Способ вскрытия пласта сверлящим перфоратором и устройство для его осуществления



Способ вскрытия пласта сверлящим перфоратором и устройство для его осуществления
Способ вскрытия пласта сверлящим перфоратором и устройство для его осуществления
Способ вскрытия пласта сверлящим перфоратором и устройство для его осуществления
Способ вскрытия пласта сверлящим перфоратором и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2482266:

Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин" (ОАО НПП "ВНИИГИС") (RU)

Группа изобретений относится к области добычи жидких или газообразных текучих сред из скважины, а именно к средствам для вскрытия продуктивных пластов методом сверлящей перфорации. Осуществляют вскрытие пласта сверлящим перфоратором (перфоратор), которое включает: спуск на кабеле перфоратора с кабельным наконечником в интервал вскрытия пласта в скважине, последовательное высверливание каналов в стенке скважины при каждом повороте перфоратора, при этом производят высверливание каналов в стенке скважины от нижней точки до верхней точки интервала вскрытия с заданным шагом перемещения перфоратора по вертикали, а перед каждым поворотом перфоратор поднимают на поверхность, с помощью поворотного механизма разворачивают перфоратор на заданный угол и фиксируют его положение относительно кабельного наконечника, затем сборку опускают в скважину и производят высверливание следующего канала, смещенного от предыдущего канала на заданный угол. Обеспечивает повышение эффективности вскрытия скважин в результате сетчатой перфорации стенки скважины по всему интервалу вскрытия, упрощение и удешевление средств, осуществляющих эту перфорацию. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

 

Группа изобретений относится к области добычи жидких или газообразных текучих сред из скважины, а именно к средствам для вскрытия продуктивных пластов методом сверлящей перфорации.

Известны способы и устройства для углового перемещения перфоратора в скважине вокруг вертикальной оси с целью обеспечения сверления нескольких отверстий в стенке скважины.

Известен, например, модуль угловой ориентации (МУО-1), предназначенный для управляемого перемещения сверлящего перфоратора (перфоратор) вокруг вертикальной оси на заданный угол и позволяющий рассверливать скважинный фильтр по определенной, исходя из решаемой задачи и особенностей геолого-технических условий, системе расположения перфорационных отверстий-каналов. МОУ-1 представляет собой устройство, оснащенное электродвигателем, многоступенчатым планетарным редуктором и выдвижными рычагами, установленное над перфоратором и поворачивающее перфоратор вокруг оси (Сверлящая перфорация // АИС «Каротажник», вып.33, 1997, Тверь, стр.21-22).

Недостаток известного средства заключается в следующем: для обеспечения поворота перфоратора в скважине при помощи электродвигателя, управляемого с поверхности, необходимо фиксирование механизма в скважине с помощью выдвижных рычагов. Устройство является сложным в управлении, громоздким и дорогостоящим.

Известен сверлящий перфоратор-пробоотборник, снабженный механизмом его поворота внутри самого прибора, представляющего собой две храповые полумуфты, зацепляющиеся между собой системой шлицев-клиньев и приводимые в движение гидроприводом. Поворот бура зависит от шага храповой муфты (Пат. РФ №2163294, заявл. 18.04.2000, публ. 20.02.2001).

Недостаток указанного механизма заключается в сложности конструкции и управления, в частности, в невозможности устанавливать заранее заданный угол смещения бура, что не позволяет менять при необходимости схему размещения отверстий в скважинном фильтре.

Известны способ и устройство для горизонтального направленного сверления в скважинах (Пат. ЕАПВ №003822, заявка №200200852, заявл. 16.02.2001, публ. 24.04.2003). Взят в качестве прототипа к заявляемым способу и устройству.

Известный способ содержит узел башмака, имеющий неподвижную секцию и поворачиваемую секцию, при этом опускают узел башмака вниз по обсадной колонне на глубину, на которой требуется прорезать отверстия, прорезают первое отверстие в стенке обсадной трубы в одном угловом положении, поворачивают поворачиваемую секцию на угол, соответствующий желаемому угловому промежутку между первым отверстием и вторым отверстием, прорезают второе отверстие, а потом повторяют процесс поворота и прорезают следующее отверстие.

Способ осуществляется устройством, в котором упомянутый башмак снабжен электрическим двигателем для обеспечения поворота поворачиваемой секции. Для контролирования угла поворота башмак содержит гироскоп, передающий сигналы на поверхность.

Недостаток известных средств заключается в следующем. Для создания скважинного фильтра после каждого сверления необходимо обеспечить поворот перфоратора вокруг вертикальной оси, при этом перфоратор фиксируют в трубе рычагами или башмаком, что вызывает опасность прихвата прибора в скважине. Кроме того, в устройстве для контроля за величиной углового перемещения используется гироскоп, что делает устройство сложным по конструкции и не надежным из-за присутствия источника батарейного питания для дополнительного электродвигателя, осуществляющего поворот.

Для получения эффективного притока (повышенного дебита) в скважине необходимо производить перфорацию по всему интервалу вскрытия, создавая фильтр с заданной схемой размещения каналов.

Задачей предлагаемой группы изобретений является повышение эффективности вскрытия скважин в результате перфорации стенки скважины по всей площади внутренней поверхности обсадной трубы, упрощение и удешевление средств, осуществляющих эту перфорацию.

Указанная задача в части способа решается следующим образом.

Заявляется способ вскрытия пласта сверлящим перфоратором (перфоратор), включающий спуск на кабеле перфоратора с кабельным наконечником в интервал вскрытия пласта в скважине, последовательное высверливание каналов в стенке скважины при каждом повороте перфоратора, при этом производят высверливание каналов в стенке скважины от нижней точки до верхней точки интервала вскрытия с заданным шагом перемещения перфоратора по вертикали, а перед каждым поворотом перфоратор поднимают на поверхность, разворачивают перфоратор на заданный угол и фиксируют его положение относительно кабельного наконечника, затем сборку опускают в скважину и производят высверливание следующего канала, смещенного от предыдущего канала на заданный угол.

Указанная задача в части устройства для реализации способа решается следующим образом.

Заявляется устройство для поворота сверлящего перфоратора, включающее кабельный наконечник, соединенный с кабелем, сверлящий перфоратор, содержащий головку, при этом перфоратор снабжен поворотным механизмом (механизм), выполненным в виде зафиксированных относительно друг друга корпуса и накидной гайки, в котором корпус в нижней части снабжен фиксатором, верхняя часть накидной гайки выполнена с пазами, расположенными с угловым смещением относительно друг друга, а нижняя часть - с резьбой для соединения с головкой перфоратора, в которой выполнен паз для фиксатора корпуса накидной гайки, кабельный наконечник также снабжен своим фиксатором, заходящим при установке перфоратора в один из пазов в верхней части накидной гайки.

На фиг.1 - изображена сборка перфоратора с поворотным механизмом.

На фиг.2 - разрез по А-А.

На фиг.3 - представлен общий вид сборки, спущенной в скважину.

На фиг.4а) - вид расположений отверстий без углового смещения перфоратора (линия).

На фиг.4б) - вид расположения отверстий с угловым смещением перфоратора через 90 град. и равным шагом перемещения (сетка).

На фиг.4в) - вид расположения отверстий с угловым смещением перфоратора и изменением его шага перемещения (шахматное расположение).

На фиг.4г) - вид расположения отверстий с угловым смещением и увеличенным шагом перемещения перфоратора (спираль).

Как видно на фиг.1, механизм состоит из корпуса 1 с фиксатором 2 в нижней части. Корпус 1 вставлен в накидную гайку 3, нижняя часть которой снабжена резьбой 4, а верхняя - выполнена с пазами 5, расположенными с угловым смещением на 90 град. (разрез А-А, фиг.2). Корпус 1 зафиксирован относительно накидной гайки 3 стопорным винтом 6.

В сборе со сверлящим перфоратором (перфоратор) 7 фиксатор 2 корпуса 1 входит в паз 8 головки 9 перфоратора 7 со сверлом 10. Верхняя часть корпуса соединена с кабельным наконечником 11 с помощью фиксатора 12, входящим в один из пазов 5 накидной гайки 3. Сборка спускается в скважину на каротажном кабеле 13. Поз.14 - прижимной механизм перфоратора, поз.15 - стопорная гайка (фиг.3).

Перед спуском в скважину корпус 1 устанавливают в головку 9 перфоратора 7, заводят фиксатор 2 в паз 8 и закрепляют накидной гайкой 3, после чего устанавливают стопорный винт 6. Верхнюю часть корпуса 1 присоединяют к кабельному наконечнику 11, размещая фиксатор 12 в пазу 5, находящемуся в одном направлении с выходом сверла, и закрепляют стопорной гайкой 15. Электрическую связь перфоратора 7 с кабельным наконечником 11 обеспечивают гибкими соединительными проводами или кольцевым контактным коллектором (на фиг.3 не показаны).

Реализация заявленного способа осуществляется при работе устройства.

Сборку спускают в скважину в интервал вскрытия к нижней отметке А (фиг.4а) и проводят сверление каналов, перемещая перфоратор 7 по вертикали снизу вверх до верхней отметки В с заданным шагом, получая перфорационные отверстия по схеме точек 1-7, при этом получают скважинный фильтр по схеме «линия» (фиг.4а).

После этого устройство поднимают на поверхность, снимают кабельный наконечник 11, отворачивают накидную гайку 3 и переставляют фиксатор 12 в следующий паз 5, смещенный относительно первого паза и относительно направления выхода сверла на 90 град., и вновь закрепляют кабельный наконечник 11 стопорной гайкой 15.

Сборку вновь спускают в скважину в интервал перфорации на отметку А, при этом сверло 10 перфоратора 7 будет смещено на 90 град. относительно предыдущей точки 1. Рассверливая интервал в этом положении, выполняют каналы по точкам 8-14 по схеме (фиг.4б).

Затем перфоратор поднимают на поверхность и устанавливают фиксатор 2 со смещением на 180 град. После его спуска в скважину выполняют каналы с точками 15-21 по схеме (фиг.4б). Точно так же со смещением на 270 град. производят сверление точек 22-28 по схеме «сетка» (фиг.4б).

Изменяя шаг перемещения перфоратора по стволу скважины и место установки точки первого канала в каждой угловой фазе, достигают возможность создания скважинного фильтра с линейным расположением каналов (по образующей колонны) (фиг.4а), сеточным (фиг.4б), шахматным (фиг.4в), спиральным (фиг.4г).

1. Способ вскрытия пласта сверлящим перфоратором (перфоратор), включающий спуск на кабеле перфоратора с кабельным наконечником в интервал вскрытия пласта в скважине, последовательное высверливание каналов в стенке скважины при каждом повороте перфоратора, отличающийся тем, что производят высверливание каналов в стенке скважины от нижней точки до верхней точки интервала вскрытия с заданным шагом перемещения перфоратора по вертикали, а перед каждым поворотом перфоратор поднимают на поверхность, разворачивают перфоратор на заданный угол и фиксируют его положение относительно кабельного наконечника, затем опускают в скважину и производят высверливание следующего канала, смещенного от предыдущего канала на заданный угол.

2. Устройство для поворота сверлящего перфоратора, включающее кабельный наконечник, соединенный с кабелем, сверлящий перфоратор (перфоратор), содержащий головку, отличающееся тем, что перфоратор снабжен поворотным механизмом, выполненным в виде зафиксированных относительно друг друга корпуса и накидной гайки, в котором корпус в нижней части снабжен фиксатором, верхняя часть накидной гайки выполнена с пазами, расположенными с угловым смещением относительно друг друга, а нижняя часть - с резьбой для соединения с головкой перфоратора, в которой выполнен паз для фиксатора корпуса накидной гайки, кабельный наконечник также снабжен своим фиксатором, заходящим при установке перфоратора в один из пазов в верхней части накидной гайки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию и может быть применено для перфорации труб, в частности насосных компрессорных, с целью обеспечения циркуляции жидкости между затрубной и трубной полостями, глушения скважины и исключения перелива жидкости при подъеме колонны труб с обратным клапаном.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам, используемым при вторичном вскрытии продуктовых пластов. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при перфорации скважин кумулятивной перфорацией. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для вскрытия продуктивных нефтяных и газовых горизонтов в обсаженных скважинах. .

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

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности для вскрытия продуктивных пластов в скважинах с открытым забоем и с обсадными колоннами. .

Изобретение относится к техническим средствам для перфорации стенок обсаженных нефтяных скважин. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности для вскрытия продуктивных пластов в скважинах с открытым забоем и с обсадными колоннами. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения эффективности обработки призабойной зоны скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области вторичного вскрытия пласта созданием перфорационных каналов в скважине

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

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии продуктивных пластов в нефтяных, газовых и водяных скважинах кумулятивными перфораторами, спускаемыми на кабеле или трубах

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к взрывным головкам кумулятивных перфораторов, спускаемых в скважину на насосно-компрессорных трубах (НКТ)

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

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 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 и газа, а именно к способу инициирования детонационной перфорации с использованием беспроводной передачи. Способ перфорации скважины, при осуществлении которого обеспечивают модуль связи, гирлянду скважинных перфораторов и контроллер, соответствующий каждому скважинному перфоратору в гирлянде, располагают модуль связи, гирлянду скважинных перфораторов и контроллеры в скважине, обеспечивают беспроводную связь между, по меньшей мере, одним контроллером и модулем связи вдоль канала, минуя, по меньшей мере, один из других контроллеров и иное устройство, связанное с, по меньшей мере, одним из других контроллеров, и выборочно осуществляют детонацию, по меньшей мере, одного скважинного перфоратора путем передачи сигнала детонации контроллеру, соответствующему этому, по меньшей мере, одному скважинному перфоратору. Способ обеспечивает возможность выборочного инициирования отдельного перфоратора либо группы из одного и более перфораторов в пределах гирлянды и исключение преждевременной детонации гирлянды. 3 н. и 28 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх