[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2734301C1 - Method of hydrodynamic impact on bottom-hole formation zone and device for its implementation - Google Patents

Method of hydrodynamic impact on bottom-hole formation zone and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2734301C1
RU2734301C1 RU2020107506A RU2020107506A RU2734301C1 RU 2734301 C1 RU2734301 C1 RU 2734301C1 RU 2020107506 A RU2020107506 A RU 2020107506A RU 2020107506 A RU2020107506 A RU 2020107506A RU 2734301 C1 RU2734301 C1 RU 2734301C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liner
active medium
well
formation
cycles
Prior art date
Application number
RU2020107506A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Георгиевич Фурсин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority to RU2020107506A priority Critical patent/RU2734301C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2734301C1 publication Critical patent/RU2734301C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B28/00Vibration generating arrangements for boreholes or wells, e.g. for stimulating production
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/003Vibrating earth formations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/18Repressuring or vacuum methods
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to operation of wells, in particular, to treatment and development during construction or repair thereof, and can be used to increase efficiency of extraction of hard-to-recover hydrocarbon reserves in complex geological and process conditions. In the method of hydrodynamic impact on bottom-hole formation zone, which involves lowering of jet pump housing to the well with central core of active medium supply, shank with internal channel and two upper and lower packers, isolation of annular space of well by two packers in bottom and roof of manifold interval with installation on this interval of shank, activation of well flushing and feed of nozzle of jet pump with active medium with outlet through diffuser into above packer zone of upper packer, active medium flow switching from jet pump to shank and back to create depression and repression cycles in well, pumping in passive medium depression cycles – formation fluid through shank and mixing chamber with passive medium supply channel, pumping into well in cycles of depression and overflush into formation in cycles of active medium repression – process fluid through shank is possible with hydraulic fracturing of formation, generation in cycles of depression and repression of periodic pulses with energy concentration, according to the invention in inhomogeneous low-permeable section after insulation of annular space of the well, the shank is moved back-and-forth between two packers and placed at a given depth, namely in a low-permeable part of the cut, and at this depth additional treatment of formation is carried out for leveling and increasing of collector permeability, besides, periodic pulses are generated with due allowance for direction of medium flow in shank be independent of value of fluid inflow during depression or its absorption during repression, wherein a hydraulic motor is used, which is successively connected to the nozzle with an active medium with the possibility of selective periodic coverage of passive medium supply channel in cycles of depression or made in the housing connecting the annular space in cycles of repression, and additional treatment of formation is carried out by switching flow of active medium from jet pump to shank and back by axial movement of pipe string while fixing in housing well, which is made composite, at that, components of housing relative to each other are shifted, active medium flow is switched from implosive mode from nozzle to shank end and cascades of sporadic cavitation-impact pulses are generated, which are differentially concentrated in low-permeable part of collector. To achieve technical result in disclosed device for hydrodynamic effect on bottom-hole formation zone containing pipe string, shank with internal channel, upper and lower packers, located between shank and pipe string housing of jet pump with central stem of active medium supply, connected to it nozzle, diffuser with outlet into above-packer zone of upper packer and mixing chamber with passive medium supply channel, according to invention housing is made in the form of spring-loaded telescopic connection, which upper part contains hydraulic motor with flow interrupter at output shaft end, plug with nozzle, diffuser installed at nozzle level, check valve and connecting with annular space channel, and lower part is mating channel communicating annular space, mixing chamber with passive medium supply channel and hydraulic anchor, wherein the telescopic connection components with the open hydraulic anchor are able to approach and displace with the axial load of the pipe string changing, wherein when approaching they form sealed plug-to-cylinder pair and jet pump, and in the course of the implosion removal, the accumulated flow of the active medium is directed to the tail ending in the cavitator with the radial nozzles, the upper and lower flow openings and the three-position valve arranged there between, wherein cavitator is connected by locks to upper and lower packers, wherein upper packer is made through and installed on bushing, which with seal and possibility of axial movement is put on shank with external smooth surface, and lower packer is made blind in form of detachable and attachable bridge with possibility of mechanical interaction with three-position controlled valve.
EFFECT: increased amplitude of periodic pulses at both depression and repression on the formation, increased reliability of the device in complex geological and process conditions and possibility of processing also heterogeneous low-permeability reservoirs.
2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области эксплуатации скважин, в частности обработке и освоению при их сооружении или ремонте и может быть использовано для повышения эффективности добычи трудноизвлекаемых запасов углеводородов в сложных геолого-технологических условиях.The invention relates to the field of well operation, in particular, processing and development during their construction or repair and can be used to increase the efficiency of production of hard-to-recover hydrocarbon reserves in difficult geological and technological conditions.

Известен способ гидродинамического воздействия на призабойную зону пласта, заключающийся в установке на колонне труб в кровле коллектора (продуктивного пласта) струйного насоса и пакера, распакеровки последнего и изоляции затрубного пространства скважины. Сопло струйного насоса запитывают активной средой поверхностным насосом и создают депрессию на пласт, затем резко переключают с помощью каротажного кабеля подачу активной средой в подпакерное пространство и создают репрессию на пласт в виде гидроудара. Повторяют циклы воздействия депрессией и репрессией с периодическим проведением контрольных замеров дебита скважины. Работу прекращают, если за два последних замера производительность скважины не увеличилась. Реализация способа предназначена для восстановления и повышения проницаемости призабойной зоны пласта в интервале подпакерного пространства с целью увеличения дебитов добывающих и приемистости нагнетательных скважин [патент на изобретение RU 2222716].The known method of hydrodynamic impact on the bottomhole formation zone, which consists in installing a jet pump and a packer on the pipe string in the top of the reservoir (productive formation), unpacking the latter and isolating the annulus of the well. The nozzle of the jet pump is fed with an active medium by a surface pump and a depression is created on the formation, then the supply of the active medium into the sub-packer space is abruptly switched with the help of a logging cable and a repression is created on the formation in the form of a water hammer. Cycles of depression and repression are repeated, with periodic control measurements of the well flow rate. The work is stopped if the well productivity has not increased during the last two measurements. The implementation of the method is intended to restore and increase the permeability of the bottomhole formation zone in the interval of the sub-packer space in order to increase the production rates and injectivity of the injection wells [invention patent RU 2222716].

Известно устройство для гидродинамического воздействия на призабойную зону пласта, включающее колонну труб, используемую кроме всего прочего для подвода активной среды, пакер и корпус, содержащий струйный насос и переключатель потока активной среды с внутреннего объема колонны труб на подпакерное пространство и обратно. Струйный насос содержит соединенное с внутренним объемом колонны труб сопло, диффузор с выходом в надпакерную зону и камеру смешения с каналом подвода пассивной среды. Переключатель потока активной среды выполнен в виде подпружиненного клапана перемещаемого геофизическим кабелем [патент на изобретение RU 2222716].A device for hydrodynamic impact on the bottomhole formation zone is known, which includes a pipe string used, among other things, to supply an active medium, a packer and a housing containing a jet pump and a switch for the active medium flow from the inner volume of the pipe string to the subpacker space and back. The jet pump contains a nozzle connected to the inner volume of the pipe string, a diffuser with an outlet to the above-packer zone and a mixing chamber with a passive medium supply channel. The active medium flow switch is made in the form of a spring-loaded valve moved by a geophysical cable [patent for invention RU 2222716].

Недостатком способа и обеспечивающего его реализацию устройства является невозможность их использования в неоднородном геологическом разрезе, когда гидродинамическая обработка подпакерного пространства в режиме депрессии и гидроударной репрессии происходит с недостаточной концентрацией энергии в основном по ослабленным наиболее проницаемым зонам и не охватывает весь пласт. Кроме того использование геофизического кабеля для переключения потока активной среды и создания циклов депрессии и репрессии в скважине снижают оперативность, надежность и технологичность способа и устройства.The disadvantage of the method and the device that ensures its implementation is the impossibility of their use in a heterogeneous geological section, when the hydrodynamic treatment of the sub-packer space in the depression mode and hydropercussion repression occurs with insufficient energy concentration mainly in the weakened most permeable zones and does not cover the entire formation. In addition, the use of a geophysical cable to switch the flow of the active medium and create drawdown and overbalance cycles in the well reduces the efficiency, reliability and manufacturability of the method and device.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ гидродинамического воздействия на призабойную зону пласта, заключающийся в том, что в скважину на колонне труб спускают корпус струйного насоса с центральным стволом подвода активной среды и хвостовик с внутренним каналом и двумя верхним и нижним пакерами. Двумя пакерами изолируют затрубное пространство скважины в подошве и кровле коллектора (продуктивного пласта) с установкой на этом интервале хвостовика. Сопло струйного насоса запитывают активной средой с выходом через диффузор в надпакерную зону верхнего пакера. Смещают струйный насос относительно корпуса с помощью канатной техники или манипуляции расхода (включением-выключением поверхностного насоса), переключают поток активной среды с сопла на хвостовик и обратно и создают циклы депрессии и репрессии в скважине. В циклах депрессии откачивают пассивную среду - пластовый флюид через хвостовик и камеру смешения струйного насоса. Также в циклах депрессии закачивают в скважину, а в циклах репрессии продавливают через хвостовик в пласт технологический флюид возможно с гидравлическим разрывом пласта. В качестве технологического флюида используют жидкость разрыва, кислотные составы, углеводородные растворители, изоляционно-закрепляющие композиции, горюче-окислительные составы (ГОС), бинарные смеси (БС) и другие химические реагенты. Причем процесс откачки и продавливания флюида через хвостовик в циклах депрессии и репрессии на пласт ведут в импульсном режиме. Для этого в движущемся через хвостовик потоке флюида генерируют периодические импульсы давления (далее по тексту - просто периодические импульсы) с концентрацией энергии между двумя пакерами в интервале обрабатываемого коллектора. В этом способе генерирование в хвостовике при депрессии и репрессии периодических импульсов, положительно воздействующих на процессы откачки из пласта и продавливания в пласт флюида позволяет повысить эффективность гидродинамического воздействия на призабойную зону коллектора [патент на изобретение RU 2483200 С1 (прототип)].The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of hydrodynamic impact on the bottomhole formation zone, which consists in the fact that a jet pump body with a central borehole for supplying an active medium and a liner with an internal channel and two upper and lower packers are lowered into the well on a pipe string ... Two packers isolate the annular space of the well at the bottom and top of the reservoir (productive formation) with a liner installed in this interval. The nozzle of the jet pump is fed with an active medium with an outlet through a diffuser into the above-packer zone of the upper packer. The jet pump is displaced relative to the body using wireline technology or flow manipulation (by turning on / off the surface pump), switching the flow of the active medium from the nozzle to the liner and back, and creating depression and repression cycles in the well. In drawdown cycles, a passive medium is pumped out - formation fluid through the liner and mixing chamber of the jet pump. Also, in pressure drawdown cycles, they are injected into the well, and in overbalance cycles, a process fluid is pushed through the liner into the formation, possibly with hydraulic fracturing. Fracturing fluid, acid compositions, hydrocarbon solvents, insulating and fixing compositions, combustible-oxidizing compositions (GOS), binary mixtures (BS) and other chemical reagents are used as a process fluid. Moreover, the process of pumping and pushing the fluid through the liner in the cycles of depression and repression to the formation is carried out in a pulsed mode. For this, periodic pressure pulses (hereinafter referred to as simply periodic pulses) are generated in the fluid flow moving through the liner with an energy concentration between two packers in the interval of the reservoir being treated. In this method, the generation of periodic pulses in the liner during depression and repression, positively affecting the processes of pumping out of the formation and forcing the fluid into the formation, makes it possible to increase the efficiency of hydrodynamic action on the bottomhole zone of the reservoir [invention patent RU 2483200 C1 (prototype)].

Наиболее близким к изобретению по совокупности признаков является устройство для гидродинамического воздействия на призабойную зону пласта, включающее колонну труб, корпус и хвостовик с внутренним каналом, генератором периодических импульсов и двумя верхним и нижним пакерами. Корпус устройства, расположенный между хвостовиком и колонной труб содержит струйный насос, центральный ствол подвода активной среды и переключатель потока активной среды с хвостовика на струйный насос и обратно. Струйный насос в свою очередь содержит соединенное с центральным стволом подвода активной среды сопло, диффузор с выходом в надпакерную зону верхнего пакера и камеру смешения с каналом подвода пассивной среды. Переключатель потока активной среды выполнен в виде смещаемого канатной техникой или самой средой струйного насоса относительно его корпуса [патент на изобретение RU 2483200 С1 (прототип)].The closest to the invention in terms of a set of features is a device for hydrodynamic impact on the bottomhole formation zone, including a pipe string, a body and a liner with an internal channel, a periodic pulse generator and two upper and lower packers. The body of the device, located between the liner and the pipe string, contains a jet pump, a central barrel for supplying an active medium and a switch for the flow of an active medium from the liner to the jet pump and vice versa. The jet pump, in turn, contains a nozzle connected to the central bore of the active medium supply, a diffuser with an outlet to the above-packer zone of the upper packer and a mixing chamber with a passive medium supply channel. The switch for the flow of the active medium is made in the form of a jet pump displaced by the rope technique or by the medium itself relative to its housing [patent for invention RU 2483200 C1 (prototype)].

Недостатком способа и обеспечивающего его реализацию устройства является низкая амплитуда генерируемых периодических импульсов, что снижает эффективность воздействия на призабойную зону коллектора при откачке из пласта и продавливании в пласт флюида. Это объясняется зависимостью выходной мощности излучаемой генератором от направления и величины (расхода) прокачиваемого через хвостовик пластового и технологического флюида. В циклах депрессии откачиваемый пластовый флюид (пассивная среда) через хвостовик и генератор движется в одном направлении, а в циклах репрессии продавливаемый через хвостовик и генератор технологический флюид (активная среда) - в противоположном направлении. В этих условиях трудно создать одинаково хорошо работающий генератор периодических импульсов независимо от изменения направления движения через него потока флюида. Более того при обработке низкопроницаемого коллектора происходит снижение расхода прокачиваемого через хвостовик флюида (притока из пласта флюида или его поглощения в пласт) вплоть до нулевых значений, что вообще препятствует созданию генератором периодических импульсов. Кроме того в неоднородном коллекторе гидродинамическая обработка циклами депрессии, репрессии и периодическими импульсами происходит с недостаточной концентрацией энергии в основном по ослабленным наиболее проницаемым зонам и не охватывает весь пласт, что также снижает эффективность воздействия на призабойную зону коллектора в сложных геолого-технологических условиях. Более того использование канатной техники и манипуляций расхода (включения-выключения поверхностного насоса) для переключения потока активной среды и создания циклов депрессии и репрессии в скважине снижают оперативность, надежность и технологичность способа и устройства.The disadvantage of the method and the device providing its implementation is the low amplitude of the generated periodic pulses, which reduces the effectiveness of the impact on the bottomhole zone of the reservoir when pumping out of the formation and forcing the fluid into the formation. This is due to the dependence of the output power emitted by the generator on the direction and magnitude (flow rate) of the formation and process fluid pumped through the liner. In drawdown cycles, the pumped formation fluid (passive medium) moves through the liner and the generator in one direction, and in overpressure cycles the process fluid (active medium) pushed through the liner and generator moves in the opposite direction. Under these conditions, it is difficult to create an equally well-performing periodic pulse generator regardless of the change in the direction of movement of the fluid flow through it. Moreover, when treating a low-permeability reservoir, the flow rate of the fluid pumped through the liner (fluid inflow from the formation or its absorption into the formation) decreases to zero values, which generally prevents the generator from creating periodic pulses. In addition, in a heterogeneous reservoir, hydrodynamic treatment with cycles of depression, repression and periodic impulses occurs with insufficient energy concentration mainly in the weakened most permeable zones and does not cover the entire formation, which also reduces the effectiveness of impact on the bottomhole zone of the reservoir in difficult geological and technological conditions. Moreover, the use of wireline equipment and flow manipulations (on-off of a surface pump) to switch the flow of the active medium and create depression and repression cycles in the well reduce the efficiency, reliability and manufacturability of the method and device.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей способа, повышение эффективности и надежности работы устройства в сложных геолого-технологических условиях.The objective of the invention is to expand the functionality of the method, improve the efficiency and reliability of the device in complex geological and technological conditions.

Техническим результатом изобретения является увеличение амплитуды периодических импульсов, как при депрессии, так и репрессии на пласт, повышение надежности устройства в сложных геолого-технологических условиях и обеспечение возможности обработки также неоднородных низкопроницаемых коллекторов.The technical result of the invention is to increase the amplitude of periodic pulses, both in the case of depression and repression on the formation, increase the reliability of the device in difficult geological and technological conditions and ensure the possibility of processing also heterogeneous low-permeability reservoirs.

Для достижения этого технического результата в предлагаемом способе гидродинамического воздействия на призабойную зону пласта, включающем спуск на колонне труб в скважину корпуса струйного насоса с центральным стволом подвода активной среды, хвостовика с внутренним каналом и двумя верхним и нижним пакерами, изоляцию затрубного пространства скважины двумя пакерами в подошве и кровле интервала коллектора с установкой на этом интервале хвостовика, включение промывки скважины и запитывание сопла струйного насоса активной средой с выходом через диффузор в надпакерную зону верхнего пакера, переключение потока активной среды со струйного насоса на хвостовик и обратно для создания циклов депрессии и репрессии в скважине, откачку в циклах депрессии пассивной среды - пластового флюида через хвостовик и камеру смешения с каналом подвода пассивной среды, закачку в скважину в циклах депрессии и продавку в пласт в циклах репрессии активной среды - технологического флюида через хвостовик возможно с гидравлическим разрывом пласта, генерирование в циклах депрессии и репрессии периодических импульсов с концентрацией энергии, при этом согласно изобретению после изоляции затрубного пространства скважины хвостовик перемещают возвратно-поступательно между двумя пакерами и размещают на заданной глубине, а именно в низкопроницаемой части разреза и на этой глубине проводят дополнительную обработку пласта для выравнивания и повышения проницаемости коллектора, причем периодические импульсы генерируют с учетом направления потока среды в хвостовике независимо от величины притока флюида при депрессии или его поглощения при репрессии, при этом используют гидравлический двигатель, который последовательно с соплом запитывают активной средой с возможностью избирательного периодического перекрытия канала подвода пассивной среды в циклах депрессии или выполненного в корпусе связывающего с затрубным пространством канала в циклах репрессии, а дополнительную обработку пласта проводят переключением потока активной среды со струйного насоса на хвостовик и обратно путем осевого перемещения колонны труб при фиксировании в скважине корпуса, который выполняют составным, при этом смещают составные части корпуса друг относительно друга, переключают в имплозивном режиме поток активной среды с сопла на хвостовик, оборудованный кавитатором и генерируют каскады спорадических кавитационно-ударных импульсов, которые дифференцированно концентрируют в низкопроницаемой части коллектора.To achieve this technical result in the proposed method of hydrodynamic impact on the bottomhole formation zone, including lowering the jet pump body with a central borehole for supplying the active medium, a liner with an internal channel and two upper and lower packers, isolation of the annular space of the well with two packers in the bottom and top of the reservoir interval with the installation of a liner in this interval, switching on flushing of the well and feeding the jet pump nozzle with an active medium with an outlet through the diffuser into the above-packer zone of the upper packer, switching the flow of the active medium from the jet pump to the liner and back to create depression and overbalance cycles in well, pumping out in depression cycles of a passive medium - formation fluid through a liner and a mixing chamber with a passive medium supply channel, injecting into a well in depression cycles and pushing into a formation in cycles of repression of an active medium - process fluid through a liner is possible with hydraulic fracturing, generation of periodic impulses with energy concentration in cycles of depression and repression, while according to the invention, after isolation of the annulus of the well, the liner is moved reciprocally between two packers and placed at a given depth, namely in the low-permeability part of the section and at this depth additional treatment of the formation to level and increase the reservoir permeability, and periodic pulses are generated taking into account the direction of the flow of the medium in the liner, regardless of the amount of fluid inflow during depression or its absorption during repression, while using a hydraulic motor, which in series with the nozzle is fed with an active medium with the possibility of selective periodic closure of the passive medium supply channel in depression cycles or a channel made in the body connecting with the annulus in repression cycles, and additional treatment of the formation is carried out by switching the flow active medium from the jet pump to the liner and vice versa by axial displacement of the pipe string when fixing the casing in the well, which is made composite, while displacing the component parts of the casing relative to each other, switching the flow of the active medium in implosive mode from the nozzle to the liner equipped with a cavitator and generating cascades of sporadic cavitation-shock impulses, which are differentiatedly concentrated in the low-permeability part of the reservoir.

Для достижения технического результата в предлагаемом в устройстве для гидродинамического воздействия на призабойную зону пласта, содержащем колонну труб, хвостовик с внутренним каналом, верхний и нижний пакеры, расположенный между хвостовиком и колонной труб корпус струйного насоса с центральным стволом подвода активной среды, соединенным с ним соплом, диффузором с выходом в надпакерную зону верхнего пакера и камерой смешения с каналом подвода пассивной среды, при этом согласно изобретению корпус выполнен в виде подпружиненного телескопического соединения, верхняя часть которого содержит гидравлический двигатель с прерывателем потока на конце выходного вала, пробку с соплом, диффузор, установленный на уровне сопла, обратный клапан и связывающий с затрубным пространством канал, а нижняя часть - ответный связывающий с затрубным пространством канал, камеру смешения с каналом подвода пассивной среды и гидравлический якорь, причем составные части телескопического соединения при открытом гидравлическом якоре имеют возможность с изменением осевой нагрузки колонны труб сближаться и удалятся, причем при сближении они образуют уплотненную пару пробка-цилиндр и струйный насос, а при имплозивном удалении - направляют накопленный поток активной среды в хвостовик, оканчивающийся кавитатором с радиальными соплами, а также верхним и нижним проходными отверстиями и расположенным между ними трехпозиционным клапаном с возможным принудительным открытием, причем кавитатор соединен замками с верхним и нижним пакерами, при этом верхний пакер выполнен проходным и установлен на втулке, которая с уплотнением и возможностью осевого перемещения надета на хвостовик с внешней гладкой поверхностью, а нижний пакер выполнен глухим в виде отсоединяемого и присоединяемого моста с возможностью механического взаимодействия с управляемым на три положения клапаном.To achieve the technical result in the proposed device for hydrodynamic impact on the bottomhole formation zone, containing a pipe string, a liner with an internal channel, upper and lower packers, located between the liner and the pipe string, a jet pump body with a central bore for supplying an active medium connected to it by a nozzle , a diffuser with an outlet to the above-packer zone of the upper packer and a mixing chamber with a passive medium supply channel, while according to the invention the body is made in the form of a spring-loaded telescopic connection, the upper part of which contains a hydraulic motor with a flow interrupter at the end of the output shaft, a plug with a nozzle, a diffuser, installed at the nozzle level, a check valve and a channel connecting to the annular space, and the lower part - a reciprocal channel connecting to the annular space, a mixing chamber with a passive medium supply channel and a hydraulic armature, and the components of the telescopic connection with an open pipe hydraulic anchor have the ability to approach and move away with a change in the axial load of the pipe string, and when they approach, they form a sealed plug-cylinder pair and a jet pump, and when implosively removed, they direct the accumulated flow of the active medium into the shank, ending in a cavitator with radial nozzles, as well as an upper and the lower through-holes and a three-position valve located between them with a possible forced opening, and the cavitator is connected by locks to the upper and lower packers, while the upper packer is made through passage and installed on a sleeve, which with a seal and the possibility of axial movement is put on a liner with an external smooth surface , and the lower packer is made blind in the form of a detachable and attachable bridge with the possibility of mechanical interaction with a valve controlled by three positions.

В отличие от известного способа и реализующего его устройства, предлагаемое изобретение позволяет существенно увеличить амплитуду периодических импульсов, а также использовать дополнительные спорадические кавитационно-ударные импульсы с еще большей амплитудой и концентрацией энергии. При этом имеется возможность дифференцированно с увеличением проницаемости воздействовать на любую низкопроницаемую часть коллектора для выравнивания профиля притока (поглощения) и улучшения охвата пласта обработкой. Кроме того повышается технологичность способа и надежность управления устройством, что способствует эффективной гидродинамической обработки призабойной зоны коллектора в сложных геолого-технологических условиях.In contrast to the known method and the device that implements it, the proposed invention can significantly increase the amplitude of periodic pulses, as well as use additional sporadic cavitation-shock pulses with an even greater amplitude and energy concentration. At the same time, it is possible to differentiate with an increase in permeability to influence any low-permeability part of the reservoir to level the inflow profile (absorption) and improve the coverage of the formation by treatment. In addition, the processability of the method and the reliability of control of the device are increased, which contributes to the effective hydrodynamic treatment of the bottomhole zone of the reservoir in complex geological and technological conditions.

Предлагаемый способ гидродинамического воздействия на призабойную зону пласта и устройство для его осуществления поясняются чертежами, представленными фиг. 1-6.The proposed method of hydrodynamic impact on the bottomhole formation zone and the device for its implementation are illustrated by the drawings shown in Fig. 1-6.

На фиг. 1 дана схема устройства, транспортное положение в скважине; на фиг. 2 - то же, в процессе установки пакеров в подошве и кровле выбранного интервала и размещения кавитатора в низкопроницаемой части коллектора; на фиг. 3 - то же, в процессе создания цикла депрессии струйным насосом; на фиг. 4 - то же, момент поршневого смещения составных частей корпуса струйного насоса для создания имплозивного эффекта; на фиг. 5 - то же, момент создания спорадических кавитационно-ударных импульсов после переключения активной среды с сопла на хвостовик для; на фиг. 6 - то же, в процессе создания цикла репрессии для равномерной продавки технологического флюида по всей мощности коллектора.FIG. 1 is a diagram of the device, transport position in the well; in fig. 2 - the same, during the installation of packers in the bottom and top of the selected interval and placement of the cavitator in the low-permeability part of the reservoir; in fig. 3 - the same, in the process of creating a depression cycle with a jet pump; in fig. 4 - the same, the moment of piston displacement of the constituent parts of the body of the jet pump to create an implosive effect; in fig. 5 - the same, the moment of creation of sporadic cavitation-shock impulses after switching the active medium from the nozzle to the shank for; in fig. 6 - the same, in the process of creating a repression cycle for uniform squeezing of the process fluid over the entire reservoir thickness.

Устройство для гидродинамического воздействия на призабойную зону пласта (фиг. 1-6) содержит колонну труб 1, хвостовик 2 с внешней гладкой поверхностью, верхний проходной 3 и нижний глухой 4 пакеры и корпус струйного насоса, выполненный в виде составного телескопического соединения с пружиной 5 и центральным стволом 6 подвода активной среды. Верхняя расширенная часть 7 телескопического соединения корпуса содержит гидравлический (винтовой) двигатель 8 с прерывателем потока 9 на конце выходного вала 10, пробку 11 с соплом 12, диффузор 13, установленный на уровне сопла 12, обратный клапан 14 и связывающий с затрубным пространством канал 15. Гидравлический двигатель 8 вместе с пробкой 11 и проходящим через нее с уплотнением выходным валом 10 установлены строго по оси центрального ствола 6 на одном держателе 16 верхней расширенной части 7 телескопического соединения. Нижняя суженная часть 17 телескопического соединения корпуса содержит ответный связывающий с затрубным пространством канал 18, камеру смешения 19 с каналом 20 подвода пассивной среды из хвостовика 2 и гидравлический якорь 21 с приемным каналом 22. Хвостовик 2 оканчивается кавитатором 23 с радиальными соплами 24, а также нижним 25 и верхним 26 проходными отверстиями и взаимодействующим с этими отверстиями трехпозиционным клапаном 27 с возможным принудительным открытием. Клапан 27 отрегулирован и установлен так, что при определенных перепадах давления сверху или снизу или механическом воздействии со стороны нижнего глухого пакера 4 (моста), он может перекрывать нижнее 25 (первое положение), верхнее 26 (второе положение) проходные отверстия или располагаться между ними в среднем положении (третье положение). Кавитатор 23 с помощью замков 28 и 29, имеющих различные усилие и направление открытия-закрытия соединяется с верхним проходным 3 и нижним глухим 4 пакерами. Верхний проходной пакер 3, например механического типа жестко установлен на втулке 30. Втулка 30 с уплотнением 31 и возможностью осевого перемещения надета на хвостовик 2 с внешней гладкой поверхностью, длина которого берется порядка 20 м для удобной работы на устье. Хвостовик 2 с внешней гладкой поверхностью и внутренним каналом 32 имеет возможность свободно возвратно-поступательно перемещаться на всю свою длину (20 м) относительно неподвижной закрепленной в скважине 33 втулки 30 при раскрытом состоянии верхнего проходного пакера 3 (фиг. 2). Нижний пакер 4, например механического типа выполнен глухим в виде отсоединяемого и присоединяемого моста, с возможностью взаимодействия при сближении с управляемым на три положения клапаном 27 через его удлиненную ножку. Верхний проходной 3 и нижний глухой 4 пакеры могут иметь дополнительные якоря, их установка в скважине осуществляется в зависимости от конструкции, например, вращением и посадкой инструмента. Вместо одного струйного насоса составное телескопическое соединение корпуса 7, 17 со шлицевым зацеплением (не показано) может содержать несколько струйных насосов расположенных по кругу в одной плоскости. Сопло 12 струйного насоса и радиальные сопла 24 кавитатора 23 защищаются фильтрами (не показано). Уплотнение 31 втулки 30 может быть выполнено, например по патенту на изобретение RU 2637254 С2. 01.12.2017).The device for hydrodynamic impact on the bottomhole formation zone (Fig. 1-6) contains a string of pipes 1, a liner 2 with an outer smooth surface, an upper bore 3 and a lower blind 4 packers and a jet pump body made in the form of a composite telescopic connection with a spring 5 and the central barrel 6 for supplying the active medium. The upper expanded part 7 of the telescopic connection of the body contains a hydraulic (screw) motor 8 with a flow interrupter 9 at the end of the output shaft 10, a plug 11 with a nozzle 12, a diffuser 13 installed at the level of the nozzle 12, a check valve 14 and connecting the channel 15 with the annular space. The hydraulic motor 8 together with the plug 11 and the output shaft 10 passing through it with a seal are installed strictly along the axis of the central barrel 6 on one holder 16 of the upper expanded part 7 of the telescopic joint. The lower narrowed part 17 of the telescopic connection of the body contains a reciprocal channel 18 connecting with the annular space, a mixing chamber 19 with a channel 20 for supplying a passive medium from the shank 2 and a hydraulic armature 21 with a receiving channel 22. The shank 2 ends with a cavitator 23 with radial nozzles 24, as well as a lower 25 and the upper 26 through holes and a three-position valve 27 interacting with these holes with a possible forced opening. The valve 27 is adjusted and installed so that under certain pressure drops from above or below or mechanical action from the side of the lower blind packer 4 (bridge), it can overlap the lower 25 (first position), upper 26 (second position) through holes or be located between them in the middle position (third position). The cavitator 23 is connected with the upper bore 3 and lower blind 4 packers by means of locks 28 and 29 having different forces and directions of opening-closing. The upper penetrating packer 3, for example of a mechanical type, is rigidly mounted on the sleeve 30. The sleeve 30 with a seal 31 and the possibility of axial movement is put on a liner 2 with an outer smooth surface, the length of which is taken about 20 m for convenient work at the wellhead. The liner 2 with an outer smooth surface and an inner bore 32 has the ability to freely reciprocate its entire length (20 m) relative to the fixed sleeve 30 fixed in the borehole 33 when the upper penetrating packer 3 is open (Fig. 2). The lower packer 4, for example of a mechanical type, is made deaf in the form of a detachable and attachable bridge, with the possibility of interaction when approaching the valve 27 controlled by three positions through its elongated stem. The upper through passage 3 and the lower blind 4 packers can have additional anchors, their installation in the well is carried out depending on the design, for example, by rotation and landing of the tool. Instead of a single jet pump, a composite telescopic splined housing 7, 17 (not shown) may contain several jet pumps arranged in a circle in one plane. The nozzle 12 of the jet pump and the radial nozzles 24 of the cavitator 23 are protected by filters (not shown). The seal 31 of the sleeve 30 can be made, for example, according to the patent for invention RU 2637254 C2. 01.12.2017).

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

Производят спуск на колонне труб 1 в скважину 33 составного корпуса струйного насоса в виде подпружиненного пружиной 5 телескопического соединения 7, 17 и хвостовика 2 с внешней гладкой поверхностью, оканчивающегося кавитатором 23, верхним проходным 3 и нижним глухим 4 пакерами (фиг. 1). В транспортном положении пружина 5 полностью разжата, сближение частей 7, 17 телескопического соединения корпуса отсутствует, диффузор 13 и камера смешения 19 закрыты, связывающий с затрубным пространством канал 15, 18 открыт и расположен напротив прерывателя потока 9. При спуске в скважину также закрыты пакеры 3 и 4, гидравлический якорь 21 и замки 28 и 29, а втулка 30 относительно хвостовика 2 с внешней гладкой поверхностью не перемещается. Заполнение устройства вытесняемой из скважины жидкостью происходит через обратный клапан 14 и частично через связывающий с затрубным пространством канал 15, 18. После спуска устройства на забой скважины в подошве обрабатываемого коллектора устанавливают нижний глухой пакер 4 и при открытом его состоянии приподнимают колонну труб 1, создают определенное усилие и открывают замок 28 (фиг. 2). Нижний глухой пакер 4, отсоединенный от кавитатора 23 остается в виде моста в подошве обрабатываемого коллектора. Устанавливают верхний проходной пакер 3 в кровле обрабатываемого коллектора, при этом он вместе с втулкой 30 неподвижно закрепляется в скважине с герметизацией ее затрубного пространства. Подают колонну труб 1 в скважину, создают определенное усилие, открывают замок 29 и отсоединяют хвостовик 2 с внешней гладкой поверхностью от неподвижной втулки 30. В неоднородном низкопроницаемом разрезе после изоляции затрубного пространства скважины хвостовик 2 с внешней гладкой поверхностью перемещают возвратно-поступательно сквозь втулку 30 между двумя пакерами 3, 4 и размещают кавитатор 23 с радиальными соплами 24 на заданной глубине в низкопроницаемой части коллектора. На этой глубине в рабочем режиме включают промывку скважины через колонну труб 1 и центральный ствол 6, активной средой запитывают гидравлический двигатель 8 и через приемный канал 22 открывают гидравлический якорь 21. В течение всей промывки гидравлический двигатель 8 вращает прерыватель потока 9 на конце выходного вала 10, а нижняя часть 17 телескопического соединения корпуса вместе с хвостовиком 2 жестко фиксируются гидравлическим якорем 21 на заданной глубине в скважине. Подают колонну труб 1 в скважину, осевой нагрузкой сжимают пружину 5, вводят пробку 11 с соплом 12 в нижнюю суженную часть 17 телескопического соединения корпуса, образуют уплотненную пару пробка-цилиндр и струйный насос и создают цикл депрессии (фиг. 3). При этом вращающийся прерыватель потока 9 устанавливается напротив канала 20 подвода пассивной среды, а связывающий с затрубным пространством канал 15, 18 закрывается. Нагнетаемый поверхностным насосом поток активной среды последовательно после гидравлического двигателя 8 направляется через пробку 11 в сопло 12, камеру смешения 19 и через диффузор 13 выходит в надпакерную зону верхнего проходного пакера 3 и устье скважины. Образуется обратная промывка призабойной зоны скважины с депрессией в интервале коллектора, при этом уплотнение 31 неподвижной втулки 30 ограничивает в допустимых пределах утечку активной среды между ним и хвостовиком 2 с внешней гладкой поверхностью и способствует созданию глубокой депрессии между двумя пакерами 3, 4. Допустимая утечка активной среды на уплотнении 31 и приток флюида из пласта вместе образуют пассивную среду, которая откачивается струйным насосом. В цикле депрессии проводят откачку пластового флюида, который движется в основном через нижнее 25 и верхнее 26 проходные отверстия кавитатора 23 (радиальные сопла 24 имеют большое гидравлическое сопротивление), при этом клапан 27 открывается и располагается между указанными отверстиями в среднем положении (третьем положении). Далее откачиваемый поток проходит внутренний канал 32 хвостовика 2, центральный ствол 6, канал 20 подвода пассивной среды, камеру смешения 19 и через диффузор 13 выходит в надпакерную зону верхнего проходного пакера 3 и устье скважины. При этом в цикле депрессии генерируют периодические импульсы повышенной амплитуды с использованием гидравлического двигателя 8, питаемого активной средой. Вращающийся прерыватель потока 9 избирательно установленный напротив канала 20 подвода пассивной среды с определенной частотой перекрывает вход камеры смешения 19 и генерируют усиленные периодические импульсы при депрессии с учетом направления откачиваемой среды во внутреннем канале 32 хвостовика 2 и независимо от величины притока пластового флюида. Кроме периодических импульсов повышенной амплитуды в цикле депрессии также создают спорадические кавитационно-ударные импульсы с еще большей амплитудой и концентрацией энергии на уровне радиальных сопел 24 кавитатора 23. Этими спорадическими кавитационно-ударными импульсами дополнительно обрабатывают призабойную зону неоднородного низкопроницаемого коллектора для выравнивания и повышения проницаемости по всей его мощности. Дополнительную обработку призабойной зоны коллектора ведут переключением потока активной среды со струйного насоса на хвостовик 2 и обратно путем осевого перемещения колонны труб 1 при фиксировании гидравлическим якорем 21 в скважине нижней части 17 телескопического соединения корпуса на заданной глубине в скважине. Для этого в условиях депрессии, не выключая промывку скважины, просто подают колонну труб 1 вверх, разжимают осевой нагрузкой пружину 5, смещают составные части телескопического соединения 7, 17 корпуса, выключают струйный насос и переключают в имплозивном режиме поток активной среды с сопла 12 на хвостовик 2 (фиг. 4). Смещение составных частей телескопического соединения 7, 17 корпуса заставляет пробку 11 какое-то время работать как поршень. Давление нагнетаемой активной среды над пробкой 11 во внутреннем объеме колонны труб 1 повышается, а под ней во внутреннем объеме хвостовика 2 - снижется, так как верхнее 26 проходное отверстие кавитатора 23 закрывается клапаном 27 (второе положение). При поршневании и затем выходе с уплотнением пробки 11 из нижней суженной части 17 телескопического соединения корпуса вся накопленная над ней активная среда повышенного давления с высокой скоростью обрушивается во внутренний объем хвостовика 2 пониженного давления. Это приводит к закрытию клапаном 27 (первое положение) нижнего 25 проходного отверстия кавитатора 23 и генерированию сконцентрированного на уровне радиальных сопел 24 первого мощного каскада кавитационно-ударных гидроимпульсов (фиг. 5). При этом дополнительное к депрессии струйного насоса имплозивное снижение давления во внутреннем объеме хвостовика 2 еще больше способствует развитию кавитационно-ударного процесса в радиальных соплах 24 кавитатора 23. Снова подают колонну труб 1 сначала в скважину, а затем из скважины и создают в этих же благоприятных условиях второй, третий и последующие мощные каскады спорадических кавитационно-ударных импульсов, которыми выравнивают и повышают проницаемость призабойной зоны коллектора на уровне нахождения радиальных сопел 24 кавитатора 23. Выравнивание и повышение проницаемости призабойной зоны коллектора контролируют по величине притока пластового флюида, который измеряют на устье скважины. При необходимости выключают промывку скважины, закрывают гидравлический якорь 21, перемещают возвратно-поступательно хвостовик 2 с внешней гладкой поверхностью сквозь втулку 30 между двумя пакерами 3, 4 и размещают кавитатор 23 с радиальными соплами 24 на следующей глубине дополнительной обработки коллектора. На этой глубине и последующих глубинах также создают спорадические кавитационно-ударные импульсы в аналогичной последовательности и таким образом выравнивают и повышают проницаемость призабойной зоны коллектора по всей ее мощности. В цикле депрессии при обработке и откачке через хвостовик 2 пластового флюида одновременно проводят закачку в колонну труб 1 технологического флюида с целью его дальнейшей продавки в пласт. После дополнительной обработки, выравнивания и повышения проницаемости призабойной зоны коллектора производят продавку через хвостовик 2 технологического флюида в цикле репрессии, но уже равномерно по всей мощности пласта. Для этого выключают промывку, закрывают гидравлический якорь 21, перемещают хвостовик 2 с внешней гладкой поверхностью сквозь неподвижную втулку 30 до взаимодействия с нижним глухим пакером 4 и принудительно открывают клапан 27, который располагают в среднем (третьем) положении между нижним 25 и верхним 26 проходными отверстиями кавитатора 23 (фиг. 6). Включают в рабочем режиме промывку через колонну труб 1 и центральный ствол 6, запитывают активной средой гидравлический двигатель 8, открывают гидравлический якорь 21 и без подачи колонны труб 1 в скважину создают цикл репрессии с возможностью равномерной продавки технологического флюида по всей мощности коллектора. В этом положении пружина 5 полностью разжата, сближение составных частей 7, 17 телескопического соединения отсутствует, диффузор 13 и камера смешения 19 закрыты, связывающий с затрубным пространством канал 15, 18 открыт и расположен напротив вращающегося прерывателя потока 9. Нагнетаемый поверхностным насосом технологический флюид (возможно через продавочную среду) проходит колонну труб 1, центральный ствол 6 и, минуя струйный насос, движется через внутренний канал 32 хвостовика 2, верхнее 26 и нижнее 25 проходные отверстия кавитатора 23 и равномерно по всей мощности продавливается в пласт. При этом часть нагнетаемого потока выходит через связывающий с затрубным пространством канал 15, 18 на устье скважины. В цикле репрессии при продавке технологического флюида через хвостовик 2 в пласт генерируют периодические импульсы повышенной амплитуды с использованием гидравлического двигателя 8, питаемого активной средой. Вращающийся прерыватель потока 9 избирательно установленный напротив связывающего с затрубным пространством канала 15, 18 перекрывает с определенной частотой его вход и генерируют усиленные периодические импульсы при репрессии с учетом направления потока среды во внутреннем канале 32 хвостовика 2 и независимо от величины поглощения технологического флюида. При этом создаваемое гидродинамическое усилие на пласт может регулироваться в широких пределах вплоть до его гидроразрыва путем повышения производительности поверхностных насосов и дополнительного перекрытия потока среды в затрубном пространстве на устье скважины (не показано). В случае необходимости циклы депрессии и репрессии в скважине с использованием периодических и спорадических кавитационно-ударных импульсов в процессе откачки пластового и продавки технологического флюида повторяют. В качестве технологического флюида используют жидкость разрыва, кислотные составы, углеводородные растворители, изоляционно-закрепляющие композиции, горюче-окислительные составы (ГОС), бинарные смеси (БС) и другие химические реагенты и их комбинации. На последнем этапе в цикле депрессии с помощью струйного насоса проводят освоение, исследование и пробную эксплуатацию выбранного интервала разреза на различных режимах притока пластового флюида. Затем выключают промывку скважины, закрывают гидравлический якорь 21, подают колонну труб 1 вниз до упора с мостом, закрывают замок 28 и нижний глухой пакер 4. Поднимают колонну труб 1 вместе с глухим пакером 4 до упора с неподвижной втулкой 30, закрывают замок 29 и верхний проходной пакер 3 и переводят устройство в транспортное положение (фиг. 1) для гидродинамического воздействия на следующий интервал разреза в аналогичной последовательности.The tubing string 1 is lowered into the well 33 of the composite body of the jet pump in the form of a telescopic connection 7, 17 spring-loaded by a spring 5 and a liner 2 with an outer smooth surface, ending with a cavitator 23, upper bore 3 and lower blind 4 packers (Fig. 1). In the transport position, the spring 5 is fully extended, there is no convergence of parts 7, 17 of the telescopic connection of the body, the diffuser 13 and the mixing chamber 19 are closed, connecting the channel 15, 18 with the annular space is open and located opposite the flow breaker 9. When running into the well, packers 3 are also closed and 4, the hydraulic armature 21 and the locks 28 and 29, and the sleeve 30 does not move relative to the shank 2 with an outer smooth surface. The device is filled with liquid displaced from the well through the check valve 14 and partially through the channel 15, 18 connecting with the annular space. After lowering the device to the bottom of the well, the bottom blind packer 4 is installed in the bottom of the treated reservoir and, when it is open, the pipe string 1 is raised, a certain force and open the lock 28 (Fig. 2). The lower blind packer 4, disconnected from the cavitator 23, remains in the form of a bridge at the bottom of the reservoir being treated. The upper through-hole packer 3 is installed in the top of the reservoir being treated, while it, together with the sleeve 30, is fixedly fixed in the well with sealing of its annular space. A string of pipes 1 is fed into the well, a certain force is created, the lock 29 is opened and the liner 2 with an outer smooth surface is disconnected from the stationary sleeve 30. In a non-uniform low-permeability section, after isolation of the annular space of the well, the liner 2 with an outer smooth surface is moved back and forth through the sleeve 30 between two packers 3, 4 and place a cavitator 23 with radial nozzles 24 at a predetermined depth in the low-permeability part of the reservoir. At this depth, in operating mode, the well is flushed through the pipe string 1 and the central borehole 6, the active medium is fed to the hydraulic motor 8 and the hydraulic armature 21 is opened through the inlet channel 22. During the entire flushing, the hydraulic motor 8 rotates the flow interrupter 9 at the end of the output shaft 10 , and the lower part 17 of the telescopic connection of the body, together with the liner 2, are rigidly fixed by a hydraulic anchor 21 at a predetermined depth in the well. The pipe string 1 is fed into the well, the spring 5 is compressed by the axial load, the plug 11 with the nozzle 12 is inserted into the lower constricted part 17 of the telescopic connection of the body, a sealed plug-cylinder pair and a jet pump are formed and a depression cycle is created (Fig. 3). In this case, the rotating flow interrupter 9 is installed opposite the passive medium supply channel 20, and the channel 15, 18 connecting with the annular space is closed. The flow of active medium injected by the surface pump sequentially after the hydraulic motor 8 is directed through the plug 11 into the nozzle 12, the mixing chamber 19 and through the diffuser 13 it enters the above-packer zone of the upper bore packer 3 and the wellhead. Backwash of the bottomhole zone of the well with a depression in the reservoir interval is formed, while the seal 31 of the fixed sleeve 30 limits the leakage of the active medium between it and the liner 2 with an external smooth surface within acceptable limits and contributes to the creation of a deep depression between the two packers 3, 4. Allowable active leakage the media at the seal 31 and the formation fluid influx together form a passive fluid that is pumped out by the jet pump. In the drawdown cycle, the formation fluid is pumped out, which moves mainly through the lower 25 and upper 26 through holes of the cavitator 23 (the radial nozzles 24 have high hydraulic resistance), while the valve 27 opens and is located between these holes in the middle position (third position). Further, the pumped flow passes through the inner channel 32 of the liner 2, the central wellbore 6, the channel 20 for supplying the passive medium, the mixing chamber 19 and through the diffuser 13 it enters the above-packer zone of the upper penetrating packer 3 and the wellhead. In this case, in the depression cycle, periodic pulses of increased amplitude are generated using the hydraulic motor 8, fed by the active medium. A rotary flow interrupter 9, selectively installed opposite the passive medium supply channel 20 at a certain frequency, closes the inlet of the mixing chamber 19 and generates reinforced periodic pulses during depression, taking into account the direction of the pumped medium in the inner channel 32 of the liner 2 and regardless of the amount of formation fluid inflow. In addition to periodic pulses of increased amplitude in the depression cycle, sporadic cavitation-shock pulses are also created with an even greater amplitude and energy concentration at the level of the radial nozzles 24 of the cavitator 23. These sporadic cavitation-shock impulses additionally process the bottomhole zone of a heterogeneous low-permeability reservoir to level out and increase permeability throughout its power. Additional processing of the bottomhole zone of the reservoir is carried out by switching the flow of the active medium from the jet pump to the liner 2 and vice versa by axial movement of the pipe string 1 while fixing the lower part 17 of the telescopic connection of the casing in the well with the hydraulic anchor 21 at a given depth in the well. To do this, under depression conditions, without turning off the well flushing, they simply feed the pipe string 1 upward, expand the spring 5 by the axial load, shift the components of the telescopic connection 7, 17 of the housing, turn off the jet pump and switch the flow of the active medium from the nozzle 12 to the liner in implosive mode. 2 (fig. 4). The displacement of the components of the telescopic connection 7, 17 of the body makes the plug 11 work for some time as a piston. The pressure of the injected active medium above the plug 11 in the inner volume of the pipe string 1 increases, and below it in the inner volume of the liner 2 it decreases, since the upper 26 through hole of the cavitator 23 is closed by the valve 27 (second position). When pistoning and then exiting with a seal of the plug 11 from the lower narrowed part 17 of the telescopic connection of the body, all the active medium of increased pressure accumulated above it at a high speed falls into the internal volume of the shank 2 of reduced pressure. This leads to the closure of the valve 27 (first position) of the lower 25 through the opening of the cavitator 23 and the generation of the first powerful cascade of cavitation-shock hydraulic impulses concentrated at the level of the radial nozzles 24 (Fig. 5). In this case, an implosive decrease in pressure in the internal volume of the liner 2, additional to the depression of the jet pump, further contributes to the development of the cavitation-shock process in the radial nozzles 24 of the cavitator 23. The string of pipes 1 is again fed into the well, and then from the well, and under the same favorable conditions the second, third and subsequent powerful cascades of sporadic cavitation-shock impulses, which equalize and increase the permeability of the bottomhole zone of the reservoir at the level of the location of the radial nozzles 24 of the cavitator 23. Leveling and increasing the permeability of the bottomhole zone of the reservoir are controlled by the amount of formation fluid inflow, which is measured at the wellhead. If necessary, turn off the flushing of the well, close the hydraulic anchor 21, move the liner 2 with an external smooth surface reciprocally through the sleeve 30 between the two packers 3, 4 and place the cavitator 23 with radial nozzles 24 at the next depth of the additional treatment of the collector. At this depth and subsequent depths, sporadic cavitation-shock impulses are also created in a similar sequence and thus equalize and increase the permeability of the bottomhole reservoir zone throughout its entire thickness. In the cycle of depression during processing and pumping through the liner 2 of the formation fluid, the process fluid is simultaneously pumped into the pipe string 1 in order to further pump it into the formation. After additional treatment, leveling and increasing the permeability of the near-wellbore zone of the reservoir, the process fluid is squeezed through the liner 2 in the repression cycle, but evenly over the entire thickness of the formation. To do this, turn off the flushing, close the hydraulic armature 21, move the liner 2 with an external smooth surface through the fixed sleeve 30 until it interacts with the lower blind packer 4 and forcibly open the valve 27, which is located in the middle (third) position between the lower 25 and upper 26 through holes cavitator 23 (Fig. 6). In the operating mode, flushing through the pipe string 1 and the central borehole 6 is switched on, the hydraulic motor 8 is fed with the active medium, the hydraulic anchor 21 is opened, and without feeding the pipe string 1 into the well, a repression cycle is created with the possibility of uniform squeezing of the process fluid over the entire reservoir capacity. In this position, the spring 5 is fully extended, the convergence of the components 7, 17 of the telescopic connection is absent, the diffuser 13 and the mixing chamber 19 are closed, the channel 15, 18 connecting with the annular space is open and is located opposite the rotating flow interrupter 9. The process fluid pumped by the surface pump (possibly through the displacement medium) passes the pipe string 1, the central bore 6 and, bypassing the jet pump, moves through the inner channel 32 of the liner 2, the upper 26 and lower 25 through holes of the cavitator 23 and is evenly pressed into the formation over the entire power. In this case, part of the injection flow exits through the channel 15, 18 connecting with the annular space at the wellhead. In the repression cycle, when the process fluid is pumped through the liner 2 into the formation, periodic pulses of increased amplitude are generated using a hydraulic motor 8 fed by an active medium. A rotating flow interrupter 9, selectively installed opposite the channel 15, 18 connecting with the annular space, closes its entrance with a certain frequency and generates amplified periodic pulses during repression, taking into account the direction of the medium flow in the internal channel 32 of the liner 2 and regardless of the amount of absorption of the process fluid. In this case, the generated hydrodynamic force on the formation can be controlled within wide limits up to its hydraulic fracturing by increasing the productivity of surface pumps and additional blocking of the medium flow in the annulus at the wellhead (not shown). If necessary, the cycles of depression and repression in the well with the use of periodic and sporadic cavitation-shock impulses in the process of pumping out the formation and displacing the process fluid are repeated. Fracturing fluid, acid compositions, hydrocarbon solvents, insulating-fixing compositions, combustible-oxidizing compositions (FOC), binary mixtures (BS) and other chemical reagents and their combinations are used as a process fluid. At the last stage in the drawdown cycle, the development, research and trial operation of the selected interval of the section is carried out using a jet pump at various modes of formation fluid inflow. Then turn off the flushing of the well, close the hydraulic anchor 21, feed the pipe string 1 down to the stop with the bridge, close the lock 28 and the lower blind packer 4. Raise the pipe string 1 together with the blind packer 4 against the stop with the fixed sleeve 30, close the lock 29 and the upper pass-through packer 3 and transfer the device to the transport position (Fig. 1) for hydrodynamic impact on the next interval of the cut in a similar sequence.

Использование предлагаемого способа и устройства позволяет оперативно, многократно и в любой последовательности создавать в течение одной спускоподъемной операции труб глубокие поинтервальные депрессии и репрессии одновременно с генерированием мощных периодических и спорадических кавитационно-ударных импульсов в сложных геолого-технологических условиях.The use of the proposed method and device allows you to quickly, repeatedly and in any sequence create deep interval depressions and repressions simultaneously with the generation of powerful periodic and sporadic cavitation-shock impulses in difficult geological and technological conditions during one round trip of pipes.

Claims (2)

1. Способ гидродинамического воздействия на призабойную зону пласта, включающий спуск на колонне труб в скважину корпуса струйного насоса с центральным стволом подвода активной среды, хвостовика с внутренним каналом и двумя верхним и нижним пакерами, изоляцию затрубного пространства скважины двумя пакерами в подошве и кровле интервала коллектора с установкой на этом интервале хвостовика, включение промывки скважины и запитывание сопла струйного насоса активной средой с выходом через диффузор в надпакерную зону верхнего пакера, переключение потока активной среды со струйного насоса на хвостовик и обратно для создания циклов депрессии и репрессии в скважине, откачку в циклах депрессии пассивной среды - пластового флюида через хвостовик и камеру смешения с каналом подвода пассивной среды, закачку в скважину в циклах депрессии и продавку в пласт в циклах репрессии активной среды - технологического флюида через хвостовик возможно с гидравлическим разрывом пласта, генерирование в циклах депрессии и репрессии периодических импульсов с концентрацией энергии, при этом согласно изобретению после изоляции затрубного пространства скважины хвостовик перемещают возвратно-поступательно между двумя пакерами и размещают на заданной глубине, а именно в низкопроницаемой части разреза, и на этой глубине проводят дополнительную обработку пласта для выравнивания и повышения проницаемости коллектора, причем периодические импульсы генерируют с учетом направления потока среды в хвостовике независимо от величины притока флюида при депрессии или его поглощения при репрессии, при этом используют гидравлический двигатель, который последовательно с соплом запитывают активной средой с возможностью избирательного периодического перекрытия канала подвода пассивной среды в циклах депрессии или выполненного в корпусе связывающего с затрубным пространством канала в циклах репрессии, а дополнительную обработку пласта проводят переключением потока активной среды со струйного насоса на хвостовик и обратно путем осевого перемещения колонны труб при фиксировании в скважине корпуса, который выполняют составным, при этом смещают составные части корпуса относительно друг друга, переключают в имплозивном режиме поток активной среды с сопла на хвостовик, оборудованный кавитатором, и генерируют каскады спорадических кавитационно-ударных импульсов, которые дифференцированно концентрируют в низкопроницаемой части коллектора.1. A method of hydrodynamic impact on the bottomhole formation zone, including lowering a jet pump body with a central borehole for supplying an active medium, a liner with an internal channel and two upper and lower packers, isolating the annular space of the well with two packers at the bottom and top of the reservoir interval with the installation of a liner in this interval, switching on the flushing of the well and feeding the jet pump nozzle with an active medium with an outlet through the diffuser into the above-packer zone of the upper packer, switching the flow of the active medium from the jet pump to the liner and back to create drawdown and overbalance cycles in the well, pumping out in cycles depression of the passive medium - formation fluid through the liner and the mixing chamber with the passive medium supply channel, injection into the well in drawdown cycles and pumping into the formation in the cycles of repression of the active medium - process fluid through the liner is possible with hydraulic fracturing, generation in depres session and repression of periodic impulses with energy concentration, while according to the invention, after isolation of the annulus of the well, the liner is moved reciprocally between two packers and placed at a given depth, namely in the low-permeability part of the section, and at this depth additional treatment of the formation is carried out for leveling and increasing the reservoir permeability, and periodic pulses are generated taking into account the direction of the medium flow in the liner, regardless of the amount of fluid inflow during depression or its absorption during repression, while using a hydraulic motor, which is fed in series with the nozzle with an active medium with the possibility of selective periodic closure of the passive medium supply channel in depression cycles or a channel made in the casing connecting with the annular space in repression cycles, and additional treatment of the formation is carried out by switching the flow of the active medium from the jet pump to the liner and back o by axial displacement of the pipe string when fixing the body in the well, which is made composite, while displacing the body parts relative to each other, switching the flow of the active medium in the implosive mode from the nozzle to the liner equipped with a cavitator, and generating cascades of sporadic cavitation-shock pulses, which are differentially concentrated in the low-permeability part of the reservoir. 2. Устройство для гидродинамического воздействия на призабойную зону пласта, содержащее колонну труб, хвостовик с внутренним каналом, верхний и нижний пакеры, расположенный между хвостовиком и колонной труб корпус струйного насоса с центральным стволом подвода активной среды, соединенным с ним соплом, диффузором с выходом в надпакерную зону верхнего пакера и камерой смешения с каналом подвода пассивной среды, при этом согласно изобретению корпус выполнен в виде подпружиненного телескопического соединения, верхняя часть которого содержит гидравлический двигатель с прерывателем потока на конце выходного вала, пробку с соплом, диффузор, установленный на уровне сопла, обратный клапан и связывающий с затрубным пространством канал, а нижняя часть - ответный связывающий с затрубным пространством канал, камеру смешения с каналом подвода пассивной среды и гидравлический якорь, причем составные части телескопического соединения при открытом гидравлическом якоре имеют возможность с изменением осевой нагрузки колонны труб сближаться и удаляться, причем при сближении они образуют уплотненную пару пробка-цилиндр и струйный насос, а при имплозивном удалении - направляют накопленный поток активной среды в хвостовик, оканчивающийся кавитатором с радиальными соплами, верхним и нижним проходными отверстиями и расположенным между ними управляемым на три положения клапаном, причем кавитатор соединен замками с верхним и нижним пакерами, при этом верхний пакер выполнен проходным и установлен на втулке, которая с уплотнением и возможностью осевого перемещения надета на хвостовик с внешней гладкой поверхностью, а нижний пакер выполнен глухим в виде отсоединяемого и присоединяемого моста с возможностью механического взаимодействия с управляемым на три положения клапаном.2. A device for hydrodynamic impact on the bottomhole formation zone containing a pipe string, a liner with an internal channel, upper and lower packers, a jet pump housing located between the liner and the pipe string with a central bore for supplying an active medium, a nozzle connected to it, a diffuser with an outlet to above the packer zone of the upper packer and a mixing chamber with a passive medium supply channel, while according to the invention the body is made in the form of a spring-loaded telescopic connection, the upper part of which contains a hydraulic motor with a flow breaker at the end of the output shaft, a plug with a nozzle, a diffuser installed at the nozzle level, a check valve and a channel connecting with the annular space, and the lower part - a reciprocal channel connecting with the annular space, a mixing chamber with a channel for supplying a passive medium and a hydraulic armature, and the components of the telescopic connection with an open hydraulic armature have the ability to change the axis the load of the pipe string to approach and move away, and when they approach, they form a sealed plug-cylinder pair and a jet pump, and when implosively removed, they direct the accumulated flow of the active medium into the shank, ending in a cavitator with radial nozzles, upper and lower passage holes and located between them a valve controlled by three positions, and the cavitator is connected by locks to the upper and lower packers, while the upper packer is made through and installed on a sleeve, which is fitted with a seal and the possibility of axial movement on a liner with an external smooth surface, and the lower packer is made blind in the form of a detachable and a connectable bridge with the possibility of mechanical interaction with a valve controlled by three positions.
RU2020107506A 2020-02-18 2020-02-18 Method of hydrodynamic impact on bottom-hole formation zone and device for its implementation RU2734301C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107506A RU2734301C1 (en) 2020-02-18 2020-02-18 Method of hydrodynamic impact on bottom-hole formation zone and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107506A RU2734301C1 (en) 2020-02-18 2020-02-18 Method of hydrodynamic impact on bottom-hole formation zone and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2734301C1 true RU2734301C1 (en) 2020-10-15

Family

ID=72940454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020107506A RU2734301C1 (en) 2020-02-18 2020-02-18 Method of hydrodynamic impact on bottom-hole formation zone and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2734301C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2206730C1 (en) * 2002-07-18 2003-06-20 Карсей Руслан Дмитриевич Method of pulse-jet stimulation of well and producing formation and device for method embodiment
UA68022A (en) * 2003-08-26 2004-07-15 Gennadii Petrovych Zdolnyk Method of operation of pump-ejection well pulse unit
WO2005103500A1 (en) * 2004-04-21 2005-11-03 Zinoviy Dmitrievich Khomynets Method for operating a formation and device for carrying out said method tester
RU2483200C1 (en) * 2011-12-21 2013-05-27 Рустэм Наифович Камалов Method of hydrodynamic action on bottom-hole formation zone
RU2542016C1 (en) * 2014-02-07 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Method of well bore zone treatment for productive formation
RU2553798C1 (en) * 2014-01-09 2015-06-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Well formation development device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2206730C1 (en) * 2002-07-18 2003-06-20 Карсей Руслан Дмитриевич Method of pulse-jet stimulation of well and producing formation and device for method embodiment
UA68022A (en) * 2003-08-26 2004-07-15 Gennadii Petrovych Zdolnyk Method of operation of pump-ejection well pulse unit
WO2005103500A1 (en) * 2004-04-21 2005-11-03 Zinoviy Dmitrievich Khomynets Method for operating a formation and device for carrying out said method tester
RU2483200C1 (en) * 2011-12-21 2013-05-27 Рустэм Наифович Камалов Method of hydrodynamic action on bottom-hole formation zone
RU2553798C1 (en) * 2014-01-09 2015-06-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Well formation development device
RU2542016C1 (en) * 2014-02-07 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Method of well bore zone treatment for productive formation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2320867C2 (en) Method and device for liquid injection in reservoir
CA2225571C (en) Subterranean formation fracturing methods
US8469089B2 (en) Process and apparatus to improve reliability of pinpoint stimulation operations
US20070284106A1 (en) Method and apparatus for well drilling and completion
MXPA02003803A (en) Straddle packer tool for well treating having valving and fluid bypass system.
AU2017221830B2 (en) Hydraulic pulse valve with improved wear life and performance
RU2303172C1 (en) Well jet plant and its operation method
RU2587654C1 (en) Downhole valve unit
US10214993B2 (en) Straddle frac tool with pump through feature apparatus and method
RU2734301C1 (en) Method of hydrodynamic impact on bottom-hole formation zone and device for its implementation
RU2702438C1 (en) Depression-repression drilling assembly for completion and repair of well
RU2726087C1 (en) Method of hydrodynamic effect on formation and device for its implementation
US12146384B2 (en) Single trip wellbore cleaning and sealing system and method
US12000233B2 (en) Single trip wellbore cleaning and sealing system and method
RU2703553C1 (en) Depression-repression assembly for well completion and repair in difficult conditions
RU2701758C1 (en) Depression-repression assembly for well completion and repair
RU2274730C2 (en) Borehole assembly for bottomhole formation zone treatment and impulsive device for borehole assembly
RU2009311C1 (en) Method for plugging-up wells
US20200308945A1 (en) Downhole Hydraulic Fracturing Tool
WO2019132907A1 (en) Injection valve for injecting randomly sized and shaped items into high pressure lines
RU2539087C2 (en) Downhole pulsator
RU2801968C1 (en) Method for intensification of oil production
RU2814516C1 (en) Method and device for flushing well, treating formation and completing a well in one tripping operation
RU2485299C1 (en) Treatment method of bottom-hole formation zone, and downhole system for its implementation
CN114075945B (en) Downhole self-telescopic well wall cleaning structure and well wall cleaning method