УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ ІМПУЛЬСНО-ХВИЛЬОВОЇ ДІЇ НА НАФТОГАЗОНОСНІ ПЛАСТИ :

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету і задачі дослідження, наведено наукову новизну та практичну цінність отриманих результатів.

У першому розділі проаналізовано сучасний стан методів і засобів підвищення продуктивності нафтогазових свердловин в цілому та пристроїв імпульсно-хвильової дії на пласт зокрема. Запропоновано класифікацію методів та засобів підвищення продуктивності свердловин.

Великий внесок у вивчення даного питання зробили як українські, так і закордонні вчені: Яремійчук Р.С., Тарко Я.Б., Климишин Я.Д., Бажалук Я.М., Драганчук О.Т., Кічігін А.Ф., Єгер Д.О., Карпаш О.М., Диблєнко В.П., Камалов Р.Н., Гадієв С.М., Сургучов М.Л., Кузнєцов О.Л., Сімкін Е.М. та інші.

Потужні наземні джерела пружних коливань, якими є віброплатформи, генерують коливання низьких частот (до 10 Гц) з довжиною хвилі, що є набагато більшою від розмірів віброплатформ. Проте для одержання інтенсивності 0,1 Вт/см² на глибині 1000 м необхідно мати джерело пружних коливань на поверхні з інтенсивністю випромінювання 1кВт/м² · 10⁶. Створення таких інтенсивностей у пластовому середовищі є складним технічним завданням.

Методи імпульсно-хвильового впливу на пласти з допомогою глибинних генераторів різної конструкції, які встановлюються у свердловинному середовищі в зоні продуктивного пласта, є більш ефективними у зв'язку із можливістю створення пружних коливань більшої інтенсивності безпосередньо на вході у пласт без спотворення форми коливань під час проходження їх у трубних колонах.

Незважаючи на позитивні результати, отримані при використанні вище наведених методів та обладнання виявилося багато невирішених питань:

1)   невелика потужність і довговічність роботи глибинних генераторів;

2)   низький ККД генераторів;

3)   відсутність генератора з необхідними частотними характеристиками для різночастотного впливу на привибійну і між свердловинну зони пласта;

4)   складність виготовлення генераторів та незручності в користуванні ними;

5)   недовговічність генераторів при роботі з рідинами, які містять абразивні забруднювачі;

6)   неможливість роботи одного генератора як в рідинному так і в газовому середовищі.

Тому увагу було зосереджено на вирішенні таких питань:

1)   підвищення коефіцієнта корисної дії генератора при передачі енергії та створенні коливань;

2)   використання в якості енергоносія як рідини так і газу для створення широкосмугових акустичних коливань на вибої свердловини.

Проведений аналіз дозволив обґрунтувати та сформулювати задачі і напрямки теоретичних та експериментальних досліджень.

У другому розділі наведено результати теоретичних досліджень щодо удосконалення гідравлічного генератора імпульсно-хвильової дії на нафтогазоносний пласт. Для створення або удосконалення пристроїв, які використовують енергію потоку (електричну, пневматичну, гідравлічну, механічну тощо), щоб створити імпульсно-хвильові коливання в свердловині, необхідно вибрати джерело енергії та спосіб її передачі. Серед існуючого обладнання на свердловині найбільш придатною виявилася передача енергії гідравлічним шляхом, оскільки двигуни, що приводять в дію насоси, маючи достатню потужність, можуть служити її джерелом. Після дослідження причин зниження продуктивності свердловин обґрунтовано розроблення нової конструкції гідравлічного генератора імпульсно-хвильової дії клапанного типу, принципова схема якого наведена на рисунку 1.

Гідравлічний генератор імпульсно-хвильової дії складається з клапанної коробки 1, яка виконана у вигляді циліндричної втулки з каналом 2 прямокутного перерізу. Всередині каналу 2 на вісі 3 встановлений шатун 4 з перекидним клапаном 5. Вісь 3 закріплена на двох протилежних стінках клапанної коробки 1. Шатун 4 та перекидний клапан 5 з’єднані між собою за допомогою рухомої вісі 6. Загострена частина перекидного клапану 5 направлена проти потоку рідини (газу), а загострена частина шатуна 4 – вздовж. Шатун 4 має можливість коливатися на вісі 3 до упору в обидва боки. На двох стінках клапанної коробки 1, перпендикулярних до напряму коливного руху шатуна 4 з перекидним клапаном 5, встановлено три пари магнітів 7, 8, 9. Можливий варіант, коли клапанна коробка 1 виконана видовженою, заглушеною вкінці і має бокові щілини для виходу за її межі потоків рідини (газу). Перекидний клапан 5 з шатуном 4 розділяють канал 2 на три ізольовані одна від одної порожнини 10, 11, 12 змінного поперечного перерізу, розташовані по різні боки від шатуна 4 та перекидного клапану 5. В положенні шатуна 4 та перекидного клапану 5, коли їхні центральні осі співпадають з віссю основного каналу 2, всі три порожнини 10, 11, 12, утворені стінками клапанної коробки 1 і шатуном 4 з перекидним клапаном 5, з’єднуються в єдиний канал 2. Напрям руху потоку рідини (газу) через пристрій показано стрілками.