Устройство для перфорации скважин и газодинамического воздействия на пласт

Изобретение относится к области перфорации скважин и газодинамического воздействия на пласт, относится к области нефтегазодобычи, в частности к прострелочно-взрывным работам. Устройство для перфорации скважин и газодинамического воздействия на пласт, содержащее корпус, каркас с гнездами, кумулятивные заряды, размещенные внутри и снаружи корпуса твердотопливные заряды, детонирующий шнур. Внутренние твердотопливные заряды размещены между каркасом и корпусом в виде лент, обвивающих каркас. При этом отношение массы внутренних твердотопливных зарядов к массе кумулятивных зарядов не превышает 1:2. Обеспечивается повышение эффективности газодинамического воздействия на пласт. 1 ил.

 

Устройство для перфорации скважин и газодинамического воздействия на пласт относится к области нефтегазодобычи, в частности к прострелочно-взрывным работам.

Известно устройство [А.с. СССР №202822, 1967, БИ №20] для одновременного прострела стенок скважины и разрыва пласта, выполненное отдельными секциями с кумулятивными зарядами и пороховыми камерами, воспламеняющимися последовательно от электровоспламенителей замедленного действия. Существенным недостатком данной конструкции является ее сложность.

Известно также устройство [Патент RU №2242590, МПК Е21В 43/117, дата публикации 20.12.2004] для перфорации скважины и образования трещин в прискважинной зоне пласта, включающее узел для генерирования газов и узел для перфорации скважины с кумулятивными зарядами в виде гирлянды по длине устройства, отличающееся тем, что узел для генерирования газов выполнен в виде набора из трубчатых зарядов твердого топлива (ТТЗ), размещенных последовательно один за другим с образованием осевого канала, при этом группы кумулятивных зарядов в виде гирлянды размещены в цилиндрическом стальном корпусе, а трубчатые ТТЗ размещены на этом корпусе.

Известна конструкция перфоратора-генератора [Патент на полезную модель RU №86975, МПК Е21В 43/117, дата публикации 20.09.2009], включающего корпус с центраторами, средство инициирования, кумулятивные заряды, детонирующий шнур и заряды газогенерирующие (ЗГ) из твердотопливных композиций, надеваемые на корпус, отличающийся тем, что ЗГ выполнены с возможностью размещения как напротив кумулятивных зарядов, так и вне области перфорации, при этом на корпусе размещены ограничители осевого перемещения ЗГ, разрушающиеся при взрыве.

Основным недостатком аналогов является недостаточная эффективность устройств, обусловленная расположением твердотопливных зарядов только снаружи корпуса. Отсутствие ТТЗ, размещенных внутри корпуса, уменьшает глубину начальной трещины вглубь пласта, которую развивают наружные ТТЗ.

Известно техническое решение, принятое за прототип [Патент на полезную модель RU №131073, МПК Е21В 43/117, дата публикации 10.08.2013], содержащее корпус, каркас с гнездами, кумулятивные заряды, размещенные внутри и снаружи корпуса твердотопливные заряды, детонирующий шнур, при этом размещенные внутри корпуса твердотопливные заряды выполнены формой, аналогичной форме кумулятивных зарядов, и размещены между кумулятивными зарядами в гнездах каркаса, идентичных гнездам каркаса для размещения кумулятивных зарядов.

Основным недостатком прототипа является невозможность совместить требуемую заказчиком плотность перфорации (например, 20 отверстий на метр) с размещением ТТЗ внутри корпуса, а также сложность изготовления ТТЗ с формой, аналогичной форме кумулятивных зарядов.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности газодинамического воздействия на пласт, для более надежного соединения образуемых при обработке трещин с естественными и наведенными при первичном вскрытии пласта трещинами.

Задача решена за счет устройства для перфорации скважин и газодинамического воздействия на пласт, содержащего корпус, каркас с гнездами, кумулятивные заряды, и твердотопливные заряды, размещенные внутри и снаружи корпуса, детонирующий шнур, при этом внутренние твердотопливные заряды размещены между каркасом и корпусом в виде лент, обвивающих каркас, при этом отношение массы внутренних твердотопливных зарядов к массе кумулятивных зарядов не превышает 1:2.

Выполнение внутренних твердотопливных зарядов в виде лент, обвивающих каркас и размещение лент, между каркасом с кумулятивными зарядами и корпусом, позволяет усилить газодинамическое воздействие на пласт за счет увеличения плотности перфорации, что повышает вероятность соединения образуемых при газодинамической обработке трещин с естественными и наведенными при первичном вскрытии пласта трещинами.

Сущность технического решения поясняется чертежом общего вида устройства, где изображены корпус 1 герметичный, кумулятивные заряды 2, детонирующий шнур 3, взрывной патрон 4, внутренние твердотопливные заряды 5 в виде ленты, наружные твердотопливные заряды 6, каркас 7.

Устройство для перфорации скважин и газодинамического воздействия на пласт выполнено следующим образом.

В герметичном корпусе внутри каркаса 7 размещены кумулятивные заряды 2, детонирующий шнур 3 и взрывной патрон 4.

Для увеличения плотности перфорации между каркасом 7 и корпусом 1 размещены внутренние твердотопливные заряды 5, выполненные в виде лент, обвивающих каркас 1 с кумулятивными зарядами 2, при этом отношение массы внутренних твердотопливных зарядов к массе кумулятивных зарядов не превышает 1:2, поскольку большая, чем указанная, масса твердотопливных зарядов может привести к разрушению корпуса.

Снаружи корпуса размещены твердотопливные заряды 6.

Устройство для перфорации скважин и газодинамического воздействия на пласт работает следующим образом.

Срабатывающий от электрического импульса взрывной патрон 4 приводит в действие детонирующий шнур 3, инициирующий кумулятивные заряды 2. Внутренние твердотопливные заряды 5, выполненные в виде лент, обвивающих каркас 1 с кумулятивными зарядами 2, зажигаются продуктами детонации детонирующего шнура 3 и кумулятивных зарядов 2. Образующаяся при взрыве каждого кумулятивного заряда 2 кумулятивная струя зажигает и наружные твердотопливные заряды 6 и создает канал в пласте. Продукты горения твердотопливных зарядов 5 и 6 развивают каналы в протяженные трещины, образуемые при газодинамической обработке и соединяемые с естественными и наведенными при первичном вскрытии пласта трещинами.

Техническим результатом заявленного решения является повышение эффективности газодинамического воздействия на пласт за счет максимальной плотности перфорации при выполнении внутренних твердотопливных зарядов в виде лент, расположенных между каркасом и корпусом, благодаря чему вырастает вероятность соединения образуемых при обработке трещин с естественными и наведенными при первичном вскрытии пласта трещинами.

Выполнение внутренних твердотопливныых зарядов в виде лент и размещение лент между каркасом и корпусом позволяет усилить газодинамическое воздействие на пласт за счет увеличения плотности перфорации, что повышает вероятность соединения образуемых при газодинамической обработке трещин с естественными и наведенными при первичном вскрытии пласта трещинами.

Проведенные на участке взрывных работ ООО «Промперфоратор» испытания подтвердили работоспособность аппарата при наружном гидростатическом давлении, меньшем указанного в руководстве по применению. Корпус и вся сборка сохраняли целостность и геометрические размеры согласно техдокументации.

Устройство для перфорации скважин и газодинамического воздействия на пласт, содержащее корпус, каркас с гнездами, кумулятивные заряды, размещенные внутри и снаружи корпуса твердотопливные заряды, детонирующий шнур, отличающееся тем, что внутренние твердотопливные заряды размещены между каркасом и корпусом в виде лент, обвивающих каркас, при этом отношение массы внутренних твердотопливных зарядов к массе кумулятивных зарядов не превышает 1:2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к детонирующим устройствам, срабатывающим при механическом воздействии, для обеспечения детонации в кумулятивных перфораторах. Многоразовый узел соединения и передачи детонации для многокорпусной перфорационной системы содержит передающую и приемную части, имеющие осесимметричные корпусы, соединенные шарнирно.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для увеличения эффективности вторичного вскрытия пласта. Способ включает перфорацию скважины корпусным перфоратором и последующее выполнение разрыва пласта с использованием термогазокислотного модуля, оснащенного зарядом твердого топлива, осуществление при его горении выделения газа, попадающего через соединительный узел в корпус перфоратора и направленными струями воздействующего на сформированные перфорационные каналы.

Изобретение относится к области взрывных работ. Ударный детонатор, содержащий корпус с расположенной внутри цилиндрической гильзой, со сквозным отверстием в центре, внутри которого расположен боек, выполненный с нижней частью в виде усеченного конуса, крышкой корпуса, с дном в верхней части контактирующим с бойком, и нижней частью, завальцованной внутрь нижними краями, плотно охватывающей кольцевой выступ на внешней стороне корпуса, в нижней части корпуса на расположенной внизу над отверстием чашки расположен продукт из бризантного взрывчатого вещества.

Изобретение относится к детонирующим устройствам, срабатывающим при механическом воздействии для обеспечения детонации в кумулятивных перфораторах. Многоразовый узел соединения и передачи детонации кумулятивного корпусного перфоратора содержит передающую и приемную части, соединенные между собой разъемным шарнирным соединением.

Изобретение относится к области добычи жидких или газообразных текучих сред из буровых скважин, а именно к устройствам для перфорации скважин. Узел передачи детонации кумулятивного перфоратора содержит внутреннюю муфту, втулку-ложемент узла передачи детонации с отрезками детонирующего шнура, соединяющими секции перфоратора.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для вскрытия продуктивных пластов в нефтяных и газовых скважинах при буровзрывных работах. Устройство для обработки призабойной зоны скважины содержит корпусный или бескорпусный перфоратор в обсадной колонне с кумулятивным и газогенерирующим зарядом из твердого топлива, совмещенного с кислотным реагентом.

Изобретение относится к прострелочно-взрывным работам в нефтяных и газовых скважинах. Согласно первому варианту, кумулятивный перфоратор, содержащий несущую конструкцию, в которой кумулятивные заряды расположены группами, состоящими из одной или нескольких пар зарядов.

Изобретение относится к области нефтегазодобычи, в частности к методу формирования в насыщенной горной породе за обсадной колонной скважины трещин, проводящих жидкости.

Изобретение относится к области добычи жидких и газообразных текучих сред из буровых скважин, а именно к узлу соединения кумулятивным перфоратором. Шарнирный узел соединения перфоратора содержит два звена, одно - в виде цилиндра со сферической головкой, а второе - со сферическим ложементом, расположенным внутри корпуса звена.

Изобретение относится к технологиям добычи нефти и может быть применено для газодинамического воздействия на пласт. Способ включает кумулятивную перфорацию интервала скважины с образованием в обсадной колонне скважины и в горной породе сгруппированных перфорационных каналов для притока флюида, последующее срабатывание генераторов давления и их воздействие на пласт через сгруппированные перфорационные каналы для притока флюида с образованием в горной породе индивидуальных трещин разрыва горной породы в направлении каждого перфорационного канала.

Изобретение относится к области нефтегазодобычи. Перфоратор содержит монолитный корпус (6) с выполненными в нем перпендикулярно его продольной оси полостями (5), которые выполнены непосредственно в материале корпуса перфоратора. Непосредственно в полостях (5) герметично установлены раздельно изготовленные взаимно сопряженные конструктивные части кумулятивного заряда: наружная крышка (1) кумулятивного заряда, герметизирующее уплотнение - прокладка (2) или сальник, кумулятивная воронка (3), шашка (4) основного ВВ. Кроме того, в корпусе (6) размещены усилитель (7) передачи детонации, герметизирующая прокладка (9), детонирующий шнур (10) и втулка (11) с пазом. К каждому заряду подведен детонирующий шнур (10), размещенный в канале, выполненном по наружной поверхности корпуса и баллистически соединенный через отверстие (8) с шашкой (4) в полости (5). Шашка (4) взрывчатого вещества каждого из зарядов закреплена непосредственно в полости (5) корпуса и снабжена установленной на ней кумулятивной воронкой (3) с наружной крышкой (1). Обеспечивается увеличение эффективности применения устройства, упрощение его производства, расширение спектра технологий и материалов, применяемых для изготовления, снижение материалоемкости и количества комплектующих для их сборки. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к прострелочно-взрывным работам в нефтяных и газовых скважинах. Способ вскрытия продуктивного пласта скважины кумулятивными зарядами заключается в доставке в интервал перфорации продуктивного пласта несущей конструкции с кумулятивными зарядами, последующем срабатывании кумулятивных зарядов и образовании в продуктивном пласте скважины перфорационного канала. Перед доставкой в интервал пласта кумулятивные заряды устанавливают друг за другом на несущую конструкцию вдоль нее. После доставки в интервал пласта производят последовательный отстрел кумулятивных зарядов с образованием перфорационного канала размерами, достаточными для продвижения в него несущей конструкции или ее части с кумулятивными зарядами, с продвижением несущей конструкции с кумулятивными зарядами в глубь пласта. Отстрел каждого последующего кумулятивного заряда увеличивает объем перфорационного канала, полученного отстрелом предыдущего кумулятивного заряда. Обеспечивается образование многократно превышающих по глубине и по объему перфорационных каналов в продуктивном пласте скважины, возможность задавать, контролировать, регулировать глубину и объем перфорационного канала, а также ориентировать его направление; существенно снижается негативное воздействие продуктов взрыва на обсадную колонну скважины и ее цементное кольцо за счет обеспечения качественной гидродинамической связи скважины с пластом. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к прострелочно-взрывным работам в наклонных и горизонтальных скважинах и реализуется перед проведением гидроразрыва пласта с целью снижения начального давления закачки проппанта и предотвращения аварийных «стопов» (резких скачков давления продавки проппанта). Устройство для локального разрыва пласта содержит корпус, внутри которого расположен каркас для ориентации кумулятивных зарядов, корпус имеет предохранительные каналы, расположенные напротив кумулятивных зарядов, а также узел инициирования зарядов, расположенный в верхней части корпуса со сгорающим кабелем. В каркасе около каждого кумулятивного заряда установлен газогенерирующий заряд, причем газогенерирующий заряд расположен под углом с наклоном 15° относительно оси кумулятивного заряда. Каркас выполнен с возможностью вращения относительно герметичного корпуса, а на каркасе между каждой парой кумулятивного и газогенерирующего зарядов жестко зафиксирован эксцентричный груз, ориентирующий заряды в требуемом направлении относительно ствола наклонной или горизонтальной скважины. Узел инициирования кумулятивных и газогенерирующих зарядов срабатывает последовательно, при этом сначала приводят в действие с помощью сгорающего кабеля кумулятивные заряды, а затем - газогенерирующие заряды. Изобретение позволяет производить направленную перфорацию в стволе наклонной или горизонтальной скважины, создать сеть микротрещин из перфорационных каналов, использовать устройство перед проведением ГРП. 5 ил.

Изобретение относится к области перфорации скважин и газодинамического воздействия на пласт, относится к области нефтегазодобычи, в частности к прострелочно-взрывным работам. Устройство для перфорации скважин и газодинамического воздействия на пласт, содержащее корпус, каркас с гнездами, кумулятивные заряды, размещенные внутри и снаружи корпуса твердотопливные заряды, детонирующий шнур. Внутренние твердотопливные заряды размещены между каркасом и корпусом в виде лент, обвивающих каркас. При этом отношение массы внутренних твердотопливных зарядов к массе кумулятивных зарядов не превышает 1:2. Обеспечивается повышение эффективности газодинамического воздействия на пласт. 1 ил.

Наверх