RU2369734C1 - Facility for wave treatment of payout bed - Google Patents
Facility for wave treatment of payout bed Download PDFInfo
- Publication number
- RU2369734C1 RU2369734C1 RU2008108054/03A RU2008108054A RU2369734C1 RU 2369734 C1 RU2369734 C1 RU 2369734C1 RU 2008108054/03 A RU2008108054/03 A RU 2008108054/03A RU 2008108054 A RU2008108054 A RU 2008108054A RU 2369734 C1 RU2369734 C1 RU 2369734C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- facility
- side walls
- frequency
- plane
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 22
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- -1 steam Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для создания волновых полей высокой интенсивности в пласте с целью повышения его продуктивности. Устройство предназначено для генерации колебаний давления в потоке жидкости в диапазоне частот 103-104 Гц, соответствующем уровню воздействия в масштабе структуры пласта.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to devices for creating high-intensity wave fields in the formation in order to increase its productivity. The device is designed to generate pressure fluctuations in the fluid stream in the frequency range 10 3 -10 4 Hz, corresponding to the level of exposure in the scale of the reservoir structure.
Известно устройство для волновой обработки продуктивного пласта (а.с. 1727431, кл. Е21В 43/00, бюл. 29/96). Устройство включает корпус с центральным входным каналом для подачи агента воздействия под давлением. В выходной части канала размещено щелеобразное сопло. Перпендикулярно этому соплу выполнены управляющие каналы, соединенные с отводами обратной связи. Отводы расположены вдоль образующей корпуса. От щелевидного сопла отходят два рабочих канала, разделенные клиновидным центральным рассекателем. Выход одного рабочего канала сообщен с кольцевой цилиндрической камерой, заглушенной в корпусе, а выход другого рабочего канала через патрубок сообщен со струйным эжектором, установленным коаксиально в корпусе под клиновидным рассекателем.A device is known for wave processing of a productive formation (a.s. 1727431, class E21B 43/00, bull. 29/96). The device includes a housing with a central inlet channel for supplying a pressure agent. A slit-like nozzle is placed in the outlet part of the channel. Control channels connected to feedback taps are made perpendicular to this nozzle. Branches are located along the generatrix of the housing. Two working channels depart from the slit-like nozzle, separated by a wedge-shaped central divider. The output of one working channel is in communication with an annular cylindrical chamber plugged in the housing, and the output of the other working channel through a pipe is in communication with a jet ejector mounted coaxially in the housing under the wedge-shaped divider.
Конструкция каналов обратной связи позволяет изменять их длину и объем с целью перестройки частоты возбуждаемых колебаний.The design of the feedback channels allows you to change their length and volume in order to tune the frequency of the excited oscillations.
Недостатком рассмотренного устройства является то обстоятельство, что при использовании сжимаемой жидкости (например, воздуха, пара и т.п.) возникает непредвиденное изменение частоты при изменении физических условий в продуктивном пласте (например, при изменении давления в пласте в ходе технологического процесса). В результате снижается эффективность волнового воздействия на пласт: понижается интенсивность добычи и уменьшается нефтеотдача пласта.The disadvantage of the considered device is the fact that when using a compressible fluid (for example, air, steam, etc.), an unexpected frequency change occurs when physical conditions in the reservoir are changed (for example, when the pressure in the reservoir changes during the process). As a result, the efficiency of the wave action on the reservoir decreases: the production intensity decreases and the oil recovery decreases.
Для поддержания необходимой частоты колебаний давления при изменении давления в продуктивном пласте необходимо корректировать длину и объем каналов системы обратной связи. Однако это влечет за собой прерывание технологического процесса для подъема, переборки устройства, замены каналов обратной связи и последующего его спуска на забой скважины, что приводит к дополнительным эксплуатационным затратам и потерям.To maintain the required frequency of pressure fluctuations when the pressure in the reservoir changes, the length and volume of the feedback system channels must be adjusted. However, this entails the interruption of the technological process for lifting, rebuilding the device, replacing the feedback channels and its subsequent descent to the bottom of the well, which leads to additional operating costs and losses.
Известно устройство-генератор колебаний с вихревой обратной связью для создания пульсаций давления (патент США №4000757, НКИ 137-834). Генератор колебаний состоит из общего корпуса, в котором имеется расширяющийся входной канал, вниз по потоку от которого размещены "лепесткообразные" полости вихревой обратной связи. К этим полостям примыкают выходные каналы, направленные под острым углом к продольной оси устройства. При переключении основной струи в выходных каналах возбуждаются колебания давления в противофазе. Частота колебаний, определяемая вихревой обратной связью, зависит от интенсивности циркуляции потока в "лепесткообразных" полостях, которая, в свою очередь, определяется скоростью движения среды в расширяющемся входном канале. На частоту колебаний оказывают влияние также размеры полостей вихревой обратной связи.A device-oscillator with vortex feedback is known to create pressure pulsations (US patent No. 4000757, NKI 137-834). The oscillation generator consists of a common housing, in which there is an expanding input channel, downstream of which there are placed "petal-shaped" vortex feedback cavities. The output channels adjacent to these cavities are directed at an acute angle to the longitudinal axis of the device. When the main jet is switched in the output channels, pressure oscillations in antiphase are excited. The oscillation frequency determined by the vortex feedback depends on the intensity of the flow circulation in the "petal-shaped" cavities, which, in turn, is determined by the speed of the medium in the expanding input channel. The oscillation frequency is also influenced by the dimensions of the vortex feedback cavities.
Недостатком этого устройства является невозможность изменения частоты генерируемых колебаний без замены генератора. При этом необходимо также изменить размеры полостей вихревой обратной связи. Однако эта замена связана со значительными материальными затратами на изготовление многих комплектов генераторов. Попытка же регулирования частоты воздействия даже в ограниченных пределах за счет изменения давления на входе в это устройство связана с необходимостью разработки и создания системы специального регулирования, что также снизит экономический эффект использования волнового воздействия на пласт.The disadvantage of this device is the inability to change the frequency of the generated oscillations without replacing the generator. It is also necessary to change the dimensions of the vortex feedback cavities. However, this replacement is associated with significant material costs for the manufacture of many sets of generators. An attempt to control the frequency of the impact, even to a limited extent by changing the pressure at the inlet of this device, is associated with the need to develop and create a special regulation system, which will also reduce the economic effect of using wave action on the formation.
Другим недостатком устройства являются ограниченные возможности его применения, обусловленные отсутствием стабильности поддержания заданной частоты колебаний в потоке сжимаемого агента. В процессе эксплуатации на промысле возможно изменение величины давления в пласте. Вследствие этого меняется плотность и, соответственно, скорость дозвукового потока в расширяющемся входном канале, что влияет на интенсивность циркуляции потока в "лепесткообразных" полостях и на частоту колебаний давления на выходе устройства.Another disadvantage of the device is the limited possibilities of its application, due to the lack of stability in maintaining a given frequency of oscillation in the flow of a compressible agent. During operation in the field, a change in the pressure in the reservoir is possible. As a result, the density and, accordingly, the speed of the subsonic flow in the expanding inlet channel changes, which affects the intensity of the flow circulation in the "petal-shaped" cavities and the frequency of pressure fluctuations at the output of the device.
Известно также устройство с резонансными камерами, позволяющее возбуждать интенсивные колебания давления (Пресс Р.И., Плоткин Е.О. Импульсные устройства струйной техники. - Минск: Наука и техника. 1977.П.3.3.).A device with resonant chambers is also known, which allows exciting intense pressure fluctuations (Press R.I., Plotkin E.O. Pulse devices of inkjet technology. - Minsk: Science and technology. 1977.P.3.3.).
Это решение является наиболее близким к заявленному по технической сущности и поэтому выбрано в качестве прототипа. Устройство содержит корпус с крышками, с расположенным на его входе соплом, к плоскости выходного сечения которого примыкает пара идентичных резонансных камер. Последние симметрично расположены относительно продольной оси устройства, сообщаются между собой и разделены в нижней части по потоку рабочего агента клиновидным рассекателем, боковые поверхности которого совместно с внутренними стенками корпуса образуют выходные каналы.This solution is the closest to the claimed technical essence and therefore is selected as a prototype. The device comprises a housing with covers, with a nozzle located at its inlet, to the plane of the output section of which there is a pair of identical resonant chambers. The latter are symmetrically located relative to the longitudinal axis of the device, communicate with each other and are divided in the lower part downstream of the working agent by a wedge-shaped divider, the side surfaces of which together with the inner walls of the housing form the output channels.
При введении конструктивных изменений в указанном устройстве генерация колебаний давления может быть осуществлена на двух режимах работы:With the introduction of design changes in the specified device, the generation of pressure fluctuations can be carried out in two modes of operation:
1) режим возникновения колебаний вследствие краевого эффекта, обусловленного способностью струи усиливать действующие на нее вблизи среза сопла слабые колебания давления;1) the mode of occurrence of oscillations due to the edge effect, due to the ability of the jet to amplify weak pressure fluctuations acting on it near the nozzle exit;
2) режим возникновения колебаний при установлении газодинамической обратной связи, обусловленной наличием резонансных камер.2) the mode of occurrence of oscillations when establishing gas-dynamic feedback due to the presence of resonant chambers.
Значение частоты колебаний давления при работе устройства в режиме с использованием краевого эффекта сильно зависит от величины скорости потока рабочего агента на выходе из сопла, т.е. является функцией значения скорости потока.The value of the frequency of pressure fluctuations during operation of the device in the mode using the edge effect strongly depends on the magnitude of the flow rate of the working agent at the nozzle exit, i.e. is a function of the value of the flow rate.
На втором режиме значение частоты колебаний давления определяется частотой собственных колебаний резонансных камер и достаточно стабильно при заданной резонансной частоте и выбранной геометрии проточного тракта.In the second mode, the value of the frequency of pressure fluctuations is determined by the frequency of natural oscillations of the resonance chambers and is quite stable at a given resonant frequency and the selected geometry of the flow path.
Как было указано ранее, воздействие на пласт на структурном уровне соответствует частоте колебаний в диапазоне 103-104 Гц. Это означает, что в пределах одного и того же месторождения резонансная частота от скважины к скважине может существенно изменяться вследствие различия геологических характеристик (например, неоднородности пласта).As mentioned earlier, the impact on the reservoir at the structural level corresponds to the oscillation frequency in the range of 10 3 -10 4 Hz. This means that within the same field, the resonant frequency from well to well can vary significantly due to differences in geological characteristics (for example, reservoir heterogeneity).
Если производить перестройку резонансной частоты колебаний в известном устройстве регулированием скорости потока рабочего агента на выходе из сопла, то устройство при уменьшении скорости неизбежно перейдет из режима "газодинамической обратной связи" в режим, обусловленный краевым эффектом. В этом случае из-за изменений условий в пласте (например, давления) стабильность выбранной частоты колебаний не обеспечивается.If the resonance frequency of oscillations in the known device is tuned by controlling the flow rate of the working agent at the exit of the nozzle, then the device will inevitably switch from the "gas-dynamic feedback" mode to the mode due to the edge effect when the speed decreases. In this case, due to changes in the conditions in the formation (for example, pressure), the stability of the selected oscillation frequency is not ensured.
При использовании же частоты, отличной от резонансной, эффективность волнового воздействия снижается.When using a frequency other than the resonant one, the efficiency of the wave action decreases.
Таким образом, для того чтобы перевести устройство на другую частоту колебаний давления, не выходя из режима "газодинамической обратной связи", необходимо сменить резонансные камеры и изменить геометрические параметры проточного тракта, включающего сопло, межкамерное пространство, клиновидный рассекатель и проточные выходные каналы с тем, чтобы настроиться на новую частоту колебаний.Thus, in order to transfer the device to a different frequency of pressure fluctuations, without leaving the "gas-dynamic feedback" mode, it is necessary to change the resonance chambers and change the geometric parameters of the flow path, including the nozzle, interchamber space, wedge-shaped divider, and flow output channels so that to tune in to a new oscillation frequency.
Все это приведет к усложнению технологического процесса, его удорожанию и, в конечном итоге, к снижению эффективности использования волнового воздействия на пласт.All this will lead to a complication of the technological process, its rise in price and, ultimately, to a decrease in the efficiency of using wave action on the formation.
Кроме того, перестройка проточного тракта связана с усложнением конструкции устройства и увеличением длительности его переборки.In addition, the restructuring of the flow path is associated with a complication of the design of the device and an increase in the duration of its bulkhead.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в том, чтобы не выходя из режима "газодинамической обратной связи" обеспечить как стабильность поддержания выбранной частоты колебаний давления при изменении условий в пласте (например, давления), так и упростить процесс регулирования частоты колебаний давления в потоке рабочего агента, сохранив геометрические параметры проточного тракта. Тем самым обеспечивается эффективность использования волнового воздействия на пласт и упрощается технологический процесс добычи нефти и, в итоге, повышается его экономическая эффективность.The problem to which the claimed invention is directed is to ensure, without leaving the "gas-dynamic feedback" mode, to ensure both the stability of maintaining the selected frequency of pressure fluctuations under changing conditions in the formation (for example, pressure), and to simplify the process of regulating the frequency of pressure oscillations in the flow of the working agent, preserving the geometric parameters of the flow path. This ensures the efficiency of using wave action on the reservoir and simplifies the process of oil production and, as a result, increases its economic efficiency.
Сущность изобретения заключается в том, что в известном устройстве для волновой обработки продуктивных пластов, содержащем корпус с крышками и расположенное на его входе сопло, к плоскости выходного сечения которого примыкает пара идентичных резонансных камер, симметрично расположенных относительно продольной оси устройства, сообщающихся между собой и разделенных в нижней части по потоку рабочего агента клиновидным рассекателем, боковые поверхности которого совместно с внутренними стенками корпуса образуют проточные выходные каналы, для решения поставленной задачи установлен сменный вкладыш, закрепленный на внутренней поверхности одной из крышек корпуса устройства, причем пара идентичных резонансных камер образована основанием сменного вкладыша, внутренними поверхностями его боковых стенок и внутренней поверхностью другой крышки корпуса устройства, при этом передние кромки боковых стенок сменного вкладыша примыкают к плоскости выходного сечения сопла, задние кромки боковых стенок сменного вкладыша совпадают с кромками внутренних стенок корпуса устройства, а расстояние h от плоскости среза выходного сечения сопла до клиновидного рассекателя выбирают из условияThe essence of the invention lies in the fact that in the known device for wave processing of productive formations, comprising a housing with caps and a nozzle located at its inlet, a pair of identical resonance chambers symmetrically located relative to the longitudinal axis of the device communicating with each other and adjacent to each other adjoins the plane of the output section in the lower part of the flow of the working agent by a wedge-shaped divider, the side surfaces of which together with the inner walls of the body form a flow outlet s, to solve the problem, a removable liner is installed, mounted on the inner surface of one of the covers of the device’s case, and a pair of identical resonant chambers is formed by the base of the replaceable liner, the inner surfaces of its side walls and the inner surface of the other cover of the device’s case, while the front edges of the side walls of the replaceable the liners are adjacent to the plane of the exit section of the nozzle, the rear edges of the side walls of the replaceable liner coincide with the edges of the inner walls of the device casing, and the distance h from the cut plane of the nozzle exit section to the wedge-shaped divider is selected from the condition
где Vmin - минимальное значение скорости потока на срезе выходного сечения сопла;where V min - the minimum value of the flow velocity at the exit section of the nozzle;
fmax - частота генерируемых колебаний давления в потоке рабочего агента, совпадающая с наибольшей собственной частотой используемых резонансных камер.f max is the frequency of the generated pressure fluctuations in the flow of the working agent, which coincides with the highest natural frequency of the resonant chambers used.
Возможен вариант выполнения сменного вкладыша разъемным. При этом основание вкладыша будет крепиться к его боковым стенкам, например, винтами.A possible embodiment of the removable liner detachable. In this case, the base of the liner will be attached to its side walls, for example, with screws.
На фиг.1 приведена полученная нами экспериментально зависимость частоты колебаний давления в заявляемом устройстве от скорости потока рабочего агента-воздуха при различных парах резонансных камер, длины образующих каждой из пар (l1, l2, l3) соответствуют частотам колебаний 1000, 2000 и 3000 Гц.Figure 1 shows the experimentally obtained dependence of the pressure fluctuation frequency in the inventive device on the flow rate of the working agent-air for various pairs of resonance chambers, the lengths of each of the pairs (l 1 , l 2 , l 3 ) correspond to oscillation frequencies of 1000, 2000 and 3000 Hz.
Из приведенной зависимости видно, что при скорости потока рабочего агента, равной или выше Vmin, обеспечивается стабильность частоты колебаний давления в широком диапазоне скоростей (режим "газодинамической обратной связи") при различных значениях частоты собственных колебаний резонансных камер при одном и том же расстоянии h от плоскости среза выходного сечения сопла до клиновидного рассекателя.It can be seen from the above dependence that at a flow rate of the working agent equal to or higher than V min , stability of the frequency of pressure fluctuations is ensured in a wide range of velocities ("gas-dynamic feedback" mode) at different values of the frequency of natural oscillations of the resonance chambers at the same distance h from the cut plane of the nozzle exit section to the wedge-shaped divider.
Таким образом, для перехода на новую частоту колебаний давления требуется лишь установка другой пары резонансных камер без изменения геометрических параметров проточного тракта.Thus, to switch to a new frequency of pressure fluctuations, it is only necessary to install another pair of resonant chambers without changing the geometric parameters of the flow path.
Это позволяет:This allows:
- обеспечить устойчивость (стабильность) генерации колебаний давления выбранной частоты при выполнении условия h=1/(fmax/0.466(Vmin-0.4))+7;- to ensure the stability (stability) of the generation of pressure fluctuations of the selected frequency when the condition h = 1 / (f max /0.466 (V min -0.4)) + 7;
- упростить процесс регулирования частоты колебаний давления за счет исключения потребности в изменении геометрических параметров проточного тракта и в итоге реализовать задачу, на решение которой направлено заявляемое изобретение.- to simplify the process of regulating the frequency of pressure fluctuations by eliminating the need to change the geometric parameters of the flow path and, as a result, realize the task to be solved by the claimed invention.
На фиг.2 изображено устройство для волновой обработки продуктивных пластов.Figure 2 shows a device for wave processing of reservoirs.
На фиг.3 изображено поперечное сечение устройства.Figure 3 shows a cross section of the device.
На фиг.4 изображен сменный вкладыш пары резонансных камер.Figure 4 shows a removable insert pair of resonant chambers.
Устройство, представленное на фиг.2, содержит корпус 1, включающий сопло 2, к плоскости выходного сечения которого примыкает пара симметрично расположенных идентичных резонансных камер 3 и 4, сообщающихся между собой и разделенных в нижней части по потоку клиновидным рассекателем 5, боковые поверхности 6 которого совместно с внутренними стенками 7 корпуса 1 образуют проточные выходные каналы 8 и 9, при этом внутренние стенки 7 имеют кромки 10 и 11. К корпусу 1 примыкают крышки 12 с внутренними поверхностями 13 (фиг.3).The device shown in figure 2, contains a
При этом расстояние h от плоскости среза выходного сечения сопла 2 до клиновидного рассекателя 5 выбирают из условияThe distance h from the cut plane of the output section of the
h=1/(fmax/0.466(Vmin-0.4))+7,h = 1 / (f max /0.466(V min -0.4)) + 7,
где Vmin - минимальное значение скорости потока на срезе выходного сечения сопла;where V min - the minimum value of the flow velocity at the exit section of the nozzle;
fmax - частота генерируемых колебаний давления в потоке рабочего агента, совпадающая с наибольшей частотой собственных колебаний используемых резонансных камер.f max - the frequency of the generated pressure fluctuations in the flow of the working agent, which coincides with the highest frequency of natural vibrations of the used resonant chambers.
Это позволяет обеспечить устойчивость частоты генерируемых колебаний.This allows you to ensure the stability of the frequency of the generated oscillations.
Сменный вкладыш пары резонансных камер, изображенный на фиг.4, содержит общее основание 14, передние боковые стенки 15 с кромками 16, задние боковые стенки 17 с кромками 18 и 19, при этом передние боковые стенки 15 и задние боковые стенки 17 образуют пару резонансных камер 3 и 4, сообщающихся между собой и расположенных на общем основании 14. Устройство для волновой обработки пластов устанавливают в забое скважины, стыкуя его через муфтовое соединение с насосно-компрессорной трубой (НКТ), по которой поступает рабочий агент.The interchangeable insert of the pair of resonance chambers shown in FIG. 4 comprises a
Работает устройство следующим образом: рабочий агент, например пар, воздух, вода и т.п., под давлением подается в сопло 2, на выходе из которого формируется основная струя рабочего агента. При натекании ее на клиновидный рассекатель 5 она отклоняется в один из проточных выходных каналов, например, 8, образованный одной из боковых поверхностей 6 и одной из внутренних стенок 7 корпуса 1, а также крышками 12. При этом часть основной струи при своем движении по каналу 8 отклоняется кромкой 10 выходного канала 8 и кромкой 18 сменного вкладыша в прилегающую резонансную камеру 3. Возникающая при этом волна давления, распространяясь вдоль внутренних поверхностей стенок 17 и 15 резонансной камеры 3 и доходя до основной струи рабочего агента в плоскости выходного сечения сопла 2, воздействует на струю, в результате чего последняя отклоняется в проточный выходной канал 9, образованный другой боковой поверхностью 6 клиновидного рассекателя 5 и другой внутренней стенкой 7 корпуса 1, а также крышками 12. Часть основной струи отклоняется кромкой 11 выходного канала 9 и кромкой 19 сменного вкладыша в другую симметрично расположенную идентичную резонансную камеру 4. Возникающая волна давления, распространяясь вдоль внутренних поверхностей боковых стенок 17 и 15 резонансной камеры 4, доходя до основной струи рабочего агента в плоскости выходного сечения сопла 2, воздействует на струю. В результате этого воздействия основная струя рабочего агента отклоняется в проточный выходной канал 9. Далее процесс многократно повторяется, в результате чего на выходе устройства генерируются колебания давления с заданной резонансной частотой.The device operates as follows: a working agent, such as steam, air, water, etc., is supplied under pressure to a
При необходимости перестройки устройства на другую частоту колебаний давления достаточно заменить резонансные камеры 3 и 4, не изменяя при этом геометрические параметры проточного тракта, включающего сопло 2, общее пространство камер 3 и 4, клиновидный рассекатель 5 и выходные каналы 8 и 9.If it is necessary to rebuild the device to a different pressure oscillation frequency, it is enough to replace the
При работе со сменным вкладышем для изменения частоты колебаний давления исходный вариант сменного вкладыша пары резонансных камер 3 и 4 извлекают из корпуса 1 устройства и устанавливают новый сменный вкладыш с парой резонансных камер 3 и 4, имеющих новую частоту собственных колебаний, таким образом, чтобы для пары резонансных камер 3 и 4 кромки 16 передних боковых стенок 15 примыкали к плоскости выходного сечения сопла 2, кромки 18 и 19 задних боковых стенок 17 совпадали с кромками 10 и 11 внутренних стенок 7 корпуса 1 устройства, а верхняя плоскость общего основания 14 совпадала с внутренней плоскостью одной из крышек 12.When working with a removable insert for changing the frequency of pressure fluctuations, the original version of the replaceable insert, the pairs of
При этом расстояние h от плоскости среза выходного сечения сопла 2 до клиновидного рассекателя 5 не изменяется.In this case, the distance h from the cut plane of the output section of the
С заменой сменного вкладыша на новый устройство работает аналогично предыдущей сборке.With the replacement of the replacement liner with a new device, it works similarly to the previous assembly.
Таким образом, применение предложенного устройства позволяет повысить эффективность использования волнового воздействия на пласт, упростить технологию добычи нефти и повысить экономическую эффективность процесса нефтеизвлечения.Thus, the use of the proposed device can improve the efficiency of using wave action on the reservoir, simplify the technology of oil production and increase the economic efficiency of the oil recovery process.
Для использования излучателя на конкретном нефтяном месторождении при его разработке задаются исходные данные, включающие: диапазон изменения массового расхода жидкости (рабочего агента), нагнетаемого в пласт; диапазон изменения частоты генерируемых колебаний давления в потоке жидкости fmin÷fmax; диапазон ожидаемого изменения давления в пласте (на выходе излучателя) рпл.min÷рпл.max.To use the emitter in a particular oil field during its development, initial data are set, including: the range of changes in the mass flow rate of the fluid (working agent) injected into the reservoir; the frequency range of the generated pressure fluctuations in the fluid stream f min ÷ f max ; the range of the expected change in pressure in the reservoir (at the output of the emitter) p square min ÷ p square max .
На основе этих данных проводится расчет геометрических характеристик проточного тракта излучателя и определяются потери давления в устройстве.Based on these data, the geometric characteristics of the flow path of the emitter are calculated and the pressure loss in the device is determined.
По заданному минимальному значению массового расхода рабочего агента и выбранной (по известным методикам) площади проходного сечения плоского сопла определяется минимальное значение скорости жидкости на срезе его выходного сечения. При использовании сжимаемой жидкости плотность потока в выходном сечении сопла (используемая для определения скорости) находится с учетом величин давления в пласте и потерь давления по газодинамическому тракту устройства.Using a given minimum value of the mass flow rate of the working agent and the selected (by known methods) area of the orifice of the flat nozzle, the minimum value of the fluid velocity at the exit section is determined. When using a compressible fluid, the flow density in the outlet section of the nozzle (used to determine the velocity) is found taking into account the pressure in the formation and pressure losses along the gas-dynamic path of the device.
Далее, при граничном условии, соответствующем равенству частот генерируемых колебаний клинового тона (на основе краевого эффекта) и колебаний, обусловленных газодинамической обратной связью, с помощью формулы Брауна (Norton M.L. and Bidgood R.E. Investigating the edgetone amplifier // Fluid Power International. 1969. v.34. №402, р.47-50) определяется расстояние, на котором должен устанавливаться клиновидный рассекательFurther, under the boundary condition corresponding to the equality of the frequencies of the generated oscillations of the wedge tone (based on the edge effect) and the oscillations caused by gas-dynamic feedback, using the Brown formula (Norton ML and Bidgood RE Investigating the edgetone amplifier // Fluid Power International. 1969. v .34. No. 402, p. 47-50) determines the distance at which the wedge-shaped divider should be installed
h=1/(f/0.466(V-0.4)+7),h = 1 / (f / 0.466 (V-0.4) +7),
где V - скорость истечения струи рабочего агента в выходном сечении сопла;where V is the velocity of the jet of the working agent in the output section of the nozzle;
h - расстояние от среза сопла до кромки клиновидного рассекателя.h is the distance from the nozzle exit to the edge of the wedge-shaped divider.
Так, если V=140 м/с, f=2400 Гц, то расстояние составляет h=22,8 мм.So, if V = 140 m / s, f = 2400 Hz, then the distance is h = 22.8 mm.
Установленное значение расстояния h обеспечивает при скоростях потока рабочего агента на срезе выходного сечения плоского сопла, соответствующих минимальной скорости V=140 м/с и выше, устойчивый режим работы устройства с газодинамической обратной связью при выбранной частоте генерируемых колебаний давления.The established value of the distance h provides, at the flow rates of the working agent at the exit section of the flat nozzle, corresponding to the minimum velocity V = 140 m / s and higher, a stable operation of the device with gasdynamic feedback at a selected frequency of the generated pressure oscillations.
Claims (2)
где Vmin - минимальное значение скорости потока на срезе выходного сечения сопла;
fmax - частота генерированных колебаний давления в потоке рабочего агента, совпавшая с наибольшей собственной частотой использованных резонансных камер.1. A device for wave processing of productive formations, comprising a housing with covers and a nozzle located at its inlet, adjacent to the plane of the output section of which is a pair of identical resonance chambers, symmetrically located relative to the longitudinal axis of the device, communicating with each other and separated in the lower part by the flow of the working agent a wedge-shaped divider, the side surfaces of which, together with the inner walls of the body, form flowing output channels, characterized in that it contains a removable insert, installed - mounted on the inner surface of one of the covers of the device casing, and a pair of identical resonant chambers is formed by the base of the removable insert, the inner surfaces of its side walls and the inner surface of the other cover of the device casing, while the front edges of the side walls of the removable insert are adjacent to the plane of the exit section of the nozzle, the rear edges of the side walls of the removable liner coincide with the edges of the inner walls of the device body, and the distance h from the cutting plane of the output section Nia nozzle to the wedge-shaped divider is chosen from the condition
where V min - the minimum value of the flow velocity at the exit section of the nozzle;
f max - the frequency of the generated pressure fluctuations in the flow of the working agent, which coincided with the highest natural frequency of the used resonant chambers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008108054/03A RU2369734C1 (en) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Facility for wave treatment of payout bed |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008108054/03A RU2369734C1 (en) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Facility for wave treatment of payout bed |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2369734C1 true RU2369734C1 (en) | 2009-10-10 |
Family
ID=41260955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008108054/03A RU2369734C1 (en) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Facility for wave treatment of payout bed |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2369734C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2555738C2 (en) * | 2012-03-07 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук, | Method and device for excitement of wave field on injection well face |
| RU2572250C2 (en) * | 2014-04-02 | 2016-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Method and device with ring for generation of pressure waves at bottom of well |
| RU2574889C2 (en) * | 2014-04-02 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Method and device for oil extraction at low formation pressure |
| RU2576736C2 (en) * | 2014-04-02 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Method and device generating pressure waves in well annulus |
| RU2610598C2 (en) * | 2015-05-28 | 2017-02-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Method and device for two-chamber helmholz spray oscillator for generating pressure waves at the bottom hole |
| RU2616024C1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Method and device with solid bottom to generate pressure waves in the injection well bore |
| RU2670623C1 (en) * | 2017-10-04 | 2018-10-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Казанский научный центр Российской академии наук" | Method and device of borehole acoustic radiator with a smooth nozzle input for generating waves of pressure in annulus of injection well |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3905553A (en) * | 1973-08-03 | 1975-09-16 | Sun Oil Co Delaware | Mist injection method and system |
| US4000757A (en) * | 1975-12-04 | 1977-01-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High gain fluid amplifier |
| RU2117748C1 (en) * | 1996-03-26 | 1998-08-20 | Мавлитзян Сагитьянович Габдрахимов | Pulsator-vibrator |
| RU2153578C1 (en) * | 1998-11-23 | 2000-07-27 | Шарифуллин Ришад Яхиевич | Device for wave treatment of bottom-hole formation zone |
| RU2178518C2 (en) * | 1997-03-19 | 2002-01-20 | Научно-исследовательский институт "Нефтеотдача" | Device for wave treatment of formation |
-
2008
- 2008-02-29 RU RU2008108054/03A patent/RU2369734C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3905553A (en) * | 1973-08-03 | 1975-09-16 | Sun Oil Co Delaware | Mist injection method and system |
| US4000757A (en) * | 1975-12-04 | 1977-01-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High gain fluid amplifier |
| RU2117748C1 (en) * | 1996-03-26 | 1998-08-20 | Мавлитзян Сагитьянович Габдрахимов | Pulsator-vibrator |
| RU2178518C2 (en) * | 1997-03-19 | 2002-01-20 | Научно-исследовательский институт "Нефтеотдача" | Device for wave treatment of formation |
| RU2153578C1 (en) * | 1998-11-23 | 2000-07-27 | Шарифуллин Ришад Яхиевич | Device for wave treatment of bottom-hole formation zone |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2555738C2 (en) * | 2012-03-07 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук, | Method and device for excitement of wave field on injection well face |
| RU2572250C2 (en) * | 2014-04-02 | 2016-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Method and device with ring for generation of pressure waves at bottom of well |
| RU2574889C2 (en) * | 2014-04-02 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Method and device for oil extraction at low formation pressure |
| RU2576736C2 (en) * | 2014-04-02 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Method and device generating pressure waves in well annulus |
| RU2610598C2 (en) * | 2015-05-28 | 2017-02-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Method and device for two-chamber helmholz spray oscillator for generating pressure waves at the bottom hole |
| RU2616024C1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Method and device with solid bottom to generate pressure waves in the injection well bore |
| RU2670623C1 (en) * | 2017-10-04 | 2018-10-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Казанский научный центр Российской академии наук" | Method and device of borehole acoustic radiator with a smooth nozzle input for generating waves of pressure in annulus of injection well |
| RU2670623C9 (en) * | 2017-10-04 | 2018-11-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Казанский научный центр Российской академии наук" | Method and device of borehole acoustic radiator with a smooth nozzle input for generating waves of pressure in annulus of injection well |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2369734C1 (en) | Facility for wave treatment of payout bed | |
| US5495903A (en) | Pulsation nozzle, for self-excited oscillation of a drilling fluid jet stream | |
| US5154347A (en) | Ultrasonically generated cavitating or interrupted jet | |
| CA2692683A1 (en) | Oscillating fluid flow in a wellbore | |
| RU2175718C2 (en) | Equipment to treat face zone of pool and hydrodynamic generator of flow rate variations for it | |
| RU2544201C2 (en) | Method and device for generating wave field at injector bottomhole with automatic tuning of generation constant frequency | |
| RU2087756C1 (en) | Method and device for generating oscillation of fluid flow | |
| RU2267364C1 (en) | Method of generation of oscillations of a fluid flow and a hydrodynamic generator of the oscillations | |
| US10753154B1 (en) | Extended reach fluidic oscillator | |
| RU2511888C1 (en) | Method to generate oscillations of liquid flow and hydrodynamic generator of oscillations for its realisation | |
| RU2789492C1 (en) | Method for generating and modulating pressure waves in an injection wellbore and a device for its implementation | |
| RU2399746C1 (en) | Device for wave processing of productive formations | |
| RU2540746C2 (en) | Method and device for wave field generation at injector bottomhole with permanent rate of generation at changeable formation pressure | |
| RU2572250C2 (en) | Method and device with ring for generation of pressure waves at bottom of well | |
| RU2270315C2 (en) | Hydro-acoustic well drilling rig | |
| RU77176U1 (en) | HYDRODYNAMIC ULTRASONIC DEPARAFFINIZER OF PUMP AND COMPRESSOR PIPES | |
| RU2392046C2 (en) | Hydrocarbon destruction device and application thereof | |
| RU2224883C2 (en) | Method for impulsive treatment of productive layers and filters | |
| RU2653205C2 (en) | Method and device of jet combined parametrical gun for pressure waves generating and modulating in the injection well hole | |
| RU2544200C2 (en) | Method and device for generating wave field at injector bottomhole with automatic tuning of generation resonant mode | |
| RU2135736C1 (en) | Gear to treat productive stratum | |
| RU2005135582A (en) | METHOD FOR HYDROCAVITATION TREATMENT OF PRODUCTIVE STRESSES AND FILTERS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU2575285C2 (en) | Device with combined effect on productive formation and bottom-hole zone | |
| RU2153578C1 (en) | Device for wave treatment of bottom-hole formation zone | |
| RU2213914C1 (en) | Method for vortex energy separation of gas flow and apparatus for performing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120301 |