Патент на изобретение №2202031
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ВИБРАТОР
(57) Реферат: Изобретение относится к области добычи нефти и газа и может быть использовано для вибросейсмического воздействия на продуктивные пласты. Вибратор для скважин содержит набор выполненных из пьезоэлектрического материала, поляризованных вдоль оси и стянутых между собой элементов. На элементы нанесены электроды и параллельно подключены к электропитанию. Каждый элемент выполнен составным из двух сегментов, установленных поляризацией в противоположных направлениях. В смежных элементах сегменты, расположенные один над другим, также ориентированы поляризацией в противоположных направлениях. Электропитание на элементы с каждой стороны подается синфазно. При подаче с поверхности переменного напряжения одна сторона вибратора испытывает механическое напряжение сжатия, другая в это же время – напряжение растяжения, в следующий полупериод электрического тока – наоборот. Вибратор совершает изгибные колебания, энергия которых передается в пласт через стенки обсадной колонны. Обеспечивается более эффективная передача колебаний в радиальном направлении. 4 ил. Изобретение относится к области добычи нефти и газа и может быть использовано для вибросейсмического воздействия на продуктивные пласты. Известны наземные вибраторы для воздействия на продуктивные пласты, устанавливаемые вблизи добывающих скважин [1]. Недостатком наземных вибраторов является то, что они не могут быть спущены в скважину, а при наземном воздействии происходит рассеивание и быстрое затухание виброколебаний в земных породах. Известны низкочастотные пьезоэлектрические излучатели, включающие набор поляризованных вдоль оси пьезоэлементов в виде пластин (дисков) с нанесенными с двух сторон электродами, подключенными параллельно к электропитанию [2]. В скважине такой прибор возбуждает продольные волны вдоль оси скважины. Импульсы давления передаются на стенки скважины и через них в пласт, это сопровождается значительными потерями колебательной мощности. Технической задачей, стоящей перед изобретением, является создание конструкции, обеспечивающей более эффективную передачу колебаний в радиальном направлении. Поставленная задача решается тем, что в вибраторе, содержащем корпус и размещенный в полости корпуса набор стянутых между собой поляризованных вдоль оси элементов из пьезоэлектрического материала с нанесенными на них электродами, параллельно подключенными к электропитанию, каждый элемент выполнен составным из двух сегментов, установленных поляризацией в противоположных направлениях, а электропитание на элементы с каждой стороны подается синфазно. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 дана схема расположения вибратора в скважине; на фиг.2 – вид набора элементов, составляющих вибратор; на фиг. 3 – элемент вибратора, состоящий из двух сегментов (значками показано направление поляризации); на фиг.4 – вид С на фиг.2. Вибратор для скважины состоит из цилиндрических элементов 1, выполненных составными в виде двух сегментов 2 и 3 (фиг.3). Поляризация сегментов ориентирована противоположно. Кроме того, в смежных элементах сегменты 2 и 3 (вид С), расположенные один над другим, также ориентируются поляризацией в противоположных направлениях, а между торцами смежных элементов установлен общий для всех четырех сегментов электрод 4, имеющий электрический контакт с нанесенным на пьезоматериал электропроводящим слоем 5 и 6. Электропитание подается на элементы по схеме параллельного включения (фиг.2). Весь набор стягивается центральной шпилькой или непосредственно в корпусной трубе, а образующиеся в корпусе 7 пустоты заполняют электроизоляционным твердым компаундом. Вибратор 7 опускают в скважину 8 на необходимую глубину на колонне труб 9 или на грузонесущем кабеле в зависимости от конкретных условий. При подаче с поверхности по кабелю 10 на электроды переменного напряжения одна (например, левая) сторона вибратора испытывает механическое напряжение сжатия, другая в это же время – напряжение растяжения; в следующий полупериод электрического тока – наоборот: левая сторона – растяжения, а правая – сжатия. Таким образом вибратор совершает изгибные колебания со смещением в радиальном направлении, энергия которых с минимальными потерями передается в пласт через стенки обсадной колонны. Поскольку затухание сейсмических колебаний в породах земной коры уменьшается с понижением их частоты, то радиус эффективного воздействия возрастает в сотни раз и более. Другим преимуществом вибратора данной конструкции является возможность его питания по однопроводному кабелю. Источники информации 1. Патент РФ 2057906, МКИ7 Е 21 В 43/00; 43/28, 1992; 2. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1979. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 17.04.2005
Извещение опубликовано: 10.03.2006 БИ: 07/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
