Кумулятивный перфоратор для проведения прострелочно-взрывных работ в нефтяных и газовых скважинах

Полезная модель относится к прострелочно-взрывным работам в нефтяных и газовых скважинах. Для обеспечения возможности максимальной площади вскрытия кумулятивными струями зарядов продуктивного пласта в поперечном сечении скважины кумулятивный перфоратор содержит несущую конструкцию, в которой расположены кумулятивные заряды, расположенные парно. При этом заряды, образующие пару, расположены относительно друг друга под одним углом, а угол между парами зарядов отличен от угла в парах или равен ему.

Полезная модель относится к прострелочно-взрывным работам в нефтяных и газовых скважинах.

Известен корпус кумулятивного перфоратора для перфорации нефтяных и газовых скважин /RU 2185499 С1, МПК⁷ Е21В 43/117, опубл. 2002.07.20/. Корпус содержит герметизируемые при спуске в скважину сквозные отверстия, предназначенные для выхода через них кумулятивной струи после подрыва зарядов, и оппозитно расположенные на тех же осях глухие отверстия для установки в них хвостовиков тех же зарядов, при этом оси оппозитно расположенных пар отверстий смещены относительно друг друга на 90°, а каждая последующая смещенная на 90° пара оппозитно расположенных на одной оси сквозного и глухого отверстий выполнена с последовательным смещением отверстий в одну сторону для взаимной компенсации действия от подрыва зарядов.

Предложенное расположение отверстий дает максимально возможное их количество на корпусе, а также позволяет сделать минимально возможным деформацию корпуса. Но известный корпус перфоратора не предусматривает парное ориентирование кумулятивных зарядов, а имеется только ориентация соседних посадочных отверстий под заряды под углом 90°. При этом ориентация зарядов под углом 90° относительно предыдущего малоэффективна по площади перекрытия кумулятивными струями зарядов продуктивного пласта в поперечном сечении скважины.

Известен зарядный модуль кумулятивного перфоратора однократного применения /RU 2307236 С1, МПК Е21В 43/117 опубл. 2007.09.27/ содержащий каркас с посадочными местами для ориентации кумулятивных зарядов и средства инициирования зарядов, отличающийся тем, что указанный каркас представляет собой трубу, в которой установленные кумулятивные заряды имею парную ориентацию, при этом два заряда, образующие пару расположены относительно друг друга под углом в 180°, а посадочные места для ниже идущих соседних пар кумулятивных зарядов расположены в каркасе таким образом, что первое посадочное место заряда в вышележащей паре имеет тупой или острый угол смещения относительно первого посадочного места заряда нижележащей пары.

Известный зарядный модуль обеспечивает высокую надежность и повышение кумулятивного эффекта, за счет попарного расположения посадочных мест под кумулятивные заряды. Но угол между зарядами в паре ограничен 180-ю градусами, что

является не достаточным условием для обеспечения высокого уровня совершенства вскрытия продуктивных пластов. Так как при определенных условиях максимально эффективным может стать любой другой угол в паре (например 175° или 15°). При этом соседняя пара зарядов может находится не только ниже или выше предыдущей пары зарядов, но и находится в одной плоскости.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка способа проведения прострелочно-взрывных работ в скважине и кумулятивного перфоратора, для обеспечения высокого уровня совершенства вскрытия продуктивных пластов.

При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в обеспечении возможности максимальной площади вскрытия кумулятивными струями зарядов продуктивного пласта в поперечном сечении скважины.

Указанный технический результат достигается тем, что известном кумулятивном перфораторе, содержащем несущую конструкцию, в которой расположены кумулятивные заряды, особенностью является то, что кумулятивные заряды расположены парно, при этом заряды, образующие пару, расположены относительно друг друга под одним углом, а угол между парами зарядов отличен от угла в парах или равен ему.

Из практики эксплуатации кумулятивных перфораторов известно, что при перфорации скважин кумулятивными перфораторами в перфорируемом интервале скважины образуются зоны («мертвые зоны») - зоны, не охваченные каналами для притока флюида, что снижает эффективность перфорации. Для уменьшения размеров этих зон предлагаемое техническое решение позволит проводить перфорацию скважин кумулятивными перфораторами, обеспечивающими парное расположение каналов. При этом в зависимости от горно-геологических условий выбирается угол между каналами образующими пару. На основании выбранного угла в паре определяется угол между парами зарядов для обеспечения требуемого перекрытия скважины каналами в поперечном сечении. Например: угол в паре 180° и между парами в 90° обеспечит в поперечном сечении скважины 4 канала; угол в паре 175° и между парами в 45° обеспечит в поперечном сечении скважины 8 каналов.

Кумулятивный перфоратор содержит несущую конструкцию 1, в которой расположены кумулятивные заряды 2, детонирующий шнур, соединяющий заряды или группы зарядов, и инициирующий элемент.

Полезная модель поясняется чертежами, где: на фиг.1 схематично показано парное расположение каналов в обсадной колонне и горной пароде после срабатывания кумулятивных зарядов: - угол расположения каналов в паре, - угол между парами каналов.

На фиг.2 (сечение А-А) показана несущая конструкция перфоратора 1 и кумулятивные заряды 2. При этом два заряда, образующие пару, лежат в одной плоскости, - угол в паре зарядов, - угол между парами зарядов.

На фиг.3 (сечение Б-Б) показана несущая конструкция перфоратора 1 и кумулятивные заряды 2. При этом два заряда, образующие пару, лежат в одной плоскости, - угол в паре зарядов, - угол между парами зарядов.

Собранный на поверхности скважины перфоратор спускают на каротажном кабеле или НКТ в заданный интервал скважины. При замыкании цепи (при спуске на кабеле или срабатывании инициирующего устройства при спуске на НКТ) срабатывает инициирующий элемент, и детонация через детонирующий шнур распространяется от заряда к заряду, от пары зарядов к следующей паре. Кумулятивные струи зарядов 2 прожигают в обсадной колонне скважины и в горной породе попарно сориентированные каналы. После проведения прострелочно-взрывных работ перфоратор поднимают на поверхность.

Кумулятивный перфоратор, содержащий несущую конструкцию, в которой расположены кумулятивные заряды, отличающийся тем, что кумулятивные заряды расположены парно, при этом заряды, образующие пару, расположены относительно друг друга под одним углом, а угол между парами зарядов отличен от угла в парах или равен ему.