RU2242590C1 - Device for perforation of well and forming cracks in well-adjacent bed area - Google Patents

Device for perforation of well and forming cracks in well-adjacent bed area

Info

Publication number
RU2242590C1
RU2242590C1 RU2004105024/03A RU2004105024A RU2242590C1 RU 2242590 C1 RU2242590 C1 RU 2242590C1 RU 2004105024/03 A RU2004105024/03 A RU 2004105024/03A RU 2004105024 A RU2004105024 A RU 2004105024A RU 2242590 C1 RU2242590 C1 RU 2242590C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charges
well
section
cumulative
groups
Prior art date
Application number
RU2004105024/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Д. Крощенко (RU)
В.Д. Крощенко
А.Р. Ликутов (RU)
А.Р. Ликутов
А.А. Меркулов (RU)
А.А. Меркулов
Ю.Г. Улунцев (RU)
Ю.Г. Улунцев
С.А. Дудаев (RU)
С.А. Дудаев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике"
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 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике" filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике"
Priority to RU2004105024/03A priority Critical patent/RU2242590C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2242590C1 publication Critical patent/RU2242590C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: oil extractive industry.
SUBSTANCE: device has assembly for generating gases ad assembly for perforating well, with cumulative charges. These are made in form of garland along device length and include at least two groups of charges. One of them provides for opening of well-adjacent area with channels having depth no less than radius of well mudding area. Another group of charges is set prior to first group of charges and follows it along device length and provides for opening well-adjacent area by channels with cross-section, in 1.1-6 times greater than cross-section of channels from first group charges. Device also has means for initiating its operation. Adjacent cumulative charges in each charge group and between charge groups are displaced relatively to each other in device cross section for equal and/or different angle in one and/or different directions of angle count.
EFFECT: higher effectiveness.
11 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения эффективности вторичного вскрытия пластов.The invention relates to the oil industry and can be used to increase the efficiency of the secondary drilling.

Для увеличения эффективности традиционного метода перфорации появились устройства, которые позволяют одновременно перфорировать и создавать трещины в прискважинной зоне пласта в интервале перфорации, а также осуществлять очистку перфорационных каналов для улучшения гидродинамической связи скважины с пластом.To increase the efficiency of the traditional method of perforation, devices have appeared that allow you to perforate and create cracks in the near-wellbore zone of the formation in the perforation interval, as well as to clean the perforation channels to improve the hydrodynamic connection between the well and the formation.

Известно устройство для перфорации скважины и образования трещин в прискважинной зоне пласта, в котором между кумулятивными зарядами расположены заряды из твердого топлива для генерирования газов - присоединенные заряды. За счет синхронизации времени срабатывания кумулятивных зарядов и присоединенных зарядов достигается оптимальное воздействие на пласт для образования трещин [1].A device is known for perforating a well and forming cracks in the near-wellbore zone of a formation in which charges of solid fuel for generating gases are located between cumulative charges — attached charges. Due to the synchronization of the response time of cumulative charges and attached charges, the optimal effect on the formation for crack formation is achieved [1].

Недостатком этого устройства является его сложность, связанная с обеспечением синхронизации срабатывания зарядов двух типов.The disadvantage of this device is its complexity associated with providing synchronization of the operation of charges of two types.

Известно устройство для перфорации скважины и образования трещин в прискважинной зоне пласта, сочетающее перфорацию скважины (обсадной колонны) и воздействие продуктами сгорания твердого ракетного топлива. Устройство состоит из двух узлов узла для перфорации скважины с кумулятивными зарядами и узла для генерирования газа в виде гильзы из твердого ракетного топлива, окружающего перфоратор [2].A device is known for perforating a well and forming cracks in the near-wellbore zone of a formation, combining perforation of a well (casing) and exposure to solid rocket fuel combustion products. The device consists of two nodes of a site for perforating a well with cumulative charges and a site for generating gas in the form of a sleeve of solid rocket fuel surrounding the perforator [2].

При срабатывании кумулятивных зарядов перфоратора воспламеняется гильза из твердого топлива, что приводит к образованию импульса высокого давления и созданию трещин протяженностью 1-2 м в прискважинной зоне пласта с одновременной очисткой перфорационных каналов.When the cumulative charges of the perforator are triggered, the sleeve from solid fuel ignites, which leads to the formation of a high pressure pulse and the creation of cracks 1-2 m long in the near-well zone of the formation while cleaning the perforation channels.

Недостатком этого устройства является неэффективное использование энергии продуктов горения заряда газогенерирующего модуля для образования трещин и для очистки каналов перфорации. В связи с потерями энергии и небольшой протяженностью трещин разрыва положительный результат во многих случаях не может быть достигнут, например, при обработке песчаников и других пород с высокой анизотропией.The disadvantage of this device is the inefficient use of the energy of the combustion products of the charge of the gas generating module for cracking and for cleaning the perforation channels. Due to energy losses and the small extent of fracture cracks, a positive result in many cases cannot be achieved, for example, in the treatment of sandstones and other rocks with high anisotropy.

Необходимо учитывать ряд факторов, связанных с кратковременностью процесса воздействия на пласт, обусловленного временем горения заряда для генерирования газов и составляющего доли секунды. Энергия, выделяемая при горении заряда, расходуется на сжатие и подъем скважинной жидкости, нагрев окружающей жидкости и колонны и нагнетание продуктов горения через отверстия в обсадной колонне с образованием трещин в пласте.It is necessary to take into account a number of factors related to the short duration of the process of stimulating the formation, due to the time the charge burns to generate gases and is a fraction of a second. The energy released during the combustion of the charge is spent on compressing and raising the wellbore fluid, heating the surrounding fluid and the column and pumping the combustion products through the holes in the casing with the formation of cracks in the formation.

Эффективность воздействия на пласт зависит в основном от диаметра отверстий в колонне и плотности перфорации. Эти параметры определяют суммарную площадь отверстий, через которые газы нагнетают в трещины. При уменьшении суммарной площади отверстий увеличивается энергия на сжатие и подъем жидкости и уменьшается на развитие трещин. При увеличении суммарной площади отверстий увеличивается энергия на развитие трещин и уменьшается на сжатие и подъем скважинной жидкости. Однако чрезмерное увеличение этой площади может привести к уменьшению прочности обсадной колонны, а также и к уменьшению давления в скважине до давления ниже давления разрыва пласта.The effectiveness of the impact on the reservoir depends mainly on the diameter of the holes in the column and the density of the perforation. These parameters determine the total area of the holes through which gases are pumped into the cracks. With a decrease in the total area of the holes, the energy for compression and rise of the liquid increases and decreases for the development of cracks. With an increase in the total area of the holes, the energy for the development of cracks increases and decreases for the compression and rise of the well fluid. However, an excessive increase in this area can lead to a decrease in the strength of the casing string, as well as to a decrease in pressure in the well to a pressure below the fracture pressure.

В настоящее время разработаны и применяются в кумулятивных перфораторах заряды с возможностью вскрытия прискважинной зоны каналами глубиной 500-800 мм и малым диаметром входного отверстия 8-13 мм, например, в обсадной колонне (заряды типа "deep-penetration"), а также заряды, обеспечивающие большой диаметр входного отверстия 13-30 мм и более (заряды типа "big-hole") с глубиной каналов 100-200 мм.At present, charges have been developed and are being used in cumulative rock drills with the possibility of opening the borehole zone with channels with a depth of 500-800 mm and a small inlet diameter of 8-13 mm, for example, in a casing string (charges of the "deep-penetration" type), as well as charges, providing a large inlet diameter of 13-30 mm or more (charges of the "big-hole" type) with a channel depth of 100-200 mm.

Заряды с большой глубиной каналов позволяют улучшить гидродинамическую связь участков пласта за зоной кольматации (загрязнения) со скважиной, если глубина перфорационных каналов больше радиуса зоны кольматации скважины. Заряды с большим диаметром входного отверстия позволяют увеличить суммарную площадь отверстий в обсадной колонне при малой плотности перфорации и обеспечить необходимый расход жидкости и газов через отверстия для развития трещин при срабатывании узла для генерирования газа. Применение таких зарядов выгоднее, чем увеличение плотности перфорации, так как площадь отверстий пропорциональна квадрату диаметра и пропорциональна плотности перфорации в первой степени.Charges with a large depth of channels can improve the hydrodynamic connection of the formation sections beyond the zone of mudding (contamination) with the well, if the depth of the perforation channels is greater than the radius of the zone of mudding of the well. Charges with a large diameter of the inlet can increase the total area of the holes in the casing at a low perforation density and provide the necessary flow of liquid and gases through the holes for the development of cracks when the unit for generating gas is triggered. The use of such charges is more advantageous than increasing the density of perforations, since the area of the holes is proportional to the square of the diameter and proportional to the density of the perforation in the first degree.

Эффективность трещинообразования в прискважинной зоне пласта существенно зависит также и от угла смещения смежных зарядов друг относительно друга в поперечном сечении устройства (угла поворота, ориентации, направления прострела каждого из зарядов или их фазировки), а при кратковременном импульсном воздействии продуктами горения заряда твердого топлива, характерном для данного устройства, эта ориентация имеет такую же значимость, как и диаметр перфорационного канала. Практикой установлено, что трещина в пласте может образоваться в направлении, не совпадающем с направлением перфорационных каналов, и что оптимальный угол смещения смежных зарядов друг относительно друга в поперечном сечении устройства (угол поворота - фазировки зарядов) должен быть не более 60°. В таком случае достигают максимального сообщения жидкости и газов между перфорационными отверстиями, например в обсадной колонне, и трещинами за счет минимизации кольцевого пространства вокруг обсадной колонны.The efficiency of crack formation in the near-wellbore zone of the formation also substantially depends on the angle of displacement of adjacent charges relative to each other in the cross-section of the device (angle of rotation, orientation, direction of the cross of each charge or phasing), and for a short-term pulsed action of the combustion products of a solid fuel charge, typical for this device, this orientation has the same significance as the diameter of the perforation channel. Practice has established that a crack in the formation can form in a direction that does not coincide with the direction of the perforation channels, and that the optimal angle of displacement of adjacent charges relative to each other in the cross section of the device (angle of rotation - phasing of charges) should be no more than 60 °. In this case, the maximum fluid and gas communication between the perforations, for example in the casing, and the cracks is achieved by minimizing the annular space around the casing.

Это обеспечивает эффективное нагнетание жидкости и газов в трещины при срабатывании газогенератора, увеличивая их протяженность.This ensures effective injection of liquid and gases into the cracks when the gas generator is triggered, increasing their length.

Процессом воздействия на пласт продуктами горения заряда газогенератора можно управлять с помощью рационального сочетания указанных выше типов кумулятивных зарядов и взаимным положением этих зарядов.The process of exposing the formation to products of combustion of the gas generator charge can be controlled using a rational combination of the above types of cumulative charges and the relative position of these charges.

Техническим результатом изобретения является увеличение эффективности использования энергии заряда газогенератора для создания протяженных трещин в пласте и очистки перфорационных каналов продуктами горения в породах различного типа независимо от их анизотропии.The technical result of the invention is to increase the efficiency of using the charge energy of the gas generator to create extended cracks in the formation and to clean the perforation channels by combustion products in rocks of various types, regardless of their anisotropy.

Необходимый технический результат достигается тем, что устройство для перфорации скважины и образования трещин в прискважинной зоне пласта включает узел для генерирования газов и узел для перфорации скважины с кумулятивными зарядами в виде гирлянды по длине устройства, включающей группу зарядов, по меньшей мере одну, обеспечивающую вскрытие прискважинной зоны каналами глубиной, не меньшей радиуса зоны кольматации скважины, и другую группу зарядов, по меньшей мере одну, предшествующую первой упомянутой группе зарядов или следующую за ней по длине устройства и обеспечивающую вскрытие прискважинной зоны каналами с поперечным их сечением, превышающим в 1,1-6 раз поперечное сечение каналов от зарядов первой группы, при этом устройство имеет средство инициирования его работы, а смежные кумулятивные заряды в каждой из групп зарядов и между группами зарядов смещены друг относительно друга в поперечном сечении устройства на одинаковый и/или разный угол в одном и/или разных направлениях отсчета угла.The required technical result is achieved by the fact that the device for perforating the well and forming cracks in the near-wellbore zone of the formation includes a node for generating gases and a node for perforating the well with cumulative charges in the form of a garland along the length of the device, including at least one charge, providing opening of the borehole zone channels with a depth not less than the radius of the zone of mudding of the well, and another group of charges, at least one preceding the first mentioned group of charges or following along the length of the device and providing opening of the near-wellbore zone with channels with their cross-section greater than 1.1-6 times the cross-section of the channels from the charges of the first group, while the device has a means of initiating its operation, and adjacent cumulative charges in each of the groups of charges and between groups of charges are displaced relative to each other in the cross section of the device at the same and / or different angle in the same and / or different directions of reading the angle.

Кроме того:Moreover:

узел для генерирования газов выполнен в виде набора из трубчатых зарядов твердого топлива, размещенных последовательно один за другим с образованием осевого канала, при этом группы кумулятивных зарядов в виде гирлянды размещены в осевом канале трубчатых зарядов;the node for generating gases is made in the form of a set of tubular charges of solid fuel placed sequentially one after another with the formation of an axial channel, while groups of cumulative charges in the form of a garland are placed in the axial channel of tubular charges;

общая длина узла для генерирования газа в виде трубчатых зарядов твердого топлива равна общей длине гирлянды групп кумулятивных зарядов;the total length of the node for generating gas in the form of tubular charges of solid fuel is equal to the total length of the garland of groups of cumulative charges;

общая длина узла для генерирования газа в виде трубчатых зарядов твердого топлива превышает общую длину гирлянды групп кумулятивных зарядов;the total length of the node for generating gas in the form of tubular charges of solid fuel exceeds the total length of the garland of groups of cumulative charges;

гирлянда кумулятивных зарядов размещена симметрично относительно общей длины трубчатых зарядов твердого топлива;a garland of cumulative charges placed symmetrically with respect to the total length of the tubular charges of solid fuel;

кумулятивные заряды узла для перфорации скважины размещены в цилиндрическом стальном корпусе, при этом трубчатые заряды твердого топлива размещены на этом корпусе;the cumulative charges of the node for perforation of the well are placed in a cylindrical steel casing, while the tubular charges of solid fuel are placed on this casing;

средство для инициирования работы устройства выполнено с возможностью первоначального инициирования работы узла для перфорации скважины и последующего инициирования от этого узла узла для генерирования газов;means for initiating the operation of the device is configured to initially initiate the operation of the node for perforating the well and then initiating a node for generating gases from this node;

пары из разных групп зарядов содержат по одинаковому числу зарядов в каждой из групп, например по 6 зарядов, и образуют секции, в которых все смежные кумулятивные заряды смещены друг относительно друга в поперечном сечении устройства на одинаковый угол, например на 60°, при этом секции выполнены с возможностью поворота друг относительно друга, например, на 30° и фиксации их в этом положении;pairs from different charge groups contain the same number of charges in each group, for example 6 charges, and form sections in which all adjacent cumulative charges are offset from each other in the cross section of the device by the same angle, for example, by 60 °, while the sections made with the possibility of rotation relative to each other, for example, by 30 ° and fixing them in this position;

при множестве секций последние выполнены и размещены в устройстве с возможностью равномерного чередования по длине этого устройства зарядов разных групп;with many sections, the latter are made and placed in the device with the possibility of uniform alternation along the length of this device of charges of different groups;

соседние секции связаны между собой соединительным узлом, содержащим стержень с отверстиями и элементами крепления к каркасу одной секции и втулку с отверстиями и элементами крепления к каркасу соседней секции, при этом стержень помещен во втулке и соединен с ней с помощью шплинта, пропущенного через отверстия стержня и втулки, оси которых смещены на заданный угол;adjacent sections are interconnected by a connecting unit containing a rod with holes and fasteners to the frame of one section and a sleeve with holes and fasteners to the frame of the adjacent section, the rod is placed in the sleeve and connected to it using a cotter pin passed through the holes of the rod and bushings whose axes are offset by a given angle;

узел для генерирования газов размещен за узлом для перфорации скважины по длине устройства.a node for generating gases is placed behind the node for perforating the well along the length of the device.

Таким образом, особенностью предложенного устройства в соответствии с изобретением является наличие одних кумулятивных зарядов, обеспечивающих вскрытие прискважинной зоны каналами глубиной, не меньшей радиуса зоны кольматации скважины и других кумулятивных зарядов, обеспечивающих вскрытие прискважинной зоны каналами с поперечным их сечением, превышающем в 1,1-6 раз поперечное сечение каналов от зарядов первой группы. При этом для последних зарядов речь может идти о создании увеличенного их сечения, в частности диаметра входного отверстия в обсадной колонне с увеличением при этом суммарной площади отверстий в обсадной колонне для обеспечения условий эффективного нагнетания жидкости и газов в трещины при срабатывании узла для генерирования газов. При этом смещение смежных кумулятивныв зарядов в каждой из групп зарядов и между группами зарядов относительно друг друга в поперечном сечении устройства на одинаковый и/или разный угол в одном и/или разных направлениях отсчета угла обеспечивает ориентацию перфорационных каналов на ряде участков воздействия, близкую или совпадающую с ориентацией трещин, образуемых при срабатывании узла для генерирования газов. Это обеспечивает более эффективное нагнетание жидкости и газов в трещины, увеличивая их протяженность. При этом суммарная площадь отверстий, например, в обсадной колонне может быть задана соответствующим набором секций в узле для перфорации. Необходимое количество секций с зарядами различных типов определяют на стадии проектирования обработки прискважинной зоны в зависимости от геологотехнических условий.Thus, a feature of the proposed device in accordance with the invention is the presence of one cumulative charges, providing opening of the borehole zone with channels with a depth not less than the radius of the zone of mudding of the well and other cumulative charges, providing opening of the borehole zone with channels with their cross section exceeding 1.1- 6 times the cross section of the channels from the charges of the first group. In this case, for the last charges, we can talk about creating an enlarged cross-section thereof, in particular, the diameter of the inlet in the casing with an increase in the total area of the holes in the casing to provide conditions for the effective injection of fluid and gases into the cracks when the unit for generating gases is activated. In this case, the displacement of adjacent cumulative charges in each of the groups of charges and between groups of charges relative to each other in the cross section of the device to the same and / or different angle in one and / or different directions of reading the angle ensures the orientation of the perforation channels in a number of areas of exposure, close or coincident with the orientation of the cracks formed when the node for generating gases. This provides a more efficient injection of fluid and gases into the cracks, increasing their length. In this case, the total area of the holes, for example, in the casing string can be defined by the corresponding set of sections in the site for perforation. The required number of sections with charges of various types is determined at the stage of designing the processing of the borehole zone, depending on the geological conditions.

Таким образом, сочетание кумулятивных зарядов двух типов увеличивает вероятность получения положительного результата при совместной перфорации и воздействии на пласт продуктами горения заряда твердого топлива.Thus, the combination of cumulative charges of two types increases the likelihood of obtaining a positive result with joint perforation and exposure to the formation of combustion products of a charge of solid fuel.

В оптимальном случае пары из разных групп зарядов могут содержать по одинаковому числу зарядов в каждой из групп, например по 6 зарядов, и образовывать секции, в которых все смежные кумулятивные заряды смещены друг относительно друга в поперечном сечении устройства на одинаковый угол, например на 60°. При этом секции могут быть выполнены с возможностью поворота друг относительно друга, например на 30°, и фиксации их в этом положении.In the optimal case, pairs from different groups of charges can contain the same number of charges in each group, for example 6 charges, and form sections in which all adjacent cumulative charges are offset from each other in the cross section of the device by the same angle, for example, 60 ° . In this case, the sections can be made with the possibility of rotation relative to each other, for example, by 30 °, and fixing them in this position.

Поворот секций вокруг оси на вышеупомянутые углы еще более увеличивает вероятность того, что ориентация перфорационных каналов на ряде участков интервала воздействия будет близка или совпадать с ориентацией трещин, образуемых при срабатывании узла для генерирования газов. Это обеспечит еще более эффективное нагнетание жидкости и газов в трещины, увеличивая их протяженность.The rotation of the sections around the axis by the aforementioned angles further increases the likelihood that the orientation of the perforation channels in a number of sections of the exposure interval will be close to or coincide with the orientation of the cracks formed when the gas generating unit is triggered. This will provide even more efficient injection of fluid and gases into the cracks, increasing their length.

На фиг.1 показан общий вид устройства с узлом для генерирования газов и узлом для перфорации скважины;Figure 1 shows a General view of the device with a node for generating gases and a node for perforating a well;

На фиг.2 - соединительный узел секций устройства до сборки;Figure 2 - connecting node sections of the device to the assembly;

На фиг.3 - соединительный узел секций устройства в сборе;Figure 3 - connecting node sections of the device Assembly;

На фиг.4 - вариант устройства с симметричным размещением гирлянды кумулятивных зарядов относительно общей длины трубчатых зарядов твердого топлива (гирлянде зарядов предшествует и за гирляндой зарядов следует участок устройства с трубчатыми зарядами твердого топлива одинаковой длины).Figure 4 is a variant of the device with a symmetrical arrangement of a garland of cumulative charges relative to the total length of the tubular charges of solid fuel (a garland of charges is preceded and a garland of charges is followed by a section of the device with tubular charges of solid fuel of the same length).

В соответствии с фиг.1 узел для перфорации скважины состоит из 4 секций. Каждая секция включает кумулятивные заряды 1 для образования каналов увеличенной глубины в количестве 4 штук и кумулятивные заряды 2 для образования каналов с увеличенным их поперечным сечением (диаметром) в таком же количестве. В этих секциях смежные кумулятивные заряды смещены друг относительно друга в поперечном сечении устройства на одинаковый угол 90° (для иллюстрации). Кумулятивные заряды установлены на каркасе 3. Устройство имеет соединительный узел 4 для поворота секций на заданный угол, детонирующий шнур 5, цилиндрический корпус 6 из стали, кабельную головку 7, взрывной патрон 8 и наконечник 9. Узел для генерирования газов содержит шесть трубчатых зарядов 10 из твердого топлива, которые размещены на корпусе 6 соосно с ним.In accordance with figure 1, the site for perforation of the well consists of 4 sections. Each section includes cumulative charges 1 for the formation of channels of increased depth in the amount of 4 pieces and cumulative charges 2 for the formation of channels with their increased cross section (diameter) in the same amount. In these sections, adjacent cumulative charges are offset relative to each other in the cross section of the device by the same angle of 90 ° (for illustration). Cumulative charges are mounted on the frame 3. The device has a connecting unit 4 for turning the sections at a given angle, a detonating cord 5, a cylindrical body 6 made of steel, a cable head 7, an explosive cartridge 8 and a tip 9. The gas generating unit contains six tubular charges 10 of solid fuel, which are placed on the housing 6 coaxially with it.

На фиг.2 и 3 показан вариант выполнения соединительного узла при повороте секций устройства на углы 45 и 30°.Figure 2 and 3 shows an embodiment of the connecting node when rotating sections of the device at angles of 45 and 30 °.

Эти углы являются оптимальными при углах смещения (углах поворота) зарядов друг относительно друга в поперечном сечении устройства в секциях на 90 и 60° соответственно. В общем случае угол смещения (угол поворота) секций относительно друг друга должен составлять половину угла смещения (угла поворота) зарядов в секциях для обеспечения максимального сообщения газов между перфорационными отверстиями в обсадной колонне, кольцевым пространством вокруг колонны и трещинами.These angles are optimal when the angles of displacement (rotation angles) of the charges relative to each other in the cross section of the device in sections of 90 and 60 °, respectively. In the general case, the displacement angle (angle of rotation) of the sections relative to each other should be half the angle of displacement (angle of rotation) of the charges in the sections to ensure maximum gas communication between the perforations in the casing, the annular space around the column and cracks.

Соединительный узел (фиг.2) содержит стержень 11 с пазом на верхнем торце и отверстием под крепежный элемент для фиксации к каркасу 3 верхней секции, втулку 12 с пазом на нижнем торце и отверстием под крепежный элемент для фиксации к каркасу нижней секции. Для соединения верхней и нижней секции с поворотом на 45 или на 30° стержень имеет два отверстия 13, а втулка имеет два отверстия 14, смещенные относительно отверстий 13 на угол 45 и 30°. Секции зафиксированы с помощью шплинта 15 (фиг.3).The connecting node (figure 2) contains a rod 11 with a groove on the upper end and an opening for a fastener for fixing to the frame 3 of the upper section, a sleeve 12 with a groove on the lower end and an opening for a fastener for fixing to the frame of the lower section. To connect the upper and lower sections with a rotation of 45 or 30 °, the rod has two holes 13, and the sleeve has two holes 14, offset from the holes 13 by an angle of 45 and 30 °. Sections are fixed using cotter pin 15 (figure 3).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подаче по кабелю электрического импульса срабатывают последовательно взрывной патрон 8, детонирующий шнур 5 и кумулятивные заряды 1 и 2, которые последовательно пробивают корпус 6, трубчатые заряды 10, стенки обсадной трубы и создают перфорационные каналы в выбранном интервале прискважинной зоны пласта, например продуктивного пласта. Инициирование (поджиг) зарядов 10 узла для генерирования газов осуществляется кумулятивными струями, после чего продукты горения трубчатых зарядов твердого топлива проникают в перфорационные каналы и в кольцевое пространство вокруг скважины, через которые нагнетаются в образовавшиеся трещины.When an electric impulse is applied through the cable, an explosive cartridge 8, detonating cord 5 and cumulative charges 1 and 2 are sequentially punched, which sequentially pierce the housing 6, tubular charges 10, casing walls and create perforation channels in a selected interval of the borehole zone of the formation, for example, a productive formation. The initiation (ignition) of the charges of the 10th unit for generating gases is carried out by cumulative jets, after which the combustion products of the tubular charges of solid fuel penetrate into the perforation channels and into the annular space around the well, through which they are pumped into the formed cracks.

Устройство в соответствии с изобретением обеспечивает комбинированное воздействие на прискважинную зону и, более того, удаленную от ствола скважины зону. Устройство можно применять для перфорации открытого участка ствола скважины при разных вариантах ее обработки, например, при повреждениях во время бурения, для перфорации обсаженной скважины с одновременной очисткой перфорационных каналов, а также и для реперфорации скважины в целях, например, интенсификации притока.The device in accordance with the invention provides a combined effect on the borehole zone and, moreover, the zone remote from the wellbore. The device can be used to perforate an open section of a wellbore in different versions of its processing, for example, during damage during drilling, to perforate a cased well while cleaning the perforation channels, and also to reperforate the well for, for example, stimulation of flow.

Испытания устройства комбинированного воздействия с чередованием кумулятивных зарядов, создающих входной диаметр в колонне, например 10 и 18 мм, показали высокую эффективность в скважинах месторождений ОАО "Роснефть-Ставропольнефтегаз".Tests of the combined exposure device with alternating cumulative charges creating an input diameter in the column, for example 10 and 18 mm, showed high efficiency in the wells of Rosneft-Stavropolneftegaz fields.

Так как узел для перфорации скважины содержит заряды для образования каналов с увеличенным входным поперечным сечением (диаметром), например обсадной колонны, то появляется возможность дальнейшего увеличения воздействия на пласт с целью создания магистральных трещин, т.е. трещин с большей протяженностью и раскрытием за счет включения в узел для генерирования газов дополнительно трубчатых зарядов, размещенных по обоим концам узла для перфорации скважины. При срабатывании кумулятивных зарядов происходит инициирование (поджиг) трубчатых зарядов твердого топлива, окружающих узел для перфорации. Продукты горения поджигают дополнительные трубчатые заряды, что позволяет увеличить продолжительность импульса давления в скважине и создать трещины с еще большей протяженностью и раскрытием (устройство на фиг.4). Дополнительные заряды 16 размещены на корпусе 17, выполненном в виде полых цилиндров из стали, которые соединены с корпусом 6 узла для перфорации, например, резьбовым соединением.Since the site for perforation of the well contains charges for the formation of channels with an increased input cross section (diameter), for example a casing string, it becomes possible to further increase the impact on the formation in order to create main cracks, i.e. cracks with a greater length and opening due to the inclusion in the node for generating gases of additional tubular charges placed at both ends of the node for perforation of the well. When cumulative charges are triggered, initiation (ignition) of tubular charges of solid fuel surrounding the site for perforation occurs. The combustion products ignite additional tubular charges, which allows to increase the duration of the pressure pulse in the well and create cracks with an even greater length and opening (device in figure 4). Additional charges 16 are placed on the housing 17, made in the form of hollow cylinders of steel, which are connected to the housing 6 of the site for perforation, for example, a threaded connection.

Источники информацииSources of information

1. Патент США 5355802, 18.10.1994.1. US patent 5355802, 10/18/1994.

2. Патент США 5775426, 07.07.1998.2. US patent 5775426, 07/07/1998.

Claims (11)

1. Устройство для перфорации скважины и образования трещин в прискважинной зоне пласта, включающее узел для генерирования газов и узел для перфорации скважины с кумулятивными зарядами в виде гирлянды по длине устройства, включающей группу зарядов, по меньшей мере одну, обеспечивающую вскрытие прискважинной зоны каналами глубиной, не меньшей радиуса зоны кольматации скважины, и другую группу зарядов, по меньшей мере одну, предшествующую первой упомянутой группе зарядов или следующую за ней по длине устройства и обеспечивающую вскрытие прискважинной зоны каналами с поперечным их сечением, превышающим в 1,1-6 раз поперечное сечение каналов от зарядов первой группы, при этом устройство имеет средство инициирования его работы, а смежные кумулятивные заряды в каждой из групп зарядов и между группами зарядов смещены относительно друг друга в поперечном сечении устройства на одинаковый и/или разный угол в одном и/или разных направлениях отсчета угла.1. A device for perforating a well and forming cracks in the near-wellbore zone of the formation, including a site for generating gases and a site for perforating a well with cumulative charges in the form of a garland along the length of the device, including a group of charges, at least one that allows opening the near-wellbore zone with depth channels, not less than the radius of the zone of mudding of the well, and another group of charges, at least one preceding the first mentioned group of charges or following it along the length of the device and providing opening of the wellbore zone with channels with a cross section that is 1.1-6 times greater than the cross section of the channels from the charges of the first group, the device has a means of initiating its operation, and adjacent cumulative charges in each of the groups of charges and between groups of charges are displaced relative to each other in the cross section of the device at the same and / or different angle in the same and / or different directions of the reference angle. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел для генерирования газов выполнен в виде набора из трубчатых зарядов твердого топлива, размещенных последовательно один за другим с образованием осевого канала, при этом группы кумулятивных зарядов в виде гирлянды размещены в осевом канале трубчатых зарядов.2. The device according to p. 1, characterized in that the node for generating gases is made in the form of a set of tubular charges of solid fuel placed sequentially one after another with the formation of an axial channel, while groups of cumulative charges in the form of a garland are placed in the axial channel of tubular charges . 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что общая длина узла для генерирования газа в виде трубчатых зарядов твердого топлива равна общей длине гирлянды групп кумулятивных зарядов.3. The device according to p. 2, characterized in that the total length of the node for generating gas in the form of tubular charges of solid fuel is equal to the total length of the garland of groups of cumulative charges. 4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что общая длина узла для генерирования газа в виде трубчатых зарядов твердого топлива превышает общую длину гирлянды групп кумулятивных зарядов.4. The device according to p. 2, characterized in that the total length of the node for generating gas in the form of tubular charges of solid fuel exceeds the total length of the garland of groups of cumulative charges. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что гирлянда кумулятивных зарядов размещена симметрично относительно общей длины трубчатых зарядов твердого топлива.5. The device according to claim 4, characterized in that the garland of cumulative charges is placed symmetrically with respect to the total length of the tubular charges of solid fuel. 6. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что кумулятивные заряды узла для перфорации скважины размещены в цилиндрическом стальном корпусе, при этом трубчатые заряды твердого топлива размещены на этом корпусе.6. The device according to p. 2, characterized in that the cumulative charges of the site for perforation of the well are placed in a cylindrical steel casing, while the tubular charges of solid fuel are placed on this casing. 7. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что средство для инициирования работы устройства выполнено с возможностью первоначального инициирования работы узла для перфорации скважины и последующего инициирования от этого узла для генерирования газов.7. The device according to p. 2, characterized in that the means for initiating the operation of the device is configured to initially initiate the operation of the site for perforation of the well and subsequent initiation from this site to generate gases. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пары из разных групп зарядов содержат по одинаковому числу зарядов в каждой из групп, например по 6 зарядов, и образуют секции, в которых все смежные кумулятивные заряды смещены относительно друг друга в поперечном сечении устройства на одинаковый угол, например на 60°, при этом секции выполнены с возможностью поворота относительно друг друга, например, на 30° и фиксации их в этом положении.8. The device according to claim 1, characterized in that the pairs from different charge groups contain the same number of charges in each group, for example 6 charges, and form sections in which all adjacent cumulative charges are displaced relative to each other in the cross section of the device at the same angle, for example 60 °, while the sections are made with the possibility of rotation relative to each other, for example, 30 ° and fixing them in this position. 9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что при множестве секций последние выполнены и размещены в устройстве с возможностью равномерного чередования по длине этого устройства зарядов разных групп.9. The device according to claim 8, characterized in that, with a plurality of sections, the latter are made and placed in the device with the possibility of uniform alternation of charges of different groups along the length of this device. 10. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что соседние секции связаны между собой соединительным узлом, содержащим стержень с отверстиями и элементами крепления к каркасу одной секции и втулку с отверстиями и элементами крепления к каркасу соседней секции, при этом стержень помещен во втулке и соединен с ней с помощью шплинта, пропущенного через отверстия стержня и втулки, оси которых смещены на заданный угол.10. The device according to p. 8, characterized in that the adjacent sections are interconnected by a connecting node containing a rod with holes and fasteners to the frame of one section and a sleeve with holes and fasteners to the frame of the next section, the rod is placed in the sleeve and connected to it by means of a cotter pin passed through the holes of the rod and the sleeve, the axes of which are offset by a given angle. 11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел для генерирования газов размещен за узлом для перфорации скважины по длине устройства.11. The device according to p. 1, characterized in that the node for generating gases is placed behind the node for perforating the well along the length of the device.
RU2004105024/03A 2004-02-24 2004-02-24 Device for perforation of well and forming cracks in well-adjacent bed area RU2242590C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105024/03A RU2242590C1 (en) 2004-02-24 2004-02-24 Device for perforation of well and forming cracks in well-adjacent bed area

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105024/03A RU2242590C1 (en) 2004-02-24 2004-02-24 Device for perforation of well and forming cracks in well-adjacent bed area

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2242590C1 true RU2242590C1 (en) 2004-12-20

Family

ID=34388798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004105024/03A RU2242590C1 (en) 2004-02-24 2004-02-24 Device for perforation of well and forming cracks in well-adjacent bed area

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2242590C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447267C2 (en) * 2010-01-11 2012-04-10 Сергей Владимирович Абатуров Jet perforator for performance of perforating operations in oil and gas wells
RU2473788C1 (en) * 2012-03-26 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of borehole perforation
RU2637267C1 (en) * 2016-10-14 2017-12-01 Общество с ограниченной ответственностью "Промперфоратор" Device for perforating wells and gas-dynamic action on formation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447267C2 (en) * 2010-01-11 2012-04-10 Сергей Владимирович Абатуров Jet perforator for performance of perforating operations in oil and gas wells
RU2473788C1 (en) * 2012-03-26 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of borehole perforation
RU2637267C1 (en) * 2016-10-14 2017-12-01 Общество с ограниченной ответственностью "Промперфоратор" Device for perforating wells and gas-dynamic action on formation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0925423B1 (en) Apparatus and method for perforating and stimulating a subterranean formation
RU2411353C2 (en) Procedure for firing perforation holes in underground formation
US6158511A (en) Apparatus and method for perforating and stimulating a subterranean formation
US7861785B2 (en) Downhole perforation tool and method of subsurface fracturing
US7228906B2 (en) Propellant ignition assembly and process
CA2544818A1 (en) Method and apparatus for perforating a casing and producing hydrocarbons
WO2016046521A1 (en) Perforating gun assembly and method of use in hydraulic fracturing applications
NO335560B1 (en) Perforation gun assembly and method for increasing perforation depth
US10597987B2 (en) System and method for perforating a formation
US6732799B2 (en) Apparatus for stimulating oil extraction by increasing oil well permeability using specialized explosive detonating cord
RU2242590C1 (en) Device for perforation of well and forming cracks in well-adjacent bed area
RU51397U1 (en) DEVICE FOR SECONDARY OPENING WITH SIMULTANEOUS GAS-DYNAMIC PROCESSING OF THE FORM
WO2020188586A1 (en) High energy fracking device for focused shock wave generation for oil and gas recovery applications
RU2179235C1 (en) Device for combined well perforation and formation fracturing
CN213627539U (en) Oil gas well perforation pore channel fracturing cleaning production increasing device
RU2282026C1 (en) Thermogaschemical well stimulation method with the use of coiled tubing
RU44740U1 (en) DEVICE FOR OPENING AND PROCESSING THE BOREHING HOLE ZONE
RU2261990C2 (en) Method for applying thermogas-dynamic action to bed and solid fuel charge for above method implementation
RU2245440C2 (en) Method for perforation and treatment of well-adjacent bed zone and device for realization of said method (variants)
RU2075593C1 (en) Device for exposing and treatment of bottom face zone of well
RU2728025C1 (en) Gas-dynamic treatment method of formation
CA2325120A1 (en) Method and apparatus for perforating and stimulating oil wells
US20240247574A1 (en) Pulse Pressure Fracking
RU2131512C1 (en) Device for treatment of bottom-hole formation zone of oil wells
RU2187633C1 (en) Method of gas-hydraulic stimulation of formation