RU2151282C1

RU2151282C1 - Device for heat-gas-chemical treatment of producing formation

Info

Publication number: RU2151282C1
Application number: RU99102497A
Authority: RU
Inventors: Н.М. Пивкин; Н.М. Пелых; Л.Н. Кузнецова; А.А. Карпов; В.Н. Аликин; Н.Н. Соловьев
Original assignee: Пермский завод им.С.М.Кирова
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2000-06-20

Abstract

FIELD: oil-and-gas producing industry. SUBSTANCE: device has bulk charge of solid fuel material connected with cable-rope. Bulk charge is made in the form of solid cylindrical block with igniter and central round channel. Channel length-diameter ratio is (40-120):1. Rows of transverse through channels with diameter equalling 0.25-1.1 diameters of central round channel are made square to central round channel in charge body over its length. In each row, transverse through channels intersect one another at right angle, and distance along charge length between each two adjacent rows of transverse through channels is equal to ratio of (20-40):1 of length of central round channel to its diameter. The device additionally has segments of solid fuel material protruding from charge block and located on opposite cylindrical surfaces of charge block parallel to axis of its central channel. Segments have longitudinal recesses. The distance between recesses equals outer diameter of cylindrical part of charge block. Ratio of charge block circumference length to base of each protruding segments is (6-9):1. EFFECT: increased efficiency. 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам, изготовленным из твердотопливных материалов, которые в процессе их сжигания в стволе скважины осуществляют термогазохимическую обработку пласта с целью увеличения добычи нефти за счет повышения фильтрационных характеристик горных пород и очистки прискважинной зоны пласта от различных отложений. The present invention relates to the oil and gas industry, in particular to devices made of solid propellant materials, which, during their burning in the wellbore, perform thermogasochemical treatment of the formation in order to increase oil production by increasing the filtration characteristics of rocks and cleaning the borehole zone of the formation from various deposits.

Такие устройства называются пороховыми генераторами давления. Конструкции известных устройств различны. Общим для них является наличие шашки (одной или нескольких) из топлива, опускаемых в скважину с помощью кабель-троса. Эти шашки, установленные в интервале обработки пласта, поджигаются с помощью электрического тока, подаваемого с поверхности земли по геофизическому кабелю. Such devices are called gunpowder pressure generators. Designs of known devices are various. Common to them is the presence of checkers (one or more) of fuel, lowered into the well with a cable cable. These checkers, installed in the interval of processing the formation, are ignited using an electric current supplied from the surface of the earth via a geophysical cable.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для термогазохимической обработки продуктивного пласта по патенту N 2071556, МКИ E 21 B 43/26. Это устройство создает дополнительно на пласт еще и виброволновое воздействие за счет создания акустического излучения из центрального канала цилиндрической шашки. Излучение происходит вследствие вибрационного или пульсирующего режима горения. Closest to the proposed is a device for thermogasochemical treatment of the reservoir according to patent N 2071556, MKI E 21 B 43/26. This device additionally creates a vibrating effect on the formation due to the creation of acoustic radiation from the central channel of the cylindrical checker. Radiation occurs due to vibrational or pulsating combustion.

Рассматриваемое устройство представляет собой пороховой акустический генератор давления (ПГДА). Это устройство принято за прототип. На противоположных наружных цилиндрических поверхностях шашки ПГДА параллельно оси ее центрального канала выполнены продольные пазы, через которые проходит гибкий элемент, например канат, для соединения шашки с кабель-тросом. При поджигании шашек в скважине начинается их горение по всем поверхностям: с центрального канала, с наружной цилиндрической поверхности, по торцам, а также по пазам. Фронты горения с канала и от пазов встречаются раньше, чем с канала и от наружных цилиндрических поверхностей. Шашка распадается на два отдельных фрагмента (фиг. 1), которые падают на дно скважины (ниже газонефтеносного пласта) и нередко гаснут. Это приводит к резкому уменьшению результирующей (по всем поверхностям) площади горения и, как следствие этого, к падению давления в скважине, создаваемого за счет горения ПГДА. The device in question is a powder acoustic pressure generator (PGDA). This device is taken as a prototype. On opposite cylindrical outer surfaces of the PGDA checker, parallel to the axis of its central channel, longitudinal grooves are made through which a flexible element, such as a cable, passes to connect the checker to a cable cable. When firing checkers in the well, they begin burning on all surfaces: from the central channel, from the outer cylindrical surface, along the ends, and also along the grooves. The fronts of combustion from the channel and from the grooves occur earlier than from the channel and from the outer cylindrical surfaces. The checker breaks up into two separate fragments (Fig. 1), which fall to the bottom of the well (below the gas-oil stratum) and often go out. This leads to a sharp decrease in the resulting (over all surfaces) combustion area and, as a result of this, to a drop in pressure in the borehole created due to the combustion of PGDA.

Эффективность термогазохимического воздействия, однозначно связанная с этим давлением, уменьшается. Одновременно исчезает и виброволновое воздействие на пласт, которое имеет место только при наличии канала в шашке. The effectiveness of thermogasochemical effects, uniquely associated with this pressure, is reduced. At the same time, the vibrating effect on the formation disappears, which takes place only when there is a channel in the checker.

Таким образом, расположение пазов в теле шашки, в целом, снижает эффективность обработки пласта. Thus, the location of the grooves in the body of the checker, in General, reduces the efficiency of processing the formation.

Задачей данного изобретения является повышение эффективности термогазохимического воздействия на пласт. The objective of the invention is to increase the efficiency of thermogasochemical effects on the reservoir.

Для решения этой задачи в известное устройство для термогазохимической обработки продуктивного пласта, содержащее бескорпусный заряд из твердотопливного материала, выполненный в виде сплошной цилиндрической шашки с воспламенителем и центральным круглым каналом, отношение длины которого к диаметру указанного канала равно (40 - 120) : 1, причем перпендикулярно к центральному круглому каналу в теле заряда по его длине выполнены ряды поперечных сквозных каналов диаметром 0,25 - 1,0 диаметра центрального круглого канала и в каждом ряду поперечные сквозные каналы выполнены пересекающимися под прямым углом друг к другу, а расстояние по длине заряда между каждыми двумя соседними рядами поперечных сквозных каналов равно отношению (20 - 40) : 1 длины центрального круглого канала к его диаметру, дополнительно введены выступающие из шашки сегменты из твердотопливного материала, которые расположены на противоположных цилиндрических поверхностях шашки параллельно оси ее центрального канала; в сегментах выполнены продольные пазы, причем расстояние между пазами равно наружному диаметру цилиндрической части шашки, а отношение длины окружности шашки к основанию каждого из выступающих сегментов составляет (6 - 9) : 1. To solve this problem, into a well-known device for thermogasochemical processing of a productive formation, containing an unbased charge of solid propellant material, made in the form of a continuous cylindrical block with an igniter and a central round channel, the ratio of the length of which to the diameter of the specified channel is (40 - 120): 1, and perpendicular to the central circular channel in the body of the charge along its length there are rows of transverse through channels with a diameter of 0.25 - 1.0 of the diameter of the central circular channel and transverse in each row the through channels are made intersecting at right angles to each other, and the distance along the length of the charge between each two adjacent rows of transverse through channels is equal to the ratio (20 - 40): 1 of the length of the central circular channel to its diameter, segments of solid fuel material protruding from the checker are additionally introduced which are located on opposite cylindrical surfaces of the checker parallel to the axis of its central channel; longitudinal grooves are made in the segments, the distance between the grooves being equal to the outer diameter of the cylindrical part of the checker, and the ratio of the circumference of the checker to the base of each of the protruding segments is (6 - 9): 1.

На фиг. 2 приведена новая конструкция ПГДА, позволяющая избавиться от остаточных фрагментов твердотопливного материала. Пазы вынесены из шашки на выступающих сегментах, являющихся продолжением того же твердотопливного материала, из которого изготовлена шашка. Расстояние между пазами равно наружному диаметру цилиндрической части шашки, т.е. обеспечивается одновременная встреча фронтов горения с канала и с наружной поверхности как со стороны цилиндрической части, так и со стороны пазов. При этом отношение длины окружности шашки к ширине основания каждого из выступающих сегментов составляет (6 - 9) : 1. Минимальное отношение связано с необходимостью сохранения прочности сегментов, которые могут разрушаться при нагрузках, возникающих при перемещении ПГДА в скважине. Максимальное отношение обусловлено необходимостью иметь минимально допустимые размеры сегментов, не приводящие к уменьшению их прочности. Небольшие сегменты не приводят к появлению остаточных фрагментов в конце горения шашки, так как исчезают раньше встречи фронтов горения снаружи и изнутри (с канала). In FIG. Figure 2 shows the new design of the PGDA, which allows one to get rid of residual fragments of solid propellant material. The grooves are taken out of the checker on the protruding segments, which are a continuation of the same solid fuel material from which the checker is made. The distance between the grooves is equal to the outer diameter of the cylindrical part of the checker, i.e. provides a simultaneous meeting of the combustion fronts from the channel and from the outer surface both from the side of the cylindrical part, and from the grooves. The ratio of the circumference of the checker to the width of the base of each of the protruding segments is (6 - 9): 1. The minimum ratio is associated with the need to preserve the strength of the segments, which can collapse under loads arising from the movement of the PHGD in the well. The maximum ratio is due to the need to have the minimum allowable size of the segments, not leading to a decrease in their strength. Small segments do not lead to the appearance of residual fragments at the end of the burning of the pieces, since they disappear before the meeting of the combustion fronts from the outside and from the inside (from the channel).

Ликвидация остаточных фрагментов в предлагаемой конструкции ПГДА способствует увеличению максимального давления в скважине и увеличению продолжительности горения шашки в вибрационном и/или пульсирующем режиме за счет сохранения канала шашки до конца процесса. The elimination of residual fragments in the proposed design PGDA increases the maximum pressure in the well and increases the duration of the burning of the drafts in a vibrating and / or pulsating mode by maintaining the channel of the drafts until the end of the process.

Все это в комплексе приводит к возрастанию термогазохимического и виброволнового воздействия на пласт и в конечном итоге способствует дополнительному возрастанию дебита скважины. All of this in combination leads to an increase in thermogasochemical and vibration microwave effects on the formation and ultimately contributes to an additional increase in well production.

Инженерные расчеты показывают, что для шашки, представленной на фиг. 1, имеющей типовые размеры: наружный диаметр 102 мм, диаметр канала 30 мм и глубина пазов 10 мм - масса остаточных фрагментов может составлять около четверти от ее первоначальной массы. Engineering calculations show that for the checker shown in FIG. 1, having typical dimensions: an outer diameter of 102 mm, a channel diameter of 30 mm and a groove depth of 10 mm — the mass of residual fragments can be about a quarter of its original mass.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет не только увеличить эффективность обработки скважин, но и сэкономить топливо при изготовлении шашек. Thus, the proposed device allows not only to increase the efficiency of processing wells, but also to save fuel in the manufacture of checkers.

Claims

A device for thermogasochemical processing of a productive formation containing an unbroken charge of solid propellant material connected to a cable cable made in the form of a continuous cylindrical block with an igniter and a central circular channel, the ratio of the length of which to the diameter of the specified channel is equal to (40 - 120): 1, and perpendicular to the central circular channel in the body of the charge along its length there are rows of transverse through channels with a diameter of 0.25 - 1.0 of the diameter of the central circular channel and in each row transverse through The channels are filled with intersecting at right angles to each other, and the distance along the length of the charge between each two adjacent rows of transverse through channels is equal to the ratio (20 - 40): 1 of the length of the central circular channel to its diameter, characterized in that the device further comprises protruding from drafts segments of solid propellant material located on opposite cylindrical surfaces of the drafts parallel to the axis of its central channel, with longitudinal grooves made in them, and the distance between the grooves is equal to about the outer diameter of the cylindrical part of the checker, and the ratio of the circumference of the checker to the base of each of the protruding segments is (6 - 9): 1.