Полезная модель рф 140061
Заряд для гидроразрыва пласта относится к средствам для подготовки добычи нефти и обеспечивает возможность осуществления воздействия на пласт с его разрывом без нарушения целостности обсадной колонны и цементного камня. Предлагаемое техническое решение направлено на достижение следующего технического результата: повышение безопасности при сборке и эксплуатации заряда, исключение механических деформаций несущей конструкции заряда, при этом повышение ее надежности и кратности применения, исключение возможности обрыва геофизического кабеля и подброса заряда в эксплуатационной колонне, обеспечение необходимой динамики воспламенения и горения заряда, получение достоверной информации о параметрах давления, температуры и виброаккустических параметров в момент воздействия заряда на пласт. Поставленная задача решается за счет того, что заряд для гидроразрыва пласта содержит модульный удлинитель, соединительный модуль, составную несущую штангу, секции заряда, воспламенитель, конусы, центрирующие кольца и упоры, причем, упоры, верхний и нижний выполнены без резьбовыми, а конусы выполнены двусторонними, причем конусы сторонами с большей конусностью упираются в упоры, а сторонами с меньшей конусностью упираются в центрирующие кольца, снабженные металлической решеткой.
Заряд для гидроразрыва пласта относится к средствам для подготовки добычи нефти и обеспечивает возможность осуществления воздействия на пласт с его разрывом без нарушения целостности обсадной колонны и цементного камня.
Известен заряд бескорпусный секционный для газогидравлического воздействия на пласт описанный в патенте на изобретение 
2178072 с приоритетом от 23.10.2000 г. опубл. 10.01.2002 г. включающий узел воспламенения, секции заряда, изготовленные из составов, обеспечивающих горение в водной, водонефтяной и кислотной средах, с одной или несколькими воспламенительными секциями для возгорания основных секций, оснастку с деталями для сбора секций заряда, пропущенных через центральный канал каждой секции, и детали, обеспечивающие стягивание секций вплотную друг к другу, отличающийся тем, что оснастка представляет собой составную штангу, пропущенную через центральный канал каждой секции, к обоим концам которой присоединены конусы-центраторы обтекаемой формы для стягивания и поджатая секций заряда вплотную друг к другу, диаметр конусов-центраторов превышает диаметр секций заряда, между секциями заряда установлены центрирующие кольца, превышающие по диаметру диаметр секций заряда, причем кольца изготовлены таким образом, чтобы не менялась динамика горения заряда, между нижним конусом-центратором и секциями заряда расположен рассеиватель для отвода газового потока, образующегося при горении заряда, причем сумма проходных отверстий рассеивателя рассчитана таким образом, чтобы обеспечить минимальную нагрузку на штангу и обеспечить максимальное воздействие на пласт, между верхним конусом и секциями заряда установлена пружина для упругого поджатия секций и компенсации линейного расширения заряда при высоких температурах в скважине, секции заряда не имеют защитного покрытия, для осуществления горения по всей его поверхности, конфигурация центрального канала имеет форму с развитой поверхностью горения для обеспечения заданного времени горения и давления для гидроразрыва пласта.
Недостатком данного устройства является то, что полнотелый конус (8) создает препятствие прохождению пороховых газов и импульсу давления, действующих сверху, энергия которых при этом затрачивается на смещение заряда вниз. В силу растяжимости геофизического кабеля высока вероятность удара заряда о забой, что влечет деформацию несущих штанг (5, 11). При этом понижается прочность и надежность соединения в узле заделки. Такое перераспределение энергии понижает эффективность воздействия на пласт. Возникает вероятность оставления заряда в скважине в результате невозможности извлечь на дневную поверхность из-за деформации. А так же отсутствие прокладки из инертного материала между пружиной (10) и пороховой секцией (3) не исключает воспламенение пороховой секции заряда при его сборке, таким образом сборка данной конструкции может привести к травмам..
Самым близким по своей технической сущности к заявленному техническому решению является заряд для гидроразрыва пласта описанный в патенте на полезную модель 117502 с приоритетом от 20.03.2012 г. опубл. 27.06.2012 г. содержащий размещенную вдоль составной несущей штанги бескорпусную группу секций заряда из твердого топлива, пригодного для горения в жидкой среде, выполненных с осевым каналом, в котором размещена с зазором упомянутая несущая штанга, на концах которой установлены стягивающие группу секций заряда верхний и нижний конусы, а между секциями заряда расположен воспламенитель, выполненный в виде подключенной к проводу питания нихромовой спирали, размещенной на торце секции заряда и закрепленной с помощью упругих фиксаторов вокруг его осевого канала фигурной формы с возможностью воспламенения топлива заряда по поверхности осевого канала, а также центрирующие кольца, выполненные с наружным диаметром, превышающим наружный диаметр этих секций, при этом конусы выполнены с отверстиями для прохода продуктов сгорания, причем нижний конус выполнен полым с отверстиями в виде боковых окон.
Недостатками данной конструкции заряда является отсутствие прокладки из инертного материала между пружиной и пороховой секцией и при накручивании нижнего конуса (2) под нагрузкой пружины (14) возникает трение о пороховую секцию (3). При сборке заряда, вращательные движения могут совершаться с различной скоростью и обеспечить прогрев в месте трения о пороховую секцию до температуры воспламенения и выше, что может привести к несанкционированному воспламенению заряда, что повышает опасность при сборке данного заряда. А так же продольные полости лучей каналов фигурной формы соседствующих в заряде пороховых секций не совмещены и не зафиксированы друг относительно друга и не являют собой единый осевой канал фигурной формы (35). Такая установка, замедляет процесс горения заряда и не позволяет получить расчетное давление в интервале обработки для эффективного воздействия на пласт. Проточка для установки воспламенителя на торце пороховой секции выполнена в форме прямоугольной канавки (28). Такая форма не обеспечивает жесткой фиксации воспламенителя установленного в ней. Два упругих резиновых фиксатора в форме усеченного конуса (29) со ступенчатым центральным каналом, не имеют ограничения, предотвращающего проваливание их внутрь канала. При незначительном потяге за провод (30) во время сборки заряда, соединения электропроводов, а также во время подъема заряда из горизонтального положения высока вероятность проваливания фиксаторов (29) внутрь канала и увлечение за собой конца нихромовой спирали (31) с последующим ее обрывом, что влечет пересборку заряда и, как следствие изменения в плане работ на скважине. Конусная форма резиновых фиксаторов (29) после установки их в канал обеспечивает постоянное стремление фиксаторов выскользнуть из канала под упругим противодействием резины. Небольшая площадь, прогреваемая спиралью, не обеспечивает необходимую динамику начального горения воспламенительной секции и, как следствие, необходимую динамику горения заряда в целом. Место спайки спирали (31) с отрезком (30) провода МГШВ имеет диаметр спайки (33) больше меньшего диаметра ступенчатого центрального канала фиксатора (29), при этом место спайки лишено выступов которые гарантированно не позволяли бы ему быть протянутым под действием незначительного усилия по части центрального канала фиксатора (29) имеющей меньший диаметр. Таким образом, учитывая человеческий фактор и эластичность резины, место спайки может быть легко втянуто в канал меньшего диаметра фиксатора, а незначительное усилие, превышающее предел прочности на разрыв нихромовой проволоки диаметром 0,15-0,2 мм может стать причиной отрыва подводящего электропровода от спирали и нарушения электроцепи. Для изготовления воспламенителей не рекомендовано применение нихромовой проволоки марок Х15Н60 и Х20Н80, по причине отсутствия в них редкоземельных легирующих элементов, отвечающих за стабильность оммических параметров. А при подъеме собранного заряда из горизонтального в вертикальное положение и при опускании отработавшего заряда из вертикального в горизонтальное положение происходит переламывание геофизического кабеля, и как следствие, нарушение изоляции электропровода и механическое ослабление в месте переламывания. И далее конус (8) создает препятствие прохождению пороховых газов и импульсу давления, действующих сверху, энергия которых при этом затрачивается на смещение заряда вниз. В силу растяжимости геофизического кабеля высока вероятность удара заряда о забой, что влечет деформацию несущих штанг (5, 6, 7). При этом понижается прочность и надежность соединения в узле заделки. Такое перераспределение энергии понижает эффективность воздействия на пласт. Возникает вероятность оставления заряда в скважине в результате невозможности извлечь на дневную поверхность из-за деформации. Торцы металлической проставки (10) являются причиной зацепа при подъеме. Металлическая проставка (10) не ориентирована на ось штанги (5, 6, 7). После сгорания секций, опустившись вниз, вместе с нижним конусом в сборе (2) создает препятствие для движения при подъеме. Отсутствие прокладки из инертного материала между металлической проставкой (10) и пороховой секцией (3). Пружина (14) не ориентирована на ось заряда (штанга 5, 6, 7). После сгорания секций (3) создает препятствие при подъеме наверх. Коническая форма центраторов (4) при прохождении зарядов в скважине является причиной зацепа за выступающие препятствия не обнаруженные шаблоном. При зацепе центратора (4) за препятствие происходит его смещение из места установки за границы заряда с последующей деформацией, изменением габаритных размеров заряда и нарушением его целостности.
Предлагаемое техническое решение направлено на достижение следующего технического результата: повышение безопасности при сборке и эксплуатации заряда, исключение механических деформаций несущей конструкции заряда, при этом повышение ее надежности и кратности применения, исключение возможности обрыва геофизического кабеля и подброса заряда в эксплуатационной колонне, обеспечение необходимой динамики воспламенения и горения заряда, получение достоверной информации о параметрах давления, температуры и виброаккустических параметров в момент воздействия заряда на пласт.
Поставленная задача решается за счет того, что заряд для гидроразрыва пласта содержит модульный удлинитель, соединительный модуль, составную несущую штангу, секции заряда, воспламенитель, конусы, центрирующие кольца и упоры, причем, упоры, верхний и нижний выполнены без резьбовыми, а конусы выполнены двусторонними, причем конусы сторонами с большей конусностью упираются в упоры, а сторонами с меньшей конусностью упираются в центрирующие кольца, снабженные металлической решеткой. Модульный удлинитель состоит из одного или более универсальных модулей соединенных между собой и с соединительным модулем, имеющим переходник обтекаемой формы, шарнирными соединениями, допускающими угол поворота до 45°. Упоры, выполнены без резьбовыми, пустотелыми, с ребрами жесткости, при этом пустоты в упорах расположены вдоль ребер жесткости параллельно оси составной несущей штанги. Между верхним конусом и пороховыми секциями заряда установлена пружина. Без оболочные секции заряда имеют центральным осевой канал с отходящими от него лучами радиальными каналами, которые образуют фигурную форму и при сборе соседних пороховых секций заряда эти каналы образует единый центральный канал. На наружных боковых поверхностях пороховых секций заряда упорядоченно расположены выступы из инертного материала. Заряд для гидроразрыва пласта дополнительно может быть снабжен секциями контейнерного типа, а так же дополнительно может быть снабжен регистратором максимального давления крешерного типа, который устанавливается внутри конуса. Блок содержащий пороховые секции заряда включает в себя несущую штангу переменной длины из высокопрочного легированного стального прутка, собираемую воедино из нескольких частей одинакового диаметра, стыкуемых между собой втулками из высокопрочного легированного металла, что позволяет повысить ее надежность и кратность применения. Длина несущей штанги варьируется в зависимости от количества одновременно устанавливаемых пороховых секций заряда. Выполнение несущей штанги составной, т.е. состоящей из нескольких частей позволяет, изменяя длину составной несущей штанги собирать заряд из разного количества пороховых секций заряда, при этом, так же позволяет упростить транспортирование заряда к месту эксплуатации в разобранном виде. Блок, содержащий пороховые секции заряда так же включает в себя без оболочные пороховые секции заряда из баллиститного ракетного твердого топлива, которые обеспечивают горение в водной, водонефтяной и кислотной средах. Пороховые секции заряда размещены на составной несущей штанге. Между пороховыми секциями заряда установлены центрирующие кольца, имеющие сферическую форму, диаметр которых превышает диаметр пороховых секций заряда, и исключающие смещение вдоль оси и вращение пороховых секций заряда относительно друг друга. Блок содержащий пороховые секции заряда сверху и снизу ограничен упорами, имеющими продольные полости с вставленными в них двусторонними конусами, имеющими разную конусность и снабженные опорной решеткой. В упоры со стороны блока содержащего пороховые секции заряда, сторонами с большей конусностью вставлены с зазором нанизанные на штангу двусторонние конуса, которые полностью перекрывают продольные полости в упорах. Упоры и конусы не имеют в посадочном отверстии резьбы. Выполнение центрирующих колец из маслобензостойкой резины и выполнение упоров и двусторонних конусов без резьбовыми исключают вероятность трения и воспламенения пороховых секций заряда во время стяжки блока содержащего пороховые секции заряда при его сборке. Смещение верхнего упора вверх по несущей штанге ограничено прилегающей частью шарнирного соединения, а смещение нижнего упора вниз по несущей штанге ограничено двухшлицевым резьбовым цилиндром, тем самым обеспечивается жесткая сборка блока содержащего пороховые секции заряда. Между верхним конусом и пороховыми секциями заряда, при необходимости, устанавливается пружина, что обеспечивает упругое поджатие пороховых секций заряда и компенсацию линейного расширения заряда при высоких температурах в скважине. При эксплуатации заряда для гидроразрыва пласта в скважинах, в случае необходимости, на несущей штанге вместе с пороховыми зарядами, могут быть дополнительно размещены секции контейнерного типа, предназначенные для доставки различных химических реагентов в интервал обработки. При срабатывании заряда для гидроразрыва пласта контейнер раскрывается, и реагент, вступая в химическое взаимодействие, растворяет твердые парафиновые и асфальто-смолистые отложения в перфорационных каналах и трещинах, таким образом, дополнительно очищая их и усиливая эффект воздействия на призабойную зону пласта. На наружных боковых поверхностях пороховых секций заряда имеются упорядоченно расположенные выступы из инертного материала. Пороховая секция заряда имеет центральный осевой канал с отходящими от него лучами радиальными каналами, которые образуют единый канал фигурной формы, и при сборе соседних пороховых секций заряда образует единый центральный канал. Ориентирование центральных осевых каналов всех пороховых секций заряда в единый центральный осевой канал блока содержащего пороховые секции заряда позволяет обеспечить необходимую скорость и динамику горения. В радиальном пазе на торце одной или нескольких пороховых секций установлен и зафиксирован воспламенитель с отходящими от него контактными проводами. Контактные провода продеты через резиновый фиксатор со стороны наружного ободка и зафиксированы в нем. Воспламенитель представляет собой шнур или кольцо из упругого материала, с навитой на него в виде спирали с определенным шагом нихромовой проволокой, концы которой скручены и спаяны с зафиксированными в отверстиях шнура контактными проводами. Спираль воспламенителя занимает все пространство фиксирующего паза на торце секции. Фиксирующий паз, представляющий собой кольцевую проточку в торце инициирующей пороховой секции заряда и резиновые фиксаторы контактных проводов надежно фиксируют воспламенитель и не позволяют ему сместиться из штатного места, гарантируя воспламенение инициирующей пороховой секции заряда. Один из контактных проводов изолированным соединением подключен к проводу электропитания, который идет от жилы геофизического кабеля через отверстие в переходнике, пропущен через полость верхнего упора, через продольное отверстие в верхнем двустороннем конусе и полость центрального осевого канала пороховых секций. Зачищенный конец нулевого электропровода, идущий от другого контактного провода воспламенителя, пропущен через полость соседнего радиального канала пороховых секций заряда, через пружинный блок, через продольное отверстие в верхнем двустороннем конусе, через полость верхнего упора, по модульному удлинителю, намоткой виток к витку закреплен на зачищенном участке соединительного модуля с двухшлицевым переходником. Фиксаторы контактных проводов, установленные в полости радиального канала, надежно предохраняют воспламенитель от смещения, а спираль воспламенителя, проложенная по всей длине кольцеобразного паза на торце инициирующей пороховой секции позволяет одновременно воспламенять всю поверхность кольцеобразного паза, что приводит к равномерному воспламенению и горению всех поверхностей инициирующей и прилегающих к ней пороховых секций заряда, задав, таким образом, необходимую динамику горения. На нижнем конце штанги за пределами блока содержащего пороховые секции может быть установлен измерительный блок, производящий замеры давления, температуры и виброаккустических параметров. В известных зарядах, замер давления температуры и виброаккустических параметров измеряется при помощи автономного измерительного блока установленного за пределами рабочего пространства заряда. При таком способе измерения показания давления не отражают фактические параметры давления в интервале воздействия заряда на пласт. При необходимости, в тело верхнего и/или нижнего конуса могут быть установлены регистраторы максимального давления крешерного типа, которые позволяют регистрировать давление в блоке содержащем пороховые секции заряда непосредственно в момент воздействия на пласт.
Суть предложенного технического решения поясняется чертежами, где:
Фиг. 1 - Заряд для гидроразрыва пласта не снаряженный, общий вид;
Фиг. 2 - Заряд для гидроразрыва пласта оснащенный основным снаряжением, общий вид;
Фиг. 3 - Заряд для гидроразрыва пласта оснащенный дополнительным снаряжением, общий вид;
Фиг. 4 - двусторонний верхний конус, общий вид и вид слева;
Фиг. 5 - двусторонний нижний конус, общий вид и вид слева;
Фиг. 6 - упор верхний, общий вид и вид сверху;
Фиг. 7 - упор нижний, общий вид и вид снизу;
Фиг. 8 - секция порохового заряда - вид с торца с установленным воспламенителем;
Фиг. 9 - секция порохового заряда с установленным воспламенителем в разрезе.
На фигуре 1 изображена, составная несущая штанга 1, двусторонний верхний конус 2, двусторонний нижний конус 3, упор верхний 4, упор нижний 5, шарнирные соединения 6, соединительный модуль 7, переходник 8, втулка 9, опорные решетки 26, центрирующие кольца 11. На фигуре 2 изображены шарнирные соединения 6, секции порохового заряда 10, центрирующие кольца 11, двухшлицевой резьбовой цилиндр 12. На фигуре 3 изображены секции порохового заряда 10, центрирующие кольца 11, секции контейнерного типа 13, пружина 14, измерительной блок 15, выступы из инертного материала 16, двухшлицевой резьбовой цилиндр 12, провод 17, фиксатор провода 18. На фигуре 4 изображен двусторонний верхний конус 2, сквозное отверстие 19. На фигуре 5 изображен двусторонний нижний конус 3. На фигуре 6 изображен упор верхний 4 общий вид и вид сверху, ребра жесткости упора 27, полости в упоре 28. На фигуре 7 изображен упор нижний 5, общий вид и вид снизу, ребра жесткости упора 27, полости в упоре 28. На фигуре 8 изображена секция порохового заряда 10 вид с торца, центральный осевой канал 20, радиальные каналы 21, фиксирующий паз с воспламенителем 22, контактные провода 23, фиксаторы 24, нихромовая спираль 25. На фигуре 9 изображена секция порохового заряда 10 в разрезе, составная несущая штанга 1, фиксирующий паз с воспламенителем 22, контактные провода 23, фиксаторы 24.
Заряд для гидроразрыва пласта (ЗГРП) состоит из модульного удлинителя (А), блока содержащего пороховые секции заряда (Б) (фиг. 2, 3). Модульный удлинитель (А) состоит из одного или более удлинительных модулей и соединительного модуля 7 имеющего переходник 8 обтекаемой формы, соединенных между собой шарнирным соединением 6. Шарнирное соединение 6, допускает угол поворота стыкуемых модулей до 45°. Блок (Б) содержащий пороховые секции заряда 10 включает в себя составную несущую штангу 1 переменной длины из высокопрочного легированного стального прутка, собираемую воедино из нескольких частей одинакового диаметра, стыкуемых между собой втулками 9 из высокопрочного легированного металла. Длина составной несущей штанги 1 варьируется в зависимости от количества пороховых секций заряда 10. Пороховые секции заряда 10 выполнены безоболочными, из баллиститного ракетного твердого топлива, которое обеспечивает горение в водной, водонефтяной и кислотной средах. Пороховые секции заряда 10 размещены вдоль составной несущей штанги 1, между ними установлены центрирующие кольца 11, имеющие сферическую форму, диаметр которых превышает диаметр пороховых секций заряда, исключающие смещение пороховых секций заряда вдоль оси и вращение относительно друг друга. Блок (Б) содержащий пороховые секции заряда 10 сверху и снизу ограничен верхним и нижним упорами 4, 5, имеющими продольные полости 28. В упоры 4, 5 со стороны пороховых секций заряда 10, сторонами с большей конусностью вставлены с зазором нанизанные на составную несущую штангу 1 двусторонние конуса 2, 3, которые полностью перекрывают продольные полости в соответствующих упорах 4, 5. Упоры 4, 5 и двусторонние конуса 2, 3, не имеют в посадочном отверстии резьбы. Центрирующие кольца 11 выполненные из маслобензостойкой резины, и при сборке заряда для гидроразрыва пласта (ЗГРП) исключается вероятность трения и воспламенения пороховых секций заряда 10 во время стяжки блока (Б) содержащего пороховые секции. Центрирующие кольца 11 разделяющие пороховые секции заряда 10 и металлические части блока, содержащего пороховые секции заряда, дополнительно снабжены опорными решетками 26. Смещение верхнего упора 4 вверх по составной несущей штанге 1 ограничено прилегающей частью шарнирного соединения 6, а смещение нижнего упора 5 вниз по несущей штанге 1 ограничено двухшлицевым резьбовым цилиндром 12. Между верхним конусом 2 и пороховыми секциями заряда 10, при необходимости, устанавливается пружина 14 снабженная опорной решеткой 26. При эксплуатации заряда для гидроразрыва пласта в скважинах, в случае необходимости, на составной несущей штанге 1 вместе с пороховыми секциями заряда 10, могут быть дополнительно размещены секции контейнерного типа 13, предназначенные для доставки химических реагентов в интервал обработки скважины. При срабатывании пороховых секций заряда 10 секции контейнерного типа 13 раскрываются, и реагент, вступая в химическое взаимодействие, растворяет твердые парафиновые и асфальто-смолистые отложения в перфорационных каналах и трещинах. Пороховая секция заряда 10 имеет вид цилиндра, на наружных боковых поверхностях пороховых секций заряда 10 имеются упорядоченно расположенные выступы 16 выполненные из инертного материала (фиг. 3). Пороховая секция заряда 10 имеет центральный осевой канал 20 с отходящими от него лучами радиальными каналами 21. Каналы 20 и 21 образуют фигурную форму, и при сборе соседних пороховых секций заряда 10 образует единый центральный канал (фиг. 8). На торце одной или нескольких пороховых секций расположен фиксирующий паз с воспламенителем 22, с отходящими от него контактными проводами 23, которые продеты через резиновый фиксатор 24 установленный в радиальными канале 21 и зафиксированы в нем. Воспламенитель представляет собой шнур или кольцо из упругого материала, с навитой на него в виде спирали с определенным шагом нихромовой проволокой, концы которой скручены и спаяны с зафиксированными в отверстиях шнура контактными проводами (на фигурах не показано). К одному из контактных проводов 23 изолированным соединением присоединен провод электропитания, который идет от жилы геофизического кабеля через отверстие в переходнике, пропущен через полость верхнего упора 28, через продольное отверстие 19 в верхнем двустороннем конусе 2 и полость радиального канала 21 пороховых зарядных секций 10 (фиг 8). Зачищенный конец нулевого электропровода, идущий от другого контактного провода 23 воспламенителя, пропущен через полость соседнего радиального канала 21 пороховых секций заряда, через пружинный блок, через второе продольное отверстие 19 в верхнем двустороннем конусе, через полость верхнего упора 28, по модульному удлинителю, намоткой виток к витку закреплен на зачищенном участке соединительного модуля с двушлицевым переходником. По пути следования проводов вдоль модульного удлинителя их фиксируют в нескольких местах фиксаторами проводов 18. На нижнем конце составной несущей штанги 1 за пределами блока (Б) устанавливается измерительный блок 15, производящий замеры давления, температуры и виброаккустических параметров, а в тело верхнего и/или нижнего двустороннего конуса 2, 3, при необходимости, могут быть установлены регистраторы максимального давления крешерного типа.
Заявляемый заряд для гидроразрыва пласта (ЗГРП) имеет три предпочтительные модификации:
ЗГРП 01-1 первая модификация - предназначен для обработки скважины с демонтированной насосно-компрессороной трубой НКТ;
ЗГРП 01-1.1 вторая модификация - предназначен для обработки скважин без демонтажа НКТ;
ЗГРП 01-1.2 третья модификация - предназначена для обработки скважин с демонтированной насосно-компрессорной трубой НКТ.
Заряд для гидроразрыва пласта ЗГРП применяется следующим образом.
Заряд собирают на наземной поверхности согласно инструкции. Замкнутое состояние электроцепи воспламенителя проверяют с помощью наземного пульта обтеканием слабых токов. Собранный заряд для гидроразрыва пласта спускают в интервал перфорации скважины. По команде оператора с наземного пульта производят подачу электрического тока через контактные провода 23 на спираль воспламенителя в фиксирующем пазу 22. Воспламенитель, воспламеняет одновременно весь периметр фиксирующего паза 22, обеспечивая, таким образом, необходимую динамику горения. Горение пороховых секций заряда 10 происходит одновременно по всем поверхностям - наружной, торцевым и по всей поверхности фигурного осевого канала 20, 21. Горение ЗГРП в скважине, заполненной жидкостью, сопровождается резким повышением давления и температуры в интервале нахождения блока (Б). Образующиеся при горении пороховых секций продукты сгорания - газы (CO, CO2, N2, Cl2) снижают вязкость и поверхностное натяжение нефти в местах контакта с горной породой за счет растворения в ней CO, CO2, N2 и частично растворяют карбонатные породы и окислы железа образующейся соляной кислотой. Результат механического воздействия пороховых газов на пласт - трещинообразование обеспечивается за счет высокого темпа роста создаваемого в скважине избыточного давления, и кратковременности его действия. Тепловое воздействие проявляется в расплавлении твердых парафиновых и асфальто-смолистых отложений горячими пороховыми газами, движущимися с высокой скоростью по перфорационным каналам и трещинам. Скачкообразное изменение давления до размеров в несколько раз превышающее горное в ограниченном пространстве, влечет за собой разрыв призабойной зоны продуктивного пласта. Основная часть горячих пороховых газов устремляется в перфорационные отверстия и далее по пласту, образуя стремительно перемещающийся фронт сжатия, после прохождения которого по сжимаемым средам (участкам пласта) и последующей резкой разгрузки их образуется развитая сеть мелких и крупных трещин. При этом вода, присутствующая в мелких и крупных порах пласта, под воздействием фронта сжатия превращается в орудие разрушения горной породы, складывающей пласт. Некоторая часть образовавшихся в энергоблоке пороховых газов выходит через пространство между стенками колонны и корпусами верхнего и нижнего упоров. Часть газов под высоким давлением проникших из энергоблока в пространство между стенками колонны и верхним упором 4, поднимают столб скважинной жидкости, по направлению к устью скважины. Но, в силу большой массы и инертности столба скважинной жидкости - он играет роль пакера, поэтому пороховые газы поднимают столб скважинной жидкости до тех пор, пока их давление не выровняется с гидростатическим давлением столба скважинной жидкости. Устремившаяся в пласт основная часть пороховых газов ослабляет давление внутри блока (Б), при этом давление столба скважинной жидкости начинает преобладать над давлением пороховых газов за пределами блока (Б) и стремясь занять положение с минимальной энергией столб скважинной жидкости «падает» вниз, ударяя в верхний упор 4 сверху, выбивает из упора установленный в него двусторонний конус 2, освобождая, тем самым, себе путь через верхний упор 4 в блок (Б) (в интервал обработки), и затухающими колебаниями столба жидкости беспрепятственно проникающими через верхний упор 4, дополнительно воздействует на пласт в интервале нахождения блока (Б) через перфорационные отверстия в колонне, усиливая полученный эффект. Часть газов под высоким давлением проникшие между стенками колонны и нижним упором 5, отражаясь от забоя возвращается обратно в виде энергии отраженного импульса, выбивает нижний двусторонний конус 3, установленный в нижнем упоре 5, освобождая себе путь для беспрепятственного проникновения в блок (Б), и дополнительно воздействует на пласт через перфорационные отверстия в колонне в интервале нахождения блока (Б). При давлении в 1,5-2 раза превышающем горное происходит интенсивный разрыв пласта с образованием трещин в призабойной зоне пласта, отходящих от перфорационных каналов и самостоятельных, и сопровождается перетоком скважинной жидкости и горячих пороховых газов во вновь образовавшиеся трещины. Давление в заколонном пространстве, переданное через перфорационные отверстия совпадает с давлением в интервале нахождения блока (Б), следовательно, исключает разрыв колонны в этом месте. Контроль за работой заряда ЗГРП при основной работе и оценку его воздействия на пласт осуществляют при помощи непрерывно регистрируемых графиков давления и температуры, виброаккустических параметров во времени, с помощью автономного измерительного блока 15. После окончания работ модульный удлинитель (А), составная несущая штанга 1, с упорами 4, 5, двусторонними конусами 2, 3 и автономный измерительный блок 15 поднимают из скважины на дневную поверхность и после визуального контроля на предмет соответствия конструкторской документации готовят к очередному применению. Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает безотказную работу зарядов ЗГРП, т.е. позволяет осуществить газогидравлическое воздействие и гарантированный разрыв пласта, максимально использовать энергию давления пороховых газов для разрыва пласта. Конструкция гибкого модульного удлинителя (А) обеспечивает надежность соединения блока (Б) с кабельной геофизической головкой и сохранность геофизического кабеля.
1. Заряд для гидроразрыва пласта, содержащий модульный удлинитель, соединительный модуль, составную несущую штангу, секции заряда, воспламенитель, конусы, центрирующие кольца и упоры, отличающийся тем, что упоры, верхний и нижний, выполнены безрезьбовыми, а конусы выполнены двусторонними, причем конусы сторонами с большей конусностью упираются в упоры, а сторонами с меньшей конусностью упираются в центрирующие кольца, снабженные металлической решеткой.
2. Заряд для гидроразрыва пласта по п.1, отличающийся тем, что модульный удлинитель состоит из одного или более универсальных модулей, соединенных между собой и с соединительным модулем, имеющим переходник обтекаемой формы, шарнирными соединениями, допускающими угол поворота до 45°.
3. Заряд для гидроразрыва пласта по п.1, отличающийся тем, что упоры выполнены безрезьбовыми пустотелыми с ребрами жесткости, при этом пустоты в упорах расположены вдоль ребер жесткости параллельно оси составной несущей штанги.
4. Заряд для гидроразрыва пласта по п.1, отличающийся тем, что между верхним конусом и секциями заряда установлена пружина.
5. Заряд для гидроразрыва пласта по п.1, отличающийся тем, что безоболочные секции заряда имеют центральный осевой канал с отходящими от него лучами радиальными каналами, которые образуют фигурную форму, и при сборе соседних пороховых секций заряда эти каналы образуют единый центральный канал.
6. Заряд для гидроразрыва пласта по п.1, отличающийся тем, что на наружных боковых поверхностях пороховых секций заряда упорядоченно расположены выступы из инертного материала.
7. Заряд для гидроразрыва пласта по п.1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен контейнерными секциями.
8. Заряд для гидроразрыва пласта по п.1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен регистратором давления крешерного типа, который установлен внутри конуса.
