UA66622A - Pulse source of elastic vibrations - Google Patents

Abstract

The pulse source of elastic vibrations has a pipe housing, electrolizer with electrodes and explosion chamber with spark-plug; electrodes, those are arranged as a pack of conical washers installed in cascade one over another, with axial gap with respect to the pipe housing; its inner surface is insulated from the pack of conical washers; current-insulating insertions, back valve, current conductor, as a rod with insulated outer surface, this is connected to the lower electrode. The conical washers of the electrodes are installed with the smaller bases upwards, and on the smaller bases of the washers there are arranged sector cuts with diameter larger than the diameter of the current-insulating insertions.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід, що пропонується, відноситься до нафтової промисловості, зокрема до пристроїв для створення 2 імпульсних пружних коливань під час геофізичних досліджень, сейсморозвідувальних робіт, інтенсифікації процесів відновлення експлуатаційних характеристик свердловин.The proposed invention relates to the oil industry, in particular to devices for creating 2-pulse elastic oscillations during geophysical research, seismic survey work, and intensification of well recovery processes.

Відомий пристрій для впливу на привибійну зону свердловини у вигляді електролітичного генератора гідродинамічних імпульсів, який містить електролізер, виконаний у вигляді коаксіально розміщених циліндричних електродів, розділених між собою струмонепровідною діафрагмою, вибухову камеру з ініціатором запалювання 70 (А. с. СРСР Ме977712, опубл. 1982р., бюл. Мо44).A well-known device for impacting the near-cut zone of a well in the form of an electrolytic generator of hydrodynamic pulses, which contains an electrolyzer, made in the form of coaxially placed cylindrical electrodes, separated from each other by a non-current-conducting diaphragm, an explosive chamber with an ignition initiator 70 (AS USSR Me977712, publ. 1982 ., Bull. Mo44).

Недоліком цього пристрою є складність конструкції, що ускладнює технологію застосування і обмежує експлуатаційні можливості.The disadvantage of this device is the complexity of the design, which complicates the application technology and limits operational possibilities.

Найбільш близьким за технічною суттю до пристрою, що заявляється, є свердловинний електролітичний генератор імпульсів, у якому електроди виконано у вигляді пакета конічних шайб, встановлених каскадом одна 19 над одною розширеною частиною догори із аксіальним зазором до трубчатого корпуса, внутрішня поверхня якого ізольована від усього пакета шайб, а у центральний отвір електродів встановлено струмопровід у вигляді стержня з ізольованою зовнішньою поверхнею (Патент України Мо54532, МПК" Е21843/00, 37/00, 3/08, опубл. 17.03.2003р., бюл. Мо3).The closest in technical essence to the claimed device is a borehole electrolytic pulse generator, in which the electrodes are made in the form of a package of conical washers, installed in a cascade one 19 above one expanded part upwards with an axial gap to the tubular body, the inner surface of which is isolated from the entire package washers, and a current conductor in the form of a rod with an insulated outer surface is installed in the central hole of the electrodes (Patent of Ukraine Mo54532, MPK" E21843/00, 37/00, 3/08, publ. 03/17/2003, Bull. Mo3).

Недоліком пристрою є відсутність циркуляції електроліту у процесі електролізу, що суттєво зменшує продуктивність процесу отримання електролізних газів.The disadvantage of the device is the lack of circulation of the electrolyte during the electrolysis process, which significantly reduces the productivity of the process of obtaining electrolysis gases.

В основу винаходу поставлено завдання за рахунок виконання і розміщення елементів пристрою забезпечити можливість циркуляції електроліту з метою покращання умов електролізу і збільшення утворення газів.The basis of the invention is the task of ensuring the possibility of electrolyte circulation in order to improve the conditions of electrolysis and increase the formation of gases due to the implementation and placement of the device elements.

Поставлене завдання досягається тим, що в імпульсному джерелі пружних коливань, що включає трубчатий корпус, електролізер з електродами і вибухову камеру з свічкою запалювання, електроди, виконані у вигляді 79 пакета конічних шайб, встановлених каскадом одна над одною з аксіальним зазором до трубчатого корпуса, «ф внутрішня поверхня якого ізольована від пакета конічних шайб, струмонепровідні проставки, зворотний клапан, струмопровід у вигляді стержня з ізольованою зовнішньою поверхнею, що приєднаний до нижнього електрода згідно з винаходом, конічні шайби електродів встановлено меншими основами догори, а на менших основах шайб виконано секторні прорізи, діаметр яких більший, ніж діаметр струмонепровідних проставок. смThe task is achieved by the fact that in the pulse source of elastic oscillations, which includes a tubular body, an electrolyzer with electrodes and an explosive chamber with a spark plug, the electrodes are made in the form of 79 packages of conical washers, installed in a cascade one above the other with an axial gap to the tubular body, " ф, the inner surface of which is isolated from the package of conical washers, non-current-conducting spacers, a non-return valve, a current conduit in the form of a rod with an insulated outer surface, which is connected to the lower electrode according to the invention, the conical washers of the electrodes are installed with smaller bases upwards, and sector slots are made on the smaller bases of the washers , the diameter of which is larger than the diameter of non-conductive spacers. see

Суттєвими відмінними ознаками імпульсного джерела пружних коливань є те, що конічні шайби електродів.Д- СМ встановлено меншими основами догори, а на менших основах шайб виконано секторні прорізи, діаметр яких більший, ніж діаметр струмонепровідних проставок. ї-оSignificant distinguishing features of the pulse source of elastic oscillations are that the conical washers of the D-SM electrodes are installed with the smaller bases up, and the smaller bases of the washers have sector slots, the diameter of which is larger than the diameter of non-conductive spacers. oh

Встановлення конічних шайб електродів меншими основами догори і виконання на менших основах (Се) секторних прорізів, діаметр яких більший, ніж діаметр струмонепровідних проставок забезпечує можливість виходу утворених газів по центру пристрою, а рух газу догори забезпечує у свою чергу можливість циркуляції ї-о електроліту за рахунок його підсмоктування газами з аксіального зазору між пакетом конічних шайб і трубчатим корпусом, внутрішня поверхня якого ізольована від пакета конічних шайб.Installation of conical washers of the electrodes with the smaller bases upwards and the execution of sector slots on the smaller bases (Ce), the diameter of which is larger than the diameter of the non-conductive spacers, ensures the possibility of exiting the formed gases through the center of the device, and the movement of gas upwards, in turn, ensures the possibility of circulation of the electrolyte through due to its suction by gases from the axial gap between the package of conical washers and the tubular body, the inner surface of which is isolated from the package of conical washers.

На кресленні показано поздовжній переріз імпульсного джерела пружних коливань. « й Імпульсне джерело пружних коливань містить трубчатий корпус 1, внутрішня поверхня якого покрита -о струмонепровідним матеріалом 2. Всередині трубчатого корпуса 1 встановлено електроди 3, між якими с розміщено струмонепровідні проставки 4. Електроди З встановлено у вигляді пакета шайб каскадом одна над :з» одною меншими основами догори. На менших основах шайб-електродів З виконано секторні прорізи 5, діаметр яких більший ніж діаметр струмонепровідних проставок 4. У центральному отворі шайб-електродів З встановлено струмопровід б з ізольованою зовнішньою поверхнею, який електрично приєднано до нижнього б» 395 електрода 7. Верхній електрод 8 пакета конічних шайб З за допомогою металевого патрубка 9 приєднано до корпуса 1. Над електродною камерою у корпусі 1 розміщено вибухову камеру 10 з свічкою запалювання 11. У (о) стінках вибухової камери 10 виконано радіальні канали 12 для сполучення з затрубним простором свердловини. б» Гази з електролізера у вибухову камеру 10 поступають через зворотний клапан 13. Струм до пристрою підводять електричним кабелем 14. У верхній частині корпуса 1 виконано патрубок 15 для приєднання до колони ко 50 насосно-компресорних труб (НКТ) (умовно не показано).The drawing shows a longitudinal section of a pulse source of elastic oscillations. The pulsed source of elastic oscillations contains a tubular housing 1, the inner surface of which is covered with a non-conductive material 2. Inside the tubular housing 1, electrodes 3 are installed, between which non-conductive spacers 4 are placed. one of the smaller bases up. Sector slots 5 are made on the smaller bases of the electrode washers Z, the diameter of which is larger than the diameter of the non-conducting spacers 4. In the central hole of the electrode washers Z, a current conductor b with an insulated outer surface is installed, which is electrically connected to the lower electrode b" 395 7. The upper electrode 8 a package of conical washers C is connected to the housing 1 by means of a metal nozzle 9. Above the electrode chamber in the housing 1, an explosive chamber 10 with a spark plug 11 is placed. Radial channels 12 are made in (o) walls of the explosive chamber 10 for communication with the annular space of the well. b» Gases from the electrolyzer enter the explosion chamber 10 through the non-return valve 13. The current to the device is supplied by an electric cable 14. In the upper part of the housing 1, a nozzle 15 is made for connecting to a column of 50 pump-compressor pipes (NKT) (conditionally not shown).

Кз Імпульсне джерело пружних коливань працює наступним чином.Kz The pulse source of elastic oscillations works as follows.

Трубчатий корпус 1 електролізера заповнюють водним розчином КОН. Пристрій патрубком 15 приєднують до колони НКТ, спускають у свердловину на задану глибину і підключають до джерела живлення. Вмикають струм живлення і здійснюють електроліз водного розчину КОН між верхнім 8 і нижнім 7 електродами. Під час 99 електролізу на конічних шайбах-електродах 3, розділених проставками 4 виділяється водень і кисень, які по в. конічних поверхнях шайб-електродів 3, встановлених меншими основами догори, рухаються до струмопровода 6 з ізольованою зовнішньою поверхнею. Гази через секторні прорізи 5 піднімаються вверх і підсмоктують водний розчин КОН з аксіального зазору між трубчатим корпусом 1 і пакетом конічних шайб-електродів 3. Утворені у процесі електролізу водень і кисень створюють надлишковий тиск і через зворотний клапан 13 поступають у бо вибухову камеру 10. Свердловинна рідина витискається з вибухової камери 10 у затрубний простір через радіальні канали 12. Після заповнення вибухової камери газами подають напругу на свічку запалювання 11 і електричний розряд викликає вибух газової суміші, створюючи пружні коливання у пласті, які фіксують відповідними приладами. Одночасно вибухова хвиля діє на продуктивний пласт, змінюючи його параметри.The tubular body 1 of the electrolyzer is filled with an aqueous solution of KOH. The device is connected to the tubing string with a nozzle 15, lowered into the well to the specified depth and connected to the power source. Turn on the power supply and electrolyze the KOH aqueous solution between the upper 8 and lower 7 electrodes. During 99 electrolysis, on conical washers-electrodes 3, separated by spacers 4, hydrogen and oxygen are released, which according to on the conical surfaces of the electrode washers 3, installed with the smaller bases up, move to the current conductor 6 with an insulated outer surface. Gases rise up through the sector slots 5 and suck up the aqueous KOH solution from the axial gap between the tubular body 1 and the package of conical washers-electrodes 3. The hydrogen and oxygen formed in the electrolysis process create excess pressure and enter the blast chamber 10 through the non-return valve 13. the liquid is squeezed out of the explosive chamber 10 into the annular space through the radial channels 12. After filling the explosive chamber with gases, voltage is applied to the spark plug 11 and the electric discharge causes an explosion of the gas mixture, creating elastic oscillations in the reservoir, which are recorded by appropriate devices. At the same time, the explosive wave acts on the productive layer, changing its parameters.

Ефективність впливу на пласт збільшується за рахунок різкого сплеснення газової бульки, яка утворилась у бо результаті вибуху, викликаючи ефект всмоктування свердловинної рідини через радіальні канали 12 у вибухову камеру 10. Далі процес накопичення газів у вибуховій камері 10 повторюють.The effectiveness of the impact on the formation increases due to the sharp flattening of the gas bubble, which was formed as a result of the explosion, causing the effect of the absorption of the well fluid through the radial channels 12 into the explosion chamber 10. Then the process of accumulation of gases in the explosion chamber 10 is repeated.

Імпульсне джерело пружних коливань дозволяє створювати миттєві циклічні депресії на пласт з можливістю регулювання їх циклічності. Одночасно циклічна багаторазова дія, яка супроводжується ударною вибуховою хвилею і гідравлічним потоком, сприяє очищенню порових каналів пласта.The pulsed source of elastic oscillations allows you to create instantaneous cyclic depressions on the formation with the possibility of regulating their cyclicity. At the same time, cyclic multiple action, which is accompanied by an explosive shock wave and hydraulic flow, helps to clean the pore channels of the formation.

Технічний результат від використання імпульсного джерела пружних коливань досягається за рахунок можливості багаторазової поінтервальної дії на пласт з метою проведення детальних і наддетальних сейсморозвідувальних робіт за методикою свердловинних і міжсвердловинних досліджень при одночасному очищенні порових каналів пласта від забруднень.The technical result from the use of a pulsed source of elastic oscillations is achieved due to the possibility of multiple interval action on the formation in order to carry out detailed and ultra-detailed seismic exploration works using the method of well and inter-well studies while simultaneously cleaning the pore channels of the formation from contamination.

Claims (1)

Формула винаходу Імпульсне джерело пружних коливань, що містить трубчатий корпус, електролізер з електродами і вибухову /5 Камеру з свічкою запалювання, електроди, виконані у вигляді пакета конічних шайб, встановлених каскадом одна над одною з аксіальним зазором до трубчатого корпуса, внутрішня поверхня якого ізольована від пакета конічних шайб, струмонепровідні проставки, зворотний клапан, струмопровід у вигляді стержня з ізольованою зовнішньою поверхнею, що приєднаний до нижнього електрода, яке відрізняється тим, що конічні шайби електродів встановлено меншими основами догори, а на менших основах шайб виконано секторні прорізи, діаметр яких більший, ніж діаметр струмонепровідних проставок. « с Зо сч (Се) (Се) (Се)The formula of the invention Pulsed source of elastic oscillations, containing a tubular body, an electrolyzer with electrodes and an explosive /5 Chamber with a spark plug, electrodes made in the form of a package of conical washers, installed in a cascade one above the other with an axial gap to the tubular body, the inner surface of which is isolated from a package of conical washers, non-current-conducting spacers, a non-return valve, a current conduit in the form of a rod with an insulated outer surface, which is connected to the lower electrode, which differs in that the conical washers of the electrodes are installed with smaller bases upwards, and on the smaller bases of the washers, sector slots are made, the diameter of which is larger , than the diameter of non-conductive spacers. « с Зо сч (Се) (Се) (Се) - . и? (о) (о) (о) іме) Ко) 60 б5- and? (o) (o) (o) name) Co) 60 b5