RU71141U1

RU71141U1 - DEVICE FOR PROCESSING THE BOREHING ZONE OF THE STRING

Info

Publication number: RU71141U1
Application number: RU2007139034/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Яковлевич Хавкин; Алексей Васильевич Сорокин
Original assignee: Алексей Васильевич Сорокин; Александр Яковлевич Хавкин
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2007-10-23
Publication date: 2008-02-27

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к устройствам для обработки прискважинной зоны пласта в целях интенсификации добычи нефти. Техническим результатом полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства - обеспечение возможности его работы в режиме компенсатора низкочастотных колебаний и, одновременно излучателя в звуковом диапазоне частот. Сущность изобретения: устройство включает корпус, в виде патрубка, имеющий по направлению потока нагнетаемого рабочего агента в нагнетательной скважине или отбираемой продукции в добывающей скважине входной участок, конфузор и расширительную камеру, в которой установлен диффузор. При этом патрубок имеет возможность установки на устье скважины и/или в составе насосно-компрессорных труб в зоне перфорации нагнетательной или добывающей скважины. Внутренний угол схождения конфузора составляет 21-23 градуса на сторону. Выходной диаметр конфузора выполнен с возможностью обеспечения истечения рабочего агента или отбираемой продукции со скоростью не ниже 80 м/сек при давлении в зоне истечения не выше атмосферного и формирования излучений в звуковом диапазоне. Расширительная камера выполнена с возможностью накопления в ней газа дегазации рабочего агента или попутного газа добываемой продукции для компенсации низкочастотных колебаний от работы насосов. Диффузор имеет внутренний угол расхождения 3-4 градуса на сторону.The utility model relates to the oil industry and, in particular, to devices for processing the borehole zone of the formation in order to intensify oil production. The technical result of the utility model is to expand the functionality of the device - providing the possibility of its operation in the mode of a compensator for low-frequency oscillations and, at the same time, an emitter in the audio frequency range. The inventive device includes a housing, in the form of a nozzle, having an inlet section, a confuser and an expansion chamber in which a diffuser is installed in the direction of flow of the injected working agent in the injection well or of the product being taken in the producing well. In this case, the pipe has the ability to be installed at the wellhead and / or as part of tubing in the perforation zone of the injection or production well. The internal angle of convergence of the confuser is 21-23 degrees per side. The output diameter of the confuser is configured to ensure the expiration of the working agent or selected products at a speed of at least 80 m / s at a pressure in the expiration zone of no higher than atmospheric and the formation of radiation in the sound range. The expansion chamber is configured to accumulate degassing gas of the working agent or associated gas of the extracted product in it to compensate for low-frequency oscillations from the operation of the pumps. The diffuser has an internal angle of divergence of 3-4 degrees to the side.

Description

Настоящая полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к импульсным устройствам для обработки прискважинной зоны пласта в целях интенсификации добычи нефти.This utility model relates to the oil industry and, in particular, to pulsed devices for processing the borehole zone of the formation in order to intensify oil production.

При разработке нефтяных залежей используют широкий спектр импульсных устройств для обработки прискважинной зоны продуктивного пласта. Как правило, эти устройства имеют одну узконаправленную функцию - конкретный диапазон частот. Для изменения диапазона частот необходимо либо спускать другое устройство в скважину, либо перенастраивать имеющееся устройство с выполнением дополнительных спуско-подъемных операций.When developing oil deposits, a wide range of impulse devices are used to process the borehole zone of the reservoir. As a rule, these devices have one narrowly targeted function - a specific frequency range. To change the frequency range, you must either lower the other device into the well, or reconfigure the existing device with additional tripping and lifting operations.

Известно устройство для обработки прискважинной зоны пласта, включающее корпус, в виде патрубка, имеющий по направлению потока входной участок, конфузор, расширительную камеру и диффузор (см., например, пат. РФ №2047746).A device for processing the borehole zone of the formation, comprising a housing, in the form of a pipe, having an inlet section, a confuser, an expansion chamber and a diffuser in the direction of flow (see, for example, US Pat. RF No. 2047746).

В расширительной камере известного устройства в потоке жидкости происходит дегазация прокачиваемой жидкости. Как правило, в потоке прокачиваемой жидкости, например, при изоляционных работах в скважине или при заводнении продуктивных пластов во вторичной добыче нефти содержится 5-8% объемного газа (растворимость воздуха в поверхностных условиях). Накопленный в расширительной камере газ выполняет функцию компенсатора низкочастотных колебаний, которые распространяются в прискважинной зоне пласта, например, от работы поршневых насосов, нагнетающих жидкость в скважину, или от работы штанговых насосов в добывающих скважинах. В результате, обеспечивают благоприятный режим добычи нефти. Недостатком известного устройства является то, что оно имеет ограниченные возможности - только компенсацию низкочастотных колебаний.In the expansion chamber of the known device in the fluid flow is the degassing of the pumped liquid. As a rule, in the flow of the pumped liquid, for example, during isolation work in the well or during waterflooding of productive formations, secondary oil production contains 5-8% of volumetric gas (air solubility in surface conditions). The gas accumulated in the expansion chamber serves as a compensator for low-frequency oscillations that propagate in the near-wellbore zone of the formation, for example, from the operation of piston pumps that pump fluid into the well, or from the operation of sucker-rod pumps in production wells. As a result, they provide a favorable regime for oil production. A disadvantage of the known device is that it has limited capabilities - only compensation for low-frequency fluctuations.

Техническим результатом настоящей полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства - обеспечение возможности его работы как в режиме компенсатора низкочастотных колебаний так и, одновременно, излучателя в звуковом диапазоне частот.The technical result of this utility model is to expand the functionality of the device - providing the possibility of its operation both in the mode of compensator for low-frequency oscillations and, simultaneously, the emitter in the audio frequency range.

Необходимый технический результат обеспечивается тем, что устройство для обработки прискважинной зоны пласта включает корпус в виде патрубка, имеющий по направлению потока нагнетаемого рабочего агента в нагнетательной скважине или The necessary technical result is ensured by the fact that the device for processing the borehole zone of the formation includes a body in the form of a pipe having in the direction of flow of the injected working agent in the injection well or

отбираемой продукции в добывающей скважине входной участок, конфузор, расширительную камеру и выходной участок-диффузор, при этом патрубок имеет возможность установки на устье скважины и/или в составе насосно-компрессорных труб в зоне перфорации нагнетательной или добывающей скважины, внутренний угол схождения конфузора составляет 21-23 градуса на сторону, выходной диаметр конфузора выполнен с возможностью обеспечения истечения рабочего агента или отбираемой продукции со скоростью не ниже 80 м/сек при давлении в зоне истечения не выше атмосферного и формирования излучений в звуковом диапазоне частот, а расширительная камера выполнена с возможностью накопления в ней газа дегазации нагнетаемого рабочего агента или попутного газа добываемой продукции для компенсации низкочастотных колебаний от работы насосов. Выходной участок (диффузор) имеет угол расхождения 3-4 градуса на сторону.selected products in the production well, the inlet section, the confuser, the expansion chamber and the outlet section-diffuser, while the pipe has the ability to be installed on the wellhead and / or as part of tubing in the perforation zone of the injection or production well, the internal confinement angle is 21 -23 degrees per side, the outlet diameter of the confuser is configured to ensure the expiration of the working agent or selected products at a speed of at least 80 m / s at a pressure in the expiration zone of not higher than atmo- spheric and forming radiation in the audio frequency range, and the expansion chamber is configured to accumulate therein decontamination gas discharge working agent or associated gas well production to compensate for low-frequency vibrations from the pumps. The output section (diffuser) has an angle of divergence of 3-4 degrees per side.

Устройство (рис.1) включает корпус в виде патрубка 1, имеющий по направлению потока входной участок 2, конфузор 3 и расширительную камеру 4. В этой камере установлен диффузор 5 с зазором относительно конфузора 3. Устройство имеет возможность установки на устье скважины в фонтанной арматуре или в составе насосно-компрессорных труб (НКТ) 6 с помощью муфт 7 в зоне перфорации нагнетательной или добывающей скважины. Внутренний угол схождения α конфузора 3 составляет 21-23 градуса на сторону. Выходной диаметр ⌀ конфузора 3 выполнен с возможностью обеспечения истечения рабочего агента или отбираемой продукции со скоростью не ниже 80 м/сек при давлении в зоне истечения не выше атмосферного и формирования звукового сигнала. Расширительная камера 4 выполнена с возможностью накопления в ней газа дегазации рабочего агента или попутного газа добываемой продукции, а также с возможностью снижения потери давления на выходе струи (рабочего агента или отбираемой продукции) из конфузора 3. Именно для этого в расширительной камере 4 установлен диффузор 5. Этот диффузор выполнен с внутренним углом расхождения β 3-4 градуса на сторону.The device (Fig. 1) includes a housing in the form of a pipe 1, having an inlet section 2 in the direction of flow, a confuser 3 and an expansion chamber 4. A diffuser 5 is installed in this chamber with a gap relative to the confuser 3. The device has the ability to be installed at the wellhead in fountain fittings or as part of tubing 6 using tubing 7 in the perforation zone of an injection or production well. The internal convergence angle α of the confuser 3 is 21-23 degrees per side. The output diameter ⌀ of the confuser 3 is configured to ensure the expiration of the working agent or selected products at a speed of at least 80 m / s at a pressure in the expiration zone of no higher than atmospheric and the formation of an audio signal. The expansion chamber 4 is configured to accumulate degassing gas of a working agent or associated gas of produced products, and also to reduce the pressure loss at the outlet of the jet (working agent or selected products) from the confuser 3. For this, a diffuser 5 is installed in the expansion chamber 4 This diffuser is made with an internal angle of divergence of β 3-4 degrees per side.

При установке устройства на устье скважины оно может быть выполнено в виде бифланцевой катушки из состава фонтанной арматуры. На устье скважины устройство может быть зафиксировано между фланцевыми соединениями фонтанной арматуры.When installing the device at the wellhead, it can be made in the form of a biflange coil from the composition of the fountain valves. At the wellhead, the device can be fixed between the flange connections of the fountain fittings.

В интервале перфорации устройство может быть зафиксировано в муфтовом соединении 7 подвески НКТ 6. В каждом конкретном случае внешний диаметр устройства определяют индивидуально, в зависимости от проходного сечения фланцевого или муфтового соединений.In the interval of perforation, the device can be fixed in the sleeve connection 7 of the tubing suspension 6. In each case, the external diameter of the device is determined individually, depending on the flow area of the flange or sleeve connections.

Параметры устройства подбирают опытным путем из условия подавления The device parameters are selected empirically from the condition of suppression

конкретного диапазона низкочастотных колебаний от пульсаций конкретных насосов и, одновременно, излучения колебаний во всем диапазоне звуковых частот. Все данные измерений сопоставляют и, при необходимости, нагнетательную или выкидную линию на устье дооборудуют дополнительными компенсаторами-излучателями, а свойства рабочего агента дополнительно регулируют, например, путем газирования, а также изменения вязкости и/или плотности рабочего агента вплоть до получения этого агента с неньютоновскими свойствами. Последнее может быть обеспечено, например, загущением рабочего агента, в частности воды, полиакриламидом или гипаном, или карбоксиметилцеллюлозой (КМЦ). При этом свойства отбираемой продукции тоже можно регулировать за счет изменения забойного давления и перевода работы добывающих скважин в режим дегазации продукции или режим растворенного газа.a specific range of low-frequency oscillations from pulsations of specific pumps and, simultaneously, radiation oscillations in the entire range of sound frequencies. All measurement data is compared and, if necessary, the discharge or flow line at the mouth is equipped with additional compensators-emitters, and the properties of the working agent are additionally regulated, for example, by carbonation, as well as changes in the viscosity and / or density of the working agent until this agent is obtained with non-Newtonian ones properties. The latter can be provided, for example, by thickening the working agent, in particular water, polyacrylamide or hypane, or carboxymethyl cellulose (CMC). At the same time, the properties of the selected products can also be adjusted by changing the bottomhole pressure and transferring the production wells to the degassing mode of the product or the dissolved gas mode.

Конкретный пример.Specific example.

На месторождении Москудья проводят разработку залежи в циклическом режиме. В частности на нагнетательной скважине №1272 проводят работы по выравниванию профиля приемистости по факту образования промытых пропластков и уменьшения коэффициента продуктивности в добывающей реагирующей скважине, примыкающей к нагнетательной. Осуществляют разработку в циклическом режиме, для чего периодически увеличивают давление в добывающих скважинах и снижают давление в нагнетательных скважинах, оборудованных системами с плунжерными (поршневыми) насосами. Работы проводят в целях вовлечения в разработку застойных целиков нефти и неработающих пропластков нефти. Интервал перфорации - 1470-1490 м, пластовое давление - 85 атм.The Moscoudia deposit is developing the deposit in a cyclic mode. In particular, at injection well No. 1272, work is carried out to align the injectivity profile upon the formation of washed interlayers and to reduce the productivity coefficient in the producing reactive well adjacent to the injection well. They carry out development in a cyclic mode, for which they periodically increase the pressure in production wells and reduce the pressure in injection wells equipped with systems with plunger (piston) pumps. Work is carried out in order to engage in the development of stagnant pillars of oil and non-working layers of oil. The perforation interval is 1470-1490 m, reservoir pressure is 85 atm.

Компенсируют низкочастотные колебания от насосов. На устье и в стволе нагнетательной скважины устанавливают устройства для обработки прискважинной зоны пласта. При режиме работы насоса 10 литров в секунду на газированной жидкости выходной диаметр конфузора составил 6 мм при расширительной камере диаметром 60 мм и длиной 500 мм, были компенсированы низкочастотные колебания насосов в 3 Гц и зафиксированы устойчивые звуковые колебания от 500 до 1000 Гц. В результате реализации способа профиль притока в районе нагнетательных скважин в течение 10 сут. стал выравниваться, а обводненность продукции в добывающих скважинах уменьшилась, в среднем, с 78% до 62%.Compensate for low-frequency vibrations from pumps. At the mouth and in the well of the injection well, devices are installed for processing the borehole zone of the formation. With a pump operating mode of 10 liters per second on a carbonated liquid, the output diameter of the confuser was 6 mm with an expansion chamber with a diameter of 60 mm and a length of 500 mm, low-frequency oscillations of the pumps at 3 Hz were compensated, and stable sound vibrations from 500 to 1000 Hz were recorded. As a result of the implementation of the method, the profile of the inflow in the area of injection wells for 10 days. began to level off, and water cut in production wells decreased, on average, from 78% to 62%.

Claims

A device for processing the near-wellbore zone of the formation, including a body in the form of a nozzle, having an inlet section, a confuser and an expansion chamber in which a diffuser with an internal angle of divergence of 3-4 ° is installed in the direction of flow of the injected working agent in the injection well or of selected products in the producing well side, while the device has the ability to install on the wellhead and / or as part of tubing in the perforation zone of the injection and / or production well, the internal angle is similar the confuser is 21-23 ° to the side, the outlet diameter of the confuser is configured to expire the working agent or selected products at a speed of at least 80 m / s at a pressure in the expiration zone of no higher than atmospheric and generate radiation in the sound range, and the expansion chamber is made with the possibility of accumulation in it of gas degassing of the working agent or associated gas produced products to compensate for low-frequency fluctuations from the operation of pumps of injection and / or production wells.