Патент на изобретение №2191258
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НЕФТЕГАЗОНОСНЫЙ ПЛАСТ
(57) Реферат: Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при добыче нефти. Устройство содержит скважинный прибор, в нижней части которого размещены сообщающиеся с окружающей средой посредством окон в стенках корпуса скважинного прибора два и более акустических излучателя. Каждый из излучателей снабжен двумя установленными соосно по одному с обеих сторон от торца излучателя отражателями в виде конуса. Высота конуса равна радиусу излучателя с углом при вершине 90o, обращенной к излучателю. Расстояние между торцами соседних конических отражателей d составляет от 2 мм до 10% высоты отражателя. Расстояние А от торца излучателя до вершины отражателя выбрано из условия максимальной передачи средней мощности в пласт и рассчитано по формуле А = n ![]() ![]() Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при добыче нефти. Известно устройство для воздействия на призабойную зону продуктивного пласта, патент РФ 2026970, опубл. 20.01.95, Бюл. 2, МКИ Е 21 В 43/25, содержащее наземный блок, соединенный посредством кабеля со скважинным прибором, в нижней части которого размещен акустический излучатель, работающий в замкнутом корпусе, заполненном трансформаторным маслом. При работе такого излучателя возникают большие потери акустической мощности и его нельзя использовать для воздействия на весь продуктивный пласт в процессе добычи нефти. Известно устройство, принятое за прототип, предназначенное для акустического воздействия на нефтегазоносный пласт, патент РФ 2140519, МКИ Е 12 В 28/00, 43/25, акустический излучатель которого сообщается непосредственно с окружающей средой и снабжен коническим отражателем для разворота акустической волны из вертикального в горизонтальное направление распространения по продуктивному пласту. Эффективность такого устройства выше, чем предыдущего, оно увеличивает текучесть нефти, но не создает направленных потоков, что очень важно при добыче. Задача заключается в разработке устройства для акустического воздействия на нефтегазоносный пласт, которое создает направленное движение слоев нефти в пласте к стоку добывающих скважин, тем самым увеличивая эффективность и производительность добычи. Поставленная задача с достижением указанного технического результата решается за счет того, что в устройстве для акустического воздействия на нефтегазоносный пласт, содержащем скважинный прибор, в нижней части которого размещены сообщающиеся с окружающей средой два и более акустических излучателя, каждый из которых снабжен двумя, установленными соосно по одному с обеих сторон от торцев излучателя отражателями в виде конуса высотой, равной диаметру акустического излучателя, с углом при вершине 90o, обращенной к излучателю, расстояние между торцами соседних конических отражателей d составляет от 2 мм до 10% высоты конического отражателя, а расстояние А от торца излучателя до вершины отражателя выбирают из условия максимальной передачи средней мощности в пласт и рассчитывают по формуле: А=n ![]() где n=1,5,9; ![]() R – внутренний радиус скважинной трубы, при этом каждый акустический излучатель образован двумя идентичными пьезопакетами длиной в четверть длины звуковой волны пьезоматериала, собранных из пьезоэлементов с общей неподвижной основой закрепления пьезопакетов, расположенной между ними, причем крайние пьезоэлементы пьезопакетов имеют одинаковую полярность. Работа устройства и распространение акустических волн поясняется чертежами: где на фиг.1 представлен общий вид акустического излучателя, фиг. 2 – вид А, увеличенное изображение торца акустического излучателя с коническим отражателем, фиг.3 – общий вид устройства. Каждый акустический излучатель 1 собран из двух идентичных пьезопакетов 2 и 3, имеющих общую неподвижную основу закрепления 4, расположенную между ними, а крайние пьезоэлементы пьезопакетов 5, 6, 7, 8 имеют одинаковую полярность (идентичное состояние поляризации “плюс” или “минус”). В результате этого, а также соосного расположения пьезопакетов 2 и 3 при воздействии электрического поля возникающие на концах 5 и 8, 6 и 7 акустического излучателя 1 деформации имеют противоположные направления вдоль оси и не создают давления на основание и корпус устройства, а акустические волны 9 и 10 распространяются противофазно, длина пьезопакета 1 при скорости звука в материале пьезоэлемента С=3,5 см/сек и частоте генератора f=7,5 кГц равна 1= ![]() Из фиг.2 и фиг.3 видно, что в корпусе скважинного устройства 11 размещены два или более пьезокерамических акустических излучателя 1 по обе стороны у каждого излучателя, соосно с ним на фиксированном расстоянии А от каждого его торца расположена вершина конического отражателя 12, напротив конических отражателей 12 в корпусе устройства 11 выполнены окна 13 для сообщения с окружающей средой, расстояние между торцами конических отражателей равно d. Акустическая волна проходит путь от акустического излучателя 1 до внутренней стенки скважинной трубы 14, который равен А+В. Подбором расстояния А можно подобрать фазу, в которой падающая акустическая волна подходит к внутренней стенке скважинной трубы, а следовательно, оптимальный вариант амплитуды давления и скорости. Акустические волны от торца излучателя 1 до конической поверхности отражателя 12 проходят вдоль оси путь А, или а1, или а2, или…, или аn, далее они меняют свое направление на перпендикулярное к оси, отражаются от конической поверхности отражателя 12 и проходят путь до внутренней стенки скважинкой трубы 14 соответственно В, или в1, или в2, или…, или вn. Синусоида 15 показывает отклонение давления среды Р, а синусоида 16 – колебание скорости частиц среды V в акустической волне, которая опережает колебания давления на ![]() В результате такой конструкции все падающие акустические волны от торца излучателя к скважинной трубе приходят в одной фазе, а поршневая волна осевого направления превращается после отражения в плоско-кольцевую, движущуюся в горизонтальном направлении перпендикулярно оси от источника излучения. Меняя расстояние А=n ![]() ![]() Формула изобретения
А=n ![]() где n=1, 5, 9 …; ![]() R – внутренний радиус скважинной трубы, при этом каждый акустический излучатель образован двумя идентичными пьезопакетами, длиной в четверть длины звуковой волны в материале пьезоэлемента, имеющими общую неподвижную основу закрепления, расположенную между ними, а крайние пьезоэлементы пьезопакетов имеют одинаковую полярность. РИСУНКИ
PC4A – Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение
Прежний патентообладатель:
(73) Патентообладатель:
Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 23.07.2008 № РД0038725
Извещение опубликовано: 10.09.2008 БИ: 25/2008
|
||||||||||||||||||||||||||