CC BY
32
---------------------------------------------- © С. Б. Бекетов, 2005
УДК 622.245+622.279.7 С. Б. Бекетов
УСТЬЕВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИМПУЛЬСОВ ДАВЛЕНИЯ ПРИ ГИДРОИМПУЛЬСНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ПЛАСТ
Т/* ак показывает опыт, при эксплуа-
XV тации и ремонте скважин на подземных хранилищах газа, газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождениях обычно происходит снижение фильтрационно-емкостных свойств призабойной зоны пласта (ПЗП) под действием ряда причин. С целью восстановления производительности скважин применяются различные физико-хими-ческие и гидродинамические методы воздействия на ПЗП для восстановления коллекторских свойств в этой зоне.
Методы воздействия на ПЗП с целью очистки и восстановления ее коллекторских свойств получили широкое распространение в практике добычи углеводородов. В настоящее время широко применяется несколько десятков таких методов. Выбор применяемого метода интенсификации в каждом конкретном случае зависит от многих факторов, в частности:
• типа коллектора;
• значений фильтрационно-ем-
костных свойств ПЗП;
• величины пластового давления;
• расположения интервалов воздействия в пределах вскрытого разреза;
• наличия водоносных интервалов в разрезе;
• технического состояния скважины;
• причин снижения коллекторских свойств ПЗП
• технических и финансовых возможностей эксплуатирующего предприятия.
Наиболее эффективным в этом направлении следует считать применение комплексных технологий, включающих в себя сочетание физико-химических и гидродинамических факторов воздействия на ПЗП.
Перспективной является технология очистки ПЗП путем репрессионно-деп-рессионной (волновой) обработки ПЗП в импульсном режиме. Отличительной особенностью технологии является многократное создание в зоне обработки пласта путем регулирования забойного давления, создаваемого столбом жидкости (пены), знакопеременных импульсов давления, направленных из пласта в скважину и обратно. При этом воздействие на пласт может быть выполнено как отдельно, так и совместно при проведении других технологических ремонтных операций (к примеру, при промывке песчано-глинистых пробок, разбуривании цементных мостов, вскрытии продуктивных пластов и т.д.) [1, 2, 3]. Метод воздействия на пласт переменным давлением дает хороший эффект в условиях высокопрочных пород. При создании знакопеременных давлений происходит очистка пор и трещин ПЗП, возникают усталостные явления в породах пласта, и появляется возможность образования и развития трещин [4, 5].
Для создания импульсов давления нами разработано и успешно применено устьевое импульсное устройство (УИУ), предназначенное для создания гидроимпульсных колебаний в потоке прокачиваемой жидкости (пены), с целью повышения эффективности интенсификации
притока флюидов [6]. Устройство может применяться также при выполнении целого ряда ремонтных работ в скважинах (установка водоизоляционных экранов, ремонт заколонной крепи, дренирование отдельных пропластков и т.д.)
Технический результат, который получен при использовании УИУ, сводится к следующему:
• использование устройства на устье скважины позволяет контролировать и оперативно управлять процессом создания гидроимпульсных колебаний в зависимости от технологических параметров;
• возможность многократного применения устройства;
• расширение диапазона применения для осуществления интенсификации притока флюидов;
• возможность регулирования частоты создаваемых колебаний без изменения расхода рабочей жидкости (пены), подаваемой в скважину в соответствии с технологическим регламентом и без остановки технологического процесса;
Конструкция УИУ приведена на рис. 1:
• рис. 1, а - конструкция устройства в разрезе, в положении, когда генерация импульсов не происходит;
• рис. 1, б - конструкция устройства в положении деталей, когда поток рабочей жидкости направлен на вибрационный механизм и производится генерация импульсов заданной частоты;
• рис. 1, в - взаимное расположение деталей устройства при изменении сечения проходного канала ротора и частоты гидродинамических импульсов.
Устройство для создания гидроимпульсных колебаний в потоке прокачиваемой жидкости состоит из корпуса 1 с подводящим патрубком 2, внутри которого с возможностью осевого перемещения установлен золотник 3 с щелевыми прорезями 4 и 5, образующий
кольцевые каналы 6 и 7 со стенкой корпуса 1.
В осевом канале золотника 3 на подшипниках 8 установлен ротор 9 с крыльчаткой 10, в днище которого выполнен ряд отверстий 11. Нижняя часть золотника 3 с днищем 12, в котором выполнены отверстия 13, образуют статор вибрационного механизма.
На торце золотника 3 устанавливается крышка 14, через которую, посредством резьбового соединения, про-пускается шток 15, герметизированный уплотнителями 16.
Нижняя часть корпуса 1 снабжена переходником 17, в осевой канал которого входит нижняя часть золотника 3 устройства.
Элементы УИУ герметизируются при помощи уплотнителей 18.
Устройство работает следующим образом.
УИУ включается в технологическую линию обвязки скважины. К подводящему патрубку 2 подсоединяется манифольд, связанный с насосными агрегатами.
В исходном положении (рис. 1, а), в момент начала ведения технологического процесса закачки жидкости в скважину, когда генерации импульсов не требуется, рабочая жидкость поступает в кольцевой канал 7 между стенкой корпуса 1 и наружной поверхностью золотника 3, далее через щелевые прорези 5 золотника 3 и каналу переходника 17 подается в скважину, минуя подачу внутрь золотника 3, что исключает возникновение гидродинамических импульсов в потоке рабочей жидкости.
Для наложения на поток гидравлических импульсов, осуществляют вращение золотника 3 и его осевое перемещение в осевом канале корпуса 1, в результате чего перекрываются щелевые прорези 5 и поток жидкости начинает поступать через кольцевой канал 6
Устьевой механический вибратор
-АУ-УЛ^-
Фиг.1.
Схема устьевого механического вибратора
и щелевые прорези 4 внутрь золотника 3 (рис. 1, б). Нагнетаемая жидкость воздействует на крыльчатку 10, в результате чего ротор 9 начинает вращаться. При вращении происходит перекрытие отверстий 13 золотника 3 телом днища 12 ротора 9 с возбуждением гидравлического импульса в потоке жидкости, проходящей через вибрационный механизм. Частота генерируемых импульсов определяется расходом и реологическими параметрами прокачиваемой жидкости (пены). В процессе ведения операции, при изменении расхода прокачиваемой жидкости, возникает необходимость регулирования частоты возбуждаемых гидравлических импульсов. Это
1. Бекетов С.Б. Технология волнового воздействия переменным давлением на продуктивный пласт с целью интенсификации притока газа. / Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. № 4. 2003. Ростов-на-Дону. Ростовский госуниверситет. С. 96-100.
2. Бекетов С.Б. Интенсификация притока газа путем репрессионно-депрессионного воздействия пенными системами на продуктивные отложения. / ГИАБ, № 7. 2003. - М.: Изд-во МГГУ. - С. 3032.
3. Бекетов С.Б. Особенности репрессионно-депрессионного воздействия на призабойную зо-
достигается путем вращения штока 15 устройства и ввода его в осевой канал ротора 9 (рис. 1, в), в результате чего изменяется сечение гидравлического канала внутри ротора 9 и, соответственно, изменяется скорость жидкости, подаваемой на крыльчатку 10. Таким образом, уменьшая или увеличивая сечение гидравлического канала внутри ротора 9 вращением штока 15, производят изменение частоты генерируемых гидроимпульсных колебаний за счет изменения скорости потока и соответственно частоты вращения ротора 9.
Устройство успешно применялось при проведении работ по интенсификации притока газа на Пунгинском ПХГ.
---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ну пласта с целью интенсификации притока газа. / ГИАБ, № 9. 2003. - М.: Изд-во МГГУ. - С. 5-8.
4. Гаврилкевич И. В. Новый метод образования трещин в нефтяных пластах - метод переменных давлений. Труды ГрозНИИ. Гостоптехиздат. 1958. С. 159-170.
5. Абдулин Ф.С. Повышение производительности скважин. - М.: Недра. 1975. - С. 264.
6. Устьевой механический вибратор / Бекетов С.Б., Машков В.А., Суковицын В.А. и др. / Патент РФ на изобретение №2250982. Приоритет от 14.04.2003 г.
— Коротко об авторах
Бекетов С.Б. - кандидат технических наук, первый заместитель начальника НТЦ ООО «Кубань-газпром», г. Краснодар.
