RU2060380C1 - Method for delancy shooting well and torpedo for implementing the same - Google Patents

Method for delancy shooting well and torpedo for implementing the same Download PDF

Info

Publication number
RU2060380C1
RU2060380C1 SU5043735A RU2060380C1 RU 2060380 C1 RU2060380 C1 RU 2060380C1 SU 5043735 A SU5043735 A SU 5043735A RU 2060380 C1 RU2060380 C1 RU 2060380C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
detonating cord
explosive
torpedo
charges
explosion
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иванович Войтенко
Альфред Владимирович Михалюк
Валентин Андреевич Чуриков
Владимир Дмитриевич Кукшин
Original Assignee
Юрий Иванович Войтенко
Альфред Владимирович Михалюк
Валентин Андреевич Чуриков
Владимир Дмитриевич Кукшин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Иванович Войтенко, Альфред Владимирович Михалюк, Валентин Андреевич Чуриков, Владимир Дмитриевич Кукшин filed Critical Юрий Иванович Войтенко
Priority to SU5043735 priority Critical patent/RU2060380C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2060380C1 publication Critical patent/RU2060380C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

FIELD: well explosion. SUBSTANCE: divided charges are placed in an interval of productive stratum. Then they are set off with delay as to each other. Delay time between blasts of adjacent charges is determined by particular formula. Device has casing with a charge inside and blast initiator connected to a small tip. Torpedo has support members and detonating cord clips. Charge is divided between support members and interconnected with detonating cord. Length of support members is minimum. EFFECT: effective explosion. 8 cl, 3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области ведения взрывных работ в скважинах и может быть использовано преимущественно для возбуждения нефтяных, водяных и газовых скважин, а также для интенсификации начальной стадии размыва при строительстве подземных хранилищ в соляных отложениях методом выщелачивания. The invention relates to the field of blasting in wells and can be used mainly to excite oil, water and gas wells, as well as to intensify the initial stage of erosion during the construction of underground storage in salt deposits by leaching.

Известен способ торпедирования скважины взрывом фугасной торпеды, размещенной в зоне продуктивного пласта [1] Недостатками известного способа является незначительная эффективность взрывных работ, во-первых, из-за отсутствия зоны дилатансионного разуплотнения при взрыве одиночного заряда ВВ, во-вторых, ограниченные технологические возможности способа из-за ограничения массы торпеды по условиям безопасности скважины. A known method of torpedoing a well by exploding a high-explosive torpedo located in the zone of a productive formation [1] The disadvantages of this method are the insignificant efficiency of blasting operations, firstly, due to the lack of dilatancy decompression zone when a single explosive charge explodes, and secondly, the technological capabilities of the method are limited due to the limitation of the mass of the torpedo in terms of well safety

Наиболее близким к заявляемому способу является способ интенсификации добычи нефти, включающий вскрытие продуктивного пласта скважиной, размещение в скважине напротив нескальных пропластков зарядов ВВ с пониженными детонационными свойствами, взрывание их в первую очередь и последующее взрывание рассредоточенных зарядов в ультракороткозамедленном режиме в интервалах продуктивных пластов [2]
Недостатком известного способа является его многостадийность и трудоемкость, связанная с несколькими спуско-подъемами зарядов. Кроме того, известный способ характеризуется низкой эффективностью взрывных работ, поскольку согласно экспериментальным данным эффективность дилатансионного торпедирования зависит в большей степени от времени замедления между взрывами соседних зарядов, чем от наличия свободных поверхностей в массиве, а также от расстояния до кровли и подошвы пласта. Из описания изобретения не явствует, какими техническими средствами возможна реализация способа. Недостатком конструкции известной скважинной торпеды [1] является низкая эффективность взрывной обработки продуктивного пласта вследствие ограниченных размеров зоны разуплотения горной породы.
Closest to the claimed method is a method of stimulating oil production, which includes opening a productive formation by a well, placing in the well opposite multiple layers of explosive charges with reduced detonation properties, blasting them first and subsequent blasting of dispersed charges in ultrashort-slow mode at intervals of productive formations [2]
The disadvantage of this method is its multi-stage and the complexity associated with several trips charges. In addition, the known method is characterized by low blasting efficiency, since according to experimental data, the effectiveness of dilatancy torpedoing depends more on the slowdown time between explosions of adjacent charges than on the presence of free surfaces in the array, as well as on the distance to the roof and the bottom of the formation. From the description of the invention does not clear what technical means the implementation of the method is possible. A disadvantage of the design of the well-known downhole torpedo [1] is the low efficiency of explosive treatment of the reservoir due to the limited size of the zone of decompaction of the rock.

Целью изобретения является повышение эффективности взрывных работ за счет дилатансионного разуплотнения горных пород. The aim of the invention is to increase the efficiency of blasting due to dilatancy decompression of rocks.

Цель достигается тем, что в способе дилатансионного торпедирования скважин, включающем размещение в скважине в интервале продуктивного пласта системы рассредоточенных зарядов ВВ и взрывание их с замедлением по отношению друг к другу, время замедления между взрывами соседних зарядов ВВ определяют по формуле
Δ t tн + (0,3.0,5) tt, (1) где tн время нарастания давления во фронте взрывной волны, с;
tн aн Q1/3 + bнr;
tt время действия взрывной волны, с;
tн at Q1/3 + bнri;
ан 2,31 ·103 (ρVp)-1,21;
аt 5,01· 104 ( ρVр)-1,3;
bн 7,59 ·1012 ( ρ Vр)-2,36;
bt 1,66 ·109 ( Vр)-1,86;
Q масса зарядов взрывчатого вещества, кг;
ρ- плотность породы в продуктивном пласте, кг/м3;
Vр скорость звука в продуктивном пласте, м/с, при этом массу зарядов взрывчатого вещества определяют для условий объемного сжатия горной породы и ее максимальном дилатансионном разуплотнении.
The goal is achieved by the fact that in the method of dilatancy torpedoing of wells, including placing a system of dispersed explosive charges in a well in the interval of a productive formation and blasting them with a slowdown in relation to each other, the slowdown time between explosions of adjacent explosive charges is determined by the formula
Δ tt n + (0.3.0.5) t t , (1) where t n is the time of pressure rise in the front of the blast wave, s;
t n a n Q 1/3 + b n r;
t t time of action of a blast wave, s;
t n a t Q 1/3 + b n r i ;
a n 2.31 · 10 3 (ρV p ) -1.21 ;
and t 5.01 · 10 4 (ρV p ) -1.3 ;
b n 7.59 · 10 12 (ρ V p ) -2.36 ;
b t 1.66 · 10 9 (V p ) -1.86 ;
Q is the mass of explosive charges, kg;
ρ is the density of the rock in the reservoir, kg / m 3 ;
V p is the speed of sound in the reservoir, m / s, while the mass of explosive charges is determined for the conditions of volumetric compression of the rock and its maximum dilatancy decompression.

Цель достигается также тем, что торпеда снабжена опорными элементами и отрезками ДШ, а заряд взрывчатого вещества рассредоточен между опорными элементами и соединен отрезками детонирующего шнура, навитыми по спирали на опорных элементах, при этом длина детонирующего шнура определена по формуле
lдш D/[tн + (0,3.0,5)tt] (2) где D скорость детонации детонирующего шнура, м/с;
tн время нарастания давления во фронте взрывной волны, с.
The goal is also achieved by the fact that the torpedo is equipped with supporting elements and segments of the LH, and the explosive charge is dispersed between the supporting elements and connected by segments of the detonating cord, wound in a spiral on the supporting elements, while the length of the detonating cord is determined by the formula
l dsh D / [t n + (0.3.0.5) t t ] (2) where D is the detonation velocity of the detonating cord, m / s;
t n is the time of pressure rise in the front of the blast wave, s.

tн анQ1/3 + bнr; tt at Q1/3 + btri;
aн 2,31·103 ( ρVр)-1,31;
аt 5,01 ·104 ( ρVр)-1,3;
bн 7,59 ·1012 ( ρVр)-2,36;
bt 1,66· 109 ( ρVр)-1,86; Q масса взрываемых зарядов ВВ; ρ, Vр плотность и скорость звука в породе, а длина опорных элементов выполнена минимальной из условия, чтобы детонация ДШ в замедлителе передавалась вдоль ДШ без передачи ее от витка к витку. Кроме того, концы ДШ зафиксированы на торцах с помощью эластичных прокладок, на торцах опорных элементов устанавливают эластичные инертные прокладки, а на опорном элементе выполнены канавки для укладки в них ДШ.
t n a n Q 1/3 + b n r; t t a t Q 1/3 + b t r i ;
a n 2.31 · 10 3 (ρV p ) -1.31 ;
and t 5.01 · 10 4 (ρV p ) -1.3 ;
b n 7.59 · 10 12 (ρV p ) -2.36 ;
b t 1.66 · 10 9 (ρV p ) -1.86 ; Q is the mass of explosive explosive charges; ρ, V p the density and speed of sound in the rock, and the length of the supporting elements is made minimal so that detonation of the LH in the moderator is transmitted along the LH without transferring it from turn to turn. In addition, the ends of the DS are fixed at the ends with elastic gaskets, elastic inert gaskets are installed at the ends of the support elements, and grooves are made on the support element for laying the DS in them.

Цель достигается также тем, что торпеда снабжена промежуточными боевиком, совмещенным на контакте между детонирующим шнуром и зарядом взрывчатого вещества; первый заряд взрывчатого вещества выполнен с инициатором в виде взрывного патрона, а остальные в виде узлов накольного действия и возможностью срабатывания от гидроударной волны соседнего взрыва. Кроме того, инициатор взрыва установлен у нижнего конца опорных элементов в нижней части устройства. The goal is also achieved by the fact that the torpedo is equipped with an intermediate fighter combined at the contact between the detonating cord and the explosive charge; the first explosive charge is made with the initiator in the form of an explosive cartridge, and the rest in the form of puncture action units and the possibility of triggering from a hydroshock wave of an adjacent explosion. In addition, the initiator of the explosion is installed at the lower end of the supporting elements in the lower part of the device.

Способ дилатансионного торпедирования скважин реализуется следующим образом. The method of dilatancy torpedoing of wells is implemented as follows.

Перед производством проектных и взрыво-прострелочных работ определяют диаграмму объемного сжатия горной породы пласта, например, следующим способом. Изготавливают из кернового материала образцы и подвергают их испытанию в камере высокого давления в условиях горного и порового давлений, соответствующих глубине залегания пласта, а также с имитацией взрывного нагружения на экспериментальном стенде. По результатам испытаний определяют диаграммы объемного деформирования породы, а по ним нагрузку (σ1 осевое и σ3- боковое напряжение и коэффициент неравномерности ξ= σ31, при которых появляется остаточная объемная (дилатансионная) деформация породы. Зная законы затухания взрывных волн, тем самым определяют необходимые массы зарядов, которые обеспечивают дилатансионное разуплотнение породы пласта.Before the production of design and explosive shooting operations, a diagram of the volumetric compression of the rock of the formation is determined, for example, in the following way. Samples are made of core material and subjected to testing in a high-pressure chamber under rock and pore pressure conditions corresponding to the depth of the formation, as well as simulating explosive loading on an experimental bench. According to the test results, volumetric strain diagrams of the rock are determined, and the load (σ 1 axial and σ 3 - lateral stress and unevenness coefficient ξ = σ 3 / σ 1 , at which residual volumetric (dilatancy) deformation of the rock appears. Knowing the laws of shock wave attenuation , thereby determining the necessary masses of charges that provide dilatancy decompression of the formation rock.

После этого, используя данные о распространении волн радиального σr(t) и тангенциального напряжений σθ (t) при взрывах зарядов химических ВВ или ядерных зарядов в данной горной породе, определяют то время замедления взрывания соседних зарядов, которое обеспечивает максимальное дилатансионное разуплотнение пород за пределами зоны макротрещин. Интервал замедления Δ t выбирают из условия совпадения фазы сжатия в волне напряжения σr(t) от второго заряда с фазой сжатия в волне напряжения σθ (t) от первого заряда. При таких условиях суперпозиции волн реализуется максимальная неравномерность объемного напряженного состояния пород в массиве и возникает максимальная по размерам зона дилатансионного разуплотнения. Время замедления находят по формуле
Δ t tн + (0,3.0,5)tt, (1) где tн время нарастания давления во фронте взрывной волны, с;
tн ан Q1/3 + bнr;
tt время действия взрывной волны, с;
tt atQ1/3 + btr;
ан 2,31 ·103 ( ρV )-1,21 p ;
at 5,01 ·104 ( ρVp)-1,3;
bн 7,59 ·1012 ( ρVp)-2,36;
bt 1,66 ·109 ( Vp)-1,86;
Q масса зарядов взрывчатого вещества, кг;
ρ- плотность породы в продуктивном пласте, кг/м3;
Vр скорость звука в продуктивном пласте, м/с.
After that, using the data on the propagation of waves of radial σ r (t) and tangential stresses σ θ (t) during explosions of charges of chemical explosives or nuclear charges in a given rock, determine the time of deceleration of the explosion of neighboring charges, which ensures maximum dilatancy decompression of rocks over outside the area of macrocracks. The deceleration interval Δ t is selected from the condition that the compression phase in the stress wave σ r (t) from the second charge coincides with the compression phase in the stress wave σ θ (t) from the first charge. Under such conditions of wave superposition, the maximum non-uniformity of the volumetric stress state of the rocks in the massif is realized and the maximum in size zone of dilatancy decompression occurs. The deceleration time is found by the formula
Δ tt n + (0.3.0.5) t t , (1) where t n is the time of pressure rise in the front of the blast wave, s;
t n a n Q 1/3 + b n r;
t t time of action of a blast wave, s;
t t a t Q 1/3 + b t r;
a n 2.31 · 10 3 (ρV ) -1.21 p ;
a t 5.01 · 10 4 (ρV p ) -1.3 ;
b n 7.59 · 10 12 (ρV p ) -2.36 ;
b t 1.66 · 10 9 (V p ) -1.86 ;
Q is the mass of explosive charges, kg;
ρ is the density of the rock in the reservoir, kg / m 3 ;
V p the speed of sound in the reservoir, m / s

Для этого определяют в лабораторных или полевых геофизических испытаниях плотность ρ и скорость продольных волн сжатия в горной породе Vр. При отсутствии кернового материала в случае неглубокой (до 1000 м) скважины используют данные о свойствах породы в целом по пласту.To do this, determine in laboratory or field geophysical tests the density ρ and the velocity of longitudinal compression waves in the rock V r . In the absence of core material in the case of a shallow (up to 1000 m) well, data on the properties of the rock as a whole in the reservoir are used.

На фиг. 1-4 показано устройство для осуществления способа. In FIG. 1-4 shows a device for implementing the method.

Интервал замедления Δt, определенный с использованием экспериментальных законов распространения волн, рассчитанный по формуле (1), технически осуществляют различными способами. Например, в систему рассредоточенных зарядов 3, размещаемую в скважине, вводят опорные элементы 6, на которые навивают отрезки ДШ 7, длину которых определяют по формуле (2) (фиг.1). Высоту опорных элементов 6 берут минимальной, но при условии, что детонация ДШ будет осуществляться вдоль него, а не от витка к витку. Диаметр опорных элементов 6 также выбирают из этих соображений, т.е. максимально допустимых размеров. Для уменьшения расстояния между соседними витками ДШ 7 в замедлителе при обработке маломощных пластов его размещают в инертный материал гаситель. Наиболее подходящим для этих целей является мелкодисперсный песок, которым заполняют промежутки между зарядами 3. The deceleration interval Δt, determined using the experimental laws of wave propagation, calculated by the formula (1), is technically carried out in various ways. For example, in the system of dispersed charges 3 placed in the well, support elements 6 are inserted onto which segments of the DS 7 are wound, the length of which is determined by the formula (2) (Fig. 1). The height of the supporting elements 6 is taken to be minimal, but provided that the detonation of the LH will be carried out along it, and not from turn to turn. The diameter of the support elements 6 is also selected from these considerations, i.e. the most admissible sizes. To reduce the distance between adjacent turns DS 7 in the moderator when processing low-power formations, it is placed in an inert material absorber. The most suitable for these purposes is fine sand, which fill the gaps between the charges 3.

По другому способу в одной из секций торпеды устанавливают электродетонатор, а в остальных детонаторы накольного действия, которые используются, например, в перфораторах кумулятивного действия, спускаемых в скважину на насосно-компрессорных трубах. Детонацию соседнего заряда возбуждают путем воздействия на детонатор накольного действия гидроударной волной, при этом время замедления Δt обеспечивают за счет подбора свойств скважинной жидкости и расстояния между зарядами l: Δ t l/Dу. Скорость гидроударной волны в скважинной жидкости Dу определяют опытным путем, или используют справочные данные. Наконец, можно осуществить режим взрывания системы зарядов с замедлением Δ t, установив в каждом заряде ВВ индивидуальный взрывной патрон, а инициирующие сигналы подавать с требуемым интервалом Δ t на каждый инициатор с помощью радиэлектронного устройства.According to another method, an electric detonator is installed in one of the torpedo sections, and detonators of puncture action, which are used, for example, in cumulative perforators, lowered into the well on tubing, are installed in the remaining sections. The detonation of an adjacent charge is excited by exposing the detonator to a detonator with a shock wave, while the deceleration time Δt is ensured by selecting the properties of the well fluid and the distance between charges l: Δ tl / D у . The velocity of the shock wave in the borehole fluid D y is determined empirically, or reference data is used. Finally, it is possible to carry out the blasting of the system of charges with a slowdown Δ t by installing an individual explosive cartridge in each explosive charge, and initiating signals to be supplied with the required interval Δ t to each initiator using an electronic device.

Перед торпедированием закрытых стволов скважин и открытых стволов в случае малопрочных пород осуществляют перфорацию скважины в интервале продуктивного пласта. Если прострелочные работы проводились раньше, то перфорацию не производят. Before torpedoing closed boreholes and open boreholes in the case of low-strength rocks, perforation of the well is carried out in the interval of the reservoir. If shooting works were carried out earlier, then perforation is not performed.

После выполнения перечисленных выше операций систему зарядов 3 cпускают на кабеле 13 в зону продуктивного пласта 14 и взрывают, инициируя взрыв одного из зарядов ВВ. After performing the above operations, the charge system 3 is lowered on the cable 13 into the zone of the reservoir 14 and explode, initiating the explosion of one of the explosive charges.

Экспериментальные взрывы, проведенные в водяных, нефтяных и специальных геотехнологических скважинах, показали, что именно соблюдение описанных условий максимально возможное сближение соседних зарядов и ультракороткое замедление, определяемое из условия суперпозиции волн по формуле (1), дает максимальный эффект дилатансионного разуплотнения пород (появление дополнительной микротрещиноватости и микропористости) за пределами зоны радиальных трещин (rтр).Experimental explosions conducted in water, oil, and special geotechnological wells showed that it is the observance of the described conditions that the closest possible closest charges and ultrashort deceleration, determined from the condition of wave superposition by formula (1), gives the maximum dilatation softening effect of the rocks (the appearance of additional microcracking and microporosity) outside the zone of radial cracks (r Tr ).

В таблице приведены данные по увеличению дебитов нефтяных и водяных скважин и по увеличению приемистости поглощающих скважин, полученные на объектах нефтегазодобывающих, сельскохозяйственных и геологических предприятий России, Украины и других республик. The table shows the data on the increase in oil and water well production rates and on the increase in the injectivity of absorbing wells obtained at oil and gas producing, agricultural and geological enterprises in Russia, Ukraine and other republics.

В таблице приняты следующие обозначения: Δ ti/ Δt отношение времени замедления между взрывами зарядов ко времени, определенному по формуле (1); Q+/Q+o отношение дебитов нефтяных и водяных скважин после и до обработки; Q-/Q-o отношение приемистости водонагнетательных и поглощающих скважин после и до обработки.The following notation is used in the table: Δ t i / Δt the ratio of the deceleration time between explosions of charges to the time determined by the formula (1); Q + / Q + o the ratio of the flow rates of oil and water wells after and before treatment; Q - / Q -o injectivity ratio of water injection and absorption wells after and before treatment.

Диапазон значений 0,3-0,5 в формуле (1) выбран с учетом того, что tt время действия взрывной волны намного больше величины tн (t+ >> tн) времени нарастания давления на фронте взрывной волны и с учетом экспериментальных результатов торпедирования различных скважин.The range of values 0.3-0.5 in the formula (1) is selected taking into account the fact that t t the time of action of the blast wave is much greater than the value t n (t + >> t n ) of the time of increase of pressure at the front of the blast wave and taking into account the experimental torpedoing results of various wells.

Для реализации способа дилатансионного торпедирования скважин могут быть использованы скважинные торпеды различных конструкций, две из которых приведены на фиг.2 и 3. Общими элементами обеих торпед являются кабельный наконечник 1, корпус 2 с размещенными в нем зарядами ВВ 3 и инициаторами 12 взрыва, эластичная прокладка 4, стержневые или трубчатые опорные элементы 6, детонирующий шнур 7 и фиксаторы ДШ на опорных элементах 8, электропровода 15. Корпус торпеды выполнен сплошным (фиг.2) или несплошным (фиг.3). Отдельные секции корпуса соединены переходниками 5 (фиг.2) или (фиг.3) закрыты торцовыми заглушками 5 с винтами 9. Толщина эластичных прокладок 4 такова, чтобы концы ДШ были надежно прижаты к торцам шашек 3. Для повышения надежности передачи детонации на контакте ДШ 7 и заряда ВВ 3 сформирован промежуточный боевик из ДШ 7 в виде плоского кольцевого или сосредоточенного заряда 15 (фиг. 2,3). На торцах опорных элементов 6 в конструкции, показанной на фиг. 2, размещены дополнительные эластичные прокладки 9 для предотвращения искрения при сборке и спуске торпеды в скважину. Нижняя секция торпеды 10 соединена с наконечником обтекаемой формы 11. На опорных элементах 6 нанесены канавки для укладки и фиксации детонирующего шнура на опорном элементе. Инициатор 12 взрыва размещен в нижней или, по крайней мере, в промежуточной секции торпеды у нижнего торца опорного элемента. Размещение инициатора взрыва 12 в верхней части торпеды может привести к обрыву детонационной цепи и нижней части торпеды и неполному ее срабатыванию. To implement the method of dilatancy torpedoing of boreholes, borehole torpedoes of various designs can be used, two of which are shown in FIGS. 2 and 3. The common elements of both torpedoes are cable lug 1, housing 2 with explosive charges 3 and blast initiators 12, elastic gasket 4, rod or tubular support elements 6, the detonating cord 7 and the retainer LH on the support elements 8, the electric wire 15. The torpedo body is solid (figure 2) or non-continuous (figure 3). Separate sections of the housing are connected by adapters 5 (Fig. 2) or (Fig. 3) closed by end caps 5 with screws 9. The thickness of the elastic gaskets 4 is such that the ends of the LH are reliably pressed to the ends of the checkers 3. To increase the reliability of the transmission of detonation on the contact LH 7 and explosive charge 3, an intermediate action movie is formed from DS 7 in the form of a flat ring or concentrated charge 15 (Fig. 2,3). At the ends of the supporting elements 6 in the structure shown in FIG. 2, additional elastic gaskets 9 are placed to prevent arcing during assembly and launch of the torpedo into the well. The lower section of the torpedo 10 is connected to the tip of the streamlined shape 11. On the supporting elements 6 are grooves for laying and fixing the detonating cord on the supporting element. The initiator 12 of the explosion is located in the lower or at least in the intermediate section of the torpedo at the lower end of the support element. Placing the initiator of the explosion 12 in the upper part of the torpedo can lead to the breaking of the detonation chain and the lower part of the torpedo and its incomplete operation.

Процесс взрыва скважинной торпеды протекает следующим образом. При инициировании в нижней шашки ВВ 3 детонации передается на спиралевидный замедлитель из ДШ 7, через него на следующую шашку и т.д. до полного срабатывания торпеды. Полнота срабатывания торпеды контролируется звуковым эффектом или инструментальными методами. При взрыве торпеды и сложении запаздывающих по отношению друг к другу взрывных волн в пласте возникает напряженное состояние, близкое к сдвиговому, в результате чего происходит объемное разуплотнение породы, и за пределами зоны макротрещин (rтр) появляется зона повышенной дилатансионной проницаемости с размерами (rр), зависящими в основном от массы заряда и интервала замедления между взрывами соседних зарядов (фиг. 1).The process of exploding a borehole torpedo proceeds as follows. Upon initiation of detonation in the lower checker of explosive 3, it is transmitted to the helical moderator from DS 7, through it to the next checker, etc. until the torpedo is fully fired. The completeness of the operation of the torpedo is controlled by the sound effect or instrumental methods. During the explosion of a torpedo and the addition of explosive waves that are delayed in relation to each other, a stress state close to the shear occurs in the formation, as a result of which there is a volumetric softening of the rock, and a zone of increased dilatancy permeability with dimensions (r p ) appears outside the macrocrack zone (r tr ) ), depending mainly on the mass of the charge and the deceleration interval between explosions of adjacent charges (Fig. 1).

Пример конкретной реализации способа. An example of a specific implementation of the method.

Нефтяная скважина была введена в эксплуатацию в 1976 г. Диаметр эксплуатационной колонны в скважине 130 мм. Отметка кровли продуктивного пласта 2544,2 м. Мощность продуктивного пласта примерно 10 м. В нижней части скважина имеет открытый ствол. Величина пластового давления 280 МПа, температура около 80оС. Вмещающая порода песчаник характеризуется следующими параметрами: ρ= 2,6 ·103 кг/м3, Vр 4615 м/с. Необходимо для разуплотнения пород в массиве r ≅rp массу отдельного заряда (2,9 кг) определим с помощью кривой объемного деформирования образца породы при неравномерном динамическом сжатии с учетом закона затухания волн напряжения σr(r) k(r/r3) μ k, μ- постоянные затухания для данного породного массива, значения которых взяты в справочной литературе (k 1,1 ·1010 Па, μ 1,53). Исследования кернового материала показали также, что наиболее ощутимый эффект дилатансионного разуплотнения наблюдается при ξ σ31≅ 0,1. На момент торпедирования скважина была заглушена раствором хлористого кальция с удельным весом γ 1,3 г/см3 и простреляна в интервале продуктивного пласта ленточным перфоратором ПКС-80.An oil well was put into operation in 1976. The diameter of the production casing in the well is 130 mm. The roof mark of the reservoir is 2544.2 m. The thickness of the reservoir is approximately 10 m. In the lower part of the well has an open trunk. The quantity of reservoir pressure of 280 MPa, the temperature is about 80 C. The host sandstone rock is characterized by the following parameters: ρ = 2,6 · March 10 kg / m 3, V p 4615 m / s. It is necessary to decompress rocks in the r ≅r p mass the mass of an individual charge (2.9 kg) is determined using the volumetric strain curve of the rock sample under uneven dynamic compression taking into account the law of attenuation of stress waves σ r (r) k (r / r 3 ) μ k, μ are the attenuation constants for a given rock mass, the values of which are taken in the reference literature (k 1.1 · 10 10 Pa, μ 1.53). Studies of core material also showed that the most significant effect of dilatancy decompression is observed at ξ σ 3 / σ 1 ≅ 0.1. At the time of torpedoing, the well was plugged with a solution of calcium chloride with a specific gravity of γ 1.3 g / cm 3 and shot in the interval of the productive formation with a PKS-80 tape puncher.

Скважину торпедировали за два спускоподъема двумя торпедами, состоящими из трех зарядов массой 2,9 кг каждый. Заряды ВВ (шашки, гексогена из комплекта торпеды ТШ-84) помещали в тонкие алюминиевые корпуса диаметром 100 мм. Между зарядами вводили опорные элементы из алюминиевых трубок меньшего диаметра (50 мм) длиной 0,6 м, на которых укладывали детонирующий шнур. На торцах шашек формировали плоские боевики из ДШ. Расчет длины отрезков ДШ в замедлителях определяли по формуле (2). Расчетное расстояние принимали равным расчетному значению эффективного радиуса скважины из условия двухкратного увеличения дебита скважины rэ rp 3 м. Значение коэффициентов ан; bн; at; bt:
ан 2,31·103 (12· 106)-1,21
6,28 ·10-5 с/кг1/3;
bн 7,59 ·1012 (12· 106)-2,36
0,149 ·10-4 с/м;
аt 5,01 ·104 (12 ·106)-1,3 3,14 ·10-5 с/кг1/3;
bt 1,66·109 (12 ·106)-1,86
1,12· 10-4 с/м.
The well was torpedoed in two trips by two torpedoes consisting of three charges weighing 2.9 kg each. Explosive charges (checkers, RDX from the TS-84 torpedo kit) were placed in thin aluminum shells with a diameter of 100 mm. Between charges, support elements were introduced from aluminum tubes of smaller diameter (50 mm) 0.6 m long, on which a detonating cord was laid. At the ends of the checkers formed flat fighters from the LH. The calculation of the length of the segments of the LH in moderators was determined by the formula (2). The estimated distance was taken equal to the calculated value of the effective radius of the well from the condition of a twofold increase in the flow rate of the well r e r p 3 m. The value of the coefficients a n ; b n ; a t ; b t :
a n 2.31 · 10 3 (12 · 10 6 ) -1.21
6.28 · 10 -5 s / kg 1/3 ;
b n 7.5910 12 ( 1210 6 ) -2.36
0.149 · 10 -4 s / m;
and t 5.01 · 10 4 (12 · 10 6 ) -1.3 3.14 · 10 -5 s / kg 1/3 ;
b t 1.66 · 10 9 (12 · 10 6 ) -1.86
1.12 · 10 -4 s / m.

tн 6,28 ·10-6 ·2,99+ 0,149· 10-4 ·3
(9 + 44,7) ·10-6 53,7 ·10-6 с.
t n 6.28 · 10 -6 · 2.99 + 0.149 · 10 -4 · 3
(9 + 44.7) · 10 -6 53.7 · 10 -6 s.

tt 3,14 ·10-5 ·2,9 + 1,12· 10-4 · 3
(44,9 + 336) ·10-6 380,9· 10-6 с.
t t 3.14 · 10 -5 · 2.9 + 1.12 · 10 -4 · 3
(44.9 + 336) · 10 -6 380.9 · 10 -6 s.

Откуда lДШ 7000 (53,7 ·10-6 +
+ 0,4· 380,9 ·10-6) 7000· 206,1·10-6
1,44 м.
From where l LH 7000 (53.7 · 10 -6 +
+ 0.4 · 380.9 · 10 -6 ) 7000 · 206.1 · 10 -6
1.44 m.

Отрезки ДШ такой длины навивались на опорный трубчатый элемент длиной 0,6 м. Инициирование торпед осуществлялось снизу детонатором ПГ-170. LH segments of this length were wound onto a support tubular element 0.6 m long. Torpedoes were initiated from below by a PG-170 detonator.

После освоения и вывода в эксплуатационный режим дебит скважины составлял 33,2 т/сут. After the development and commissioning of the well, the flow rate of the well was 33.2 tons / day.

Техническим преимуществом способа дилатансионного торпедирования скважин, по сравнению с известными методами повышения проницаемости призабойных зон скважин, наряду с простотой и оперативностью является возможность объемного необратимого разуплотнения породы продуктивного пласта, увеличение проницаемости за пределами зоны радиальных трещин в 2-3 раза и возможность тем самым увеличивать эффективный радиус скважины до нескольких метров. The technical advantage of the dilatancy torpedoing method of the wells, in comparison with the known methods for increasing the permeability of the bottom-hole zones of the wells, along with simplicity and efficiency is the possibility of volumetric irreversible decompression of the rock of the reservoir, an increase in permeability outside the zone of radial fractures by 2–3 times, and the ability to increase the effective well radius up to several meters.

Claims (8)

1. Способ дилатансионного торпедирования скважин, включающий размещение в скважине в интервале продуктивного пласта рассредоточенных зарядов взрывчатого вещества и взрывание их с замедлением по отношению друг к другу, отличающийся тем, что время Δt замедления между взрывами соседних зарядов взрывчатого вещества определяют по формуле
Δt = tн+(0,3...0,5)tt,
где tн время нарастания давления во фронте взрывной волны, с,
tн aн • Q1/3 + bн • r,
tt время действия взрывной волны, с,
tt aн • Q1/3 + bt • r
aн= 2,31•103(ρ•Vp)-1,21;
at= 5,01•104(ρ•Vp)-1,3;
bн= 7,59•1012(ρ•Vp)-2,36;
bt= 1,66•109(ρ•Vp)-1,86;
Q масса зарядов взрывчатого вещества, кг;
ρ плотность породы в продуктивном пласте, кг/м3;
Vр скорость звука в продуктивном пласте, м/с,
при этом массу заряда взрывчатого вещества определяют для условий объемного сжатия горной породы и ее максимальном дилатансионном разуплотнении.
1. A method of dilatancy torpedoing of wells, including placing dispersed explosive charges in a well in the interval of a productive formation and blasting them with deceleration with respect to each other, characterized in that the deceleration time Δt between explosions of adjacent explosive charges is determined by the formula
Δt = t n + (0.3 ... 0.5) t t ,
where t n the time of pressure rise in the front of the blast wave, s,
a n t n • Q 1/3 + b n • r,
t t time of action of a blast wave, s,
t t a n • Q 1/3 + b t • r
a n = 2.31 • 10 3 (ρ • V p ) -1.21 ;
a t = 5.01 • 10 4 (ρ • V p ) -1.3 ;
b n = 7.59 • 10 12 (ρ • V p ) -2.36 ;
b t = 1.66 • 10 9 (ρ • V p ) -1.86 ;
Q is the mass of explosive charges, kg;
ρ rock density in the reservoir, kg / m 3 ;
V p the speed of sound in the reservoir, m / s,
the mass of the explosive charge is determined for the conditions of volumetric compression of the rock and its maximum dilatancy decompression.
2. Торпеда для дилатансионного торпедирования скважин, включающая корпус с размещенным в нем зарядом взрывчатого вещества и инициатором взрыва, соединенным с кабельным наконечником, отличающаяся тем, что она снабжена опорными элементами и отрезками детонирующего шнура, а заряд взрывчатого вещества рассредоточен между опорными элементами и соединен отрезками детонирующего шнура, навитыми по спирали на опорных элементах, при этом длина lдш отрезков детонирующего шнура определена из выражения
lдш D[tн + (0,3 0,5)tt]
где D скорость детонации детонирующего шнура, м/с;
tн время нарастания давления во фронте взрывной волны, с,
tн aн • Q1/3 + bн • r;
tt время действия взрывной волны, с,
tt at • Q1/3 + bt • r;
aн= 2,31•103(ρ•Vp)-1,21;
at= 5,01•104(ρ•Vp)-1,3;
bн= 7,59•1012(ρ•Vp)-2,36;
bt= 1,66•109(ρ•Vp)-1,86;
Q масса зарядов взрывчатого вещества, кг;
ρ плотность породы в продуктивном пласте, кг/м3;
Vр скорость звука в продуктивном пласте, м/с,
а длина опорных элементов выполнена минимальной из условия передачи детонации вдоль детонирующего шнура на его спиральном участке.
2. A torpedo for dilatancy torpedoing of wells, including a housing with an explosive charge placed in it and an explosion initiator connected to a cable lug, characterized in that it is equipped with supporting elements and detonating cord segments, and the explosive charge is dispersed between the supporting elements and connected by segments detonating cord, wound in a spiral on the supporting elements, while the length l d w the segments of the detonating cord is determined from the expression
l d w D [t n + (0.3 0.5) t t ]
where D is the detonation velocity of the detonating cord, m / s;
t n the time of pressure rise in the front of the blast wave, s,
a n t n • Q 1/3 + b n • r;
t t time of action of a blast wave, s,
t t a t • Q 1/3 + b t • r;
a n = 2.31 • 10 3 (ρ • V p ) -1.21 ;
a t = 5.01 • 10 4 (ρ • V p ) -1.3 ;
b n = 7.59 • 10 12 (ρ • V p ) -2.36 ;
b t = 1.66 • 10 9 (ρ • V p ) -1.86 ;
Q is the mass of explosive charges, kg;
ρ rock density in the reservoir, kg / m 3 ;
V p the speed of sound in the reservoir, m / s,
and the length of the supporting elements is made minimal from the condition for the transmission of detonation along the detonating cord in its spiral section.
3. Торпеда по п.2, отличающаяся тем, что детонирующий шнур на конце выполнен с эластичной прокладкой, фиксирующей детонирующий шнур в заряде взрывчатого вещества. 3. The torpedo according to claim 2, characterized in that the detonating cord at the end is made with an elastic gasket fixing the detonating cord in the explosive charge. 4. Торпеда по п.2, отличающаяся тем, что опорные элементы на торцах выполнены с эластичными инертными прокладками. 4. The torpedo according to claim 2, characterized in that the supporting elements at the ends are made with elastic inert gaskets. 5. Торпеда по п.2, отличающаяся тем, что опорные элементы выполнены с канавками под детонирующий шнур. 5. Torpedo according to claim 2, characterized in that the support elements are made with grooves for the detonating cord. 6. Торпеда по п. 2, отличающаяся тем, что она снабжена промежуточным боевиком, совмещенным на контакте между детонирующим шнуром и зарядом взрывчатого вещества. 6. A torpedo according to claim 2, characterized in that it is equipped with an intermediate fighter combined at the contact between the detonating cord and the explosive charge. 7. Торпеда по п.2, отличающаяся тем, что первый заряд взрывчатого вещества выполнен с инициатором в виде взрывного патрона, а остальные заряды взрывчатого вещества выполнены с инициатором взрыва в виде узлов накольного действия и возможностью срабатывания от гидроударной волны соседнего взрыва. 7. The torpedo according to claim 2, characterized in that the first explosive charge is made with the initiator in the form of an explosive cartridge, and the remaining explosive charges are made with the initiator of the explosion in the form of puncture action units and the possibility of triggering from a shock wave of an adjacent explosion. 8. Торпеда по п.2, отличающаяся тем, что инициатор взрыва установлен у нижнего конца опорных элементов в нижней части устройства. 8. Torpedo according to claim 2, characterized in that the initiator of the explosion is installed at the lower end of the support elements in the lower part of the device.
SU5043735 1992-03-25 1992-03-25 Method for delancy shooting well and torpedo for implementing the same RU2060380C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5043735 RU2060380C1 (en) 1992-03-25 1992-03-25 Method for delancy shooting well and torpedo for implementing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5043735 RU2060380C1 (en) 1992-03-25 1992-03-25 Method for delancy shooting well and torpedo for implementing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2060380C1 true RU2060380C1 (en) 1996-05-20

Family

ID=21605017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5043735 RU2060380C1 (en) 1992-03-25 1992-03-25 Method for delancy shooting well and torpedo for implementing the same

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2060380C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766994C1 (en) * 2021-07-07 2022-03-16 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" Method of rock blasting and borehole charge for its implementation
CN116874340A (en) * 2023-07-10 2023-10-13 湖北航天化学技术研究所 Phenyl explosive energetic eutectic compound and preparation method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Краткий справочник по прострелочно-взрывным работам. М.: Недра, 1990, с.125. 2. Авторское свидетельство СССР N 8648107, кл. E 21B 43/263, 1991. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766994C1 (en) * 2021-07-07 2022-03-16 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" Method of rock blasting and borehole charge for its implementation
CN116874340A (en) * 2023-07-10 2023-10-13 湖北航天化学技术研究所 Phenyl explosive energetic eutectic compound and preparation method thereof
CN116874340B (en) * 2023-07-10 2024-04-05 湖北航天化学技术研究所 Phenyl explosive energetic eutectic compound and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4329925A (en) Fracturing apparatus
US10443361B2 (en) Multi-shot charge for perforating gun
US2867172A (en) Detonation of unprimed base charges
US10000994B1 (en) Multi-shot charge for perforating gun
US4391337A (en) High-velocity jet and propellant fracture device for gas and oil well production
US4248303A (en) Explosive well-fracturing system
CA2522679A1 (en) Mapping fracture dimensions
US8757263B2 (en) Downhole cyclic pressure pulse generator and method for increasing the permeability of pay reservoir
US2843041A (en) Deep perforation of subsurface formations
RU2242600C1 (en) Gas generator on solid fuel for well
RU2060380C1 (en) Method for delancy shooting well and torpedo for implementing the same
RU2493352C1 (en) Device and method for thermal gas-hydrodynamic oil and gas formation fracture (versions)
US3329219A (en) Selectively fired capsule type shaped charge perforation
RU2175059C2 (en) Solid-fuel gas generator with controllable pressure pulse for stimulation of wells
RU2018508C1 (en) Solid fuel submersible gas generator
RU2495015C2 (en) Firing device for powder pressure generators
RU2092682C1 (en) Method of treating reservoir with liquid combustible-oxidizing compound
RU2039248C1 (en) Method for preparation of rock mass by blasting for leaching in squeezed medium
RU2592910C1 (en) Device and method of thermo-gas-hydro-depression wave fracturing of productive formations for development of hard-to-recover reserves (versions)
RU2107255C1 (en) Hose charge with controlled energy release for separation of block stone
RU132884U1 (en) EXPLOSIVE CHARGE FOR WATERFILLED WELLS
RU2234052C1 (en) Method for blasting of deep-hole charges
RU76067U1 (en) CUMULATIVE PUNCH FOR PUNCHING EXPLOSIVE WORKS IN A WELL (OPTIONS)
RU2184928C1 (en) Method for conducting of drilling and blasting operations
RU2071557C1 (en) Method for hydraulic breakage of stratum