Модернизация скважинного гидропульсатора для ГРП (Гидроразрыв пласта)-Курсовая работа

Химические МУН применяются для дополнительного извлечения нефти из сильно истощенных, заводненных нефтеносных пластов с рассе-янной, нерегулярной нефтенасыщенностью.
Объектами применения являются залежи с низкой вязкостью нефти (не более 10 мПа*с), низкой соленостью воды, продуктивные пласты пред-ставлены карбонатными коллекторами с низкой проницаемостью (Рис. 6).

Рисунок 6 - Химические МУН
Вытеснение нефти водными растворами ПАВ. Заводнение водны-ми растворами поверхностно-активных веществ (ПАВ) направлено на снижение поверхностного натяжения на границе «нефть – вода», увеличе-ние подвижности нефти и улучшение вытеснения ее водой. За счет улучше-ния смачиваемости породы водой она впитывается в поры, занятые нефтью, равномернее движется по пласту и лучше вытесняет нефть.
Вытеснение нефти растворами полимеров. Полимерное заводнение заключается в том, что в воде растворяется высокомолекулярный химиче-ский реагент – полимер (полиакриламид), обладающий способностью даже при малых концентрациях существенно повышать вязкость воды, снижать ее подвижность и за счет этого повышать охват пластов заводнением.
Основное и самое простое свойство полимеров заключается в загу-щении воды. Это приводит к такому же уменьшению соотношения вязко-стей нефти и воды в пласте и сокращению условий прорыва воды, обу-словленных различием вязкостей или неоднородностью пласта.
Кроме того, полимерные растворы, обладая повышенной вязкостью, лучше вытесняют не только нефть, но и связанную пластовую воду из по-ристой среды. Поэтому они вступают во взаимодействие со скелетом пори-стой среды, то есть породой и цементирующим веществом. Это вызывает адсорбцию молекул полимеров, которые выпадают из раствора на по-верхность пористой среды и перекрывают каналы или ухудшают филь-трацию в них воды. Полимерный раствор предпочтительно поступает в высокопроницаемые слои, и за счет этих двух эффектов – повышения вяз-кости раствора и снижения проводимости среды – происходит существен-ное уменьшение динамической неоднородности потоков жидкости и, как следствие, повышение охвата пластов заводнением.
 2. Устройство для импульсной закачки жидкости в пласт

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений для импульсной закачки жидкости в пласт. Устройство для импульсной закач-ки жидкости в пласт включает корпус с окнами, концентрично располо-женный в корпусе патрубок, оснащенный кольцевым выступом в виде поршня, окнами, гайкой и контргайкой. Патрубок сверху жестко соединен с переводником. Патрубок устанавливается в разъемный корпус. Пружина установлена между гайкой и корпусом. В корпусе выполнена внутренняя цилиндрическая выборка под поршень. В патрубке и в корпусе выполнены в 4 ряда окна, так, что в исходном состоянии они не сообщаются. (рис. 7)
Устройство включает в себя патрубок 1 с поршнем в виде кольцевого выступа, 4 ряда окон – выходных отверстий, гайку и контргайку 2, для ре-гулировки жесткости пружины, нестандартную шайбу 3 для опоры пру-жины 4, корпус, состоящий из верхней 6 и нижней 7 разъемных частей и уплотнительных колец для подвижных цилиндрических соединений 5.

Рисунок 7 - Устройство для закачки жидкости в пласт
Устройство работает следующим образом:
Закачиваемая жидкость поступает в центральный канал, заполняя па-трубок. Т.к. в изначальном положении окна патрубка и корпуса не сооб-щаются, жидкость начинает заполнять кольцевое пространство между па-трубком и корпусом выше поршня (кольцевого выступа на патрубке), воз-действуя на кольцевой выступ. Под давлением корпус начинает смещаться относительно патрубка вверх, сжимая пружину.
В определенный момент, окна патрубка и корпуса начинают сооб-щаться, и за счет того, что площадь проходного сечения центрального ка-нала много меньше суммарной площади проходных сечений окон, проис-ходит сброс жидкости через выходные отверстия. Давление внутри устройства падает, следовательно, и сила, давящая на кольцевой выступ резко уменьшается. Сила пружины смещает корпус вниз относительно па-трубка, тем самым перекрывая окна и возвращая устройство в исходное положение. Цикл повторяется, тем самым создавая волновое воздействие на пласт, увеличивая зону проникновения закачиваемого агента в пласт через нагнетательную скважину.

За прототип взят патент №2400615, целью которого является импульсная закачка жидкости в пласт.
 Недостатками данного устройства является сложность и нерацио-нальность конструкции, заключающееся в наличии технологического сужения, а также невозможности сборки устройства при данном типе кон-струкции.
 Для повышения надежности устройства, устанавливается контргайка над регулировочной гайкой, что предотвращает скручивание и снижение жесткости пружины.
 В целях рациональности изменена конструкция устройства: вместо технологического сужения, установленного внутри патрубка, и предназна-ченного для установления разницы в диаметрах центрального канала и выходных окон, в нижней части устройства расположения боковые отвер-стия в 4 ряда, суммарный диаметр которых превосходит внутренний диа-метр патрубка, что делает ненужным технологическое сужение, устанавли-ваемое в патрубке, а также направляет волны импульсов непосредственно в стенки перфорированной зоны скважины.
 Назначение данного устройства – импульсная закачка жидкости в пласт через нагнетательные скважины, что повышает проницаемость по-роды, создает дополнительные трещины и, как следствие, увеличивает ра-диус проникновения. Чем больше радиус проникновения закачиваемых агентов в нагнетательную скважину, тем больше интенсифицируется при-ток нефти в эксплуатационных скважинах.