is conical deflector. Axial channel in the form of diffuser ensures higher amplitude of pulse pressures, and conical deflector increases energy value transmitted to formation. EFFECT: intensified oil recovery or water injection. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для импульсно-ударного воздействия на продуктивные пласты с целью интенсификации отбора нефти или закачки воды. The invention relates to the oil and gas industry and can be used for impulse-impact impact on productive formations in order to intensify the selection of oil or water injection.

Известен гидравлический вибратор, содержащий корпус с установленным в нем неподвижным стволом с золотником [1]. Ствол и золотник выполнены с щелевыми прорезями, расположенными под углом к их образующей. Золотник установлен на подшипниках, а в стволе имеется донное отверстие. Known hydraulic vibrator containing a housing with a fixed barrel installed in it with a spool [1]. The barrel and spool are made with slotted slots located at an angle to their generatrix. The spool is mounted on bearings, and there is a bottom hole in the barrel.

Недостатком известного вибратора является то, что для вывода его на оптимальный режим работы - 100...200 Гц требуется большой расход жидкости, порядка 20 л/с, что может быть недостижимо даже при двух насосных агрегатах ЦА-320. A disadvantage of the known vibrator is that to bring it to the optimal operating mode - 100 ... 200 Hz, a large flow rate of liquid is required, of the order of 20 l / s, which can be unattainable even with two pumping units CA-320.

Наиболее близким к заявляемому является скважинный вибратор, содержащий корпус с установленным в нем стволом с щелевыми прорезями, выполненными под углом к их образующей, и цилиндрическим отверстием в его нижней части и установленный на подшипниках золотник с щелевыми прорезями, выполненными под углом к образующей и в противоположном направлении к щелевым прорезям ствола, при этом ствол вибратора также установлен на конусных подшипниках [2]. Closest to the claimed one is a downhole vibrator comprising a housing with a barrel installed therein with slotted slots made at an angle to their generatrix and a cylindrical hole in its lower part and a spool mounted on bearings with slotted slots made at an angle to the generatrix and in the opposite direction to the slotted grooves of the barrel, while the barrel of the vibrator is also mounted on tapered bearings [2].

Оптимальный режим работы вибратора достигается при расходе рабочей жидкости от 7 до 9 л/с, однако снижение расхода жидкости приводит к снижению амплитуды давления. The optimal operating mode of the vibrator is achieved when the flow rate of the working fluid is from 7 to 9 l / s, however, a decrease in fluid flow leads to a decrease in pressure amplitude.

Технической задачей, стоящей перед изобретением, является повышение амплитуды импульсов, возникающих в трубах в процессе работы вибратора. The technical challenge facing the invention is to increase the amplitude of the pulses that occur in the pipes during operation of the vibrator.

Для решения поставленной технической задачи в скважинном гидравлическом вибраторе, содержащем корпус и коаксиально установленные в корпусе на подшипниках ствол с щелевыми прорезями, выполненными под углом к образующей, и осевым каналом и золотник с щелевыми прорезями, выполненными под углом к образующей и в противоположном направлении к щелевым прорезям ствола, осевой канал в стволе выполнен в виде расширяющегося диффузорного сопла. To solve the technical problem in a borehole hydraulic vibrator containing a housing and coaxially mounted in the housing on bearings, a barrel with slotted slots made at an angle to the generatrix, and an axial channel and a spool with slotted slots made at an angle to the generatrix and in the opposite direction to the slotted the slots of the barrel, the axial channel in the barrel is made in the form of an expanding diffuser nozzle.

Корпус вибратора снизу может быть выполнен заглушенным и с радиальными отверстиями для выхода рабочей жидкости в затрубное пространство, при этом напротив радиальных отверстий может быть установлен конический отражатель. В нижней части корпус может быть снабжен узлом для присоединения глубинных приборов. The vibrator housing from below can be muffled and with radial holes for the outlet of the working fluid into the annulus, while a conical reflector can be installed opposite the radial holes. In the lower part of the housing can be equipped with a node for connecting deep devices.

Изобретение позволяет повысить эффективность обработок скважин за счет увеличения амплитуды импульсов гидродинамического давления и направления их распространения в интервалы пластов, а также сохраняет низкий расход промывочной жидкости и оптимальные условия запуска и работы скважинного гидравлического вибратора. The invention improves the efficiency of well treatments by increasing the amplitude of the hydrodynamic pressure pulses and the direction of their propagation in the intervals of the layers, and also maintains a low flow rate of flushing fluid and optimal conditions for starting and operating a downhole hydraulic vibrator.

Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 дана схема скважинного гидравлического вибратора, а на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. The invention is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 is a diagram of a downhole hydraulic vibrator, and FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Скважинный гидравлический вибратор содержит корпус 1 и установленный в корпусе ствол 2 с центральным осевым каналом 3, выполненным в виде расширяющегося диффузорного сопла, и щелевыми прорезями 4, выполненными под углом к образующей. Коаксиально стволу 2 установлен золотник 5 с щелевыми прорезями 6, выполненными под углом к образующей, но в противоположном направлении щелевым прорезям 4. The downhole hydraulic vibrator comprises a housing 1 and a barrel 2 installed in the housing with a central axial channel 3 made in the form of an expanding diffuser nozzle and slotted slots 4 made at an angle to the generatrix. Coaxially to the barrel 2, a spool 5 is installed with slotted slots 6 made at an angle to the generatrix, but in the opposite direction, with slotted slots 4.

Ствол 2 и золотник 4 установлены в корпусе 1 на индивидуальных подшипниках качения, соответственно 7 и 8. The barrel 2 and spool 4 are installed in the housing 1 on individual rolling bearings, respectively 7 and 8.

Корпус 1 снизу выполнен заглушенным и с радиальными отверстиями 9, напротив которых в корпусе установлен конический отражатель 10. The housing 1 from the bottom is muffled and with radial holes 9, opposite which a conical reflector 10 is installed in the housing.

Скважинный гидравлический вибратор включают в компоновку насосно-компрессорной колонны и спускают в скважину на глубину зоны перфорации продуктивного пласта. При подаче в колонну рабочей жидкости ствол 2 и золотник 5 вращаются в противоположные стороны, что приводит к периодическому перекрытию щелевых прорезей и генерированию волн давления, передающихся в продуктивный пласт. A downhole hydraulic vibrator is included in the layout of the tubing string and lowered into the well to the depth of the perforation zone of the reservoir. When applying to the working fluid column, the barrel 2 and the spool 5 rotate in opposite directions, which leads to periodic overlapping of slotted slots and the generation of pressure waves transmitted to the reservoir.

Выполнение центрального осевого канала 3 в форме диффузора обеспечивает при расходе рабочей жидкости от 5 до 10 л/с частоту импульсов от 10 до 150 Гц и амплитуду давлений от 1 до 4,5 МПа. The execution of the Central axial channel 3 in the form of a diffuser provides for a flow rate of 5 to 10 l / s pulse frequency of 10 to 150 Hz and a pressure amplitude of 1 to 4.5 MPa.

Конусный отражатель сокращает величину энергии, рассеиваемой по стволу скважины, и увеличивает величину энергии, передаваемой в пласт. A cone reflector reduces the amount of energy dissipated through the wellbore and increases the amount of energy transferred to the formation.

Источники информации
1. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти. Под общей редакцией Ш.К. Гиматудинова. М., Недра, 1983, - с. 365.Sources of information
1. Reference guide for the design of the development and operation of oil fields. Oil production. Under the general editorship of Sh.K. Gimatudinova. M., Nedra, 1983, - p. 365.

2. Авторское свидетельство СССР N 1772345, МКИ E 21 B 43/18, 1990. 2. Copyright certificate of the USSR N 1772345, MKI E 21 B 43/18, 1990.

Claims

1. A downhole hydraulic vibrator comprising a housing and a barrel coaxially mounted in the housing on bearings with slotted slots made at an angle to the generatrix and an axial channel, and a spool with slotted slotted at an angle to the generatrix and in the opposite direction to the slotted slot of the barrel, characterized in that the axial channel in the barrel is made in the form of an expanding diffuser nozzle.

2. The downhole hydraulic vibrator according to claim 1, characterized in that the housing below is muffled and has radial openings for the outlet of the working fluid into the annulus, while a reflector is installed opposite the radial openings.