RU172681U1

RU172681U1 - DEVICE FOR PROCESSING THE BOREHING ZONE OF THE STRING

Info

Publication number: RU172681U1
Application number: RU2016102762U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Леонидович Гореликов; Виктор Геннадьевич Матюшин; Андрей Евгеньевич Огурцовский; Владимир Иванович Павлов; Владимир Тарасович Сиротин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "СтС ГеоСервис"
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2017-07-19

Abstract

Полезная модель относится к области нефтегазодобычи, в частности к прострелочно-взрывным работам. Техническим результатом полезной модели является создание устройства для импульсной обработки прискважинной зоны пласта высокой безопасности и надежности, обеспечивающего более эффективное воздействие на пласт. Технический результат полезной модели достигается тем, что устройство выполнено в виде сборки зарядов и средства их воспламенения, закрепленных на тросе или металлическом стержне. Устройство спускается в скважину на геофизическом кабеле. Сборка зарядов состоит из двух групп - первой, поджигаемой детонирующим шнуром с объемом и динамикой газовыделения при горении, обеспечивающими создание импульса давления в скважине на глубине работы газогенератора величиной, превышающей горное давление, и второй группы зарядов с меньшей динамикой и большим объемом газовыделения в сравнении с зарядами первой группы, обеспечивающими создание вторичного фронта давления, импульс которого превышает время действия первого импульса давления. С целью повышения надежности срабатывания и эффективности обработки прискважинной зоны пласта и безопасности обращения с устройством вторая группа зарядов имеет отдельный фиксатор, исключающий перемещение зарядов второй группы после срабатывания зарядов первой (нижней) группы. Техническо-экономическим эффектом полезной модели является обеспечение высокого качества и безопасности выполняемых работ.The utility model relates to the field of oil and gas production, in particular to perforating and blasting operations. The technical result of the utility model is the creation of a device for pulsed processing of the borehole zone of the formation of high safety and reliability, providing a more effective impact on the formation. The technical result of the utility model is achieved by the fact that the device is made in the form of an assembly of charges and means of their ignition, mounted on a cable or metal rod. The device descends into the well on a geophysical cable. The charge assembly consists of two groups - the first, ignited by a detonating cord with the volume and dynamics of gas evolution during combustion, providing a pressure impulse in the well at a gas generator depth greater than the rock pressure, and the second group of charges with lower dynamics and a large gas emission volume in comparison with charges of the first group, providing the creation of a secondary pressure front, the pulse of which exceeds the duration of the first pressure pulse. In order to increase the reliability of operation and the efficiency of processing the near-wellbore zone of the formation and the safety of handling the device, the second group of charges has a separate latch that excludes the movement of charges of the second group after the charges of the first (lower) group are activated. The technical and economic effect of the utility model is to ensure high quality and safety of work performed.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к области импульсных технологий интенсификации нефтедобычи и конструкциям устройств для их реализации.The utility model relates to the oil industry, namely to the field of pulsed technologies for intensifying oil production and device designs for their implementation.

Известным методом интенсификации добычи нефти является обработка прискважинной зоны продуктивного пласта с использованием генераторов давления [1]. При этом первый и самый мощный импульс, превышает гидростатическое давление в скважине на 150-300 атмосфер. Последующая затухающая знакопеременная пульсация «раскачивает» пласт, повышая его нефтеотдачу. Конструкции генераторов хорошо известны. Они применяются с 60-х годов прошлого столетия и подробно описаны в справочниках.A well-known method of intensifying oil production is the processing of the borehole zone of the reservoir using pressure generators [1]. In this case, the first and most powerful impulse exceeds the hydrostatic pressure in the well by 150-300 atmospheres. Subsequent decaying alternating pulsation “swings” the reservoir, increasing its oil recovery. Generator designs are well known. They have been used since the 60s of the last century and are described in detail in reference books.

В последнее время широко применяются устройства, обеспечивающие образование импульса давления с высокой скоростью нагружения пород с образованием в прискважинной и удаленной зоне пласта многочисленных протяженных и разветвленных трещин, не смыкающихся после снятия нагрузки [2]. В данном случае газогенератор включает сборку зарядов, средства воспламенения зарядов (детонирующий шнур для первой группы зарядов и огнепроводный шнур для второй группы зарядов), а также грузонесущий кабель для доставки газогенератора в скважину и узел крепления газогенератора к грузонесущему кабелю. Сборка включает первую группу зарядов с объемом и динамикой газовыделения при горении, обеспечивающую создание импульса давления в скважине величиной, превышающей горное давление при высокой скорости нарастания импульса давления. Вторая группа зарядов с меньшей динамикой и большим объемом газовыделения (по сравнению с зарядами первой группы), обеспечивает создание вторичного фронта давления величиной не менее 0,7 величины первого импульса давления в течение времени, превышающем время действия первого импульса давления в 3-15 раз.Recently, devices are widely used that provide the formation of a pressure pulse with a high loading rate of rocks with the formation of numerous extended and branched cracks in the near-well and remote zone of the formation that do not close after unloading [2]. In this case, the gas generator includes an assembly of charges, means for igniting the charges (detonating cord for the first group of charges and a flame-retardant cord for the second group of charges), as well as a load-carrying cable for delivering the gas generator to the well and the mount of the gas generator to the load-carrying cable. The assembly includes the first group of charges with the volume and dynamics of gas evolution during combustion, which ensures the generation of a pressure pulse in the well greater than the rock pressure at a high rate of rise of the pressure pulse. The second group of charges with less dynamics and a large volume of gas evolution (compared to the charges of the first group) provides the creation of a secondary pressure front with a magnitude of at least 0.7 of the magnitude of the first pressure pulse for a time exceeding the duration of the first pressure pulse by 3-15 times.

Недостатком данного устройства является высокая вероятность смещения зарядов второй (верхней) группы друг относительно друга и относительно грузонесущего кабеля после срабатывания первой (нижней) группы зарядов, так как обе группы зарядов фиксируются на кабеле (тросе) одним устройством, расположенным в нижней части сборки и при сгорании нижних зарядов верхние лишаются опоры. Режим горения нижних зарядов объемный, а верхних - послойный, поэтому время горения верхних зарядов на порядок больше чем нижних, и между зарядами верхней группы успевают образовываться зазоры, затрудняющие (или исключающие) передачу воспламенительных импульсов от заряда к заряду. Не исключено также соскальзывание всей гирлянды верхней группы зарядов вниз и, в результате, невозможность их воспламенения даже при использовании огнепроводного шнура.The disadvantage of this device is the high probability of the displacement of the charges of the second (upper) group relative to each other and relative to the load-bearing cable after the first (lower) group of charges is activated, since both groups of charges are fixed on the cable (cable) by one device located in the lower part of the assembly and the combustion of the lower charges the upper ones lose their support. The combustion mode of the lower charges is volumetric, and the upper ones are layered, so the burning time of the upper charges is an order of magnitude longer than the lower ones, and gaps are formed between the charges of the upper group that impede (or exclude) the transfer of igniter pulses from charge to charge. It is also possible that the entire garland of the upper group of charges slides down and, as a result, the inability to ignite them even when using a flame-retardant cord.

С целью устранения упомянутого недостатка предлагается устройство для импульсной обработки прискважинной зоны пласта, в котором предусмотрено дополнительное фиксирование второй (верхней) группы зарядов относительно грузонесущего элемента.In order to eliminate the aforementioned drawback, a device for impulse processing of the near-wellbore zone of the formation is proposed, in which additional fixing of the second (upper) group of charges relative to the load-bearing element is provided.

Цель полезной модели - повышение надежности и эффективности обработки прискважинной зоны пласта, а также безопасности обращения с устройством (в том числе за счет исключения из конструкции огнепроводного шнура).The purpose of the utility model is to increase the reliability and efficiency of processing the near-wellbore zone of the formation, as well as the safety of handling the device (including by excluding the fire-conductor cord from the design).

Устройство (фиг. 1) состоит из двух групп трубчатых зарядов. Первая группа зарядов 1 изготовлена из смесевого топлива и расположена в нижней части сборки. Вторая группа зарядов 2 изготовлена из баллиститного или смесевого топлива и расположена в верхней части сборки. Под последним зарядом второй группы расположен фиксатор 4, закрепленный на тросе 5 при помощи стопорного винта 6. Фиксатор имеет сквозные отверстия для обеспечения передачи импульса горения от первой группы зарядов второй группе. В осевых каналах зарядов первой группы проложен детонирующий шнур 3. Нижний конец детонирующего шнура соединен со взрывным патроном 8, установленным на наконечнике 7. В качестве несущего элемента, на который «нанизываются» заряды обеих групп, может быть использован как отрезок металлического троса 5, так и металлический стержень (штанга). Устройство спускают в скважину на геофизическом кабеле 9 при помощи головки 10 и груза 11. Грузонесущий элемент крепится к грузу и наконечнику болтами 12.The device (Fig. 1) consists of two groups of tubular charges. The first group of charges 1 is made of mixed fuel and is located in the lower part of the assembly. The second group of charges 2 is made of ballistic or mixed fuel and is located in the upper part of the assembly. Under the last charge of the second group, a latch 4 is mounted on the cable 5 with a locking screw 6. The latch has through holes for transmitting a combustion pulse from the first group of charges to the second group. A detonating cord 3 is laid in the axial channels of the charges of the first group 3. The lower end of the detonating cord is connected to an explosive cartridge 8 mounted on the tip 7. As a carrier element on which charges of both groups are “strung”, a piece of metal cable 5 can be used, so and a metal rod (rod). The device is lowered into the well on a geophysical cable 9 using the head 10 and the load 11. The load-bearing element is attached to the load and the tip with bolts 12.

Устройство работает следующим образом. Его спускают в скважину в заданный интервал на геофизическом кабеле и устанавливают в заданном интервале. От взрывной машинки по кабелю подают электрический импульс на взрывной патрон 8. При срабатывании последнего детонирует шнур 3. От продуктов детонации детонирующего шнура воспламеняются и сгорают в объемном режиме заряды первой группы 1 с объемом и динамикой газовыделения при горении, обеспечивающую создание импульса давления в скважине величиной, превышающей горное давление при высокой скорости нарастания импульса давления. Продукты сгорания зарядов первой группы поджигают заряды второй группы, которые, благодаря фиксатору, плотно прилегают друг к другу, не смещаются относительно троса и гарантированно сгорают в послойном режиме, с меньшей, по сравнению с зарядами первой группы, динамикой и большим объемом газовыделения, создавая вторичный фронт давления величиной не менее 0,7 величины первого импульса давления в течение времени, превышающем время действия первого импульса давления в 3-15 раз, что позволяет исключить из конструкции огнепроводный шнур. Таким образом, повышаются надежность и эффективность обработки прискважинной зоны пласта и безопасность обращения с устройством.The device operates as follows. It is lowered into the well at a predetermined interval on a geophysical cable and set at a predetermined interval. From the blasting machine, an electric impulse is supplied through the cable to the blasting cartridge 8. When the latter detonates, detonate the cord 3. From the detonation products of the detonating cord, the charges of the first group 1 are ignited and burned in volume mode with the volume and dynamics of gas evolution during combustion, which provides a pressure pulse in the well of exceeding rock pressure at high slew rate. The products of combustion of the charges of the first group ignite the charges of the second group, which, thanks to the latch, fit snugly against each other, are not displaced relative to the cable and are guaranteed to burn in layer-by-layer mode, with less dynamics and a large volume of gas generation compared to the charges of the first group, creating a secondary a pressure front with a magnitude of not less than 0.7 of the magnitude of the first pressure pulse for a time exceeding the duration of the first pressure pulse by 3-15 times, which eliminates the fire-resistant cord from the structure. Thus, the reliability and efficiency of processing the borehole zone of the formation and the safety of handling the device are increased.

Ссылки по тексту:Text links:

1. Пороховые генераторы давления ПГД.БК и АДС. Справочник по прострел очно-взрывной аппаратуре / Под ред. Л.Я. Фридляндера. М., Недра, 1983, 197 с.1. Gunpowder pressure generators PGD.BK and ADS. Handbook lumbago intramurally explosive equipment / Ed. L.Ya. Friedlander. M., Nedra, 1983, 197 p.

2. Патент РФ №2242600 от 24.02.2004 г.2. RF patent No. 2242600 dated February 24, 2004.

Claims

1. A device for processing the borehole zone of the formation, including the assembly of charges and a means of igniting the charges, mounted on a cable, a geophysical cable for lowering the device into the well, while the assembly of charges contains the first group of charges with the volume and dynamics of gas evolution during combustion, providing a pressure pulse in a well larger than the rock pressure, and a second group of charges with less dynamics and a large volume of gas evolution in comparison with charges of the first group, providing the creation of a secondary about the pressure front, the impulse of which exceeds the duration of the first pressure impulse, characterized in that, in order to increase the reliability and efficiency of processing the near-wellbore zone of the formation and the safety of handling the device, the second (upper) group of charges has a separate lock, eliminating the movement of charges after the charges are triggered first (lower) group.

2. The device according to p. 1, characterized in that the charges and the means of ignition are fixed on a metal rod (rod).