Устройство для гидравлического разрыва пласта

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА, содержащее полый корпус с кольцевым уплотнительным : элементом и клапан, сообщающий про .странство над и под уплотнительным элементом, отли тающе е ся тем, что, с целью повьяаения эффективности его работы, .оно снабжено сбрасываемым ударннком с осевым каналом и цанговым захватом, причем корпус выполнен в виде стакана с проточкой на внутренней поверхности под захват уд 1рника, a клапан установлен в осевом канале корпуса, :в котором выполнены радщгшьныё сквоэные отверстия. 1 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что ударник снабжен центрирующими элементами, а: ;В верхней части выполнена кольцевая конусная проточка.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

MNt

РЕСПУбЛИК уд) Е 21 В 43/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ôÅËAM ИЗОБРЕТЕНИЙ. И ОП1РЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ЙЗОБРЕТЕНИЯ svomeowv es prrmwvsv --ъ

f (21) 3265248/22-03 (22) 01. 06. 81 (46) 30.03. 83. Бюл. Ю 12 . (72) Л.И.Иатвеенко, Т.К.Аливердизаде, Ф.A.Áàáà-заде, A.È.Èàìåäîâ и Р.A.Àòà. бабаев (71) Ордена Трудового -Красного Знамени Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622 245. 5 (088. 8) (56) 1. Гадиев С.И. и др. Вэаимодей,crise иа приэабойнув зону нефтяных

;!и газовых скважин.- И., "Недра", 1966.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3235160/03, 1980 (прототип)..

:(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГНДРАВЛИЧЕСКЩГО РАЗРЫВА ПЛАСТА, содержащее полый,SU„„,,42 А корпус с кольцевым уплотнительным: элементом и клапан, сообщающий пространство над и под уплотнительным элементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения эффективности его работы,,оно снабжено сбрасываемыМ ударником с осевым каналом и цанговым захватом, причем корпус выполнен в виде стакана с проточкой на внутренней поверхности под захват ударника, а клапан установлен в осевом канале корпуса, в котором выполнены радиальные .сквозные отверсгия.

2 Устройство по п 1 о т л ич ающе е с я тем, что ударник Р снабжен центрирукп4нми элементами, а. в верхней части выполнена кольцевая конусная проточка.

100842б

10

Изобретение относится к технологии и технике стимулирования призабойной зоны пласта в скважине и может быть использовано в нефтяной, газовой, геологической отраслях народного хозяйства для интенсификации добычи жидких и газообразных полезных ископаемых из добывных и разведочных скважин или для закачки в .пласт флюидов посредством нагнетательных скважин.

Известно устройство для стимулирования призабойной зоны скважины, включающее в себя инициирование трещинообразования в призабойной зоне путем воздействия на нее высоким мгновенным давлением и последующую закачку в призабойную зону рабочего агента, например расклинивающей или породорастворяющей жидкости (1).

Недостатки такого устройства— низкая надежность и опасность, связанные с использованием пороха.

Известно устройство для гидравлического разрыва пласта, содержащее полый корпус с колЬцевым уплотнительным элементом и клапан, сообщающий пространство над и под уплотнительным элементом (2).

Недостатками устройства является то, что опорожнение скважины снимает противодавление на ее станки изнутри скважины и стенки могут обвалиться под влиянием бокового и вертикального горных давлений, если скважина не обсажена, если же скважина обсажена, то ее опорожнение может привести к снятию обсадной колонны, резкому сокращению ее длины и последующим интенсивным продольным колебаниям.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для гидравлического разрыва пласта, содержащее полый корпус с кольцевым уплотнительным элементом и клапан, сообщающий пространство над и под уплотнительным элементом, снабжено сбрасываемым ударником с осевым каналом и цанговым захватом, причем корпус выполнен в виде стакана с проточкой на внутренней поверхности под захват ударника, а клапан установлен s осевом канале корпуса, в котором выполнены радиальные сквозные отверстия.

Кроме того, ударник снабжен цент-. рирующими элементами, а в верхней части выполнена кольцевая конусная проточка.

На фиг. 1 изображено устройство для столкновения c ударникому иа фиг. 2 — то же,после столкновения.

Устройство содержит корпус 1 (фиг. 1 ), выполненный в виде стакана с радиальными сквозными отверстиями.2 для сообщения полостей обсадной колонны 3, расположенных над пакером и под ним, клапанный узел 4 для разобщения упомянутых полостей в момент удара по корпусу пакера ударником 5, проточку б для соединения пакера с ударником 5 в момент удара и уплотнительный элемент 7, Ударник 5 содержит цилиндрический корпус с центраторами 8, со сквозным осевым каналом 9 и цанговым захватом

10 для соединения с проточкой б корпуса в момент удара, а также кольцевую конусную проточку 11 для соеди. нения с цанговым захватным приспособлением 12 при извлечении пакераи ударника из скважины.

Инициирование трещинообразования производят следующим образом.

Скважину заполняют рабочим агентом.

После этого в .скважину спускают пакер. Спуск производят с помощью груза подвешенного на канате, вес которого превышает силу сцепления герметизирующего элемента 7 пакера с внутренней поверхностью обсадной колонны 3. В процессе спуска находящаяся под пакером жидкость через радиальные отверстия 2 попадает во внутреннюю полость корпуса 1 пакера . ,и затем в область, расположен30 ную над пакером. Причем радиальное размещение отверстий и регулирование скорости спуска пакера в обсадную колонну позволяет исключить возможность закрытия клапана, так как

З5" поток жидкости, поступающей с небольшим расходом через эти отверстия в клапанный узел, перемещается через него, обтекая лишь верхнюю поверхность шарика, не давая ему возмож-.

40 ность перекрыть проходное сечение седла. После фиксации в обсадной колонне над фильтром пакера на него сбрасывают ударник 5.

Для уменьшения лобового сопротивления ударника 5 при движении. в жидкости, в его корпусе предусмотрен сквозной осевой канал 9. В результате удара по корпусу 1 пакера ударником (фиг. 2 ) происходит разобщение полостей обсадной колонны над поршнем и под ним, причем в последней создается высокое мгновенное давление.

Это происходит в результате закрытия клапанного. узла 4 за счет мгновенного перемещения седла клапан в направлении шарика, так как s момент удара скорость перемещения пакера, а следовательно, и жестко соединенного с ним седла становится равной скорости, полученной ударником 5 в результате падения в скважину„в то время как шарик, выйдя из состояния покоя, только начал свое падение.

Таким образом, взаимодействие шарика с седлом происходит за счет разности скоростей их перемещения в одном

1008426

ВНИИПИ Заказ 2297/44 Тираж 601 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Проектная, 4

3 направлении, а прижатие их друг к другу происходит за счет разности давлений жидкости над пакером и под ним.

Для исключения отскока ударника от корпуса пакера за счет надежной стыковки в момент удара (фиг. 1 ) захватное приспособление 10 в виде цанги входит в проточку б корпуса пакера и фиксируется в нем. Для .предупреждения неточной стыковки на ударнике 10 предусмотрены центраторы 8. После стыковки пакер и ударник. движутся вниз, вытесняя под высоким давлением, в призабойную зону скважины рабочий агент и прекращают свое движение при достижении забоя скважины.

При извлечении пакера и ударника из скважины применяется цанговое захватное приспособление 12, которое соединяется с кольцевой конусной проточкой 11 ударника .

Экономическая эффективность скла :дывается в основном из экономии от уменьшения затрат на проведение процесса стимулирования приэабойной зоны.