Кумулятивный перфоратор для проведения прострелочно-взрывных работ в нефтяных и газовых скважинах



Кумулятивный перфоратор для проведения прострелочно-взрывных работ в нефтяных и газовых скважинах
Кумулятивный перфоратор для проведения прострелочно-взрывных работ в нефтяных и газовых скважинах
Кумулятивный перфоратор для проведения прострелочно-взрывных работ в нефтяных и газовых скважинах
Кумулятивный перфоратор для проведения прострелочно-взрывных работ в нефтяных и газовых скважинах

 


Владельцы патента RU 2447267:

Глазков Игорь Михайлович (RU)
Абатуров Сергей Владимирович (RU)
Михайлов Сергей Федорович (RU)

Изобретение относится к прострелочно-взрывным работам в нефтяных и газовых скважинах. Перфоратор содержит несущую конструкцию, в которой расположены кумулятивные заряды, расположенные группами, при этом заряды, образующие группы, включающие от трех зарядов, расположены относительно друг друга под определенным углом в разных плоскостях, а угол между группами зарядов определен в зависимости от выбранного угла в группе зарядов. Указанные группы зарядов расположены в разных плоскостях. Обеспечивает максимальную площадь вскрытия кумулятивными струями зарядов продуктивного пласта в поперечном сечении скважины. 4 ил.

 

Изобретение относится к прострелочно-взрывным работам в нефтяных и газовых скважинах.

Известен корпус кумулятивного перфоратора для перфорации нефтяных и газовых скважин /RU 2185499 С1, МПК7 Е21В 43/117, опубл. 2002.07.20/. Корпус содержит герметизируемые при спуске в скважину сквозные отверстия, предназначенные для выхода через них кумулятивной струи после подрыва зарядов, и оппозитно расположенные на тех же осях глухие отверстия для установки в них хвостовиков тех же зарядов, при этом оси оппозитно расположенных пар отверстий смещены относительно друг друга на 90°, а каждая последующая смещенная на 90° пара оппозитно расположенных на одной оси сквозного и глухого отверстий выполнена с последовательным смещением отверстий в одну сторону для взаимной компенсации действия от подрыва зарядов.

Предложенное расположение отверстий дает максимально возможное их количество на корпусе, а также позволяет сделать минимально возможным деформацию корпуса. Но известный корпус перфоратора не предусматривает групповое ориентирование кумулятивных зарядов, а имеется только ориентация соседних посадочных отверстий под заряды под углом 90°. При этом ориентация зарядов под углом 90° относительно предыдущего малоэффективна по площади перекрытия кумулятивными струями зарядов продуктивного пласта в поперечном сечении скважины.

Известен зарядный модуль кумулятивного перфоратора однократного применения /RU 2307236 С1, МПК Е21В 43/117, опубл. 2007.09.27/, содержащий каркас с посадочными местами для ориентации кумулятивных зарядов и средства инициирования зарядов, отличающийся тем, что указанный каркас представляет собой трубу, в которой установленные кумулятивные заряды имеют парную ориентацию, при этом два заряда, образующие пару, расположены относительно друг друга под углом в 180°, а посадочные места для нижеидущих соседних пар кумулятивных зарядов расположены в каркасе таким образом, что первое посадочное место заряда в вышележащей паре имеет тупой или острый угол смещения относительно первого посадочного места заряда нижележащей пары.

Известный зарядный модуль обеспечивает высокую надежность и повышение кумулятивного эффекта за счет попарного расположения посадочных мест под кумулятивные заряды. Угол между зарядами в паре ограничен 180-ю градусами, что является недостаточным условием для обеспечения высокого уровня совершенства вскрытия продуктивных пластов, так как при определенных условиях максимально эффективным может стать любой другой угол в паре (например, 175° или 15°).

Известен кумулятивный перфоратор, который содержит несущую конструкцию с расположенными в ней кумулятивными зарядами, расположенными попарно /RU 2370639 С1, МПК8 Е21В 43/117, опубл. 2009/. Заряды, образующие пару, расположены относительно друг друга под одним углом, а угол между парами зарядов отличен от угла в парах или равен ему.

Недостатком является количество зарядов в паре - два, но для наибольшей эффективности вскрытия для некоторых горно-геологических условий необходимо, чтобы большее (чем два) количество зарядов имело один угол, т.е. образовывало группу зарядов (более двух), а угол между группами был изменен. При этом соседняя группа зарядов может находиться не только ниже или выше предыдущей группы зарядов, но и находиться в одной плоскости.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка кумулятивного перфоратора для обеспечения высокого уровня совершенства вскрытия продуктивных пластов.

При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в обеспечении высокого уровня совершенства вскрытия продуктивных пластов, обеспечения возможности максимальной площади вскрытия кумулятивными струями зарядов продуктивного пласта в поперечном сечении скважины.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном кумулятивном перфораторе, содержащем несущую конструкцию, в которой расположены кумулятивные заряды, особенностью является то, что кумулятивные заряды расположены группами, при этом заряды, образующие группу, включающую более двух зарядов, расположены относительно друг друга под одним углом, а угол между группами зарядов определен в зависимости от выбранного угла в группе.

Из практики эксплуатации кумулятивных перфораторов известно, что при перфорации скважин кумулятивными перфораторами в перфорируемом интервале скважины образуются «мертвые зоны» - зоны, не охваченные каналами для притока флюида, что значительно снижает эффективность перфорации. Для уменьшения размеров этих зон предлагаемое техническое решение позволит проводить перфорацию скважин кумулятивными перфораторами, обеспечивающими групповое расположение каналов. При этом в зависимости от горно-геологических условий выбирается угол между зарядами, образующими группу. На основании выбранного угла в группе зарядов определяется угол между группами зарядов для обеспечения требуемого перекрытия скважины каналами в поперечном сечении.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана несущая конструкция 1 перфоратора и кумулятивные заряды 2, на фиг.2 - сечение А-А по фиг.1, где для иллюстрации технического решения представлены группы зарядов, каждая их которых образована тремя зарядами, лежащими в разных плоскостях, группы зарядов также лежат в разных плоскостях. Указанные группы зарядов могут лежать как в одной, так и разных плоскостях, α - угол в группе зарядов; β - угол между группами зарядов.

На фиг.3 показана несущая конструкция 1 перфоратора и кумулятивные заряды 2, на фиг.4 - сечение Б-Б по фиг.3, где для иллюстрации технического решения представлены группы зарядов, каждая их которых образована тремя зарядами, лежащими в одной плоскости, группы зарядов лежат в разных плоскостях. Указанные группы зарядов могут лежать как в одной, так и разных плоскостях, α - угол в группе зарядов; β - угол между группами зарядов.

Кумулятивный перфоратор содержит несущую конструкцию 1, в которой расположены кумулятивные заряды 2, детонирующий шнур, соединяющий указанные заряды 2, и инициирующее устройство. Кумулятивные заряды 2 могут быть расположены в несущей конструкции 1 перфоратора группами от трех зарядов, расположенными как в одной плоскости, так и в разных плоскостях.

Собранный на поверхности скважины перфоратор спускают на каротажном кабеле или НКТ в заданный интервал скважины. Исходя из требуемых условий вскрытия скважины, заряды 2 в группе из трех зарядов располагают под углом α, равным 60°, при этом угол между группами β в 90° обеспечит в поперечном сечении скважины 12 каналов. Как и заряды в группе могут лежать в одной и/или в разных плоскостях, так и группы зарядов могут лежать в одной и/или разных плоскостях. При угле α, равном 60° в группе из трех зарядов, угол между группами зарядов β 45° обеспечит в поперечном сечении скважины 24 канала.

При замыкании цепи (при спуске на кабеле или срабатывании инициирующего устройства при спуске на НКТ) срабатывает инициирующий элемент, и детонация через детонирующий шнур распространяется от заряда к заряду, расположенных в группе, и от группы зарядов к следующей группе. Кумулятивные струи зарядов 2 прожигают в обсадной колонне скважины и в горной породе сориентированные группами каналы. После проведения прострелочно-взрывных работ перфоратор поднимают на поверхность.

Кумулятивный перфоратор, содержащий несущую конструкцию, в которой расположены кумулятивные заряды, расположенные группами, при этом заряды, образующие группы, включающие от трех зарядов, расположены относительно друг друга под определенным углом в разных плоскостях, а угол между группами зарядов определен в зависимости от выбранного угла в группе зарядов, отличающийся тем, что указанные группы зарядов расположены в разных плоскостях.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазодобыче, в частности к устройству кумулятивного перфоратора для вскрытия протяженных интервалов в наклонных и, преимущественно, горизонтальных скважинах с ориентацией зарядов.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к кумулятивным перфораторам для придания заданного положения в скважине. .

Изобретение относится к устройству стреляющего перфоратора. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для использования в прострелочно-взрывной аппаратуре для вторичного вскрытия продуктивных пластов.

Изобретение относится к узлам устройств передачи детонации кумулятивных перфораторов. .
Изобретение относится к средствам прострелочно-взрывных работ в нефтяных и газовых скважинах. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а в частности к пороховым генераторам давления для интенсификации нефтегазодобычи, применяемым в комплексной обработке скважин совместно с импульсными устройствами.

Изобретение относится к скважинным операциям, а именного к способу создания перфорационных отверстий в подземной формации из ствола скважины. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения эффективности вторичного вскрытия пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей и горной промышленности и может быть использовано при прострелочно-взрывных работах в скважинах

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при прострелочно-взрывных работах в скважинах для вторичного вскрытия продуктивных пластов

Изобретение относится к области добычи углеводородов и может быть использовано для вторичного вскрытия прискважинной зоны и обеспечения эффективных геолого-технических мероприятий при обработке этой зоны. Способ включает определение расстояния - шага для конкретной породы пласта, подлежащего вскрытию, между двумя парными кумулятивными зарядами, ориентированными в одном направлении и в одной плоскости. При этом обеспечивают необходимую интерференцию ударных волн при инициировании этих зарядов для взаимного разрушения пестов в образуемых парных каналах вскрытия пласта и необходимую интерференцию напряженных зон в породе пласта для развития трещин в плоскости парных каналов с обеспечением газогидродинамической связи парных каналов как между собой, так и с зоной пласта, примыкающей к этим каналам, сборку кумулятивного перфоратора с расположением в нем системы парных кумулятивных зарядов с вышеопределенным шагом в каждой из пар. При этом парные кумулятивные заряды ориентируют в заданном направлении относительно оси кумулятивного перфоратора и располагают по его боковой поверхности в виде спирали, по меньшей мере одной, с расстоянием между смежными парами кумулятивных зарядов, превышающим вышеопределенный шаг, спуск кумулятивного перфоратора в скважину и осуществление перфорации с образованием разветвленной дренажной системы вскрытия пласта из системы парных каналов, свободных по всей их длине, и трещин в плоскости парных каналов вскрытия пласта. Обеспечивает создание фильтрационной системы в прискважинной зоне пласта в плоскости парных каналов вскрытия пласта. 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Группа изобретений относится к области добычи нефти, а именно к способу и устройству для перфорирования скважин. Способ перфорирования подземного пласта заключается в том, что доставляют в скважину кумулятивный заряд, содержащий оболочку, взрывчатый материал, размещенный в оболочке, и облицовку, окружающую взрывчатый материал, размещенный в указанной оболочке, и имеющую верхушечную часть, профиль которой толще профиля любой другой части облицовки, причем указанные облицовка и верхушечная часть изготовлены из порошкового материала, плотность материала верхушечной части больше плотности материала смежной части облицовки, а пористость материала верхушечной части меньше пористости материала смежной части облицовки; и вызывают детонацию кумулятивного заряда. Обеспечивает увеличение протяженности проникновения факела в пласт, что приводит к увеличению добычи углеводородов и иных текучих сред из перфорированного пласта. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ и устройство относятся к перфорированию обсадных труб скважин для добычи нефти, газа, воды и могут быть использованы в кумулятивных скважинных перфораторах, улучшающих гидродинамическую связь пласта со скважиной и обеспечивающих повышение дебита скважины. Кумулятивный заряд содержит корпус, внутри которого размещена шашка взрывчатого вещества. Шашка имеет кумулятивную выемку, покрытую облицовкой. Внутри облицовки закреплен слоем пластичного материала вкладыш. Плотность слоя пластичного материала 0,8-2,4 г/см3. Произведение плотности на толщину слоя пластичного материала меньше толщины стенки вкладыша. Отношение толщины вершины вкладыша к диаметру основания облицовки - от 0,1 до 0,3. Отношение высоты вкладыша к высоте облицовки от - 0,5 до 0,8. Подрывают шашку взрывчатого вещества. Продукты детонации обжимают кумулятивную облицовку, затем сжимают и разогревают пластичный материал. Энергия ударной волны уменьшается. Скорость обжатия кумулятивной облицовки снижается. Ударную волну от соударения вкладыша и облицовки направляют из зоны столкновения по материалу облицовки. В формировании кумулятивной струи участвует большее количество облицовки и вкладыша. Формируют кумулятивную струю. Техническим результатом является оригинальная конструкция облицовки и увеличение эффективности отбора энергии взрывчатого вещества элементами облицовки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

Группа изобретений относится к области перфорирования, а именно к созданию переходного состояния с давлением скважины, меньшим пластового давления, связанного с перфорированием. Перфоратор содержит носитель перфоратора, проходящий в продольном направлении, зарядную трубу, помещенную внутри носителя перфоратора и проходящую в продольном направлении, кумулятивный заряд, поддерживаемый зарядной трубой, содержащий чашеобразную оболочку, имеющую обод, образующий отверстие во внутренний объем оболочки, облицовку внутри оболочки, и взрывчатое вещество между оболочкой и облицовкой, причем кумулятивный заряд нацелен в первом направлении и имеет осевую линию, проходящую вдоль первого направления, являющегося по существу перпендикулярным продольному направлению, и жидкую закладку, расположенную снаружи внутреннего объема чашеобразной оболочки и рядом с кумулятивным зарядом в первом направлении и пересекающую осевую линию. Обеспечивает улучшение жидкостной связи с резервуаром в пластах вокруг скважины. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к кумулятивным корпусным перфораторам и предназначено для осуществления перфорирования стенок скважин. Модульный перфоратор содержит отдельные модули, соединенные между собой узлами соединения модулей с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними модулями. Каждый из модулей имеет кумулятивные заряды и детонационные каналы на основе детонационных шнуров, соединенные между собой. Каждый узел соединения модулей содержит первую часть и вторую часть, соединенные между собой разъемным шарнирным соединением. Передаточный кумулятивный заряд размещен в первой части и соединен через первый приемный заряд с детонирующим шнуром. Второй приемный заряд размещен во второй части и соединен со вторым детонирующим шнуром. В первой части выполнено глухое отверстие с резьбой на части отверстия, в котором размещена амортизирующая втулка, внутри амортизирующей втулки размещен передаточный кумулятивный заряд. Амортизирующая втулка и передаточный заряд закреплены внутри глухого отверстия первой части посредством втулки, соединенной резьбовым соединением с первой частью. Обеспечивается повышение надежности срабатывания. 4 ил.
Наверх