Пороховой канальный генератор давления



Пороховой канальный генератор давления
Пороховой канальный генератор давления
Пороховой канальный генератор давления
Пороховой канальный генератор давления
Пороховой канальный генератор давления
Пороховой канальный генератор давления

 


Владельцы патента RU 2460877:

Маковеев Олег Павлович (RU)
Каляев Сергей Николаевич (RU)
Семенов Сергей Анатольевич (RU)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а конкретно к пороховым генераторам давления, и может быть использовано для интенсификации добычи нефти и газа, вызванной механическим, тепловым и физико-химическим воздействием на нефтегазоносные пласты продуктов сгорания твердого топлива. Пороховой канальный генератор давления, спускаемый в скважину на геофизическом кабеле, состоит из пороховых зарядов, выполненных в виде цилиндров с центральным каналом и с отверстиями в боковой поверхности порохового заряда, соединенных между крышкой и поддоном тросом. В верхнем и нижнем пороховых зарядах установлены спирали накаливания, электрически соединенные с геофизическим кабелем. Отверстия в боковой поверхности порохового заряда выполнены с наклоном в сторону геофизического кабеля, а угол между центральной осью порохового заряда и осью отверстия в боковой поверхности порохового заряда составляет менее 90°. Обеспечивает повышение эффективности воздействия на нефтегазоносные пласты продуктов сгорания твердого топлива, повышение точности установки устройства в выбранном интервале обработки, предотвращение смещения порохового генератора давления после его включения. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а конкретно к пороховым генераторам давления, и может быть использовано для интенсификации добычи нефти и газа, вызванной механическим, тепловым и физико-химическим воздействием на нефтегазоносные пласты продуктов сгорания твердого топлива.

Известен "Пороховой генератор давления облицовочный" для корпусных кумулятивных перфораторов и имплозивных устройств по заявке РФ на изобретение №2009115084, выполненный в виде набора фрагментов, закрепляемых на корпусе устройств последовательно один за другим в единый трубчатый облицовочный заряд. Его фрагменты могут собираться из стержневых элементов любого профиля баллиститных артиллерийских порохов. Фрагменты порохового генератора давления облицовочного могут изготавливаться в виде однородных конструкций в форме трубы путем склеивания торцов пороховых элементов полимером холодного отверждения или в форме гибких пластин путем обвязки пороховых элементов нитроцеллюлозной или хлопчатобумажной лентой. Недостатком устройства является низкая эффективность воздействия на нефтегазоносные пласты продуктов сгорания твердого топлива.

Известно "Устройство для перфорации скважин и трещинообразования в пласте" по патенту РФ на изобретение №2170339. Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и, в частности, к кумулятивным перфораторам и пороховым генераторам давления, применяемым в скважинах. Обеспечивает увеличение эффективности перфоратора, увеличение размеров каналов в колоннах и создание дополнительных трещин в прилегающей к скважине зоне. Сущность изобретения: устройство содержит соединенный с кабелем-тросом для спуска в скважину кумулятивный перфоратор с зарядами взрывчатого вещества. Он образует при детонации кумулятивные струи. Имеется пороховой генератор давления с твердотопливными элементами. Твердотопливные элементы порохового генератора давления расположены между кумулятивными зарядами взрывчатого вещества или около зарядов взрывчатого вещества, соприкасаясь с ними. Твердотопливные элементы могут быть расположены в нижней части устройства вместо груза или части этого груза. При этом твердотопливные элементы не пересекают оси кумулятивных струй и выполнены из неметаллизированного баллиститного или смесевого твердого ракетного топлива в виде цилиндров с центральным круглым каналом, в которых длина и диаметр центрального канала связаны соотношением (20…40):1. Содержание наполнителя-стабилизатора горения к массе твердотопливного элемента составляет не более 1,5%. В других вариантах устройства длина и диаметр центрального канала связаны другими соотношениями. Кроме того, в других вариантах приведено другое содержание наполнителя-стабилизатора горения к массе твердотопливного элемента. В других вариантах приведено и другое размещение составных частей устройства и их выполнение. Недостатком устройства является низкая точность установки устройства в выбранном интервале обработки.

Известен "Способ перфорации и обработки призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления" по патенту РФ на изобретение №2162514. Использование: при эксплуатации нефтяных скважин. Обеспечивает за один спуск-подъем аппаратуры перфорацию скважины, очистку обрабатываемого пласта от кольматирующих элементов, а сформированных перфорационных каналов в пласте - от корочки запекания и осуществление разрыва пласта. Сущность изобретения: способ и устройство для его осуществления включают перфорацию скважины корпусным кумулятивным перфоратором и имплозионное воздействие непосредственно в момент окончания перфорации скважины для очистки сформированных перфорационных каналов от корочки запекания с помощью имплозионной камеры, внутренняя полость которой соединена с внутренней полостью перфоратора. После этого срабатывает термогазогенератор, соединенный с перфоратором соединительным узлом, в котором имеется решетка с заглушенными отверстиями. Горячие газы термогазогенератора поступают в корпус перфоратора и через отверстия в его корпусе для кумулятивных зарядов по предварительно сформированным перфорационным каналам воздействуют непосредственно на перфорационные каналы в пласте. Выбирают характеристики заряда, конструкцию устройства и условия работы такими, чтобы обеспечить давление гидроразрыва пласта. Для оценки характера воздействия и характера работы устройства оно снабжено датчиками температуры и давления, а для определения места расположения прибора в скважине - локатором муфт. Недостатком устройства является низкая точность установки устройства в выбранном интервале обработки.

Известно "Устройство для вскрытия и газодинамической обработки пласта" по патенту РФ на изобретение №194151. Изобретение относится к технике прострелочно-взрывных работ в скважинах и может быть использовано для вторичного вскрытия прискважинной зоны пласта. Обеспечивает возможность создания дополнительного энергоносителя, способного образовывать при срабатывании кумулятивных зарядов в скважине мощный поток газов, движущийся за кумулятивной струей. Сущность изобретения: устройство включает корпусный кумулятивный перфоратор с головкой с загерметизированными боковыми отверстиями, кумулятивными зарядами, наконечником и две герметичные воздушные камеры с атмосферным давлением. Они расположены на концах перфоратора. В воздушных камерах размещены пороховые заряды. Между ними и кумулятивными зарядами помещены защитные шашки из недетонирующего смесевого топлива эластитного типа. Недостатком устройства является низкая точность установки устройства в выбранном интервале обработки.

Известен "Газогенератор на твердом топливе для обработки нефтегазовых скважин" по патенту РФ на изобретение №2311529. Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для стимуляции прискважинной зоны нефтегазового пласта твердотопливными зарядами - газогенераторами. Обеспечивает повышение надежности и эффективности устройства, достижение более высокого дебита нефти, газоконденсата и газа в скважинах любой направленности. Сущность изобретения: устройство включает трубчатые цилиндрические заряды, обеспечивающие вибрационный режим горения, воспламенительный заряд и грузонесущий геофизический кабель с элементами крепления конструкции. Согласно изобретению при обработке крутонаклонных, искривленных скважин и горизонтальных скважин геофизический кабель расположен внутри гибкой непрерывной трубы, повторяющей направления скважины, имеет токопроводящие жилы для подсоединения к проводам инициирующего узла воспламенительного заряда. При этом гибкая непрерывная труба соединена с защитным кожухом - оболочкой вокруг зарядов в виде перфорированной или неперфорированной металлической насосно-компрессорной трубы, или изготовленной из стеклопластика, с помощью деталей, обеспечивающих стягивание зарядов вплотную друг с другом и с ней. Трубчатые цилиндрические заряды имеют длину каналов и разные диаметры этих каналов для обеспечения высокочастотных и низкочастотных импульсов давления при горении этих зарядов. Недостатком устройства является низкая эффективность воздействия на нефтегазоносные пласты продуктов сгорания твердого топлива.

Известен "Комплексный способ стимуляции скважин" по патенту РФ на изобретение №2282027. Способ используют в нефтяной промышленности. Обеспечивает повышение эффективности стимулирования скважины за счет усиления коплексного термогазохимического, барического и виброволнового воздействия на призабойную зону нефтяного пласта за счет использования порохового заряда без остаточных догорающих фрагментов топлива. Сущность изобретения: способ включает термогазохимическое барическое и виброволновое воздействие на продуктивный пласт с помощью газогенератора. Он имеет цилиндрический бескорпусный заряд с центральным круглым каналом из твердотопливного материала и соединен с геофизическим кабелем. Воздействие осуществляют путем сжигания в интервале продуктивного пласта этого заряда с одновременным накоплением давления пороховых газов в полости его центрального канала с последующей передачей энергии горения в продуктивный пласт. Согласно изобретению для избавления от остаточных фрагментов заряда в конце его горения используют заряд с выступающими на противоположных сторонах цилиндрической поверхности сегментами, параллельными оси его центрального канала с выполненными в них продольными пазами. При этом расстояние между пазами равно наружному диаметру цилиндрической части шашки. Отношение длины окружности шашки к основанию каждого из выступающих сегментов составляет (6÷9):1 Недостатком изобретения является смещение порохового генератора давления после его включения.

Известно "Устройство для термогазохимической обработки продуктивного пласта" по патенту РФ на изобретение №2151282 и сайту http://www.uralreg.ru/deal_info/commerce/russia/index.php?ELEMENT_ID=15785 (прототип). Устройство содержит бескорпусный заряд из твердотопливного материала, который соединен с кабелем-тросом и выполнен в виде сплошной цилиндрической шашки с воспламенителем и центральным круглым каналом. Отношение длины канала к его диаметру равно (40-120):1. Перпендикулярно к центральному круглому каналу в теле заряда по его длине выполнены ряды поперечных сквозных каналов диаметром 0,25-1,1 диаметра центрального круглого канала. В каждом ряду поперечные сквозные каналы выполнены пересекающимися под прямым углом друг к другу, а расстояние по длине заряда между каждыми двумя соседними рядами поперечных сквозных каналов равно отношению (20-40):1 длины центрального круглого канала к его диаметру. Устройство дополнительно содержит выступающие из шашки сегменты из твердотопливного материала, расположенные на противоположных цилиндрических поверхностях шашки параллельно оси ее центрального канала. В сегментах выполнены продольные пазы. Расстояние между пазами равно наружному диаметру цилиндрической части шашки. Отношение длины окружности шашки к основанию каждого из выступающих сегментов составляет (6-9):1 Недостатком изобретения является смещение порохового генератора давления после его включения выше зоны обработки в результате возможности создания реактивной тяги и, как следствие, низкая эффективность воздействия на нефтегазоносные пласты продуктов сгорания твердого топлива.

Задачами создания изобретения являются: повышение эффективности воздействия на нефтегазоносные пласты продуктов сгорания твердого топлива, повышение точности установки устройства в выбранном интервале обработки, предотвращение смещения порохового генератора давления после его включения.

Решение указанных задач достигнуто за счет того, что пороховой канальный генератор давления, спускаемый в скважину на геофизическом кабеле, состоит из пороховых зарядов, выполненных в виде цилиндров с центральным каналом и с отверстиями в боковой поверхности порохового заряда, соединенных между крышкой и поддоном тросом, в верхнем и нижнем пороховых зарядах установлены спирали накаливания, электрически соединенные с геофизическим кабелем, отверстия в боковой поверхности порохового заряда выполнены с наклоном в сторону геофизического кабеля, а угол между центральной осью порохового заряда и осью отверстия в боковой поверхности порохового заряда составляет менее 90°. В боковой поверхности порохового заряда может быть выполнено не менее двух отверстий. Отверстия в боковой поверхности порохового заряда расположены равномерно по окружности. Отверстия в боковой поверхности порохового заряда могут быть выполнены круглой формы. Диаметр отверстия в боковой поверхности порохового заряда может увеличиваться по направлению от центра порохового заряда к его боковой поверхности. Отверстия в боковой поверхности порохового заряда могут быть выполнены некруглой формы, например в виде эллипса.

Проведенные патентные исследования показали, что предложенное техническое решение обладает новизной, промышленной применимостью и изобретательским уровнем, т.е. удовлетворяет всем критериям изобретения. Изобретательский уровень подтверждается тем, что новая совокупность существенных признаков обеспечивает получение нового технического результата.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1…6, где:

на фиг.1 приведен пороховой канальный генератор давления,

на фиг.2 приведен разрез А-А,

на фиг.3 приведен разрез Б-Б с двумя отверстиями в боковой поверхности,

на фиг.4 приведен разрез Б-Б с четырьмя отверстиями в боковой поверхности,

на фиг.5 отверстия в боковой поверхности порохового заряда увеличиваются по направлению от центра порохового заряда к его боковой поверхности,

на фиг.6 показана работа порохового канального генератора давления.

Пороховой канальный генератор давления спускается в скважину на геофизическом кабеле 1 и состоит из пороховых зарядов 2, выполненных в виде цилиндров с центральным каналом 3 и с отверстиями 4 в боковой поверхности порохового заряда, соединенных между крышкой 5 и поддоном 6 тросом 7, в верхнем и нижнем пороховых зарядах 2 установлены спирали накаливания 8, электрически соединенные проводами 9 с геофизическим кабелем 1, отверстия 4 в боковой поверхности порохового заряда 2 выполнены с наклоном в сторону геофизического кабеля 1, а угол φ между центральной осью порохового заряда и осью отверстия 4 в боковой поверхности порохового заряда составляет менее 90°. В боковой поверхности порохового заряда 2 может быть выполнено не менее двух отверстий 4. Отверстия 4 в боковой поверхности порохового заряда расположены равномерно по окружности. Отверстия 4 в боковой поверхности порохового заряда могут быть выполнены круглой формы. Диаметр отверстия 4 в боковой поверхности порохового заряда может увеличиваться по направлению от центра порохового заряда 2 к его боковой поверхности. Отверстия 4 в боковой поверхности порохового заряда 2 могут быть выполнены некруглой формы, например в виде эллипса.

Пороховой канальный генератор давления работает следующим образом. На геофизическом кабеле 1 он спускается в интервал обработки. После чего на спирали накаливания 8 по геофизическому кабелю 1 подается напряжение. Спирали 8 нагреваются и воспламеняют пороховые заряды 2 за счет того, что отверстия 4 в боковой поверхности порохового заряда 2 выполнены с наклоном в сторону геофизического кабеля 1. Создается реактивная сила, направленная вниз, при этом происходит натяжение геофизического кабеля 1 и устройство не смещается вверх во время работы, что позволяет с высокой точностью выполнить обработку скважины в необходимом интервале, в результате чего повышается эффективность воздействия на нефтегазоносный пласт продуктов сгорания твердого топлива. Горение пороховых зарядов 2 в скважине сопровождается механическим, тепловым и физико-химическим воздействием на пласт, что позволяет увеличить приток нефти и газа в эксплуатационных скважинах.

Применение полезной модели позволило:

1. Повысить точность установки устройства в выбранном интервале обработки.

2. Предотвратить смещение порохового генератора давления после его включения.

3. Повысить эффективность воздействия на нефтегазоносные пласты продуктов сгорания твердого топлива.

4. Повысить или восстановить пропускные свойства прилегающей к скважине породы.

5. Обеспечить термогазохимическую обработку и разрыв нефтегазоносных пластов.

1. Пороховой канальный генератор давления, спускаемый в скважину на геофизическом кабеле, состоящий из пороховых зарядов, выполненных в виде цилиндров с центральным каналом и с отверстиями в боковой поверхности порохового заряда, соединенных между крышкой и поддоном тросом, в верхнем и нижнем пороховых зарядах установлены спирали накаливания, электрически соединенные с геофизическим кабелем, отличающийся тем, что отверстия в боковой поверхности порохового заряда выполнены с наклоном в сторону геофизического кабеля, а угол между центральной осью порохового заряда и осью отверстия в боковой поверхности порохового заряда составляет менее 90°.

2. Пороховой канальный генератор давления по п.1, отличающийся тем, что в боковой поверхности порохового заряда выполнено не менее двух отверстий.

3. Пороховой канальный генератор давления по п.1, отличающийся тем, что отверстия в боковой поверхности порохового заряда расположены равномерно по окружности.

4. Пороховой канальный генератор давления по п.1, отличающийся тем, что отверстия в боковой поверхности порохового заряда выполнены круглой формы.

5. Пороховой канальный генератор давления по п.1, отличающийся тем, что диаметр отверстия в боковой поверхности порохового заряда увеличивается по направлению от центра порохового заряда к его боковой поверхности.

6. Пороховой канальный генератор давления по п.1, отличающийся тем, что отверстия в боковой поверхности порохового заряда выполнены некруглой формы, например в виде эллипса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нефте- и газодобычи, в частности к газогенераторам для нефтяных и газовых скважин. .
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам и устройствам для интенсификации работы скважин при освоении трудноизвлекаемых запасов.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения эффективности вторичного вскрытия продуктивного пласта перфорацией за счет образования в нем трещин.
Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при интенсификации притоков продукции пласта и, в частности, нефти и газа.
Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при интенсификации притоков продукции пласта и, в частности, нефти и газа.

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

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

Изобретение относится к нефтегазодобыче, а именно к термогазохимическому способу обработки призабойной зоны пласта (ПЗП) и устройству, с помощью которого оно осуществляется

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для увеличения фильтрационных свойств продуктивного пласта

Изобретение относится к устройствам для обработки призабойной зоны за счет гидроразрыва пласта газообразными продуктами сгорания твердых топлив

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам и устройствам для интенсификации работы скважин. Устройство для термогазогидродинамического разрыва продуктивного пласта нефтегазовых скважин содержит геофизический кабель с кабельной головкой и состоит из блока дистанционного контроля с гамма-датчиком, приборной головки, переводника, корпуса для размещения газогенерирующего заряда и автономного регистрационного блока. Газогенерирующий заряд высокоэнергетического твердотопливного состава недетонирующего типа выполнен в виде шашек с внешним диаметром 36-70 мм при длине 300-1500 мм с осевым каналом диаметром 5-28 мм с электрическим воспламенителем. При этом заряд установлен в корпусе диаметром 89 мм со стенкой толщиной 9-11 мм и каналами для выхода газов площадью до 70% цилиндрической поверхности корпуса с торцевыми переходниками диаметром 105 мм. Переходники выполняют роль концентраторов направленного термогазодинамического воздействия на обрабатываемый продуктивный пласт с эффективностью динамического воздействия, кратно превышающей бескорпусные газогенераторы. Регистрируют динамику изменения давления и температуры автономными цифровыми приборами в режиме реального времени с дискретностью 8,0-10,0 тыс. измерений в секунду. При этом для повышения противоаварийной устойчивости и обеспечения продвижения газогенератора в скважины с зенитным углом до 90° и более применен геофизический кабель многослойной конструкции диаметром 8-28 мм с разрывной прочностью 60-250 кН. Техническим результатом является повышение эффективности вовлечения в разработку тупиковых (застойных) нефтенасыщенных участков. 3 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 прил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей, черной промышленности: нефтяные, газовые, водозаборные, нагнетательные скважины, а также к области взрывного дела, и предназначено для комплектования пороховых генераторов давления, в первую очередь бескорпусных, предназначенных осуществлять разрыв и термогазохимическую обработку призабойной зоны пласта газообразными продуктами горения с целью интенсификации добычи полезных ископаемых. Детонационное устройство поджига содержит взрывной в защитной оболочке патрон электрического типа или не содержащий инициирующего взрывчатого вещества безопасный механический детонатор, дополнительный заряд из смесевого твердого топлива, размещенный внутри перфорированной металлической трубки, и детонирующий удлиненный заряд в металлической оболочке или детонирующий шнур, устанавливаемый в канале шашки дополнительного заряда на оси ее симметрии. Изобретение позволяет существенно повысить стабильность воспламенения дополнительного, а от него и основных зарядов газогенератора, тем самым снизить затраты на повторные обработки скважин, отказаться от дорогостоящей аппаратуры и приспособлений - взрывных приборов, геофизического кабеля, например, повысить безопасность работ на скважине. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности - для увеличения притоков, повышения производительности новых скважин после некачественно проведенной перфорации, для загрязненных в процессе эксплуатации скважин, а также для реанимации старых скважин. Оно также может применяться для дегазации угольных пластов, для промышленной добычи метана, для добычи твердых полезных ископаемых методом выщелачивания, а также для увеличения производительности водонапорных скважин. Обеспечивает повышение безопасности способа обработки призабойной зоны пласта и его эффективности за счет уменьшения деформации твердотопливного заряда. Сущность изобретения: способ включает создание избыточного давления в скважине путем воздействия на пласт газообразными продуктами горения твердотопливного заряда. Согласно изобретению при длительном высокотемпературном воздействии на твердотопливный заряд при спуске его в скважину твердотопливный заряд используют с жестким сгораемым картузом, в состав которого входят следующие компоненты, мас.%: термореактивная полимерная композиция - 30…37; пироксилиновое волокно - 18…22; взрывчатое вещество - 42…48 и сверх 100%: спирт этиловый - 10; смачиватель - 0,1. 1 ил., 1 пр.

Изобретение может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для газового и химического воздействия на призабойную зону пласта с увеличением ее проницаемости и притоков, а также и в других областях. Обеспечивается повышение надежности работы устройства при повышенных температурных воздействиях. Сущность изобретения: устройство содержит кабель-трос, бескорпусной цилиндрический твердотопливный заряд с воспламенителем и оснастку. Согласно изобретению твердотопливный заряд закрыт жестким сгораемым картузом, обеспечивающим уменьшение деформации заряда при повышенных температурах в скважине и выделение дополнительного количества энергии. В состав жесткого сгорающего картуза входят следующие компоненты, масс.%: термореактивная полимерная композиция - 30…37; пироксилиновое волокно - 18…22; взрывчатое вещество - 42…48 и сверх 100%: спирт этиловый - 10, смачиватель - 0,1. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, к устройствам для термобарохимической обработки призабойной зоны продуктивного пласта скважин продуктами горения, выделяющимися при горении твердотопливных зарядов. Устройство содержит ряд безкорпусных канальных твердотопливных зарядов из баллиститного топлива, собираемых с опорой на торцевые поверхности при помощи геофизического кабеля, проходящего через осевой канал всех зарядов и элементов крепления. Одновременное воспламенение всех зарядов обеспечивается двумя воспламеняющими зарядами, установленными по торцам устройства, все применяемые заряды имеют отношение длины заряда к диаметру их канала равным 50:1. На внешних торцах воспламеняющих зарядов установлены детали, исключающие вращение геофизического кабеля относительно этих зарядов при вертикальном подъеме и спуске устройства в скважину. Участок геофизического кабеля, проходящий через канал всех зарядов и примыкающий к нему участок такой же длины со стороны верхнего заряда термоизолированы тиокольным герметиком. На одном из торцов каждого заряда четырех цилиндрических твердотопливных выполнены вставки, покрытые по наружной поверхности составом, препятствующим горению. На боковую поверхность зарядов наклеены «сухари» из листового полимерного материала. Использование изобретения позволяет повысить эффективность добычи нефти и газа. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх