Способ проведения прострелочно-взрывных работ в скважине

 

Использование: в обсаженных и зацементированных нефтяных и газовых скважинах . Способ включает спуск прострелочно-взрывной аппаратуры в заполненную жидкостью скважину. Затем производят инициирование прострелочновзрывной аппаратуры. После этого турбулизируют за ударной волной поток скважинной жидкости, размещенной между интервалом проведения прострелочновзрывных работ и интервалом недопустимого разрушения крепи. При этом перед спуском прострелочно-взрывного аппарата создают шероховатости на внутренней поверхкости обсадной трубы в интервале турбулигации потока. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 43/11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

h, P =po CoV(1) V—

V н (2) 40 Со (21) 4921157/03 (22) 25.03,91 (46) 07.08.93. Бюл, М 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по взрывным методам геофизической разведки (72) В.В.Иваненко, Е.А.Левин и Н.А,Корсаков (56) Фридляндер Л.Я, Прострелочно-взрыв- ная аппаратура и ее применение в скважинах, М.: Недра. 1985.

Черный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах, М,: Недра, 1975. (54) СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОСТРЕЛОЧНО-ВЗРЫВНЫХ РАБОТ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для проведения прострелочно-взрывных работ (ПВР)

:в обсаженных и зацементированных нефтя, ных и газовых скважинах, в частности при проведении ПВР вблизи зоны водо-нефтяного контакта.

Цель изобретения — повышение эффективности способа проведения ПВР в скважине за счет уменьшения разрушающего фугасного воздействия ПВА на крепь скважины.

Как показано величины давлений и массовых скоростей описываютея простыми зависимостями, учитывающими квадратичный закон трения;

„„59„„1832150 А1 (57) Использование; в обсаженных и зацементированных нефтяных и газовых скважинах. Способ включает спуск прострелочно-взрывной аппаратуры в заполненную жидкостью скважину, Затем производят инициирование прострелочновзрывной аппаратуры. После этого турбулизируют за ударной волной поток скважинной жидкости, размещенной между интервалом проведения прострелочновзрывных работ и интервалом недопустимого разрушения крепи. При этом перед спуском прострелочно-взрывного аппарата создают шероховатости на внутренней поверх>. ости обсадной трубы в интервале турбулизации потока. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. где h. P — избыточное давление на фронте ударной волны в скважинной жидкости, кгс/м; р0- плотность скважинной жидкости, кгlм;

Co — скорость звука в скважинной жидкости, м/с;

Ч вЂ” текущая массовая скорость скважинной жидкости, м/с:

1832150 Рн

РоСо " () 15 где Л PH — избыточное давление в скважинной жидкости в начальный момент, кгс/м .

Представляя уравнение (2) в выражение (1) с учетом (3), получим значение давления 20 в скважинной жидкости в зависимости от расстояния до заряда, свойств скважинной жидкости и шероховатости внутренней поверхности обсадной колонны (гидравлического коэффициента трения); (4) 4Ор С

Преобразуя уравнение (4), получим зависимость для определения гидравлического коэффициента трения, обеспечивающего на заданном расстоянии снижение избыточ- 35 ного давления до величины, при которой не происходит разрушение крепи скважины.

При этом пренебрегаем в сумме величиной

hP в силу ее малости по сравнению с Л Рн (в литературе принимается Л Р=50 МПа, Л Рч=

10...15 ГПа):

4 О,о. С3

НЖР (5) 45

Из зависимости (5).следует, что эффективное уменьшение избыточного давления до допустимой величины, при которой не происходит пластическая деформация колонны обсадных труб, эффективно может быть достигнуто эа счет увеличения гидравлического трения скважины, например, путем нанесения на внутреннюю поверхность обсадной колонны покрытия из материала с шероховатой поверхностью перед проведением ПВР или до спуска обсадной колонны в скважину. Это позволит значительно уменьшить разрушающее фугасное воздействие взрыва на крепь скважины за счет

VH — массовая скорость жидкости в начальный момент, м/с;

j3- гидравлический коэффициент трения, зависящий от шероховатости трубы;

D — внутренний диаметр обсадной трубы,м;

Н вЂ” расстояние от интервала перфорации до зоны недопустимого разрушения крепи скважины, м, 10

В начальный момент взрыва заряда (срабатывания ПВА) турбулизации потока на границе поверхность колонны — жидкость.

Изобретение поясняется чертежом. Обсаженная колонной обсадных труб 1 скважина заполнена жидкостью 2, На внутреннюю поверхность обсадной колонны нанесено покрытие 3 из материала с шероховатой поверхностью. Для.проведения ПВР в скважину опускается перфоратор

4.

Способ реализуется следующим обра зом, На внутренней поверхности обсадной .трубы 1 между интервалом перфорации и зоной недопустимого разрушения крепи скважины создается участок с повышенной шероховатостью, причем этот участок. может перекрывать интервал перфорации, Повышенная шероховатость может быть создана за счет выполнения на соответствующем участке обсадной трубы рифлений, эабоин, заусенцев и т.д.. в том числе эа счет нанесения на соответствующий участок внутренней поверхности обсадной трубы покрытия 3 из материала с шероховатой поверхностью (например, тонкостенная труба с заусенцами на внутренней поверхности, слой металлической стружки Мли металлической губки и т.д), Создание шероховатости на внутренней поверхности обсадной трубы может быть произведено на поверхности перед спуском колонны обсадных труб в скважину или непосредственно в скважине перед спуском ПВА, например, опустив в скважину между интервалом перфорации и зоной недопустимого разрушения крепи скважины тонкостенную трубу с заусенцами на внутренней поверхности и подорвав в ней, например, шнуровую торпеду, нанеся тем самым на внутреннюю поверхность обсадной трубы покрытие 3 из материала с шероховатой поверхностью. Например, при проведении перфорационных работ перфоратором ПКС105 в интервале 1871...2001 м перед его спуском в скважину над интервалом перфорации разместили цилиндрическую тонкостенную алюминиевую трубу, внутренняя поверхность которой выполнена с заусенцами высотой 0,8...1,2 мм. Внутри трубы ра-.ìåcòèëè и взорвали шнуровую торпеду. нанеся тем самым на поверхность колонны обсадных труб 1 в интервале

1850...1870 м покрытие 3 иэ материала с шероховатой поверхностью. Коэффициент

/3 при этом составил величину в 9 раэ большую, чем для гладкой обсадной трубы (0.0467).

1832150

После подрыва перфоратора 4 поток скважинной жидкости 2 проходит по участку обсадной трубы 1 с покрытием 3 из материала с шероховатой поверхностью. При этом параметры гидропотока (скорость Ч и давление P) уменьшаются значительно быстрее. чем при прохождении по гладкой трубе. В описанном выше случае давление в жидкости после подрыва на расстоянии 70 м от интервала перфорации составило 17,3

МПа. Крепь по показаниям АКЦ сохранила целостность на расстоянии более 15 м от интервала перфорации.

Предварительный расчет зкономического эффекта показывает, что применение предложенного способа на одной скважине позволяет получить не менее 2,5 тыс.руб. экономии за счет сокращения простоя скважины при ремонте (в случае разрушения крепи), Формула изобретения

1. Способ проведения прострелочновзрывных работ в скважине, включающий спуск прострелочно-взрывного аппарата в заполненную жидкостью скважину, размещение его в интервале проведения прострелочно-взрывных работ и инициирование, о тл и ч а ю шийся тем. что, с целью повышвния его эффективности за счет уменьшения разрушающего фугасного воздействия взрыва прострвлочно-взрывного аппарата нэ крель скважины и элементы ее конструкции. после инициирования прострелочновэрывного аппарата турбулиэируЭг зв

10 ударной волной поток скважинной жидкости, размещенной между интервалом проведения прострелочно-взрывных работ и интервалом недопустимого разрушения крепи скважины. путем создания перед спу15 ском прострелочно-взрывного аппарата шероховатости нв внутренней поверхности обсадной трубы в интервале турбулиэвции потока.

2. Способ по п.1, о т л и ч э ю шийся

20 тем, что поток скважинной жидкости дополнительно турбулиэируют в интервале проведения прострелочно-взрывных работ.

3. Способ попп.1 и 2. от лича ющи йс я тем, что шероховатости на внутренней

25 поверхности обсадной трубы создают нанесением непосредственно в скважине на внутреннююаоверхность обсадных труб покрытию иэ материала с шероховатой повер30 х"ос ью

1832150

Составитель В,Иваненко

Техред М,Моргентал Корректор М,Куль

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 10t

Заказ 2605 Тираж. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5