RU174107U1

RU174107U1 - DEVICE FOR PROCESSING THE BOREHING ZONE OF THE STRING

Info

Publication number: RU174107U1
Application number: RU2017120733U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Леонидович Гореликов; Виктор Геннадиевич Матюшин; Владимир Тарасович Сиротин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "СТС-ГеоСервис"
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2017-10-02

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.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 и безопасности обработки прискважинной зоны пласта трос (коса), на котором крепятся заряды и детали генератора, имеет защитное покрытие из материала с низкой теплопроводностью, а головка, расположенная в верхней части сборки, имеет разгрузочные проточки.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 well borehole zone of high safety and reliability. The technical result of the utility model is achieved in that the device is made in the form of charge assembly and their means 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 and safety of processing the borehole zone of the formation, the cable (spit), on which the charges and generator parts are attached, has a protective coating of material with low thermal conductivity, and the head located in the upper part of the assembly has unloading grooves. The technical and economic effect is useful model is to ensure high quality and safety of work.

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, средство воспламенения зарядов (детонирующий шнур), 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, a means of igniting the charges (detonating cord), as well as a load-carrying cable for delivering the gas generator to the well and the attachment point 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 повреждения деталей генератора вплоть до обрыва несущего троса (косы), на котором закрепляется вся сборка генератора, так как в момент срабатывания генератора упомянутый трос находится под непосредственным влиянием высокотемпературных продуктов сгорания пороховых зарядов, а после резко охлаждается скважинной жидкостью, что приводит к дополнительной закалке стальной брони троса, которая делается хрупкой, ломается при изгибах и, в свою очередь, приводит к обрыву косы и оставлению деталей генератора в скважине, что нежелательно, а в большинстве случаев - недопустимо. Кроме того, торцевая поверхность верхней фиксирующей детали (головки, закрепленной на косе) подвергается при сгорании зарядов значительной ударной нагрузке, что приводит к подбрасыванию и образованию узлов на косе или ее обрыву.The disadvantage of this device is the high likelihood of damage to generator parts up to the breakage of the carrier cable (spit), on which the entire assembly of the generator is fixed, since at the moment the generator is triggered, the cable is directly affected by the high-temperature combustion products of the powder charges, and then it is sharply cooled by the borehole fluid, which leads to additional hardening of the steel armor of the cable, which is brittle, breaks when bent, and, in turn, leads to the breakage of the braid and left NIJ generator parts in the well, which is undesirable, and in most cases - unacceptable. In addition, the end surface of the upper fixing part (the head mounted on the braid) is subjected to significant shock load during the combustion of charges, which leads to the tossing and the formation of nodes on the braid or its break.

С целью устранения упомянутого недостатка предлагается устройство для импульсной обработки прискважинной зоны пласта, в котором предусмотрено использование в качестве косы отрезка геофизического кабеля или троса, поверхность которого покрыта защитным слоем, материал которого, обладая низкой теплопроводностью, защищает поверхность косы от вредного воздействия высокотемпературных продуктов сгорания зарядов. Кроме того, головка генератора снабжена проточками, которые снижают сопротивление головки потоку продуктов сгорания зарядов.In order to eliminate the aforementioned drawback, a device for impulse processing of the near-wellbore zone of the formation is proposed, which provides for the use of a piece of a geophysical cable or cable as a braid, the surface of which is covered with a protective layer, whose material, having low thermal conductivity, protects the braid surface from the harmful effects of high-temperature combustion products . In addition, the generator head is provided with grooves that reduce the resistance of the head to the flow of charge combustion products.

Цель полезной модели - повышение надежности и безопасности обработки прискважинной зоны пласта.The purpose of the utility model is to increase the reliability and safety of processing the borehole zone of the formation.

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. В осевых каналах зарядов первой группы проложен детонирующий шнур 3. Нижний конец детонирующего шнура соединен со взрывным патроном 4, установленным в трубке 5. В качестве несущего элемента, на который «нанизываются» заряды обеих групп и устанавливается взрывной патрон, используется коса (отрезок металлического троса или геофизического кабеля) 6, поверхность которого покрыта защитным слоем 7 из материала с низкой теплопроводностью (например, тефлон). Для фиксирования сборки используют головку 8 и наконечник 9 с винтами 10. Головка 8 имеет пазы 11. Устройство спускают в скважину на геофизическом кабеле 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. 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 4 installed in the tube 5. As a supporting element, on which charges of both groups are “strung” and an explosive cartridge is installed, a braid is used (a piece of metal cable or geophysical cable) 6, the surface of which is covered with a protective layer 7 of a material with low thermal conductivity (for example, Teflon). To fix the assembly, use the head 8 and the tip 9 with screws 10. The head 8 has grooves 11. The device is lowered into the well on a geophysical cable 12.

Устройство работает следующим образом. Его спускают в скважину на геофизическом кабеле и устанавливают в заданном интервале. От взрывной машинки по кабелю подают электрический импульс на взрывной патрон. При срабатывании последнего детонирует шнур. От продуктов детонации детонирующего шнура воспламеняются и сгорают в объемном режиме заряды первой группы с объемом и динамикой газовыделения при горении, обеспечивающей 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 сгорают в послойном режиме, с меньшей, по сравнению с зарядами первой группы, динамикой и большим объемом газовыделения, создавая вторичный фронт давления. При этом трос (коса), защищенный слоем материала с низкой теплопроводностью сохраняет первоначальную прочность, а головка, снабженная разгрузочными проточками, не подвергается динамической нагрузке, вследствие чего неповрежденная коса и детали, остающиеся на ней после сгорания зарядов, гарантированно извлекаются на поверхность.The device operates as follows. It is lowered into the well on a geophysical cable and installed in a predetermined interval. From the blasting machine, an electric impulse is fed through the cable to the explosive cartridge. When triggered, the latter detonates the cord. From the detonation products of the detonating cord, the first group ignites and burns in volume mode with the volume and dynamics of gas evolution during combustion, which ensures the generation of a pressure pulse in the borehole that exceeds the rock pressure at a high rate of rise of the pressure pulse. The combustion products of the charges of the first group ignite the charges of the second group, which are burned in a layer-by-layer mode, with less dynamics and a large volume of gas evolution compared to the charges of the first group, creating a secondary pressure front. At the same time, the cable (braid), protected by a layer of material with low thermal conductivity, retains its original strength, and the head, equipped with unloading grooves, is not subjected to dynamic loading, as a result of which the intact braid and parts remaining on it after combustion of charges are guaranteed to be removed to the surface.

Таким образом, повышаются надежность и безопасность обработки прискважинной зоны пласта.Thus, the reliability and safety of processing the borehole zone of the formation are increased.

Ссылки по тексту:Text links:

1. Пороховые генераторы давления ПГД.БК и АДС. Справочник по прострелочно-взрывной аппаратуре / Под ред. Л.Я. Фридляндера. М., Недра, 1983, 197 с.1. Gunpowder pressure generators PGD.BK and ADS. Handbook of shooting and 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

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 the well of magnitude exceeding rock pressure, and the second group of charges with less dynamics and a large volume of gas evolution in comparison with the 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, characterized in that in order to increase the reliability and safety of the generator, the cable (braid) on which the charges and parts of the generator are attached has a protective coating of material with low thermal conductivity, and the head, located in the upper part of the assembly, has unloading grooves.