SU202822A1 - - Google Patents

Description

УСТРОЙСТВО дл  ПЕРФОРАЦИИ и РАЗРЫВА ПЛАСТАDEVICE FOR PUNCHING AND PLASTING

Существу(ощиё способы гидравлического разрыва пласта требуют применени  сложного и дорогосто щего оборудовани  (насосных агрегатов, устьевой арматуры, емкостей, труб и т. п.).The creature (hydraulic fracturing methods require the use of complex and expensive equipment (pumping units, wellhead fittings, tanks, pipes, etc.).

Даъление, создаваемое при гидроразрыве путем закачки в скважину жидкости насосными агрегатами (300-500 ат), оказываетс  недостаточным дл  того, чтобы образовать в пласте длинные и широкие трещины, которые оставались бы открытыми и после разрыва. Поэтому дл  закреплени  образовавшихс  трещин в скважину накачивают песок. Эта операци  наиболее трудоемка, отнимает много времени, требует большого числа насосных агрегатов, специального -песка и т.. д. ....The pressure created during hydraulic fracturing by pumping fluid into the well by pumping aggregates (300-500 atm) is insufficient to form long and wide fractures in the formation that would remain open after fracture. Therefore, sand is pumped into the well to secure the cracks formed. This operation is the most time-consuming, time-consuming, requires a large number of pumping units, special sand and so on ....

Чтобы создать на забое ск1важины высокое давление, спосОбное вызвать большие остаточные деформации, и поддержать это давление в течение времени, необходимого дл  распрастранени  трещины по пласту, в носледйие годы Пытаютс  примен ть -пороховые генераторы давлени , спускаемые в скважину на трубах или кабеле. Эти генераторы снабжают пороховыми зар дами, сгорание которых создает высокие (пор дка 1000 ат) давление в зоне разрыва пласта в скважине.In order to create high pressure at the bottom of the well, which is capable of causing large residual deformations, and maintain this pressure for the time required to propagate the fracture through the reservoir, in the next few years, pressure powder pressure generators running into the well on pipes or cables are being tried. These generators supply powder charge, the combustion of which creates high (on the order of 1000 atm.) Pressure in the zone of fracturing in the well.

ствует на горную породу недолго (примерно дес тые доли секунды), что не обеспечивает надежного разрыва нласта.The rock does not last long (about tenths of a second), which does not provide a reliable rupture of the nlast.

Кроме того, известные пороховые генераторы примен ют дл  разрыва пласта в обсаженных скважинах лишь после тото, как в их стенках будут прострелены перфорационные отверсти  с помощью кумул тивных или пулевых перфораторов.In addition, the known powder generators are used for fracturing in cased wells only after this, as perforation holes will be shot through their walls using cumulative or bullet perforators.

Предлагаемое устройство отличаетс  тем, что дл  одновременного осуществлени  прострела стенок скважины и разрыва пласта, а также снижени  себестоимости работ, оно выполнено отдельными секци ми с кумул тивными зар дами и пороховыми камерами, в которых размещены пороховые зар ды, воспламен ющиес  последовательно от электровоспламенителей замедленного действи .The proposed device is characterized in that in order to simultaneously carry out the wellbore walls and fracturing, as well as reduce the cost of work, it is made in separate sections with cumulative charges and powder chambers in which the powder charges are ignited sequentially from slow-acting electric igniters. .

Дл  ограничени  зоны давлени  пороховых газов и укреплени  устройства в зоне прострела в нем применены па-керы с резиновыми манжетами, разжимаемыми кольцевыми поршн ми под давлением пороховых газов, выполненными таким образом, что между стен;кой обсадной колонны и манжетами остаютс  кольцевые зазоры, через которые Истекают пороховые газы.To limit the pressure zone of the powder gases and to strengthen the device, in the area of the lamina there were used packers with rubber cups, which were opened by ring pistons under the pressure of powder gases, so that between the casing wall and the cuffs there were annular gaps through which Powder gases expire.

керов 2 (нижнего и верхнего), нескольких секций 3 € пороховыми каморами и секций 4 с кумул тивными зар дами, соединенными между собой муфтам.и 5, и наконечника 6.ker 2 (lower and upper), several sections 3 € powder chambers and sections 4 with cumulative charges interconnected by couplings.and 5, and tip 6.

Нижний и верхний пакеры «меют одинаковое устройство. Они состо т из корпуса 7, на который насажены кольцевой поршень 8 и резинова  манжетка 9, закрепл емые на корпусе пакера наконечником с резиновыми уплотнени ми 10 и п. Внутренн   полость Л корпуса пакера, наполненна  маслом или другой несжимаемой ж.идкостью, герметически закрываетс  малым поршнем 2 с резиновыми уплотнени ми 13 ,и 14. Внутренн   полость  акера сообш,аетс  с полостью кольцевого поршн  через отверсти  Б в корпусе пакера. На Обоих концах корпуса пакера нанесена резьба: на одном-дл  соединени  с корпусом аппарата , на другом - с наконечником или с головкой . Втулка 15 внутри корпуса пакера ограничивает перемещение малого поршн  и регулирует зазор между манжетой « стенкой обсадной колонны.The lower and upper packers “have the same device. They consist of a casing 7, on which an annular piston 8 and a rubber cuff 9 are mounted, fixed to the packer case with a tip with rubber seals 10 and p. The inner cavity L of the packer case, filled with oil or other incompressible liquid, is hermetically sealed small a piston 2 with rubber seals 13, and 14. The inner cavity of the aker communicates with the cavity of the annular piston through openings B in the packer housing. A thread is applied on both ends of the packer case: on one for connection with the apparatus case, on the other with a tip or with a head. The sleeve 15 inside the packer body restricts the movement of the small piston and adjusts the gap between the cuff "wall of the casing string.

Внутри пороховых камер помеш.аютс  пороховые зар ды 16 и электровоспламенители 17 мгновенного и замедленного действи . Камеры герметизируютс  с одной стороны опорным диском 18 и резиновой пробкой 19, а с другой - резиновой пробкой 20.Inside the powder chambers there are powder charges 16 and electric igniters 17 with instantaneous and delayed action. The chambers are sealed on one side with a supporting disk 18 and a rubber stopper 19, and on the other with a rubber stopper 20.

Внутри секции 4 помеш,аютс  кумул тивные зар ды 21. Отверсти  в корпусе против кумул тивных зар дов герметизируютс  опорными дисками 22 и резиновыми пробками 23. Кумул тивных зар дов может быть в одной плоскости от 1 до 4 и более и с другим расположением .Inside section 4, cumulative charges 21 are located. The holes in the casing against cumulative charges are sealed with support discs 22 and rubber stoppers 23. Cumulative charges can be in one plane from 1 to 4 or more and with a different location.

В скважину аппарат спускают на одножильном бронированном кабеле КОБД-4 или КОБД-6.In the well, the machine is lowered onto a single core armored cable KOBD-4 or KOBD-6.

Когда аппарат достигнет предполагаемой зоны разрыва, кабель « аппарат подключают к источнику така. Ток течет одновременно к электродетонаторам кумул тивных зар дов и к электровоспламенител м пороховых зар дов . Сначала взрываютс  кумул тивные зар ды . Образовавшиес  при этом кумул тивные Струи простреливают отверсти  в обсадной колонне, цементном кольце и образуют первоначальные каналы в горной породе. Одновременно воспламен етс  пороховой зар д, снабженный электровоспламенителем мгновенного действи . Образовавшиес  при сгорании порохового зар да газы создают избыточное давление (до 1000 ат), ПОД действием которого перемещаетс  малый поршень каждого пакера; масло, наход щеес  внутри корпуса пакера, переливаетс  через отверсти  в корпусе и давит на кольцевой поршень. Кольцевой поршень, в свою очередь, пере.меща сь.When the device reaches the intended zone of rupture, the cable “device is connected to the source of such. The current flows simultaneously to the electric detonators of cumulative charges and to the electric igniter and powder charges. First, cumulative charges explode. The cumulative Jets formed in this case shoot holes in the casing, the cement ring and form the initial channels in the rock. At the same time, the powder charge ignites, supplied with an instantaneous electric igniter. The gases formed during the combustion of powder charge create an overpressure (up to 1000 atm), under the action of which the small piston of each packer moves; The oil inside the packer case is poured through the holes in the case and presses against the annular piston. The annular piston, in turn, shifted.

сжимает резиновую манжету, диаметр которой увеличиваетс  до заданного размера. Между манжетами и стенками обсадной колонны образуютс  небольшие зазоры (до 3 мм), через которые пороховые газы истекают в ствол скважины, наполненной столбом жидкости, благодар  чему аппарат остаетс  неподвижным в зоне разрыва. Одновременно накапливающиес  газы в ограниченном объеме проникают в простреленные кумул тивными зар дами каналы. Разрыва  горную породу , они расшир ют и углубл ют эти каналы, образу  сетку глубоких и широких трещин. Вслед за этим через определенный промежуток времени, например одну секунду, воспламен етс  другой пороховой зар д, через секунду - третий и т. д. Таким образом можно расположить 8 или 16 отдельных пороховых зар дов, воспламен ющихс  через определенный промежуток времени. При сгорании их в зоне разрыва создаетс  давление, во много раз превышающее сопротивление горной породы. Общее врем  действи  давлени  Пороховых газов можно довести до нескольких дес тков (40-60) секунд, что обеспечит образование в продуктивном пласте таких трещин, которые не смогут сомкнутьс  даже при отсутствии подпорок в виде песка.compresses the rubber cuff, the diameter of which increases to a predetermined size. Small gaps (up to 3 mm) are formed between the cuffs and the walls of the casing, through which the powder gases flow into the wellbore filled with a liquid column, due to which the apparatus remains stationary in the fracture zone. At the same time, gases accumulating in a limited volume penetrate into the channels pierced by cumulative charges. Rupture of the rock, they widen and deepen these channels, forming a network of deep and wide cracks. After this, after a certain period of time, for example one second, another powder charge ignites, a third after a second, and so on. Thus, 8 or 16 individual powder charges can be disposed of, igniting after a certain period of time. When burning them in the fracture zone, a pressure is created that is many times greater than the resistance of the rock. The total time of pressure action of the Powder gases can be increased to several tens (40-60) seconds, which will ensure the formation of cracks in the reservoir that cannot close even if there are no supports in the form of sand.

Применение комбинированного аппаратаThe use of a combined apparatus

позвол ет исключить комплекс оборудовани , примен емого при обычном способе гидроразрЫВа пласта, сократить количество рабочих, значительно увеличить эффект вскрыти  пласта и дебит нефт ных и газовых скважин.allows you to eliminate the complex of equipment used in the usual method of hydraulic fracturing of the reservoir, reduce the number of workers, significantly increase the effect of opening the reservoir and the flow rate of oil and gas wells.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (2)

1. Устройство дл  перфорации и разрыва пласта, спускаемое на кабеле, содержащее1. Device for perforation and fracturing, descending on the cable, containing корпус с кумул тивными зар дами, головку, наконечник, отличающеес  тем, что, с целью одновременного осуществлени  прострела стенок скважины и разрыва пласта, а также удешевлени  себестоимости работ, оно выполнено отдельными секци ми с кумул тивными зар дами и пороховыми камерами, в которых размещены пороховые зар ды, воспламен ющиес  последовательно от электровоспламенителей замедленного действи .body with cumulative charges, head, tip, characterized in that, in order to simultaneously lash the borehole walls and fracture, as well as reduce the cost of the work, it is made in separate sections with cumulative charges and powder chambers in which powder charges ignited sequentially from delayed-type electric igniters. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью ограничени  зоны давлени  пороховых газов и укреплени  устройства в зоне прострела, в нем применены пакеры с резиновыми манжетами, разжимаемыми кольцевыми поршн ми под давлением струи пороховых газов, выполненными таким образом, что между стенкой обсадной колонны и манжетами остаютс  кольцевые зазоры, через которые истекают пороховые газы. 2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to limit the pressure zone of the powder gases and to strengthen the device in the lumbar zone, it uses packers with rubber cuffs, unclenched annular pistons under the pressure of a stream of powder gases, so that annular gaps remain between the casing wall and the cuffs through which the powder gases expire.