установка для вибросейсмического воздействия на залежь через нагнетательную скважину

Формула изобретения

Установка для вибросейсмического воздействия на залежь через нагнетательную скважину, содержащая забойный снаряд для нанесения ударов, расположенное в стволе скважины подъемное устройство, связанное с забойным снарядом, и наковальню, причем подъемное устройство выполнено в виде корпуса, в котором находятся поршень с проходным каналом, клапан и верхний ограничитель подъема поршня, при этом клапан соединен с забойным снарядом посредством штока и является нижним ограничителем падения поршня, а забойный снаряд со штоком и клапаном служат для передачи энергии ударов падающего поршня на наковальню, отличающаяся тем, что в скважине на насосно-компрессорных трубах размещен струйный аппарат, причем приемная камера струйного аппарата сообщена с пространством над поршнем подъемного устройства, а диффузор струйного аппарата имеет сообщение с забоем скважины и пространством под поршнем подъемного устройства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при вибросейсмическом ударном воздействии для повышения нефтеотдачи пластов.

Известна установка для вибросейсмического воздействия на залежь, содержащая забойный снаряд для нанесения ударов, расположенное в стволе скважины подъемное устройство, связанное с забойным снарядом, и наковальню, причем подъемное устройство выполнено в виде корпуса, в котором находятся поршень с проходным каналом, клапан и верхний ограничитель подъема поршня, при этом пространство между внешней поверхностью корпуса подъемного устройства и внутренней поверхностью скважины перекрыто пакером, а пространство над поршнем подъемного устройства имеет гидравлическую связь с всасывающей линией скважинного насоса (патент РФ №2164287, кл. Е 21 В 28/00, 43/25, 2001). Известное устройство, как показали экспериментальные стендовые испытания, имеет низкую надежность и ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является установка для вибросейсмического воздействия, содержащая забойный снаряд для нанесения ударов, расположенное в стволе скважины подъемное устройство, связанное с забойным снарядом, и наковальню, причем подъемное устройство выполнено в виде корпуса, в котором находятся поршень с проходным каналом, клапан и верхний ограничитель подъема поршня, при этом клапан соединен с забойным снарядом посредством штока и является нижним ограничителем падения поршня, а забойный снаряд со штоком и клапаном служат для передачи энергии ударов падающего поршня на наковальню (патент РФ №2206729, кл. Е 21 В 43/25, 28/00, 2003). Известное устройство применимо только в добывающих скважинах и не дает возможности проведения вибросейсмического воздействия на залежь через нагнетательные скважины.

Задачей изобретения является расширение области применения вибросейсмического воздействия на залежь путем нанесения ударов по пласту через нагнетательные скважины в процессе поддержания пластового давления.

Расширение области применения в установке для вибросейсмического воздействия на залежь достигается тем, что в установке для вибросейсмического воздействия на залежь, содержащей забойный снаряд для нанесения ударов, расположенное в стволе скважины подъемное устройство, связанное с забойным снарядом, и наковальню, причем подъемное устройство выполнено в виде корпуса, в котором находятся поршень с проходным каналом, клапан и верхний ограничитель подъема поршня, при этом клапан соединен с забойным снарядом посредством штока и является нижним ограничителем падения поршня, а забойный снаряд со штоком и клапаном служат для передачи энергии ударов падающего поршня на наковальню, согласно изобретению, в скважине на насосно-компрессорных трубах размещен струйный аппарат, причем приемная камера струйного аппарата сообщена с пространством над поршнем подъемного устройства, а диффузор струйного аппарата имеет сообщение с забоем скважины и пространством под поршнем подъемного устройства.

Указанная совокупность отличительных признаков заявляемого изобретения дает возможность проведения вибросейсмического воздействия на залежь через нагнетательные скважины.

На чертеже представлена схема установки для вибросейсмического воздействия на залежь через нагнетательную скважину.

Установка для вибросейсмического воздействия на залежь (см. чертеж) содержит забойный снаряд 1 для нанесения ударов, расположенное в стволе нагнетательной скважины 2 подъемное устройство 3, связанное с забойным снарядом 1, и наковальню 4. Подъемное устройство 3 выполнено в виде корпуса 5, в котором находятся поршень 6 с проходным каналом 7, клапан 8 и верхний ограничитель 9 подъема поршня 6. Клапан 8 соединен с забойным снарядом 1 посредством штока 10 и является нижним ограничителем падения поршня 6, а забойный снаряд 1 со штоком 10 и клапаном 8 служат для передачи энергии ударов падающего поршня 6 на наковальню 4. Наковальня 4 соединена с помощью элемента 11 (например, цементного моста) с пластом 12. Пространство между внешней поверхностью корпуса 5 подъемного устройства 3 и внутренней поверхностью скважины 2 заполнено нагнетаемой средой. В нагнетательной скважине 2 над подъемным устройством 3 размещен струйный аппарат 13 с обратным клапаном 14 на приеме, причем струйный аппарат 13 расположен на спущенных в скважину 2 насосно-компрессорных трубах 15. Приемная камера струйного аппарата 13 сообщена с пространством над поршнем 6 подъемного устройства 3, а диффузор струйного аппарата 13 имеет сообщение с забоем скважины 2 и пространством под поршнем 6 подъемного устройства 3.

Установка для вибросейсмического воздействия на залежь работает следующим образом.

Нагнетаемая в скважину 2 для поддержания пластового давления среда (например вода, газ или водогазовая смесь) поступает по насосно-компрессорным трубам 15 в струйный аппарат 13.

Подъем забойного снаряда 1 осуществляется путем использования энергии среды, закачиваемой в нагнетательную скважину 2, за счет эжектирования струйным аппаратом 13 (см. чертеж).

Над поршнем 6, имеющим гидравлическую связь с всасывающей линией струйного аппарата 13, создается разрежение. Клапан 8 прижимается давлением нагнетаемой среды к поршню 6 и перекрывает проходной канал 7. Поршень 6 с клапаном 8 двигается вверх и поднимает забойный снаряд 1, соединенный с клапаном 8 через шток 10.

При подъеме поршня 6 с забойным снарядом 1 до крайнего верхнего положения клапан 8 упирается в верхний ограничитель 9 подъема поршня 6. Клапан 8 открывается и происходит падение забойного снаряда 1 на наковальню 4. Поршень 6 падает вниз вслед за компоновкой, включающей в себя забойный снаряд 1, шток 10 и клапан 8. Часть нагнетаемой среды при этом свободно протекает через проходной канал 7 и обратный клапан 14 в приемную камеру струйного аппарата 13, соединенную с пространством над поршнем подъемного устройства 3. После нанесения удара по наковальне 4 и пласту 12 забойным снарядом 1 поршень 6 падает на клапан 8. При этом поршень наносит дополнительный удар по пласту 12 через клапан 8, шток 10, забойный снаряд 1, наковальню 4 и жестко связанный с пластом элемент 11. Проходной канал 7 при этом перекрывается. Затем под давлением нагнетаемой в скважину 2 среды, а также за счет ее частичной эжекции струйным аппаратом 13, поршень 6 и клапан 8 движутся вверх, поднимая за шток 10 забойный снаряд 1 до крайнего верхнего положения, и т.д. Эжектируемый поток нагнетаемой среды поступает в камеру смешения струйного аппарата 13, где смешивается с основным потоком нагнетаемой среды, затем направляется в диффузор струйного аппарата 13, имеющий сообщение с забоем нагнетательной скважины 2 и пространством под поршнем 6 подъемного устройства 3. Основная часть потока нагнетаемой среды поступает через интервал перфорации скважины 2 в пласт 12 для поддержания пластового давления, а другая часть потока идет на эжектирование струйным аппаратом 13 и подъем забойного снаряда 1.

Такие повторяющиеся циклы подъема, падения и нанесения ударов забойным снарядом 1 и поршнем 6 позволяют поддерживать в пласте 12 интенсивные колебательные процессы, способствующие снижению обводненности добываемой нефти, повышению конечной нефтеотдачи и увеличению приемистости нагнетательной скважины 2. При этом закачка нагнетаемой среды в скважину 2 во время осуществления воздействия на залежь не прекращается.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет существенно расширить область применения и увеличить охват пласта вибросейсмическим воздействием по сравнению с известными изобретениями.