автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.07, диссертация на тему:Совершенствование струйного агрегата для обработки призабойной зоны скважины

На правах рукописи ХРЕЙС МОНТАСЕР ХУСНИ ^^ ^Д

Совершенствование струйного агрегата для обработки призабойной зоны скважины .

Специальность 05.04.07- Машины и агрегаты нефтяной и газовой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2000

Работа выполнена на кафедре «Нефтепромысловая механика» Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Султанов Б.З.

Научный консультант:

кандидат технических наук, Вагапов С JO

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Габдрахимов М.С. кандидат технических наук,

Гумеров Р.Р.

Ведущее предприятие: Башкирский научно-исследовательский и проектный институт нефти ( Башнилинефть )

диссертационного совета Д 063.09.04 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета

Автореферат разослан «2.2.» мая 2000 г.

Защита диссертации состоится 22 июня 2000г. в 1130 часов на заседании

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

И.Г. Ибрагимов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время большое внимание уделяется совершенствованию технических средств увеличения производительности скважин. Все большее распространение для этого получают струйные насосы, что объясняется их простотой конструкции, компактностью и надежностью в работе. Известно, что для их работы в скважине необходимо наличие трех гидравлических каналов - для подвода рабочей и инжектируемой жидкостей, а также для отвода смеси рабочей и инжектируемой жидкостей. Их выполнение возможно двумя путями - с применением двух колонн насосно-компрессорных труб (НКТ) или одной колонны НКТ оборудованной пакером для изоляции затрубного пространства. Как показал опыт, использование двух колонн НКТ затруднительно вследствие ограничений в диаметральных размерах. Поэтому в промысловой практике большее распространение получило использование струйного насоса совместно с пакером.

Практика показала, что одной из основных причин неудачных случаев применения струйного насоса является недостаточная герметизация затрубного пространства существующими пакерами, так как они плохо приспособлены для совместной работы со струйными насосами. Например, выдерживаемый стандартным пакером перепад давления, как правило, много выше необходимого при работе со струйным насосом, что усложняет конструкцию скважинного оборудования, технологию его сборки в скважине и ставит вопрос в целесообразности применения якоря.

| В соответствие с этим разработка струйного насосного агрегата совместно со специально приспособленным для этого пакерующим узлом

позволит повысить эффективность работы установок, а значит является актуальной задачей.

Цель работы. Повышение эффективности применения струйного насоса при обработке нефтяных скважин путем разработки скважинного струйного агрегата с пакерующим ' узлом, предназначенным для совместной работы со струйным насосом.

Основные задачи исследований.

1. Разработка принципиальной схемы струйного насосного агрегата повышенной эффективности.

2. Исследования совместной работы струйного насоса со скважиной и пакерующим узлом.

3.Разработка экспериментального стенда для исследования работы струйного насосного агрегата и выявления оптимальных параметров.

4.Разработка технологии обработки скважины разработанным агрегатом.

Методы решения поставленных задач.

1. Аналитические исследования.

2.Экспериментальные лабораторные исследования.

3. Поиск технических решений, конструкторская разработка.

Научная новизна.

1. Аналитически установлен характер изменения давления в подпакерной зоне, а следовательно, и усилие прижатия уплотнительных элементов пакерующего узла при изменении гидродинамической связи пласта с забоем в процессе обработки:

- изменение показателя степени от 1 до 0,8 (при коэффициенте продуктивности к = 6,1.10 "" м3/(Па.с)) приводит к уменьшению

давления нагнетания при котором давление в подпакерной зоне падает до нуля с 32 до 15 МПа.

- изменение коэффициента продуктивности от к = 4,51.10 "'2 м3/(Па.с) до к = 6,1.10 м3/(Па.с) приводит к увеличению давления -нагнетания при котором давление в подпакерной зоне падает до' нуля с 17 до 32 МПа.

2. Обоснованы оптимальные геометрические размеры уплотнительного элемента и поршня пакерующего уз^а, при которых обеспечивается проявление эффекта самоуплотнения в пределах обратимой пластической деформации для наиболее реальных скважинных условий. Установлено, что для наиболее реальных скважинных условий площадь кольцевого поршня пакерующего узла должна быть не менее 47 см2, длина уплотнительного элемента не менее 25 см.

Практическая ценность.

1. На уровне изобретения разработана конструкция струйного насосного агрегата с пакерующим узлом.

2. Полученные результаты позволили рекомендовать применение агрегата без дополнительного якоря в пределах прочности колонны насосно-компрессорных труб.

3. Предложена технология применения струйного насосного агрегата в скважинах рифовых месторождений АНК «Башнефть», позволяющая повысить эффективность кислотных обработок скважин.

Апробация работы. Основные положения диссертациотюй работы докладывались на международной научной конференции «Методы кибернетики химико-технологических процессов» ( июнь 1999 г.), научио-

технической конференции «Научные проблемы Западно-Сибирского нефтегазового региона» ( декабрь 1999 г.), на семинарах кафедры нефтепромысловой механики ( 1998-1999 г).

Публикации. Осиовные содержание диссертации опубликовано в 4 научно-технических статьях и тезисах докладов научно-технических конференций и одном патенте РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, списка использованных источников 85, изложена на 128 страницах, включая 45 рисунков и 16 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследования. .

В первой главе определены пути повышения эффективности применения скважинных струйных агрегатов в нефтедобыче и состояние изученности этого вопроса.

Струйные насосы всегда привлекали внимание исследователей, что объясняется многими положительными качествами, такими как простота конструкции, отсутствие движущихся частей, дешевизна и надежность.

Исследованиям теории струйного насоса посвящены работы Г.А.Аронса, Л.Д. Бермана, Г.И. Ефимочкина, Е.Я.'Зингера, П.Н. Каменева, Ю.К. Кирилловского, Б.Ф. Лямаева, Л.Г. Подвидз, Н. М. Соколова и др. Значительный вклад в изучение струйного насоса в нефтедобыче внесли исследователи A.M. Абдулзаде, A.A. Богданов, Г.А. Булычев, A.B. Городивский, К.Г. Донец, А.Н. Дроздов, Ю.Д. Качмар, Б.М. Кифор, В.Н. Лотовский, В.П. Марьенко, ИЛч Мищенко, С.Д. Миронов, З.С. Помазкова, В.М. Рылов, М.Л. Цепляев, Л.П. Шанович, P.C. Яремийчук и др. Показано,

что одной из причин, сдерживающей широкое использование струйного насоса для подъема жидкости из скважин, является отсутствие надежных отечественных поверхностных силовых насосных установок для привода струйного насоса, а так же компактного комплекса поверхностного оборудования для очистки и подготовки рабочей жидкости. В связи с этим, наибольшее распространение получило использование струйного насоса при проведении различных технологических процессов воздействия на призабойную зону скважины, ее освоения н исследования, т.е. там, где не требуется длительной непрерывной работы струйного насоса и в качестве силового насоса можно использовать широко распространенные на промыслах передвижные насосные агрегаты.

При применении струйного насоса для увеличения проницаемости призабойной зоны скважины путем создания депрессий на пласт, величина депрессии зависит от множества факторов, во многом определяющихся характером гидродинамической связи забоя скважины с пластом. Причем гидродинамическая связь в процессе обработки не остается неизменной, т.к. изменяются фильтрационные свойства призабойной зоеты в результате очистки и удаления отложении. Все это затрудняет предварительную оценку возможной величины депрессии и требует, как правило, прямых промысловых замеров в процессе обработки. Поэтому, для промысловой практики представляет интерес оценить, степень влияния различных скважинных факторов на величину депрессии.

С другой стороны представляет интерес разработка пакеруюшгго узла, специально приспособленного для совместной работы со струйным насосом, что позволит упростить конструкцию скважинного оборудования, упростить технологию сборки установки в сззажияе за слет исключения операций по установке пакера. повысить надежность

разобщения затрубного пространства, отказаться при некоторых условиях от использования якоря. В этом случае, возникает необходимость исследования особенностей работы струйного насоса с пакерующим узлом, обоснования оптимальных параметров пакерующего узла исходя из обеспечения надежного разобщения затрубного пространства при принятых геометрических параметрах струйных насосов и режимах его работы.

Таким образом, изложенные выше факторы предопределили цель и задачи исследований в данной работе.

Во второй главе изложена принципиальная схема струйного агрегата с пакерующим узлом, описание его принципа работы, результаты аналитических исследований совместной работы струйного насоса со скважиной и пакерующим узлом.

Струйный насосный агрегат включает в себя непосредственно струйный насос и пакерующее устройство гидравлического типа. В корпусе агрегата выполнены гидравлические каналы для подвода рабочей жидкости к соплу струйного насоса и к поршню пакерующего устройства. Агрегат устанавливается в скважине выше интервала перфорации на трубах НКТ, после чего нагнетаемая в трубы жидкость подается к соплу струйного насоса и к поршню пакерующего устройства, вызывая его осевое перемещение и сжатие уплотнительного элемента. После достижения разобщения затрубного пространства, по мере откачки жидкости струйным насосом, давление в подпакерной зоне начинает снижаться. При этом снижение давления в подпакерной зоне соответственно увеличивает перепад на поршне, в результате чего поршень еще сильнее прижимает уплотнительиый элемент к обсадной колонне, что повышает надежность герметизации затрубного

пространства. Таким образом, на усилие прижатия \плотнительных элементов оказывает влияние величина снижения давления в подпакерной зоне, которая, как уже указывалось ранее, во многом определяется характером гидродинамической связи скважины и пласта.

Учитывая вышесказанное, представляет интерес выяснить вопрос, как изменяется давление в подпакерной зоне, а следовательно, и усилие прижатия уплотннтельных элементов, при изменении гидродинамической связи пласта с забоем в процессе обработки. Задача была сформулирована следующим образом: при заданных геометрических размерах струнного насоса, для конкретных реальных скважинных условий, оценить влияние коэффициента продуктивности скважины. показателя степени индикаторной кривой восстановления гшстоеого давления на давление в приемной камере насоса. Задача решалась путем совместного решения двух уравнений - уравнения характеристики струйного насоса и уравнения притока. При анализе рассматривался струйный насос с геометрическими параметрами, наиболее используемыми в промысловой практик« - с диаметром сопла 5 мм и диаметром камеры смешения 8 мм. принимались наиболее реальные скзажинные условия, учитывались возуожности существующих передвижных насосных агрегатоз. решение велось численным методом на персональном компьютере.

Установлено, что все вляяюшле параметры можно разделить на две группы, изменение которых оказывает существеннее и -ко шественЕое влияние на работу струйного агрегата. Оказалось, что показатель степени уравнения притока сильно алияет на аел1гтан\ снижения давления в подпакерной зоне. Так если, лри хо^-фоициеяте ~<>дукгнв|-:остн к = 6.1.10 1 ч3/( Па.с; а показателе степени г. = !, давление з подлакеркой зоне надает до нуля лги даатении нагнетания 2 'ЛПа. -а при п -= ХЭ

давление в подпакерной зоне падает до нуля уже при 15 МПа. Очевидно, что показатель степени уравнения притока так же сильно влияет и на коэффициент инжекции, причем степень влияния увеличивается с увеличением давления нагнетания.;

К второй группе относятся параметры, которые оказывают существенное влияние на работу струйного насоса лишь при значительных их изменениях. К ним относятся в первую очередь коэффициент продуктивности, так, например, для наиболее реальных пределов изменения коэффициента продуктивности, давление в подпакерной зоне падает до нуля при давлениях нагнетания Рнаг= 17 МПа (к = 4,51.10 "12 м3/(Па.с)) и Р^ 32МПа ( к = 6,1.10 "" м3/(Па.с)). Таким образом, добывные возможности струйного насоса таковы, что существующими поверхностными насосными агрегатами обеспечивается снижение давления на забое даже при сильном притоке. При изменении коэффициента продуктивности в этих же пределах, максимально возможный коэффициент инжекции при существующих насосных агрегатах не превышает 0,35 (Рнаг = 40 МПа).

Далее проводилось аналитическое исследование работы струйного насоса совместно с пакерующим узлом. Очевидно, при совместной работе струйного насоса с пакером, усилие прижатия уплотнительных элементов зависит от геометрических размеров поджимающего поршня и перепада давления на сопле струйного насоса. Ставилась задача для конкретной конструкции струйного насоса обосновать оптимальные геометрические размеры уплотнительного элемента и поршня пакерующего устройства, при которых обеспечивается проявление эффекта самоуплотнения в пределах обратимой пластической деформации для наиболее реальных скважинных условий. При этом предполагалось, что максимальный и

и

минимальный диаметральные размеры уплотнительного элемента определяются внутренним диаметром обсадной колонны и наружным диаметром ствола пакера. Учитывая это. оптимизирующим параметром была принята длина уплотнительного элемента. Дтя принятых исходных-данных и исходя из конструктивных соображений была построена аналитическая зависимость площади сечения поршня и высоты уплотнительного элемента в зависимости от давления нагнетания, при которых достигается эффект самоуплотнения. Обосновано, что Ьлошадь поршня должна быть не менее 4" см \ хчина - не менее 25 см»

В третьей главе изложены результаты экспериментальных исследований пакеруюшего ухтз агрегата, приводится описание экспериментального стенда и чего дню! проведения экспериментов.

С целью экспериментальной проверки полученных результатов, нами был спроектирован и изготовлен экспериментальный стенд, а так же разработан и изготовлен пакеруюшнй узел агрегата. Эксперименты проводились в лабораторш« кафедры нефтепромысловой механики Уфимского государственного неотяного технического университета.

Принципиальная схема стенда представлена на рис.1. Исследуемый узел струйного насосного агрегата зключ&л в себя стзол и корте, в корпусе был размешен с возможностьсо осевого перемещения кольцевой поршень I. В свою очередь, поршень подпирал ушатюггельные элементы 2, представляющие собой стандзртныг уплотшттельные элементы пакера типа ПВМ.

М1

\12

1 2 3 4

/

• и, В1 В2 •

:вз

Рис. 1. Принципиальная схема стенда.

М1, М2 - манометры; В1, В2, ВЗ - вентили; Н - насос высокого ' давления; 1 поршень; 2 - уплотнительный элемент; 3 - упор; 4 - отрезок обсадной трубы; 5 муфта; 6 - емкость с рабочей жидкостью.

В осевом направлении уплотнительные элементы взаимодействовали с упором 3. Узел устанавливался в отрезок стандартной обсадной колонны 4. Один конец обсадной колонны был заглушён, по оси заглушки было выполнено отверстие, через которое герметично был пропущен ствол пакера. На одном из концов ствола пакера был выполнен упор 5, выполненный из стандартной муфты. В качестве насоса высокого давления применялся ручной масляный насос, в качестве рабочей жидкости — индустриальное масло марки И-20. Использовались манометры образцового типа.

При проведении экспериментов определялся перепад давления, который выдерживает уплотнительный элемент узла при различных давлениях под поршнем, оценивались силы сцепления между уплотнительным элементом и стенкой обсадной колонны при различных давлениях под поршнем и перепадах на уплотнительном элементе.

Определялась зависимость перемещения поршня при сжатии уплотннтельного элемента от давления нагнетания под поршнем для конкретной конструкции узда уплотнения.

Методика проведения экспериментов была следующей.

Рабочая жидкость насосом под высоким давлением подавалась под кольцевой поршень 1. который поджимая уплотнительный элемент 2 вызывал его деформацию н прижатые к стенке обсадной колонны. После достижения герметизации затрубнего пространства закрывался вентиль В1. что позволяло зафиксировать давление под поршнем. Затем, открывался вентиль В2 и рабочая жидкость подавалась в герметизированную полость зггрубшго пространства. Впоследствии давление в этой полости повышалось ю тех пор. пока не фиксировалось начало движения пакерующего узла относительно обсадной колонны. Таким образом, определялась сила спгпленля уплотннтельного элемента относительно обсадной колонны при различных давлениях под поршнем. После упора муфты 5 о заглушку, проазводилось дальнейшее увеличение давления нагнетания з герметизированной области затрубного пространства. Давление повышалось ло тех лор. пока не обнаруживалась утечка через уплотнительный элемент. Повышение давления под поршнем производилось с небо.хыгой зыдегжсой по времени для деформации уплотннтельного элемента. Прг говышенин давления в герметизированной полоста обсгдной солонны. так же давалась выдержка по времени, с целью лзбе'жгть ел ибо к прн определении утечек. Эксперименты проводились как лри зксоках. так и прн медленных темпах набора давления пол пошгнем. т.е. хгг пря гыстром и медленном темпах приложения нагр> зкн к > плотн;ггельнсму л-лементу.

Было установлено, что на герметизирующую способность пакерующего устройства кроме величины осевой нагрузки на уплотнительный элемент существенное влияние оказывает и темп приложения нагрузки. Экспериментально получена зависимость герметизирующей способности устройства от перепада давления на поршне. Установлено, что для наиболее реальных скважинных условий применение устройства позволит обеспечить герметизацию подпакерной зоны с перепадами давления до 7...8 МПа. В экспериментах нами не наблюдался эффект самоуплотнения, что объясняется, по видимому, меньшей твердостью уплотнительного элемента и методикой проведения эксперимента. Экспериментально установлено, что уже при перепаде на уплотнительном элементе в 2 МПа наблюдалось его перемещение относительно стенки обсадной колонны, однако при этом герметизация на уплотнительном элементе не нарушалась.

В четвертой главе по результатам проведенных исследований была разработана и изготовлена конструкция струйного насосного агрегата и предложена технология его использования в различных скважинных условиях. Вначале был рассмотрен существующий промысловый опыт использования струйных насосных агрегатов для обработок скважин в НГДУ «Ишимбайнефть» АНК «Башнефть».

Скважины рифовых месторождений Башкирии характеризуются низкими забойными давлениями и большими мощностями продуктивного горизонта. Промысловая практика показала, что при проведении кислотных обработок подобных скважин обрабатывается лишь нижняя часть пласта вследствие сильного поглощения. Таким образом не обеспечивается полный охват кислотой всей мощности обрабатываемого пласта. Обработка подобных скважин осуществляется путем слива

реагента под собственным весом, что затрудняет контроль за процессом обработки. Промысловая практика показала, что забой и призабоГшая зсна подобных скважин сильно загрязнена, что затрудняет эксплуатацию и приток жидкости к скважине. Ранее предпринимались отдельные попытки применения стрмшых насосов для очистки забоя скважин от отложений, однако они не получит широкого распространения вследствие забивки камеры смешения.

Нами была предложена новая технология кислотзых обработок подобных скважин с помощью разработанного струйного насосного агрегата.

Струйный насосный агрегат включает в себя непосредственно струнный аппарат и выполненный с ним заодно пакерующпй узел.

Струйный аппарат включает в себя корпус, который посредством переводника крепится к колонне насосно-компрессорных труб. По оси корпуса установлено сопло, камера смешения, диффузор. В полости корпуса выполнены три канала, первый канал связывает выкш струйного насоса с затрубным пространством, второй канал зыполвен _пя подвода избыточного давления в трубах- НКТ под поршня закериэуюшего устройства, третий канал выполнен для подвода жидкэста лз подпакерного пространства в приемную камеру струйного нассеа. Корпус струйного насоса креяится к стволу пакега песгедстзэм переводника, выполняющего одновременно функцию упсса лтя уплотнительных элементов при их сжгпш. На стзоле устлнсвленк с возможностью осевого перемещения два уплотаительаых. тлеменга. подпираемые поршнем. По оси стзо.та установлен патрубок ползсда жидкости из подпакерного пространства :< приему на:ос2_ С целью

предотвращения забивки сопла и приемной камеры струйного насоса используются два фильтра.

Струйный агрегат работает следующим образом.

Агрегат опускается в скважину таким образом, чтобы пакерующее устройство находилось выше интервала перфорации скважины. Затем в колонну НКТ с поверхности закачивается под необходимым давлением рабочая жидкость. В корпусе аппарата часть потока рабочей жидкости подается к соплу струйного насоса, а другая часть под поршень. В результате этого возникает осевая сила, приложенная к поршню и направленная вверх, величина которой пропорциональна перепаду давления на поршне и площади его поперечного сечения. Под действием этой силы поршень идет вверх и сжимает уплотнительные элементы, которые упруго расширяясь и прижимаясь к стенке скважины, производят изоляцию затрубного пространства. В это же время жидкость, истекая с высокой скоростью из сопла, подсасывает пассивную среду в приемной камере и подает через диффузор и камеру смешения в затрубное пространство над уплотнительным пакером. После того, как произошла изоляция затрубного пространства, давление в приемной камере струйного насоса начинает падать. Соответственно падает давление и в зоне скважины под уплотнительным элементом. В результате этого, увеличивается перепад давления на поршне, способствующий увеличению силы прижатия уплотнительных элементов к стенке скважины, а следовательно, и более надежному разобщению затрубного пространства. В дальнейшем, пассивная среда с отложениями поступает через приемный фильтр на прием насоса и далее на поверхность.

Разработанная конструкция струйного агрегата позволяет существенно упростить технологию сборки оборудования в скважине.

исключив из нее операции по установке серийных пакеров. Эти операции, как правило, включают в себя манипуляции с колонной НКТ, ее проворот и приподьем, которые трудно • контролируемы с поверхности. Разработанная конструкция агрегата, за счет выполнения пакерующего узла совместно со струйный насосом, позволяет увеличить надежность разобщения затрубного пространства, в результате чего увеличить успешность обработок скважин струйным насосом.

С учетом вышеуказанных рассуждений нами предлагается несколько изменить технологию обработки скважин рифовых месторождений АНК «Башнефть» путем применения струйного насосного агрегата по рис.2, конструкции УГНТУ.

Рис .2. Технологии обработки скважин рифовых месторождений: а- обычная технология обработки : 6- обработка верхних интервалов пласта : в- удаление отреагировавшей кислоты.

В частности, при обработок скважин реагентами предлагается в колонне НКТ установить струйный агрегат. В дальнейшем произвести сборку колонны таким образом, чтобы агрегат оказался выше нижней части продуктивного пласта. Затем путем создания давления в трубах произвести пакеровку, т.е. изолировать затрубное пространство. При этом в отличие от применяемых способов обработки, возможно создание избыточного давления в трубах НКТ, т.к. закачка кислоты в скважину будет производиться через сопло струйного насоса. После заполнения колонны НКТ жидкостью и достижения уровня в трубах устья скважины, произвести закачку кислоты в НКТ под небольшим (20....30 атм.) давлением. При этом кислота, проходя через сопло струйного насоса, поступает в зону над пакером и далее поступает в пласт выше интервала установки устройства. Под пакер она попасть • не может, так как при закачке работает струйный насос, поэтому давление в приемной камере будет меньше, чем на выкиде струйного насоса.

"После закачки кислоты в трубы дается время на реакцию и проникновение кислоты в пласт. После этого снижается давление, производится распакеровка устройства, а затем подъем устройства выше к кровле обрабатываемого пласта. После этого увеличивается давление в НКТ (уже можно использовать техническую воду) и производится пакеровка устройства. Затем, увеличив темп закачки жидкости в трубы, понижается давление под пакером, чем вызывается приток отреагировавшей кислоты из пласта в скважину.

Таким образом, предлагаемое устройство позволит обработать

I

вышележащие интервалы продуктивного пласта, неохваченные воздействием и впоследствии удалить отреагировавшую кислоту из пласта.

При работе устройства возможны и перетоки кислоты из зоны над пакером под пакер, что так же позволит декольматировать призабойную зону. Однако, объем перетекающей жидкости, по нашему мнению, будет много меньше, т.к. проницаемость породы в горизонтальном направлении,

I

как правило, много оольше чем в вертикальном.

Применение установки в данном случае позволит интенсифицировать кислотные обработки.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Проведенные аналитические исследования совместной работы струйного насоса со скважиной позволили сделать следующие выводы:

Установлено, что показатель степени уравнения притока сильно влияет на величину снижения давления в подпакерной зоне. Так если, при коэффициенте продуктивности к = 6,1.10'" м3/(Па.с) и показателе степени и = 1, давление в подпакерной зоне падает до нуля при давлении нагнетания 32 МПа, то при п - 0,8 давление в подпакерной зоне падает до нуля уже при 15 МПа. Очевидно, что показатель степени уравнения притока так же сильно влияет и на коэффициент инжекшш, причем степень влияния увеличивается с увеличением давления нагнетания.

Для наиболее реальных пределов изменения коэффициента продуктивности давление в подпакерной зоне падает до нуля при давлениях нагнетания Р,|аг=17\1Г1а (к=4,51.10 12 м3/(Па.с|) и Р^ЗгМПа (к= 6,1.10 '" м3/(Па.с)). Следовательно, добывныс[ возможности насоса таковы, что существующими насосными агрегатами обеспечивается снижение давления на забое даже при сильном притоке. При изменении

коэффициента продуктивности в предыдущих пределах максимально возможный коэффициент инжекции при существующих насосных агрегатах не превышает 0,35 (Ршг = 40 МПа ).

2. Установлено, что исходя из обеспечения эффекта самоуплотнения в пределах обратимой пластической деформации для наиболее реальных скважинных условий площадь кольцевого поршня пакерующего узла должна быть не менее 47 см2, длина уплотнительного элемента не менее 25 см.

3. Экспериментально получена зависимость герметизирующей способности паксра от перепада давления на поршне. Установлено, что для наиболее реальных скважинных условий применение устройства позволит обеспечить герметизацию подпакерной зоны с перепадами давления до 7...8 МПа.

4. Экспериментально установлено, что уже при перепаде на уплотнительном элементе в 2 МПа наблюдалось перемещение пакерующего устройства относительно стенки обсадной колонны, но при этом герметизация на уплотнительном элементе не нарушалась. Полученный результат позволяет рекомендовать применение агрегата без дополнительного якоря в пределах прочности колонны насосно-компрессорных труб.

5.Проведен анализ применения струйных насосов для обработки скважин рифовых месторождений АНК «Башнефть», характеризующихся низкими пластовыми давлениями и большими мощностями продуктивного пласта. На основании проведенных исследований разработана на уровне изобретения конструкция струйного насосного агрегата с пакерующим

I

узлом, позволяющая упростить технологию применения струйного насоса за счет исключения операций по установке пакера в скважине.

Предложена технология применения струйного насосного агрегата в

скважинах рифовых месторождений АПК «Башнефть», позволяющая

повысить эффективность кислотных обработок скважин.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Хрейс М.Х. , Галимов Б.А., Вагапов С.Ю. , Султанов Б.З.. Расчет надежности струйных аппаратов в нефтепромысловых и нефтехимических производствах // Методы кибернетики химико-технологических процессов (КХТП-У-99):Тезисы докладов V международной научной конференции-Уфа, 1999.-С.9.

2. Хрейс М. X., Султанов Б.З., Вагапов С.Ю.. К расчету пакеровки насосного аппарата при промывке скважины //Научно — техшгческие достижения и передовой опыт в нефтегазовой промышленности: Сборник научных трудов - Уфа 1999. - С.112-115.

3. Хрейс М.Х., Гирфатов А.Г., Султанов Б.З., Вагапов С.Ю.. Экспериментальный стенд для испытаний уплотнительного устройства струйного насосного аппарата // Научные проблемы ЗападноСибирского нефтегазового региона: гуманитарные, естественные и технические аспекты: Тезисы Докладов научно-технической конференции - Тюмень 1999,- С.216-218.

4. Хрейс М.Х., Гирфатов А.Г., Султанов Б.З., Вагапов С.Ю.. Результаты экспериментальных испытаний уплотнительного устройства струйного насосного аппарата // Научные проблемы Западио-Сиб!!рского нефтегазового региона : гуманитарные, естественные и технические

аспекты: Тезисы докладов научно-технической конференции - Тюмень 1999.-С.218-220. 5. Патент РФ 2139422 С1 МКИ6 Е21 В43/25. Струйный аппарат для промывки скважин / Султанов Б.З., Вагапов С.Ю., Хрейс М.Х.. № 2139422. Заявл. 10.06.97. Опубл. В Б.И. - 10.10.1999. №28.

Соискатель