RU2133336C1

RU2133336C1 - Equipment for intensification for oil inflow from bed

Info

Publication number: RU2133336C1
Application number: RU96100210A
Authority: RU
Inventors: М.Г. Падерин; Н.Н. Мухаметдинов; Ю.Ю. Дмитрюков
Original assignee: Нефтяная научно-производственная компания "Эхо"
Priority date: 1996-01-04
Filing date: 1996-01-04
Publication date: 1999-07-20

Abstract

FIELD: oil production industry. SUBSTANCE: equipment has implosive chamber with controlled valve. Connected to end of implosive chamber is thermal gas generator which is controlled from surface. Connected to lower end of thermal gas generator is afterburning chamber. Nozzle-like slots are made along body of afterburning chamber. Application of aforesaid embodiment of equipment ensures effective action upon oil well. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам для добычи нефти. The invention relates to means for oil production.

Известны способы воздействия на призабойную зону пласта для интенсификации притока, в которых для образования трещин используется сила взрыва порохового заряда в стволе скважины (а.с. 1808544, МКИ E 21 B 43/248, заявл. 22.01.91). При взрыве заряда, установленного в скважине против продуктивного пласта, образуются каверна, увеличивающая диаметр скважины, и сеть трещин, расходящихся от скважины в радиальном направлении. Known methods of influencing the bottom-hole zone of the formation for stimulation of the inflow, in which the force of the explosion of the powder charge in the wellbore is used to form cracks (A.S. 1808544, MKI E 21 B 43/248, declared January 22, 91). In the explosion of the charge installed in the well against the reservoir, a cavity is formed, increasing the diameter of the well, and a network of cracks diverging from the well in the radial direction.

На том же принципе воздействия на пласт основано использование порохового заряда замедленного действия (пакетного топлива). Напротив перфорированного интервала устанавливается цилиндр, заполненный твердым топливом. При поджигании топлива происходит взрыв длительностью 40 мс, в результате которого образуется большое количество углекислого газа. Давления углекислого газа достаточно для образования в окружающей породе длинных трещин (ЭИ Нефтепромысловое дело. - М.: ВНИИОЭНГ. 1986 - вып. 17, зарубежный опыт - с. 2-3)
Методы повышения производительности скважин, подобные описанным выше, и основанные на использовании силы взрыва, далеко не всегда приносят ожидаемый эффект и часто приводят к повреждению обсадной колонны и/или разрушению скважин.The use of a delayed-action powder charge (batch fuel) is based on the same principle of stimulating the formation. A cylinder filled with solid fuel is mounted opposite the perforated interval. When a fuel is ignited, an explosion lasts 40 ms, resulting in the formation of a large amount of carbon dioxide. The pressure of carbon dioxide is sufficient to form long cracks in the surrounding rock (EI Oilfield. - M .: VNIIOENG. 1986 - issue 17, foreign experience - pp. 2-3)
Methods to increase well productivity, similar to those described above, and based on the use of explosion power, do not always bring the expected effect and often lead to damage to the casing string and / or destruction of the wells.

Известна аппаратура для интенсификации притока пласта, содержащая имплозионную камеру с управляемым клапаном и присоединенным к нижнему концу термогазогенератором, управляемым с поверхности (см. Устройство для термоиплозионной обработки скважин. Информационный листок N 37-95, Казань, Татарский ЦНТИ., 1995 г.). Known equipment for stimulating the influx of a formation, containing an implosion chamber with a controlled valve and a surface controlled gas and gas generator attached to the lower end (see Device for thermo-implosion treatment of wells. Information leaflet N 37-95, Kazan, Tatarsky TSNTI., 1995).

Для интенсификации притока скважинный прибор устанавливается в непосредственной близости от перфорированной зоны пласта. После открытия клапана происходит быстрое заполнение баллона скважинной и пластовой жидкостью. При этом в зоне, примыкающей к прибору, возникает сначала резкое снижение гидростатического давления, а затем его повышение, возникающее от движения столба жидкости, и в дальнейшем наблюдается затухающий колебательный процесс. Возникающие при этом знакопеременные перепады давления осуществляют очистку пороховых каналов в пласте. Данная технология намного дешевле и безопаснее методов, основанных на использовании силы взрыва, но длительность и эффективность процесса воздействия на пласт зависит от емкости баллона, высоты и плотности столба скважинной жидкости. При большой плотности и низкой проницаемости пород продуктивного пласта, а также из-за наличия глинистой корки технология имплозионной обработки пласта может вообще не дать должного эффекта. To intensify the inflow, the downhole tool is installed in the immediate vicinity of the perforated zone of the formation. After opening the valve, the cylinder is rapidly filled with well and formation fluid. Moreover, in the zone adjacent to the device, a sharp decrease in hydrostatic pressure occurs first, and then its increase arises from the movement of the liquid column, and then a damped oscillatory process is observed. The alternating pressure drops that occur during this process clean the powder channels in the formation. This technology is much cheaper and safer than methods based on the use of explosion power, but the duration and effectiveness of the process of stimulating the formation depends on the capacity of the container, the height and density of the column of well fluid. With a high density and low permeability of the rocks of the productive formation, as well as due to the presence of clay peel, the technology of implosive treatment of the formation may not give the desired effect at all.

Цель изобретения - повышение эффективности воздействия на скважину. Аппаратура для интенсификации притока пласта содержит имплозионную камеру с управляемым клапаном. К нижнему концу имплозионной камеры присоединен термогазогенератор. Термогазогенератор управляется с поверхности. The purpose of the invention is to increase the effectiveness of the impact on the well. The equipment for stimulating the influx of the formation contains an implosion chamber with a controlled valve. A thermogas generator is connected to the lower end of the implosion chamber. The gas and gas generator is controlled from the surface.

Для предотвращения самопроизвольного перемещения аппаратуры в процессе работы имплозионная камера фиксируется якорем об обсадную колонну. To prevent spontaneous movement of the equipment during operation, the implosion chamber is fixed by an anchor to the casing string.

Кроме того, для управления процессом горения топлива в термогазогенераторе, ниже него расположена камера догорания, по корпусу которой выполнены сопловидные щели. В камере догорания, в нижней ее части между входным отверстием и сопловидными щелями расположен рассекатель для направления отработанных газов. In addition, to control the process of burning fuel in a thermogas generator, a post-combustion chamber is located below it, along the body of which nozzle-shaped slots are made. In the combustion chamber, in its lower part between the inlet and the nozzle-shaped slits, there is a divider for guiding the exhaust gases.

Общий вид аппаратуры для интенсификации притока пласта изображен на чертеже. General view of the equipment for stimulating the influx of the reservoir shown in the drawing.

Аппаратура содержит имплозионную камеру 1, управляемый клапан 2, термогазогенератор 3, якорь 4, камеру догорания 5, сопловидные щели 6, рассекатель 7, каротажный кабель 8. The equipment contains an implosion chamber 1, a controlled valve 2, a thermogas generator 3, an anchor 4, a combustion chamber 5, nozzle slots 6, a splitter 7, and a wireline 8.

Устройство состоит из термогазогенератора 3, имплозионной камеры 1, размещенной выше термогазогенератора 3 и камеры догорания 5. Имплозионная камера 1 изолирована от термогазогенератора 3 при помощи управляемого клапана 2. На корпусе имплозионной камеры 1 закреплен якорь 4. К нижнему концу термогазогенератора 3 прикреплена камера догорания 5, содержащая по корпусу сопловидные щели 6, число и площадь которых определяют скорость сгорания топлива. Рассекатель 7 в нижней части камеры догорания 5 обеспечивает направление отработанных газов в нужном направлении, что способствует повышению эффективности работы аппаратуры. Связь аппаратуры с поверхностью и управление ее работой осуществляется по каротажному кабелю 8. The device consists of a thermogas generator 3, an implosion chamber 1 located above the thermogas generator 3 and a combustion chamber 5. The implosion chamber 1 is isolated from the thermogas generator 3 by means of a controlled valve 2. An anchor 4 is fixed to the housing of the implosion chamber 1. A combustion chamber 5 is attached to the lower end of the thermogas generator 3 containing nozzle-shaped slots 6 along the body, the number and area of which determine the rate of combustion of the fuel. The divider 7 in the lower part of the combustion chamber 5 provides the direction of the exhaust gases in the desired direction, which helps to increase the efficiency of the equipment. Communication equipment with the surface and the management of its work is carried out by wireline cable 8.

Аппаратуру на каротажном кабеле 8 опускают в скважину и устанавливают против интервала, подвергаемого обработке. По п. 2 формулы аппаратуру закрепляют в скважине при помощи якоря. По команде оператора, переданной по каротажному кабелю 8, происходит возгорание топлива в термогазогенераторе 3. Состав топлива подобран таким образом, чтобы происходило горение в течение 30 - 40 сек. Камера догорания 5 (по а. 3 формулы) способствует стабилизации процесса горения. Суммарная площадь сопловидных щелей 6 может выбираться заранее в зависимости от скважинных условий. Она влияет на силу тяги при горении и, таким образом, может либо замедлить ход горения, либо ускорить его. The equipment on the wireline cable 8 is lowered into the well and set against the interval being processed. According to claim 2, the equipment is fixed in the well with the help of an anchor. At the operator’s command, transmitted through the logging cable 8, the fuel ignites in the thermogas generator 3. The composition of the fuel is selected in such a way that combustion occurs for 30 to 40 seconds. The combustion chamber 5 (according to A. 3 of the formula) helps to stabilize the combustion process. The total area of the nozzle slots 6 can be selected in advance depending on the well conditions. It affects the force of traction during combustion and, thus, can either slow down the course of combustion, or accelerate it.

Рассекатель 7 (по п. 4 формулы) способствует упорядочению движения газов в необходимом направлении, по направлению к сопловидным щелям 6. The divider 7 (according to claim 4 of the formula) helps to streamline the movement of gases in the necessary direction, towards the nozzle-shaped slots 6.

В процессе горения заряда скважины на данном отрезке разогревается, начинается тепловое воздействие на призабойную зону скважины. В результате сгорания топлива, кроме того, образуется большое количество углекислого газа, давления которого достаточно для образования в прилегающих к скважине породах трещин длиной до 4,5 м и более. Зона воздействия на пласт при этом строго ограничена по длине и находится под термогазогенератором 3, либо в районе сопловидных щелей 6 при применении камеры догорания 5. Распространению находящегося под давлением газа по стволу скважины препятствует выше- и нижележащая жидкость. In the process of burning the charge of the well in this segment heats up, begins the thermal effect on the bottom-hole zone of the well. As a result of fuel combustion, in addition, a large amount of carbon dioxide is formed, the pressure of which is sufficient to form cracks in the adjacent rocks of the well up to 4.5 m or more in length. The impact zone on the formation is strictly limited in length and is located under the thermogas generator 3, or in the region of the nozzle-shaped slots 6 when using the afterburner 5. The distribution of pressurized gas along the wellbore is hindered by the above- and underlying fluid.

Управляемый клапан 2 изолирует имплозионную камеру 1 до момента полного прогорания топлива в термогазогенераторе 3. Затем по сигналу с поверхности клапан 2 открывается, давая дорогу смеси воды, газа и песка, затягиваемого в имплозионную камеру 1. При этом поры пласта прочищаются. В результате большого перепада давления между вакуумом имплозионной камеры 1 и давлением в пласте получается как бы резкий "хлопок", который способствует очищению призабойной зоны от глинистых частиц. Вслед за этим действует гидродинамический удар всего столба жидкости на стенки скважины, в результате чего в пласте образуются многочисленные трещины. В дальнейшем наблюдается затухающий колебательный процесс. Возникающие при этом знакопеременные перепады давления осуществляют дополнительную прочистку пороховых каналов в пласте. The controlled valve 2 isolates the implosion chamber 1 until the fuel burns out completely in the thermogas generator 3. Then, by a signal from the surface, valve 2 opens, giving way to a mixture of water, gas and sand drawn into the implosion chamber 1. At the same time, the pores of the formation are cleaned. As a result of a large pressure drop between the vacuum of the implosion chamber 1 and the pressure in the formation, a sharp “cotton” is obtained, which helps to clear clay particles from the bottom-hole zone. Following this, a hydrodynamic shock of the entire liquid column acts on the walls of the well, as a result of which numerous cracks form in the formation. In the future, a damped oscillatory process is observed. The alternating pressure drops resulting from this carry out additional cleaning of the powder channels in the reservoir.

При движении жидкости внутрь камеры 1 возможен сдвиг прибора с испытуемого интервала. Поэтому, желательно закрепить его при помощи якоря (п. 2 формулы). When the fluid moves inside the chamber 1, a shift of the device from the test interval is possible. Therefore, it is desirable to fix it with an anchor (paragraph 2 of the formula).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет одновременно воздействовать на пласт комбинацией несколько методов воздействия на пласт: теплового, газового, химического и физического, что значительно повышает эффективность воздействия на пласт. Thus, the proposed device allows you to simultaneously affect the formation by a combination of several methods of stimulating the formation: thermal, gas, chemical and physical, which significantly increases the effectiveness of the impact on the formation.

Claims

1. Equipment for stimulating the flow of the formation, containing an implosion chamber with a controllable valve and a surface-controlled gas and gas generator connected to the lower end, characterized in that an afterburner is attached to the lower end of the gas and gas generator, the nozzle slots being made along its body.

2. The equipment according to claim 1, characterized in that in the afterburner between the inlet and the nozzle slots there is a divider for directing exhaust gases.

3. The equipment according to claim 1, characterized in that the anchor is placed on the implosion chamber.