RU2268994C2 - Well bottom zone cleaning device - Google Patents
Well bottom zone cleaning device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268994C2 RU2268994C2 RU2004104142/03A RU2004104142A RU2268994C2 RU 2268994 C2 RU2268994 C2 RU 2268994C2 RU 2004104142/03 A RU2004104142/03 A RU 2004104142/03A RU 2004104142 A RU2004104142 A RU 2004104142A RU 2268994 C2 RU2268994 C2 RU 2268994C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- annular
- cavitator
- bush
- sleeve
- conical
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам для гидродинамического влияния на призабойную зону с целью интенсификации процессов восстановления эксплуатационных характеристик скважин, а именно для повышения нефтеотдачи пласта, очистки призабойной зоны от осадка, кольматирующих частиц породы и остатков бурового раствора, а также выпавших в пористой среде осадка солей и асфальтено-смоло-парафиновых отложений.The invention relates to the oil industry, in particular, to devices for hydrodynamic influence on the bottom-hole zone with the aim of intensifying the processes of restoration of the operational characteristics of the wells, namely, to increase oil recovery, cleaning the bottom-hole zone of sediment, clogging rock particles and drilling mud residues, as well as those deposited in porous sediment of salts and asphaltene-resin-paraffin deposits.
Так, известно устройство для воздействия на призабойную зону скважины, что представляет собой электролитический генератор гидродинамических импульсов, включающий электролизер. Электролизер выполнен в виде электродов, размещенных коаксиально и разделенных между собой токоизолирующей диафрагмой, и содержит взрывную камеру с инициатором зажигания (А.С. №977712).So, it is known a device for influencing the bottom-hole zone of a well, which is an electrolytic generator of hydrodynamic pulses, including an electrolyzer. The cell is made in the form of electrodes placed coaxially and separated by a current-insulating diaphragm, and contains an explosive chamber with an ignition initiator (AS No. 977712).
Существенными недостатками известного электролитического генератора есть сложность, низкая ремонтоспособность и несовершенство конструкции, что приводит к значительному осложнению технологии его применения и ограничению эксплуатационных возможностей.Significant disadvantages of the known electrolytic generator are complexity, low maintainability and design imperfection, which leads to a significant complication of the technology of its application and limited operational capabilities.
Известные и другие конструкции приспособлений для влияния на призабойную зону - Л.Х.Ибрагимов. "Теория и практика применения затопленных скоростных турбулентных струй и вскипающих адиабатных потоков воздействия на призабойные зоны скважин", М.:, 1997 г., с.46-74, которые конструктивно приближаются к заявляемому изобретению, но ближайшее к данному изобретению есть устройство для очистки призабойной зоны скважины (RU 2138617), что содержит источник энергии и подключенный к нему преобразователь энергии в виде мультипликаторного генератора импульсов и состыкованного с ним молекулярно-волнового кавитатора.Known and other designs of devices for influencing the bottom-hole zone are L.Kh. Ibragimov. "Theory and practice of using flooded high-speed turbulent jets and boiling adiabatic flows of influence on the bottom-hole zones of wells", M .: 1997, p. 46-74, which are structurally close to the claimed invention, but the closest to this invention is a device for cleaning bottom-hole zone of the well (RU 2138617), which contains an energy source and an energy converter connected to it in the form of a multiplier pulse generator and a molecular wave cavitator coupled to it.
Мультипликаторный генератор состоит из полого корпуса и размещенного в нем трубчатого штока с поршнем и клапаном, которые установлены на штоке с возможностью осевого перемещения. Корпус выполнен с днищем, которое имеет центральное отверстие и два периферийных, в которых размещены - в одном дроссель, а в другом - обратный клапан.The multiplier generator consists of a hollow body and a tubular rod located in it with a piston and valve, which are mounted on the rod with the possibility of axial movement. The housing is made with a bottom, which has a central hole and two peripheral ones, in which are located - in one throttle, and in the other - check valve.
В боковой стенке центральной части корпуса выполнены радиальные каналы.Radial channels are made in the side wall of the central part of the housing.
Шток установлен в центральном отверстии днища корпуса и имеет торцовую крышку с противоположной стороны, которая перекрывает его внутренний канал и образует с корпусом и торцом клапана камеру нагнетания, подключенную к источнику энергии и к внутреннему каналу штока.The rod is installed in the central hole of the bottom of the housing and has an end cap on the opposite side, which overlaps its internal channel and forms a discharge chamber with the valve body and end face connected to the energy source and to the internal channel of the rod.
Камера нагнетания подключена к каналу с помощью радиальных отверстий в ее боковой стенке, расположенных с возможностью их перекрытия стенкой клапана при его рабочем движении. Клапан с помощью пружины, размещенной в пустоте, образованной между стенками клапана и корпуса и подключенной к камере нагнетания, прижатый к торцу поршня с образованием в зоне контакта пустоты, подключенной с помощью кольцевой внутренней проточки и радиальных отверстий в стенке поршня к радиальным каналам боковой стенки корпуса.The discharge chamber is connected to the channel using radial holes in its side wall, located with the possibility of their overlapping by the valve wall during its working movement. The valve using a spring placed in the void formed between the walls of the valve and the housing and connected to the discharge chamber, pressed against the end face of the piston with the formation in the contact zone of the void, connected using an annular internal groove and radial holes in the piston wall to the radial channels of the side wall of the housing .
Молекулярно-волновой кавитатор выполнен в виде стакана, который прикреплен открытым торцом к корпусу генератора импульсов по периферии его днища. В боковой стенке стакана выполнены радиальные каналы с объединяющей периферийной кольцевой канавкой, а внутренняя пустота стакана соединена с помощью дросселя и обратного клапана с камерой мультипликации генератора импульсов, образованной между торцом поршня и днищем его корпуса.The molecular wave cavitator is made in the form of a glass, which is attached with an open end to the housing of the pulse generator along the periphery of its bottom. Radial channels with a connecting peripheral annular groove are made in the side wall of the cup, and the inner emptiness of the cup is connected by a throttle and a check valve to the pulse generator animation chamber formed between the piston end and the bottom of its body.
Как видно из ранее описанного, генератор импульсов имеет сложную и неремонтнопригодную конструкцию, кроме того, для его работы необходимы значительные энергозатраты.As can be seen from the previously described, the pulse generator has a complex and non-repairable design, in addition, significant energy consumption is required for its operation.
Существенным недостатком указанного устройства есть невысокая интенсивность кавитационного поля, так как конструкция кавитатора не позволяет максимально использовать энергию потока и не обеспечивает его равномерного перераспределения по всему объему в обсадной трубе в зоне устройства. Поэтому процесс обработки осуществляется недостаточно эффективно.A significant drawback of this device is the low intensity of the cavitation field, since the cavitator design does not allow maximum use of the flow energy and does not ensure its uniform redistribution throughout the volume in the casing in the device zone. Therefore, the processing process is not efficient enough.
В основу изобретения поставлена задача повысить производительность, например, нефтяных скважин за счет более качественной очистки призабойной зоны скважины при уменьшении энергозатрат, за счет увеличения интенсивности кавитационного поля, интенсифицирующего процесс очистки призабойной зоны.The basis of the invention is the task of increasing the productivity of, for example, oil wells due to better cleaning of the bottom-hole zone of the well while reducing energy consumption, by increasing the intensity of the cavitation field, intensifying the process of cleaning the bottom-hole zone.
Указанная задача решается путем усовершенствования известного устройства, которое имеет источник энергии и подключенный к нему преобразователь энергии в виде мультипликативного генератора импульсов и состыкованного с ним молекулярно-волнового кавитатора, в соответствии с изобретением преобразователь выполнен в виде предвключеного и основного кавитаторов.This problem is solved by improving the known device, which has an energy source and an energy converter connected to it in the form of a multiplicative pulse generator and a molecular wave cavitator coupled to it, in accordance with the invention, the converter is made in the form of upstream and main cavitators.
Основной кавитатор имеет корпус, который одним боком соединен с предвключенным кавитатором, а второй с цилиндрической втулкой, в корпусе размещена направляющая с хвостовиком, на которую одета кольцевая заглушка, блок тарельчатых пружин и средство их фиксации таким образом, чтобы заглушка была подпружинена к втулке.The main cavitator has a housing that is connected on one side to the upstream cavitator and the second with a cylindrical sleeve; a guide with a shank is placed in the housing, on which an annular plug, a disk spring unit and means for fixing them are mounted so that the plug is spring-loaded to the hub.
Предвключенный кавитатор выполнен в виде цилиндрической втулки и имеет на внешней боковой поверхности кольцевые выточки. Кольцевые выточки образовывают кольцевые трубки Вентури с внутренней поверхностью обсадных труб. Для соединения предвключеного кавитатора с НКТ он имеет переходник.The upstream cavitator is made in the form of a cylindrical sleeve and has annular recesses on the outer side surface. Annular recesses form annular venturi with the inner surface of the casing. To connect the upstream cavitator to the tubing, it has an adapter.
Приведенная совокупность существенных признаков разрешает нам достичь указанный ранее технический результат за счет создания кавитационного поля в призабойной зоне пласта путем истечения затопленной скоростной пульсирующей плоской турбулентной кольцевой струи и образования зоны вторичной кавитации с генерацией молекулярно-волновых колебаний.The above set of essential features allows us to achieve the previously indicated technical result by creating a cavitation field in the bottomhole formation zone by expiring a flooded high-speed pulsating flat turbulent ring jet and forming a secondary cavitation zone with the generation of molecular-wave vibrations.
Заявленная совокупность существенных признаков есть новой, промышленно применимой из-за отсутствия одного из них, технический результат не может быть достигнут.The claimed combination of essential features is new, industrially applicable due to the absence of one of them, the technical result cannot be achieved.
Для понятия сути изобретения приведем перечень фигур с изображением заявляемого устройства:For the concept of the essence of the invention, we present a list of figures depicting the inventive device:
На фиг.1 - продольный разрез устройства для очищения призабойной зоны буровой скважины;Figure 1 is a longitudinal section of a device for cleaning the bottom-hole zone of a borehole;
фиг.2 - показан разрез А-А устройства.figure 2 - shows a section aa of the device.
Основной кавитатор имеет корпус 1, направляющую 2, втулку 3 с конусным отверстием и кольцевую заглушку 4, подпружиненную тарельчатыми пружинами 5.The main cavitator has a
Предвключенный кавитатор выполнен в виде цилиндрической втулки 6, которая для соединения с НКТ имеет переходник 7. Втулка 3 с подпружиненной кольцевой заглушкой 4 на внешних боковых и смежных торцевых поверхностях образовывает кольцевой конусный канал "без гидравлической связи между собой". Направляющая 2 с корпусом 1 образовывает проходные каналы и закреплена в корпусе 1 цилиндрической втулкой 6 и втулкой 3 с конусным отверстием.The upstream cavitator is made in the form of a
Подпружиненная кольцевая заглушка 4 с направляющей 2 выполнена с возможностью перемещения. Направляющая 2 имеет метрическую резьбу, выполненную по месту размещения тарельчатых пружин 5, и снабжена хвостовиком 8 с трубной резьбой. К трубной резьбе подвешивают трубу с заглушкой, внутри которой размещается глубинный скважинный манометр, а на направляющей 2 прикрепляют средство фиксации 10, например стаканоподобную контргайку, шайбу и гайку, которые надеты на метрическую резьбу, с возможностью регулирования упругостью тарельчатых пружин.The spring-loaded annular plug 4 with the
Цилиндрическая втулка 6 предвключенного кавитатора, установленная по ходу потока перед основным кавитатором, имеет на внешней боковой поверхности кольцевые выточки 9, что образуют кольцевые трубки Вентури с внутренней поверхностью обсадных труб.The
Необходимо отметить, что кольцевая заглушка 4 на внутренней поверхности имеет, например, уплотняющие кольца 11, а внутренняя поверхность цилиндрической втулки 6 по краям со стороны соединения с НКТ имеет в поперечном разрезе суженный срезанный конус 12, а со второго края, наоборот, расширенный 13.It should be noted that the annular plug 4 on the inner surface has, for example, sealing rings 11, and the inner surface of the
Устройство для очищения призабойной зоны скважины работает следующим образом.A device for cleaning the bottom-hole zone of a well works as follows.
Рабочая жидкость от источника энергии, например насоса (на фиг. не показанный) подается, например, по колонне насосно-компрессорных труб (НКТ, на фиг. не показанная) через внутреннюю пустоту переходника 7, цилиндрическую втулку 6, проходные каналы, которые образованы корпусом 1 и направляющей 2, и поступает в пустоту, образованную конусным отверстием втулки 3 и кольцевой заглушкой 4, подпружиненной тарельчатыми пружинами 5. Через усилие, которое создают пружины 5, в этой пустоте повышается давление и кольцевая заглушка 4 начинает перемещаться, в результате образуется гидравлическая связь между кольцевыми конусными каналами.The working fluid from an energy source, such as a pump (not shown in Fig.) Is supplied, for example, through a tubing string (tubing, not shown in Fig.) Through the inner void of adapter 7,
Таким образом формируется высокоскоростная пульсирующая турбулентная кольцевая струя, направленная перпендикулярно внутренней поверхности обсадной трубы, которая создает ударные импульсы в призабойной зоне пласта. В результате истечения свободно пульсирующей затопленной струи и ее взаимодействия с поверхностью происходит возникновение паровых пустот и пузырьков газовой фазы (кавитационные пустоты) разного размера вследствие разрывов сплошности потока жидкости.Thus, a high-speed pulsating turbulent annular jet is formed, directed perpendicular to the inner surface of the casing, which creates shock pulses in the bottomhole formation zone. As a result of the outflow of a freely pulsating flooded jet and its interaction with the surface, vapor voids and gas phase bubbles (cavitation voids) of different sizes occur due to discontinuities in the continuity of the fluid flow.
При изменении скоростного напора в газожидкостной среде происходит захлопывание кавитационных пустот, которое сопровождается образованием направленных струек жидкости, обладающих значительной кинетической энергией, при этом возникают многочисленные гидравлические удары, происходит местное повышение давления в затрубном пространстве, в результате этого кольцевая заглушка 4 возвращается в начальное положение, дальше цикл работы устройства повторяется.When the pressure head changes in a gas-liquid medium, cavitation voids collapse, which is accompanied by the formation of directed fluid streams with significant kinetic energy, numerous hydraulic shocks occur, local pressure increases in the annulus, as a result of which the annular plug 4 returns to its initial position, Further, the cycle of the device is repeated.
При дальнейшем движении рабочей жидкости в затрубном пространстве жидкость поступает в кольцевые выточки 9 цилиндрической втулки 6 предвключенного кавитатора. Кольцевые выточки 9 образуют с внутренней поверхностью обсадной трубы кольцевые трубки Вентури, в результате происходит образование дополнительных паровых пустот и пузырьков газовой фазы по всей его длине, что оказывает дополнительное воздействие на призабойную зону пласта.With further movement of the working fluid in the annulus, the fluid enters the annular recesses 9 of the
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003087991A UA68021C2 (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Appliance for cleaning well bottom zone |
| UA2003087991 | 2003-08-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004104142A RU2004104142A (en) | 2005-07-20 |
| RU2268994C2 true RU2268994C2 (en) | 2006-01-27 |
Family
ID=34518333
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004104142/03A RU2268994C2 (en) | 2003-08-26 | 2004-02-12 | Well bottom zone cleaning device |
| RU2004104804/22U RU41079U1 (en) | 2003-08-26 | 2004-02-17 | DEVICE FOR CLEANING A WELL BOTTOM ZONE |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004104804/22U RU41079U1 (en) | 2003-08-26 | 2004-02-17 | DEVICE FOR CLEANING A WELL BOTTOM ZONE |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (2) | RU2268994C2 (en) |
| UA (1) | UA68021C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2547880C2 (en) * | 2013-07-31 | 2015-04-10 | Александр Михайлович Свалов | Regulated hydrodynamic wave generator in producer |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2258130C1 (en) * | 2004-12-03 | 2005-08-10 | ЗАО "Московский опытный завод буровой техники" МОЗБ | Cavitator for underwater cleaning of clogged solid body surfaces |
| RU2716320C1 (en) * | 2019-09-09 | 2020-03-11 | Анатолий Георгиевич Малюга | Cavitation device for stimulation of oil recovery of formations |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5161612A (en) * | 1991-09-16 | 1992-11-10 | Stafford Lawrence R | Well casing wash assembly |
| US5474130A (en) * | 1994-08-05 | 1995-12-12 | Davis; Thomas C. | Perforation purging tool |
| RU2099516C1 (en) * | 1995-11-09 | 1997-12-20 | Петр Яковлевич Фадеев | Device for hydrodynamic stimulation of bottom-hole formation zone (versions) |
| RU2114280C1 (en) * | 1996-10-02 | 1998-06-27 | Лечи Хамзатович Ибрагимов | Double-stage pulsator for treatment of bottom-hole zone in oil bed |
| RU2138617C1 (en) * | 1998-10-26 | 1999-09-27 | Закрытое акционерное общество научно-исследовательский центр "Югранефтегаз" | Device for cleaning of bottom-hole zone of bed |
-
2003
- 2003-08-26 UA UA2003087991A patent/UA68021C2/en unknown
-
2004
- 2004-02-12 RU RU2004104142/03A patent/RU2268994C2/en not_active IP Right Cessation
- 2004-02-17 RU RU2004104804/22U patent/RU41079U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5161612A (en) * | 1991-09-16 | 1992-11-10 | Stafford Lawrence R | Well casing wash assembly |
| US5474130A (en) * | 1994-08-05 | 1995-12-12 | Davis; Thomas C. | Perforation purging tool |
| RU2099516C1 (en) * | 1995-11-09 | 1997-12-20 | Петр Яковлевич Фадеев | Device for hydrodynamic stimulation of bottom-hole formation zone (versions) |
| RU2114280C1 (en) * | 1996-10-02 | 1998-06-27 | Лечи Хамзатович Ибрагимов | Double-stage pulsator for treatment of bottom-hole zone in oil bed |
| RU2138617C1 (en) * | 1998-10-26 | 1999-09-27 | Закрытое акционерное общество научно-исследовательский центр "Югранефтегаз" | Device for cleaning of bottom-hole zone of bed |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2547880C2 (en) * | 2013-07-31 | 2015-04-10 | Александр Михайлович Свалов | Regulated hydrodynamic wave generator in producer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004104142A (en) | 2005-07-20 |
| UA68021C2 (en) | 2006-07-17 |
| UA68021A (en) | 2004-07-15 |
| RU41079U1 (en) | 2004-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6029746A (en) | Self-excited jet stimulation tool for cleaning and stimulating wells | |
| RU2047729C1 (en) | Method and device for treatment of the near-bottom bed area | |
| RU2242585C1 (en) | Device for cleaning well from sand obstruction | |
| CN109025825B (en) | Underground self-suction particle jet drilling device based on Venturi effect | |
| CN108425626A (en) | A kind of pitching control formula hydraulic pulse tool and method | |
| CN111701740B (en) | Foam atomizer, shaft structure and gas production method for gas well foam drainage gas production | |
| CN112627720B (en) | A high-efficiency injection-suction hydraulic impactor | |
| RU2121568C1 (en) | Method of treating bottom-hole formation zone and device for its embodiment | |
| RU2190762C2 (en) | Process of treatment of critical area of formation | |
| RU2268994C2 (en) | Well bottom zone cleaning device | |
| CN107461154A (en) | A kind of adjustable drilling well hydroscillator | |
| RU2089755C1 (en) | Oil-well jet pumping unit | |
| RU2000112967A (en) | METHOD FOR PROCESSING BOTH ZONE OF THE PRODUCTIVE LAYER AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| CA2068005C (en) | Drilling apparatus | |
| RU2138617C1 (en) | Device for cleaning of bottom-hole zone of bed | |
| RU2274730C2 (en) | Borehole assembly for bottomhole formation zone treatment and impulsive device for borehole assembly | |
| CN201401143Y (en) | Pulse cavitation swirl generator | |
| RU2161237C1 (en) | Downhole hydraulic vibrator | |
| RU2303121C2 (en) | Hydraulic percussion means for sand plug removal from well | |
| RU2206730C1 (en) | Method of pulse-jet stimulation of well and producing formation and device for method embodiment | |
| RU2038466C1 (en) | Hydroperforator | |
| CN208734277U (en) | A kind of pulse drilling equipment and pulse drilling well fluidic generator | |
| RU2374429C1 (en) | Low-permiability reservoir bottomhole cleaning device | |
| RU2042796C1 (en) | Device for well hydraulic perforation | |
| CN212898389U (en) | Fluid self-excitation pressure pulse oscillation generating device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100213 |