Устройство для совместной перфорации скважины и газодинамического воздействия на пласт

Полезная модель относится к области нефтегазодобычи, в частности к прострелочно-взрывным работам. Устройство представляет собой комплексный аппарат, создающий трещины и очистку каналов в прискважинной зоне пласта в интервале перфорации.

Устройство для совместной перфорации скважины и газодинамического воздействия на пласт давлением продуктов горения твердотопливных зарядов (ТТЗ) содержит корпус, средства взрывания, кумулятивные и твердотопливные заряды. Новым в устройстве является то, что ТТЗ размещены снаружи и внутри корпуса, причем масса внутренних ТТЗ составляет не менее трети массы ТТЗ, размещенных на корпусе. Корпус выполнен герметичным, а ТТЗ размещены между КЗ.

Герметичными могут быть выполнены кумулятивные заряды, при этом корпус содержит отверстия для выхода газов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Полезная модель относится к области нефтегазодобычи, в частности к прострелочно-взрывным работам.

Известно устройство [1] 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 [2], включающее корпусный кумулятивный перфоратор с головкой с загерметизированными боковыми отверстиями, наконечник и две герметичные воздушные камеры, расположенные на концах перфоратора. В воздушных камерах размещены пороховые заряды. Недостатками данной конструкции являются трудности при разборке (в резьбовых соединениях корпуса с головкой и наконечником) после срабатывания, особенно на значительных глубинах и, соответственно, трудности герметизации при повторном (неоднократном) использовании. Недостатком является также относительно низкая плотность перфорации (10-12 отверстий/метр) и невозможность ее увеличения из-за влияния детонации одного КЗ на формирование кумулятивной струи соседнего КЗ.

Известно также устройство [3] для перфорации скважины и образования трещин в прискважинной зоне пласта, принятое за прототип, 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.

Как показала практика, недостатком данной конструкции является опасность смятия корпуса при большой массе ТТЗ и низких фильтрационных свойствах коллектора. После срабатывания кумулятивных зарядов (КЗ) газообразные продукты детонации истекают из корпуса через отверстия, образуемые КЗ, происходит перерасширение газового пузыря и давление внутри корпуса становится значительно ниже наружного, что может привести к деформации (смятию) корпуса и заклиниванию аппарата в скважине.

Недостатки прототипа, выявленные в процессе эксплуатации, устранены в заявляемом устройстве.

На фиг.1 показан общий вид устройства. В герметичном корпусе (1) размещены КЗ (2), срабатывающие от детонирующего шнура (ДШ) (3) и взрывного патрона (4). Между КЗ, а при необходимости и отдельно в

корпусе, размещены ТТЗ (5). ТТЗ размещены также снаружи корпуса. Масса внутренних ТТЗ составляет не менее трети массы наружных ТТЗ. Размещение ТТЗ между КЗ позволяет повысить плотность пефорации до 16-18 отв./м, т.к. ТТЗ выполняет функцию демпфера и поглощает часть ударной волны при детонации КЗ, уменьшая воздействие на соседний КЗ и на корпус аппарата. Горение внутренних ТТЗ одновременно с наружными обеспечивает минимальную разность давлений внутри и снаружи корпуса, уменьшает опасность смятия корпуса.

Для повышения экономичности аппарата, как показано на фиг.2, корпус может быть выполнен с отверстиями (6) без герметизирующих резьбовых соединений. В этом случае в герметичных индивидуальных оболочках выполнены КЗ (7) и взрывной патрон (8). Устройство в скважине работает следующим образом. Срабатывающий от электрического импульса взрывной патрон 4 приводит в действие ДШ 3, инициирующий КЗ 2. Внутренние ТТЗ зажигаются продуктами детонации ДШ и КЗ. Образующаяся при взрыве каждого КЗ кумулятивная струя зажигает наружные ТТЗ и создает канал в пласте. Продукты горения ТТЗ развивают каналы в протяженные трещины.

Сравнение заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».

Источники информации

1. А.с. СССР №202822, 1967, БИ №20.

2. Патент РФ №2194151, 10.12.2002, Бюл. №34, Устройство для вскрытия и газодинамической обработки пласта.

3. Патент РФ №2242590, 20.12.2004, Устройство для перфорации скважины и образования трещин в прискважинной зоне пласта.

1. Устройство для совместной перфорации скважины и газодинамического воздействия на пласт давлением продуктов горения твердотопливных зарядов (ТТЗ), включающее корпус, средства взрывания, кумулятивные (КЗ) и твердотопливные заряды, отличающееся тем, что ТТЗ размещены снаружи и внутри корпуса, причем масса внутренних ТТЗ составляет не менее трети массы ТТЗ, размещенных на корпусе.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен герметичным, а ТТЗ размещены между КЗ.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что герметичными выполнены кумулятивные заряды, а корпус содержит отверстия для выхода газов.