[go: up one dir, main page]

RU2318982C1 - All-purpose impulse electrohydraulic percussion means for well treatment - Google Patents

All-purpose impulse electrohydraulic percussion means for well treatment Download PDF

Info

Publication number
RU2318982C1
RU2318982C1 RU2006124953/03A RU2006124953A RU2318982C1 RU 2318982 C1 RU2318982 C1 RU 2318982C1 RU 2006124953/03 A RU2006124953/03 A RU 2006124953/03A RU 2006124953 A RU2006124953 A RU 2006124953A RU 2318982 C1 RU2318982 C1 RU 2318982C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
walls
shell
electrodes
voltage cable
wells
Prior art date
Application number
RU2006124953/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Федор Федорович Пащенко
Владимир Викторович Торшин
Леонид Ефимович Круковский
Original Assignee
Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН filed Critical Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН
Priority to RU2006124953/03A priority Critical patent/RU2318982C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2318982C1 publication Critical patent/RU2318982C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Abstract

FIELD: oil production, particularly equipment for hydroimpulsive reservoir treatment for reservoir productivity increase, for fresh and mineral water production, for well cleaning of foreign articles.
SUBSTANCE: device comprises body made as shell with cylindrical walls and bottom. Working chambers are formed as two side cells made in side outer walls of the shell and symmetrically arranged from both sides thereof, and as one central cell located in central part of outer bottom surface. Electrode pairs are installed in the cells. The electrodes are spaced one from another and linked to lower high-voltage cable ends. Driving unit is made as high-voltage pulse source provided with switchboard for selectively high-voltage pulse supply. Upper high-voltage cable ends are linked to the switchboard. Cell made in shell bottom surface is communicated with ones made in side walls via through channels for free fluid flow.
EFFECT: simplified structure, extended usage range, increased force to be applied to well wall and improved operational reliability.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике гидроимпульсного воздействия на пласты в скважинах, применяемой с целью повышения продуктивности пластов в нефтегазодобывающей промышленности, при разработке пресных и минеральных вод и может быть применено, в частности, при очистке скважин от застрявших в них предметов.The invention relates to techniques for hydroimpulse effects on reservoirs in wells, used to increase reservoir productivity in the oil and gas industry, in the development of fresh and mineral waters and can be used, in particular, when cleaning wells from objects stuck in them.

Известен импульсный гидравлический ударник для скважин, предназначенный для воздействия гидравлическими ударами на стенки скважин и содержащий корпус, рабочие камеры, заполненные жидкостью, в которых выполнены окна, и приводной узел. См., например, патент РФ №2184207 МПК Е21В 28/00 «Скважинный импульсный источник для воздействия на стенки скважин», опубл. 27.06.2002 г., в Б.И. №18.Known pulsed hydraulic hammer for wells, designed to impact by hydraulic shocks on the walls of the wells and containing a housing, working chambers filled with liquid, in which the windows are made, and the drive unit. See, for example, RF patent No. 2184207 IPC Е21В 28/00 "Downhole pulse source for impact on the walls of the wells", publ. 06/27/2002, in B.I. Number 18.

Гидравлическое давление в нем происходит благодаря использованию шариковых затворных устройств, которые по сигналам оператора воздействуют на газ, имеющийся в рабочих камерах. В результате взаимодействия газа с окружающей ударник жидкостью возникает ударная гидравлическая волна, приходящаяся на стенки скважины.The hydraulic pressure in it is due to the use of ball shutter devices, which, according to the operator’s signals, act on the gas available in the working chambers. As a result of the interaction of the gas with the surrounding fluid, a shock hydraulic wave arises on the walls of the well.

Недостаток известного импульсного ударника заключается в том, что для повторного воздействия на стенки скважины его необходимо поднимать и снова заряжать газом. Кроме того он имеет сложную конструкцию и не надежен в работе.A disadvantage of the known impulse impactor is that for repeated exposure to the walls of the well, it must be lifted and recharged with gas. In addition, it has a complex structure and is not reliable in operation.

Наиболее близким и принятым за прототип является импульсный гидравлический ударник для воздействия на стенки скважины, содержащий корпус, рабочие камеры, заполненные жидкостью, в которых выполнены окна, и приводной узел. См., например, патент РФ №2151265, МПК Е21В 28/00 «Устройство для создания гидравлических импульсов давления в скважине», опубл. 20.06.2000 г. в Б.И.№17.The closest and adopted as a prototype is a pulsed hydraulic hammer for impact on the walls of the well, comprising a housing, working chambers filled with liquid, in which the windows are made, and a drive unit. See, for example, RF patent No. 2151265, IPC E21B 28/00 “Device for creating hydraulic pressure pulses in a well”, publ. 06/20/2000 in B.I.

Работа устройства происходит за счет подачи рабочей жидкости с поверхности, поток которой прерывается специальной заслонкой.The operation of the device occurs due to the supply of working fluid from the surface, the flow of which is interrupted by a special valve.

Недостаток известного импульсного гидравлического ударника заключается в том, что для его работы необходимо подавать рабочую жидкость с поверхности. Кроме того, само устройство достаточно сложно в изготовлении и развивает относительно небольшие давления. А благодаря большому числу трущихся между собой деталей он не надежен в эксплуатации.A disadvantage of the known pulsed hydraulic hammer is that for its operation it is necessary to supply the working fluid from the surface. In addition, the device itself is quite difficult to manufacture and develops relatively small pressures. And thanks to the large number of parts rubbing together, it is not reliable in operation.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, расширение диапазона применения, повышение силы воздействия на стенки скважин и повышение надежности работы.The objective of the invention is to simplify the design, expand the range of applications, increase the force acting on the walls of the wells and increase the reliability.

Указанная задача решается за счет того, что в универсальном импульсном электрогидравлическом ударнике для скважин, содержащем корпус, рабочие камеры, заполненные жидкостью, в которых выполнены окна и приводной узел, согласно изобретению корпус выполнен в виде гильзы с цилиндрическими стенками и днищем, рабочие камеры представляют собой лунки, две из которых выполнены симметрично с двух сторон в наружных стенках гильзы, и третью лунку, выполненную в центральной части внешней поверхности днища, в лунках установлены пары электродов, разделенные промежутком и подключенные к нижним концам высоковольтного кабеля, а приводной узел представляет собой источник высоковольтных импульсов с коммутатором, обеспечивающим очередность подачи высоковольтных импульсов, к которому подключены верхние концы высоковольтного кабеля.This problem is solved due to the fact that in a universal pulsed electro-hydraulic hammer for wells containing a housing, working chambers filled with liquid, in which windows and a drive unit are made, according to the invention, the housing is made in the form of a sleeve with cylindrical walls and a bottom, the working chambers are holes, two of which are made symmetrically on both sides in the outer walls of the liner, and the third hole, made in the Central part of the outer surface of the bottom, pairs of electrodes are installed in the holes, section lennye gap and connected to the lower ends of the high-voltage cable and the drive unit is a source of high voltage pulses to the switch that provides the sequence of supplying high voltage pulses to which are connected the upper ends of the high-voltage cable.

В варианте технического решения лунка внешней поверхности днища соединена с лунками, выполненными в наружных стенках гильзы, сквозными каналами для свободного протока жидкости.In a variant of the technical solution, the hole on the outer surface of the bottom is connected to the holes made in the outer walls of the sleeve through channels for free flow of fluid.

Универсальный импульсный электрогидравлический ударник для скважин иллюстрируется фиг.1-3.Universal pulsed electro-hydraulic hammer for wells is illustrated in Fig.1-3.

На фиг.1 показан ударник в продольном разрезе.Figure 1 shows a hammer in longitudinal section.

На фиг.2 изображена принципиальная схема пульта управления.Figure 2 shows a schematic diagram of a control panel.

На фиг.3 представлена принципиальная схема включения пар электродов.Figure 3 presents a schematic diagram of the inclusion of pairs of electrodes.

Универсальный импульсный электрогидравлический ударник для скважин устроен следующим образом. Корпус ударника выполнен в виде гильзы с толстыми цилиндрическими стенками 1 (фиг.1) и массивным днищем 2. Верхняя часть корпуса снабжена наружной резьбой 3 для соединения, с колонной труб (не показана). В стенках гильзы снаружи выполнены две рабочие камеры 4, 5, которые представляют собой сферические лунки. Лунки 4 и 5 расположены симметрично с двух сторон. В центральной части внешней поверхности днища 2 выполнена третья сферическая лунка 6. Внешняя поверхность всех лунок имеет изоляционный слой, соответственно 7, 8 и 9, выполненный из металлокерамики или эластомерного материала, например из полиуретана или резины.Universal pulsed electro-hydraulic hammer for wells is arranged as follows. The body of the hammer is made in the form of a sleeve with thick cylindrical walls 1 (Fig. 1) and a massive bottom 2. The upper part of the body is equipped with an external thread 3 for connection with a pipe string (not shown). Two working chambers 4, 5, which are spherical dimples, are made outside the walls of the sleeve. Wells 4 and 5 are located symmetrically on both sides. In the central part of the outer surface of the bottom 2, a third spherical hole 6 is made. The outer surface of all holes has an insulating layer of 7, 8, and 9, respectively, made of cermet or an elastomeric material, for example, polyurethane or rubber.

В варианте технического решения лунка днища 6 соединена с боковыми лунками 4 и 5 сквозными каналами 10 и 11 для свободного протока жидкости.In a variant of the technical solution, the bottom hole 6 is connected to the side holes 4 and 5 through channels 10 and 11 for free flow of fluid.

В лунках установлены пары электродов, соответственно 12, 13 и 14, представляющие собой толстые стальные штыри, разделенные промежутками (не обозначены). Электроды подключены к нижним концам высоковольтного кабеля 15, при этом один из электродов каждой пары может быть соединен с одной и той же жилой многожильного кабеля. Верхние концы высоковольтного кабеля 15 подключены к источнику высоковольтных импульсов 16 (фиг.2, 3), выполняющего функции приводного узла. Источник высоковольтных импульсов 16 соединен с внешним источником переменного тока и содержит коммутатор (не обозначен), обеспечивающий очередность подачи высоковольтных импульсов. При выборе пары электродов, которые должны получить импульс(ы) высокого напряжения, в коммутаторе имеются кнопки 17, 18, 19 и 20. При включении кнопок 17-19 происходит включение соответствующих коммутирующих элементов 21, 22 и 23. подготавливающих выбранные пары электродов к подаче высокого напряжения. При нажатии кнопки 20 включается силовой контакт 24, соединяющий электроды с генератором высоковольтных импульсов.A pair of electrodes 12, 13 and 14, respectively, are installed in the wells, which are thick steel pins separated by gaps (not marked). The electrodes are connected to the lower ends of the high voltage cable 15, while one of the electrodes of each pair can be connected to the same core multicore cable. The upper ends of the high-voltage cable 15 are connected to a source of high-voltage pulses 16 (Fig.2, 3), which acts as a drive unit. The source of high-voltage pulses 16 is connected to an external source of alternating current and contains a switch (not indicated), which ensures the sequence of supply of high-voltage pulses. When you select a pair of electrodes that should receive a high voltage pulse (s), the switch has buttons 17, 18, 19 and 20. When you turn on the buttons 17-19, the corresponding switching elements 21, 22 and 23 are turned on, preparing the selected pair of electrodes for feeding high voltage. When the button 20 is pressed, the power contact 24 is connected, connecting the electrodes to the high-voltage pulse generator.

Универсальный импульсный электрогидравлический ударник для скважин действует следующим образом. После опускания ударника на требуемую глубину лунки 4-6 заполняются жидкостью, которая всегда имеется в скважинах. Оператор с помощью кнопок 17-19 выбирает пару(ы) электродов, на которые должен(ны) поступать высоковольтные импульсы напряжения. Момент подачи импульсов на электроды определяется нажатием кнопки 20. При этом на выбранные электроды поступают импульсы высокого напряжения (порядка 40-80 кВ) и происходит пробой межэлектродных промежутков, окруженных жидкостью. Возникает электрогидравлический удар, энергия которого оценивается в 10-20 кДж и более, что эквивалентно взрыву 0,834-1,7 г и более тринитротолуола. Сферические поверхности 7-9 формируют кумулятивный эффект, направляя энергию удара либо в стороны (лунки 4 и 5) либо вниз (лунка 6). Жидкость воздействует на стенки скважины, смывая образовавшиеся наслоения. Гидроудар от нижних электродов 14 воздействует на пласт, способствуя повышению дебета жидкого сырья.Universal pulse electro-hydraulic hammer for wells operates as follows. After lowering the drummer to the required depth, the wells 4-6 are filled with the fluid that is always present in the wells. Using the buttons 17-19, the operator selects the pair (s) of electrodes to which high-voltage voltage pulses are to be supplied. The moment of applying pulses to the electrodes is determined by pressing the button 20. At the same time, high voltage pulses (of the order of 40-80 kV) are applied to the selected electrodes and breakdown of the interelectrode gaps surrounded by the liquid occurs. An electrohydraulic shock occurs, the energy of which is estimated at 10-20 kJ or more, which is equivalent to an explosion of 0.834-1.7 g or more of trinitrotoluene. The spherical surfaces 7-9 form a cumulative effect, directing the impact energy either to the sides (holes 4 and 5) or down (hole 6). The fluid acts on the walls of the well, washing away the resulting deposits. Water hammer from the lower electrodes 14 acts on the reservoir, helping to increase the debit of liquid raw materials.

Практика показывает, что сила воздействия на стенки скважины такова, что для полной их очистки достаточно будет одного, двух импульсов. Между импульсами необходимо создавать небольшую выдержку времени с расчетом на то, что жидкость, всегда находящаяся на глубине любой скважины, снова заполнит межэлектродное пространство.Practice shows that the force acting on the walls of the well is such that for their complete cleaning one, two pulses will be sufficient. Between the pulses, it is necessary to create a short time delay with the expectation that the fluid, always located at the depth of any well, will again fill the interelectrode space.

Предлагаемый импульсный электрогидравлический ударник имеет простую конструкцию, обладает высокой прочностью и надежностью. Его применение позволяет снизить затраты на проведение работ по очистке скважин, повысить эффективность гидроимпульсного воздействия на пласт и значительно сократить сроки проведения работ. Универсальность ударника определяется тем, что с его помощью можно в широких пределах регулировать силу воздействия на стенки и по желанию оператора направлять энергию удара в разные стороны.The proposed pulsed electro-hydraulic impactor has a simple design, has high strength and reliability. Its use allows to reduce the cost of carrying out work on cleaning wells, to increase the efficiency of hydroimpulse effects on the formation and significantly reduce the time of work. The versatility of the impactor is determined by the fact that with its help it is possible to widely control the force acting on the walls and, at the request of the operator, direct the impact energy in different directions.

Ударник также может быть полезен при высвобождении заклиненных при бурении скважин инструментов.An impactor can also be useful in releasing tools stuck during drilling.

Claims (2)

1. Универсальный импульсный электрогидравлический ударник для скважин, содержащий корпус, рабочие камеры, заполненные жидкостью, в которых выполнены окна, и приводной узел, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде гильзы с цилиндрическими стенками и днищем, рабочие камеры представляют собой лунки, две из которых выполнены симметрично с двух сторон в наружных стенках гильзы, а третья лунка выполнена в центральной части внешней поверхности днища, в лунках установлены пары электродов, разделенные промежутком и подключенные к нижним концам высоковольтного кабеля, а приводной узел представляет собой источник высоковольтных импульсов с коммутатором, обеспечивающим очередность подачи высоковольтных импульсов, к которому подключены верхние концы высоковольтного кабеля.1. A universal pulsed electro-hydraulic hammer for wells, comprising a housing, working chambers filled with liquid, in which windows are made, and a drive unit, characterized in that the housing is made in the form of a sleeve with cylindrical walls and a bottom, working chambers are holes, two of which are made symmetrically on both sides in the outer walls of the sleeve, and the third hole is made in the Central part of the outer surface of the bottom, in the holes there are pairs of electrodes, separated by a gap and connected to the lower ends s high-voltage cable and the drive unit is a source of high voltage pulses to the switch that provides the sequence of supplying high voltage pulses to which are connected the upper ends of the high-voltage cable. 2. Универсальный импульсный электрогидравлический ударник по п.1, отличающийся тем, что лунка на внешней поверхности днища соединена с лунками, выполненными в наружных стенках гильзы, сквозными каналами для свободного протока жидкости.2. The universal pulsed electro-hydraulic hammer according to claim 1, characterized in that the hole on the outer surface of the bottom is connected to the holes made in the outer walls of the liner through channels for free flow of fluid.
RU2006124953/03A 2006-07-11 2006-07-11 All-purpose impulse electrohydraulic percussion means for well treatment RU2318982C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006124953/03A RU2318982C1 (en) 2006-07-11 2006-07-11 All-purpose impulse electrohydraulic percussion means for well treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006124953/03A RU2318982C1 (en) 2006-07-11 2006-07-11 All-purpose impulse electrohydraulic percussion means for well treatment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2318982C1 true RU2318982C1 (en) 2008-03-10

Family

ID=39280955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006124953/03A RU2318982C1 (en) 2006-07-11 2006-07-11 All-purpose impulse electrohydraulic percussion means for well treatment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2318982C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541247C2 (en) * 2013-05-13 2015-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" Deep anode bed recovery method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1528961A1 (en) * 1987-11-23 1989-12-15 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Bottom-hole generator of hydroelectric effect
SU1536065A1 (en) * 1987-11-23 1990-01-15 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Bottom-hole generator of electrohydraulic effect
SU1135241A1 (en) * 1982-08-10 1992-01-07 Государственный Макеевский Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности Method and apparatus for electric hydraulic effect on rock mass
SU1475235A1 (en) * 1987-01-13 1992-01-07 Государственный Макеевский Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности Device for electric hydraulic breaking down of rock mass
WO1997033070A2 (en) * 1996-03-05 1997-09-12 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Downhole flow stimulation in a natural gas well
RU2090747C1 (en) * 1992-11-10 1997-09-20 Акционерное общество открытого типа "Ноябрьскнефтегазгеофизика" Method of hydraulic-pulsed treatment of oil and gas wells and device for its embodiment
RU2185506C2 (en) * 2000-08-16 2002-07-20 Дочернее общество с ограниченной ответственностью Буровая компания "Бургаз" ОАО "Газпром" Electrohydropulsing downhole device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1135241A1 (en) * 1982-08-10 1992-01-07 Государственный Макеевский Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности Method and apparatus for electric hydraulic effect on rock mass
SU1475235A1 (en) * 1987-01-13 1992-01-07 Государственный Макеевский Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности Device for electric hydraulic breaking down of rock mass
SU1528961A1 (en) * 1987-11-23 1989-12-15 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Bottom-hole generator of hydroelectric effect
SU1536065A1 (en) * 1987-11-23 1990-01-15 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Bottom-hole generator of electrohydraulic effect
RU2090747C1 (en) * 1992-11-10 1997-09-20 Акционерное общество открытого типа "Ноябрьскнефтегазгеофизика" Method of hydraulic-pulsed treatment of oil and gas wells and device for its embodiment
WO1997033070A2 (en) * 1996-03-05 1997-09-12 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Downhole flow stimulation in a natural gas well
RU2185506C2 (en) * 2000-08-16 2002-07-20 Дочернее общество с ограниченной ответственностью Буровая компания "Бургаз" ОАО "Газпром" Electrohydropulsing downhole device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541247C2 (en) * 2013-05-13 2015-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" Deep anode bed recovery method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109577864B (en) Electrode drill bit for coiled tubing high-voltage electric pulse-mechanical composite drilling
CN202596572U (en) Well drilling rod and pulse plasma drilling machine system
CN111119739B (en) A high-voltage electric pulse drill bit and rock breaking experimental device
US3960082A (en) Down-the-hole device for breaking rock, concrete and reinforced concrete by pulsewize high liquid pressure
EA010696B1 (en) System and method for drilling a borehole
CN206545484U (en) A kind of high-voltage pulse power hammer drilling tool
RU82764U1 (en) PULSE DRILLING TIP
RU2353508C2 (en) Hammering device, controlled with pressure fluid
MX2015002544A (en) Pressurised fluid flow system including multiple working chambers for a down-the-hole hammer drill and normal- and reverse-circulation down-the-hole hammer drills comprising said system.
CN106703685A (en) High-voltage pulse power hammer drilling tool
RU2318982C1 (en) All-purpose impulse electrohydraulic percussion means for well treatment
CN103821452B (en) A kind of frequency low-amplitude axial impact device
CN201031614Y (en) Hydraulic impacter for well drilling
CN116927711A (en) Multi-state all-electric underground cleaning plugging nipple
JP5244812B2 (en) Pulse generator, mechanical pulse generating method, rock drill and rock rig equipped with such a pulse generator
CN115874917A (en) Reverse Impact Hydraulic DTH Hammer
EP0981679B1 (en) Process for stimulation of oil wells
RU2448230C1 (en) Hydraulic impact device
RU2444606C1 (en) Drilling bit
CN109944576B (en) Electric pulse enhanced pulsating hydraulic fracturing device and application method thereof
RU2067154C1 (en) Device for shock-wave stimulation of hydrocarbon-containing formation (versions)
RU2209945C1 (en) Method of stimulation of hydrocarbon pool in its development and device for method embodiment
RU2703553C1 (en) Depression-repression assembly for well completion and repair in difficult conditions
CN103195386A (en) Downhole double-wave low-frequency high-power hydraulic vibrator
RU2776543C1 (en) System for oriented point loading and rupture of borehole walls without blasting

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160712