Ахметов.Н.Н., Әліханов М.У.
Казахский Национальный Исследовательский Технический Университет имении
К.И.Сатпаева. г.Алматы, Республика Казахстан
Nurtan91@mail.ru
Разработка погружных технических средств,
основанных на акустическом методе разглинизации пластов
Разновидностью методов, основанных на использовании
гидромеханических колебаний для освоения скважин, является акустический метод,
разработанный под руководством А.Б.Мещенского [1].
Для реализации способа создана установка УЗРС,
смонтированная на автоприцепе грузоподъемностью 4 т. В комплект установки
входят генератор тока высокой частоты ВПЧ-30/8000, щит управления и контроля,
электролебедка с силовым кабелем типа КРИТ для питания излучателей
ультразвукового снаряда, центробежный насос для водяного охлаждения
преобразователя частоты, проволочный ерш для обработки внутренней полости
фильтра, два резиновых шланга длиной по 150 м, вентилятор и электронагреватель.
Основным рабочим органом установки является
ультразвуковой снаряд. Он состоит из двух магнитострикционных излучателей,
соосно закрепленных на стальной опорной трубе. Излучатели представляют собой
полые цилиндры, набранные из плоских никелевых колец толщиной 0,1-0,2 мм.
Внешний диаметр излучателя 220 мм, внутренний 150 мм, высота активной части 250 мм. Резонансная частота питающего
тока 8 кГц. Обмотка излучателей выполнена в закрытых вертикальных пазах.
Излучатели сверху и снизу ограничены пневматическими
пакерами с резиновыми оболочками, закрепленными на опорной трубе. Между
излучателями и трубой имеется полость шириной 30 мм. Участок трубы между
пакерами перфорирован отверстиями диаметром 18 мм. Общая длина снаряда 1500
мм, внешний диаметр (излучатели и пакеры) - 240 мм. Длина рабочей части 750
мм.
При испытаниях установка дала положительные
результаты.
Однако установка имеет высокую стоимость, значительную массу и поперечные
размеры, что ограничивает ее область применения.
Скважинные ультразвуковые аппараты, создающие
акустические колебания под действием струи высокой скорости просты по конструкции, дешевы, компактны, позволяют
совместить обработку акустическими колебаниями с промывкой. Однако они
маломощны и способны создавать амплитуду давления всего до 0,01Мпа, что в ряде
случаев достаточно для разглинизации фильтра, но недостаточно для декольметаци и прифильтровой зоны пласта.
Одной из новых разработок, использующих импульсы
давления жидкости в качестве энергии разрушения кольматанта является
гидравлический генератор импульсов давления (ГИДГ-1), разработанный И.И.
Толокновым и др. Принцип действия основан на выхлопе в призабойную зону порции
жидкости под высоким давлением с образованием и схлопыванием вакуумной полости.
Генератор предназначен для освоения и восстановления
гидрогеологических и нефтяных скважин. Привод генератора осуществляется буровыми
насосами, оборудованными бустерами или компрессорами высокого давления, а в
качестве рабочей жидкости может служить вода, воздух или двухфазная жидкость.
Гидроимпульсы высокого давления получают посредством продавлива- ния резинового
шара через седло клапана.
Преимуществами
ГИДГ-1 являются возможность его применения с предварительным насыщением
рабочего агента углеводородным газом, двуокисью углерода, азотом или дымными
газами с последующей закачкой вместе с раствором соляной кислоты или ПАВ, что
позволяет увеличить эффективность воздействия на кольматант буровой скважины.
К недостаткам данного способа можно отнести необходимость применения
высокоэнергоемкого оборудования и труб, обеспечивающих свободное прохождение
резиновых шаров и выдерживающих высокое давление.
Освоение скважин при помощи струйных аппаратов
частично устраняет недостатки, присущие способам, перечисленным выше за счет
применения в качестве привода водоструйного насоса серийных буровых насосов
серии НБ-3 и НБ-4, исследования, которые проводили С.Л. Драхлис и В.В, Беретов,
показали положительное воздействие жидкости, создаваемое работой поршневого
насоса, на процесс разрушения и удаления кольматанта из призабойной зоны скважины.
Положительными факторами, проявляющимися при использовании
струйных насосов, являются совмещение окончания бурения скважины с началом
процесса ее освоения, а также обработка пласта в режиме репрессии пласта и его
резкой разгрузки, сочетающаяся с колебаниями давления жидкости, вызываемыми
неравномерностью подачи бурового насоса.
К недостаткам данного способа можно отнести
необходимость освоения пласта через фильтр, что снижает эффект очистки за счет
увеличения сопротивлений, а также ограничений по глубине применения (не более
90 м), обусловленных напорными характеристиками водоструйных насосов.
Проведенный анализ методов и средств разглинизации
водоносных пластов позволяет сделать следующие выводы:
1
Наиболее перспективными для декольматации водоносных пластов и фильтров
буровых скважин является гидровибрационный метод, обеспечивающий создание
знакопеременных давлений на объекты и сжатые сроки разглинизации.
2
Существующие устройства для гидровибрационной декольматации либо не обеспечивают эффективную работу
при глубине скважин свыше 200 м (привод рабочего органа расположен на
поверхности), либо сложны по конструкции
и обладают достаточно большими габаритами (погружные вибраторы).
3
Создание малогабаритных рабочих погружных органов для гидровибрационнойразглинизации
глубокозалегающих водоносных пластов (до 500 м), обладающих достаточной
мощностью и малыми поперечными размерами, является актуальной проблемой,
ждущей своего решения.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Ратов
Б.Т Гидровибрационное освоение
флюидосодержащих пластов при строительстве скважин.- Алматы :КазНТУ.2015. - 124с.
2.
Патент
№22299 Республика
Казахстан. Пневматические устройства для вибрационной разглинизации
продуктивных пластов в скважинах большого диаметра. Исраилов К,С., Ахнуров М.А. и.др. 2010. – 1с.