Устройство для термогазокислотной обработки продуктивных пластов

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам для интенсификации добычи нефти. Для обработки применен медленно горящий пиротехнический состав, выполненный в виде цилиндрических шашек. Шашки имеют торцевое горение. Две нижние шашки расположены в термобаростойком корпусе газогенератора и имеют электровоспламенители. Корпус имеет сопловидные отверстия. Снизу в хвостовике находится раствор кислоты в герметичной упаковке. Подачей тока с поверхности на электровоспламенители загораются две нижние шашки. Сверху корпуса газогенератора расположен контейнер, выполненный из насосно-компрессорных труб. В контейнер помещены другие шашки, а сверху них такой же формы груз. По мере сгорания нижней шашки вышерасположенные автоматически подаются в зону горения, при этом герметичная упаковка кислоты расплавляется, и агрессивные газы и кислота устремляются в трещины и поры пласта, вымывая из них асфальтены и смолы. Повышается эффективность термогазокислотной обработки продуктивного пласта. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, к методам повышения продуктивности нефтегазовых и газовых скважин.

В целях интенсификации притока нефти или газа применяют различные устройства для обработки продуктивных пластов, в том числе и для термогазокислотной обработки.

Известно "Устройство для перфорации и разрыва пласта" (1). Существенной особенностью указанного устройства является то, что для одновременного осуществления прострела стенок скважины и разрыва пласта, оно выполнено отдельными секциями с кумулятивными зарядами и пороховыми камерами, в которых размещены пороховые заряды, воспламеняющиеся последовательно от электровоспламенителей. Устройство снабжено пакерами с резиновыми манжетами, которые раздвигаются так, чтобы оставался кольцевой зазор. Устройство может содержать 8 или 16 отдельных пороховых зарядов, воспламеняемых через определенные промежутки времени с помощью электровоспламенителей.

Существенными недостатками устройства являются сложность конструкции, трудность обеспечения технологического процесса и, как следствие, низкая надежность в эксплуатации.

Близким является также устройство (2 и 3). Недостатком (2) является малый объем депрессионной камеры и ограниченность массы сжигаемого заряда. К недостаткам решения (3) относится необходимость использования ловильного инструмента.

Наиболее близким к предлагаемому является (4). Устройство содержит 2 имплозивных камеры, газогенератор с сопловидными отверстиями, резервуар с кислотой. Работает следующим образом. Сначала с помощью газогенератора повышаются температура и давление над кислотой, и она испаряется, и под действием большого давления осуществляется разрыв пласта и промывка его трещин. Недостатком устройства является малый объем горючего материала, что не позволяет создать необходимое давление для разрыва пласта. Устройство также обладает сложностью изготовления и связанной с этим низкой надежностью в эксплуатации.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности термогазокислотной обработки продуктивного пласта.

Цель достигается тем, что в устройстве для термогазокислотной обработки, состоящем из корпуса газогенератора, хвостовика с раствором кислоты, контейнера с пиротехническим веществом и головки с датчиком давления; корпус газогенератора с сопловидными вставками изготовлен из термобаростойкого материала, выдерживающего без деформации длительный процесс горения пиротехнических веществ при высокой температуре, в качестве вещества для выработки газа применяются медленно горящие пиротехнические составы, выполненные в виде цилиндрических шашек, имеющих торцевое горение, при этом две нижние шашки, расположенные в корпусе газогенератора, имеют электровоспламенители для поджига шашек; процесс горения шашек осуществляется только в зоне газогенератора за счет принудительной подачи шашек из вышерасположенного контейнера с помощью груза; в качестве контейнера для шашек использованы насосно-компрессорные трубы (НКТ), создающие необходимые условия для спуска требуемого количества шашек (для обеспечения оптимальной эффективности обработки); раствор кислоты или поверхностно-активного вещества (ПАВ) помещен в хвостовике в герметичной упаковке, расплавляющейся под действием высокой температуры, давление в скважине контролируется и регистрируется с помощью датчика давления, обеспечивая документирование процесса обработки пластов.

Предлагаемое устройство изображено на чертеже. Кабельная головка 2 соединяется сверху с геофизическим кабелем 1 и снизу с головкой прибора 3. В верхней части установлен датчик давления 4. Жила кабеля соединяется через свечной мост 5 с помощью провода 6 с электровоспламенителями 12. С головкой 3 соединен контейнер 10, в котором располагаются шашки пиротехнического вещества (ПВ). В контейнере имеется клапан 7 избыточного давления. Шашки 9 ПВ помещены в контейнер. Сверху шашек находится груз 8. Контейнер выполнен из НКТ и соединен с корпусом 13 газогенератора с помощью муфты 11. Корпус газогенератора имеет сопловидные отверстия 14, выполненные из твердого огнестойкого материала. Снизу к корпусу подсоединен с помощью резьбы хвостовик 16, в котором в герметичной полимерной упаковке помещен раствор кислоты.

Устройство работает следующим образом. На геофизическом кабеле устройство опускается в скважину в нужный интервал, при этом по показаниям датчика давления 4 можно наблюдать и документировать процесс спуска. По достижении нужного пласта по кабелю подается ток на электровоспламенители 12 и поджигаются две нижние шашки. Для изготовления шашек выбирается медленно горящее пиротехническое вещество с большим объемом газообразования. По мере сгорания нижних шашек вышележащие шашки автоматически продвигаются в зону горения под действием груза.

В процессе горения создается высокая температура и расплавляется полимерная упаковка, в которой находится кислота 15, и газ с парами кислоты устремляются под давлением в перфорационные каналы, в трещины и поры пласта, производя их очистку от асфальтенов и смол. Динамика изменения давления в процессе кислотной обработки пласта контролируется с помощью датчика давления 4 и регистрируется на поверхности, осуществляя документирование технологического процесса.

Выполнение корпуса с сопловидными отверстиями из термобаростойкого материала обеспечивает механическую прочность газогенератора при длительном горении и высоком давлении.

Применение медленно горящих ПВ, наличие предохранительного клапана и одновременное воспламенение двух шашек обеспечивает надежный запуск газогенератора. Принудительная подача шашек в зону горения обеспечивает горение шашек только в зоне газогенератора.

Выполнение контейнера для шашек ПВ из НКТ обеспечивает простоту сборки устройства и создает необходимые условия для спуска требуемого количества шашек ПВ, обеспечивая оптимальную эффективность обработки.

Помещение кислоты в герметичную упаковку, расплавляющуюся под действием высокой температуры, обеспечивает безопасность при транспортировке, сборке и при проведении работ.

Источники информации 1. Авторское свидетельство 202822, кл. 5а 41, Бюл. 20, 1967 г.

2. Патент РФ 2072423, МКИ Е 21 В 43/25, Бюл. 3, 1997 г.

3. Патент РФ 2110677, МКИ Е 21 В 43/25, Бюл. 13, 1998 г.

4. Патент РФ 2090749, МКИ Е 21 В 43/263, Бюл. 26, 1998 г.

Формула изобретения

Устройство для термогазокислотной обработки продуктивных пластов нефтегазовых скважин, опускаемое на геофизическом кабеле, состоящее из корпуса газогенератора, хвостовика с раствором кислоты, контейнера с пиротехническим веществом и головки с датчиком давления, отличающееся тем, что корпус газогенератора с сопловидными отверстиями изготовлен из термобаростойкого материала, в качестве вещества для выработки газа использованы медленно горящие пиротехнические составы, выполненные в виде цилиндрических шашек, имеющих торцевое горение, при этом две нижние шашки имеют электровоспламенители, включаемые одновременно, процесс горения обеспечен только в зоне газогенератора за счет принудительной подачи шашек из вышерасположенного контейнера, в качестве контейнера для шашек использованы насосно-компрессорные трубы, раствор кислоты помещен в хвостовик в герметичной упаковке, расплавляющейcя под действием высокой температуры.

РИСУНКИ

Рисунок 1