Способ пулевой перфорации скважины и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к нефтяной, газовой и вододобывающей промышленности и может быть использовано при перфорации скважин. Обеспечивает возможность выполнения любого количества перфорационных каналов за один спуск устройства. Сущность изобретения: способ включает выстреливание пуль из перфоратора вдоль оси скважины, изменение траектории пуль в отверстиях насадки в районе продуктивного пласта, пробитие пулями каналов в колонне, цементном кольце и продуктивном пласте. Согласно изобретению насадку выполняют с многими радиусными отверстиями для выхода пуль в пласт на разной высоте и в разных направлениях, с крышками, уплотняющими отверстия, и возможностью ее кругового поворота круговым поворотом насосно-компрессорной трубы (НКТ). Перфоратор устанавливают на устье скважины, где выстреливают пули вдоль НКТ или колонны. Отверстия в момент выхода пуль временно открывают. Насосно-компрессорную трубу поворачивают и перемещают вверх-вниз. Устройство содержит перфоратор и насадку, установленную на НКТ или в колонне. Перфоратор установлен на устье скважины. Насадка выполнена с многими радиусными отверстиями для выхода пуль в пласт на разной высоте и в разных направлениях, с крышками, уплотняющими отверстия и имеющими возможность открытия отверстий в момент выхода пуль. Имеется механизм кругового поворота насадки и перемещения ее вверх-вниз в виде НКТ. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к нефтяной, газовой и т.п. промышленности и может быть использовано в нефтяных, газовых, водяных и т.п. скважинах.

Известны разные способы механической, химической, взрывной перфорации, заключающиеся в формировании перфорационных каналов в колонне, цементном кольце и пласте рабочим органом соответствующих перфораторов, реализующих эти способы (Справочник по прострелочно-взрывной аппаратуре. /Под ред. Л.Я. Фридляндера. - М. : Недра, 1983, 200 с.; Минэнерго РФ, ОАО "Сибнефть-Ноябрьскнефтегазгеофизика". Отчет Центральной геофизической лаборатории по теме: "Повышение эффективности и качества вторичного вскрытия продуктивных пластов сложнопостроенных залежей". Ноябрьск, 1994, 83 с.) Недостатком известных способов и устройств для перфорации является небольшая глубина перфорационных каналов, сложность и трудоемкость подготовки и выполнения процесса перфорации.

Эти недостатки частично устранены в известных способе и устройстве для пулевой перфорации, принятых за прототип (Прострелочно-взрывная аппаратура. Справочник. / Под ред. Л.Я. Фридляндера. 2-е изд. - М.: Недра, 1990, с.90-107).

Известный способ пулевой перфорации скважин включает выстреливание пули из перфоратора вдоль оси скважины, изменение траектории пуль в отверстиях специальной насадки, установленной на НКТ или в колонне в районе продуктивного пласта, пробитие пулями перфорационных каналов в колонне, цементном кольце и пласте.

Известное устройство для пулевой перфорации содержит перфоратор и специальную насадку, установленную на НКТ или в колонне.

Недостатком известных способа и устройства является невозможность выполнить перфорацию требующихся десятков и сотен перфорационных каналов за один спуск перфоратора, так как доставить такое количество патронов в перфораторе в зону продуктивного пласта нет возможности.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного изобретения, является возможность выполнения любого количества перфорационных каналов за один спуск предложенного устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе пулевой перфорации скважин, включающем выстреливание пуль из перфоратора вдоль оси скважины, изменение траектории пуль в отверстиях специальной насадки, установленной на НКТ или в колонне в районе продуктивного пласта, пробитие пулями перфорационных каналов в колонне, цементном кольце и пласте, согласно изобретению пули выстреливают на устье скважины вдоль НКТ или колонны, ловят пули в районе продуктивного пласта и направляют их в пласт, отверстия на выходе из специальной насадки уплотняют, открывают их в момент выхода пули с последующим закрытием, направляют пули в пласт со степенью свободы по горизонту 360^o и по всей высоте пласта.

Указанный технический результат достигается также тем, что для осуществления предложенного способа в известном устройстве, содержащем перфоратор и специальную насадку, установленную на НКТ или в колонне, согласно изобретению перфоратор устанавливают на устье, насадка установлена в районе пласта и содержит ловитель пуль и уплотненную крышку, насадка выполнена с механизмом кругового поворота или со многими радиусными отверстиями для выхода пуль в пласт на разной высоте и в разных направлениях со степенью свободы по горизонту 360^o.

Предложенная установка перфоратора и выполнение из него выстрелов в скважину на ее устье позволяет производить любое количество выстрелов без ограничения. Установка насадки в зоне пласта, ее круговое и продольное перемещение, предусмотренная возможность направлять пули в требуемом направлении позволяют обеспечить любую плотность перфорации.

Предложенное устройство, позволяющее реализовать предложенный способ, показано на чертеже, где изображены: на фиг.1 - продольный разрез устройства; на фиг.2 - продольный разрез устройства в районе насадки (первый вариант исполнения насадки); на фиг.3 - продольный разрез устройства в районе насадки (второй вариант исполнения насадки).

Устройство содержит перфоратор 1, специальную насадку 2, установленную на НКТ 3 (или в колонне 4). Перфоратор 1 установлен на устье 5, насадка 2 установлена в районе пласта и содержит ловитель пуль 6 и уплотнительную крышку 7, насадка 2 выполнена с механизмом кругового поворота, например, совместно с НКТ 3, или с многими радиусными отверстиями 8 для выхода пуль в пласт на разной высоте и в разных направлениях со степенью свободы по горизонту 360^o по всей высоте пласта.

Устройство работает следующим образом, реализуя предложенный способ.

Пули выстреливают из перфоратора 1, установленного на устье 5, вдоль оси скважины 4. Ловят пули ловителями 6 и направляют в радиусные отверстия 8. При выходе пуль из отверстий 8 они открывают на мгновение уплотнительную крышку 7 (установленную на случай наличия в скважине жидкости) и пробивают колонну 4, цементное кольцо вокруг колонны и входят на несколько метров в пласт. Наличие одного или нескольких отверстий 8, расположенных по окружности и при необходимости на разной высоте, а также возможность кругового поворота НКТ 4 и перемещения НКТ вверх-вниз при полученной возможности перфоратора 1 стрелять бесконечно позволяет вести качественную перфорацию с любой плотностью перфорационных каналов.

Формула изобретения

1. Способ пулевой перфорации скважины, включающий выстреливание пуль из перфоратора вдоль оси скважины, изменение траектории пуль в отверстиях насадки в районе продуктивного пласта, пробитие пулями каналов в колонне, цементном кольце и продуктивном пласте, отличающийся тем, что насадку выполняют с многими радиусными отверстиями для выхода пуль в пласт на разной высоте и в разных направлениях, с крышками, уплотняющими отверстия, и возможностью ее кругового поворота круговым поворотом насосно-компрессорной трубы (НКТ), при этом перфоратор устанавливают на устье скважины, где выстреливают пули вдоль НКТ или колонны, отверстия в момент выхода пуль временно открывают, а насосно-компрессорную трубу поворачивают и перемещают вверх-вниз.

2. Устройство для пулевой перфорации скважины, содержащее перфоратор и насадку, установленную на НКТ или в колонне, отличающееся тем, что перфоратор установлен на устье скважины, а насадка выполнена с многими радиусными отверстиями для выхода пуль в пласт на разной высоте и в разных направлениях, с крышками, уплотняющими отверстия и имеющими возможность открытия отверстий в момент выхода пуль, и механизмом ее кругового поворота и перемещения вверх-вниз в виде НКТ.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3