RU2330951C1 - Устройство для обработки призабойной зоны скважины и способ обработки призабойной зоны скважины - Google Patents
Устройство для обработки призабойной зоны скважины и способ обработки призабойной зоны скважины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2330951C1 RU2330951C1 RU2006136132/03A RU2006136132A RU2330951C1 RU 2330951 C1 RU2330951 C1 RU 2330951C1 RU 2006136132/03 A RU2006136132/03 A RU 2006136132/03A RU 2006136132 A RU2006136132 A RU 2006136132A RU 2330951 C1 RU2330951 C1 RU 2330951C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- air chamber
- chamber
- well
- treatment
- Prior art date
Links
Landscapes
- Catching Or Destruction (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения эффективности обработки призабойной зоны скважины. Устройство для обработки призабойной зоны скважины содержит воздушную камеру длиной 20-50 м с атмосферным давлением и приемную перфорированную металлическую камеру с размещенной в ней твердой газогенерирующей композицией - ТГК, состоящей из двух частей, где первая часть, обращенная к воздушной камере, выполнена из сгораемой высокопрочной с малогазовым выделением композиции - СВК, вторая часть ТГК - из термогенерирующей композиции, указанная приемная камера снабжена на ее верхнем торце разрушаемой тарированной диафрагмой и соединена муфтой, выполненной с отверстиями, с дополнительной приемной камерой, в которой размещена СВК, воспламенитель и тарированная полимерная диафрагма, соединенной муфтой с дополнительной воздушной камерой, выполненной длиной 1,5-2,5 м, СВК выполнена из смеси состава, мас.%: перхлорат аммония 35-40, эпоксидный компаунд - смесь смолы ЭД-20, пластификатор ЭДОС и отвердитель АФ-2М 65-60, а термогенерирующая композиция выполнена из смеси состава, мас.%: нитрат аммония 35,0-38,0, перманганат калия 1,0-2,8, азотно-кислый барий 14,0-14,5, термит железоалюминиевый 30,0-31,5, алюминий АСД-1 1,0-1,5, эпоксидная смола ЭД-20 12,4-13,0, пластификатор ЭДОС 0,5-0,7, отвердитель АФ-2 1,8-2,3. Способ обработки призабойной зоны скважины включает доставку в забой на кабель-тросе указанного выше устройства, установку его муфты с отверстиями напротив обрабатываемого пласта, раскрытие воздушной камеры путем срабатывания тарированной диафрагмы от послойного сгорания ТГК с образованием газов, нагретых до высоких температур при повышенном давлении в интервале обработки, вынос загрязнений из призабойной зоны пласта, технологическую выдержку, обеспечивающую прогрев породы, раскрытие дополнительной воздушной камеры путем последовательного срабатывания размещенных в дополнительной приемной камере воспламенителя, СВК и разрушаемой тарированной диафрагмы, причем срабатывание воспламенителя выполняют от электрического импульса. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения эффективности обработки призабойной зоны скважины.
Известно устройство для вскрытия и обработки призабойной зоны скважины, включающее корпусной кумулятивный перфоратор с головкой. Корпус имеет загерметизированные боковые отверстия. Устройство имеет также кумулятивные заряды, наконечник перфоратора и дополнительный герметичный корпус в виде воздушной камеры с атмосферным давлением, размещенный между корпусом и головкой перфоратора. Между корпусом и наконечником перфоратора размещен второй дополнительный герметичный корпус - воздушная камера с атмосферным давлением (патент РФ № 2114984, кл. Е21В 43/117, 1998 г.).
Недостатками известного устройства являются невысокая эффективность очистки призабойной зоны от загрязнений и опасность, связанная с использованием в устройстве взрывчатых веществ.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для обработки призабойной зоны скважины, включающее воздушную камеру с атмосферным давлением, диафрагму и приемную камеру, в полости которой размещена сгораемая твердая газогенерирующая композиция, состоящая из двух частей. Первая часть, обращенная к воздушной камере, выполнена из сгораемой высокопрочной и с малогазовым выделением композиции. Вторая часть снаряжена материалом из газогенерирующей при сгорании композиции, на участке расположения которой по боковой поверхности корпуса приемной камеры выполнены предварительно загерметизированные отверстия (патент РФ № 2075597, кл. Е21В 43/25, 1997 г. - прототип).
Недостатком работы устройства является трудность выноса в процессе имплозии закупоривающих поры пласта отложений парафина, смол и асфальтенов, имеющих высокую вязкость и адгезию к поверхности пор породы, что приводит к недостаточному очищению пор пласта в призабойной зоне от загрязнений.
Известен способ обработки призабойной зоны скважины, включающий доставку в забой на кабель-тросе устройства, состоящего из воздушной камеры, заканчивающейся приемной камерой с расположенной в ней твердой композицией, сгорание композиции в приемной камере и образование нагретых газообразных продуктов при повышенном давлении в интервале обработки, технологическую выдержку для более глубокого реагирования газов с породой, раскрытие воздушной камеры путем срабатывания установленной на ее дне сгораемой диафрагмы с воспламенителем и вынос загрязнений из призабойной зоны пласта, причем срабатывание воспламенителя сгораемой диафрагмы воздушной камеры выполняют от электрического импульса, подаваемого с устья скважины по кабель-тросу (патент РФ № 2173775, кл. Е21В 43/27, 2001 г. - прототип).
Недостатком известного способа является невысокая эффективность обработки призабойной зоны пласта ввиду незначительного выделения химических агентов и малого проникновения нагретой рабочей жидкости (кислоты) в обрабатываемый пласт.
Изобретением решается задача повышения эффективности технологии обработки призабойной зоны пласта путем эффективного прогрева продуктивного пласта с последующим выносом загрязнений из призабойной зоны пласта и создания дополнительной сети трещин.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для обработки призабойной зоны скважины, включающем воздушную камеру с атмосферным давлением и приемную перфорированную металлическую камеру с размещенной в ней твердой газогенерирующей композицией - ТГК, состоящей из двух частей, где первая часть, обращенная к воздушной камере, выполнена из сгораемой высокопрочной с малогазовым выделением композиции - СВК, указанная воздушная камера выполнена длиной 20-50 м, вторая часть ТГК выполнена из термогенерирующей композиции, указанная приемная камера снабжена на ее верхнем торце разрушаемой тарированной диафрагмой и соединена муфтой, имеющей отверстия, с дополнительной приемной камерой, в которой размещены СВК, воспламенитель и тарированная полимерная диафрагма, соединенная муфтой с дополнительной воздушной камерой, выполненной длиной 1,5-2,5 м, СВК выполнена из смеси состава, мас.%:
Перхлорат аммония (ТУ 6-09-3876-75) | 35-40 |
Эпоксидный компаунд (смесь смолы ЭД- | 20 |
(ГОСТ 10587), пластификатора ЭДОС | |
(ТУ 2493-003-13004749-93)и отвердителя АФ-2М | |
(ТУ 38.302-16-378-90) | 60-65, |
а термогенерирующая композиция выполнена из смеси состава, масс.%:
Нитрат аммония (ГОСТ 2-85) | 35,0-38,0 |
Перманганат калия (ГОСТ 20490-75) | 1,0-2,8 |
Азотно-кислый барий (ГОСТ 3771-65) | 14,0-14,5 |
Термит железоалюминиевый (ТУМТ-144-62) | 30,0-31,5 |
Алюминий АСД-1 (ГОСТ 6058-73) | 1,0-1,5 |
Эпоксидная смола ЭД-20 (ГОСТ 10587-84) | 12,4-13,0 |
Пластификатор ЭДОС (ТУ 2493-003-13004749-93) | 0,5-0,7 |
Отвердитель АФ-2 (ТУ 38.30368-88) | 1,8-2,3, |
Для достижения технического результата способ обработки призабойной зоны скважины включает доставку в забой на кабель-тросе указанного устройства, установку его муфты с отверстиями напротив обрабатываемого пласта, раскрытие воздушной камеры путем срабатывания тарированной диафрагмы от послойного сгорания ТГК с образованием газов, нагретых до высоких температур при повышенном давлении в интервале обработки, вынос загрязнений из призабойной зоны пласта, технологическую выдержку, обеспечивающую прогрев породы, раскрытие дополнительной воздушной камеры путем последовательного срабатывания размещенных в дополнительной приемной камере: воспламенителя, СВК и разрушаемой тарированной диафрагмы, причем срабатывание воспламенителя выполняют от электрического импульса.
Устройство смоделировано и разработано на прикладном программном средстве «Моделирование процесса горения твердого топлива» и выполнено по гранту Президента РФ № 2156.2004.8. Стендовые испытания подтвердили работоспособность устройства.
При работе нефтедобывающих скважин происходит постепенное снижение продуктивности за счет кольматации призабойной зоны. Предложенный способ и устройство позволяют решать задачу эффективной очистки призабойной зоны от кольматирующих элементов и, тем самым, увеличения продуктивности скважины.
На чертеже представлено предлагаемое устройство.
Устройство включает подсоединенную к кабельной головке 1 воздушную камеру 2, соединенную через муфту 3 с приемной камерой 4 из металлического материала с перфорационными отверстиями 5 и с герметизирующим слоем 6, на дне которой расположена твердая термогенерирующая композиция 7 и высокопрочная сгораемая композиция 8 с разрушаемой диафрагмой 9, муфту с отверстиями 10, подсоединенную к дополнительной приемной камере 11, где располагается высокопрочная сгораемая композиция 12 и разрушаемая тарированная диафрагма 13, соединенную через муфту 14 с дополнительной воздушной камерой 15. Срабатывание устройства осуществляется с устья скважины через соединительные провода 16, посредством инициирования узлов воспламенения 17 и 18 соответственно термогенерирующей композиции 7 и высокопрочной сгораемой композиции 12.
Устройство работает следующим образом.
Устройство спускают на кабель-тросе (не показан), подсоединенном к кабельной головке 1 на забой скважины, и устанавливают соединительную муфту, имеющую отверстия 10, напротив обрабатываемого пласта. С устья скважины через кабель-трос подают электрический импульс на узел воспламенения 17 твердой термогенерирующей композиции 7. После воспламенения и послойного горения термогенерирующей композиции выделяются газообразные продукты с высокой температурой, которые в конечном итоге образуют рабочую среду (смесь, состоящую из газов и скважинной жидкости). Газы создают в области интервала обработки повышенное давление и задавливают рабочую среду в поры и трещины призабойной зоны, расплавляя и растворяя находящееся в них загрязнения, тем самым увеличивая пористость и проницаемость призабойной зоны. Термогенерирующая композиция 7 в конце сгорания воспламеняет сгораемую высокопрочную с малогазовым выделением композицию 8. Догорание высокопрочной с малогазовым выделением композиции и срабатывание разрушаемой тарированной диафрагмы 9 (рассчитано на давление срабатывания 10 МПа) приводит к раскрытию воздушной камеры 2 длиной 20-50 м. Данный диапазон длины воздушной камеры является оптимальным для обеспечения значения максимального снижения давления до 7-10 МПа в забое при диаметре камеры 0,076 м, давлении разрушения мембраны 30 МПа и плотности рабочего агента 1000 кг/м3 (согласно Попову А.А. Имплозия в процессах нефтедобычи. - М.: Недра. - 1996. С.94 и стендовым испытаниям устройства). После раскрытия воздушной камеры 2 за счет резкого снижения давления на забое в нее устремляется поток скважинной жидкости с загрязнениями и кольматирующими элементами, обеспечивая тем самым более полную очистку призабойной зоны скважины. После технологической выдержки, обеспечивающей прогрев породы, без перемещения устройства, через кабель-трос подают электрический импульс на узел воспламенения 18 сгораемой высокопрочной с малогазовым выделением композиции 12 в дополнительной приемной камере 11. Воспламенение и послойное сгорание высокопрочной сгораемой композиции 12 приводит к разрушению тарированной диафрагмы 13 (рассчитана на давление срабатывания 10 МПа) и срабатыванию дополнительной воздушной камеры 15 длиной 1,5-2,5 м. Данный диапазон длины дополнительной воздушной камеры является оптимальным для обеспечения значения максимального повышения давления до 160-180 МПа на рабочую среду за счет гидравлического удара при диаметре камеры 0,076 м, давлении разрушения тарированной диафрагмы 30 МПа и плотности рабочего агента 1000 кг/м3 (согласно Попову А.А. Имплозия в процессах нефтедобычи. - М.: Недра. - 1996. С.94 и стендовым испытаниям устройства). Далее за счет гидравлического удара в породе происходит расширение естественных и образование новых остаточных искусственных трещин. Устройство извлекают из скважины.
Примеры конкретного осуществления
Пример 1. Выполняют обработку призабойной зоны нефтедобывающей скважины глубиной 1700 м с нефтяным пластом в терригенном коллекторе. Используют устройство, представленное на чертеже. Выполняют доставку в забой на кабель-тросе устройства и установку его соединительной муфты, имеющей отверстия, напротив обрабатываемого пласта, раскрытие воздушной камеры путем срабатывания тарированной диафрагмы от послойного сгорания ТГК с образованием газов, нагретых до высоких температур при повышенном давлении в интервале обработки, вынос загрязнений из призабойной зоны пласта. Далее, после технологической выдержки, обеспечивающей прогрев пласта, выполняют срабатывание тарированной полимерной диафрагмы, раскрывающее дополнительную воздушную камеру, что обеспечивает расширение естественных и образование новых остаточных искусственных трещин.
В качестве характеристик длин и диаметров воздушных камер в устройстве используют:
- воздушную камеру: длина равна 20 м и диаметр - 0,076 м, что обеспечивает резкое снижение давления до 10 МПа на забое при давлении разрыва диафрагмы 30 МПа и плотности рабочего агента 1000 кг/м3;
- дополнительную воздушную камеру: длина равна 1,5 м и диаметр - 0,089 м, что обеспечивает максимальное давление 180 МПа на рабочую среду за счет гидравлического удара при давлении разрыва дафрагмы 30 МПа и плотности рабочего агента 1000 кг/м3.
В качестве термогенерирующей композиции используют смесь состава, мас.%:
Нитрат аммония | 38,0 |
Перманганат калия | 1,0 |
Азотно-кислый барий | 14,0 |
Термит железоалюминиевый | 30,0 |
Алюминий АСД-1 | 1,0 |
Эпоксидная смола ЭД-20 | 13,0 |
Пластификатор ЭДОС | 0,7 |
Отвердитель АФ-2 | 2,3 |
В качестве сгораемой высокопрочной с малогазовым выделением композиции - СВК используют смесь состава, мас.%:
Перхлорат аммония | 35 |
Эпоксидный компаунд (смесь смолы ЭД-20, | |
пластификатора ЭДОС и отвердителя АФ-2М) | 65 |
Пример 2. Выполняют, как пример 1.
В качестве характеристик длин и диаметров воздушных камер в устройстве используют:
- воздушную камеру: длина равна 50 м и диаметр - 0,076 м, что обеспечивает снижение давления до 70 МПа на забое (увеличение длины воздушной камеры способствует более полной очистки от загрязнений призабойной зоны пласта);
- дополнительную воздушную камеру: длина равна 2,5 м и диаметр - 0,089 мм, что обеспечивает давление 160 МПа.
В качестве термогенерирующей композиции используют смесь состава, мас.%:
Нитрат аммония | 35,0 |
Перманганат калия | 2,8 |
Азотно-кислый барий | 14,5 |
Термит железоалюминиевый | 31,5 |
Алюминий АСД-1 | 1,5 |
Эпоксидная смола ЭД-20 | 12,4 |
Пластификатор ЭДОС | 0,5 |
Отвердитель АФ-2 | 1,8 |
В качестве высокопрочной сгораемой композиции используют смесь состава, мас.%:
Перхлорат аммония | 40 |
Эпоксидный компаунд (смесь смолы ЭД-20, | |
пластификатора ЭДОС и отвердителя АФ-2М) | 60 |
В результате проницаемость призабойной зоны пласта, сложенного из терригенной породы, увеличивается, а дебит скважин возрастает. Применение технического решения позволит повысить продуктивность скважин.
Claims (2)
1. Устройство для обработки призабойной зоны скважины, включающее воздушную камеру с атмосферным давлением и приемную перфорированную металлическую камеру с размещенной в ней твердой газогенерирующей композицией - ТГК, состоящей из двух частей, где первая часть, обращенная к воздушной камере, выполнена из сгораемой высокопрочной с малогазовым выделением композиции - СВК, отличающееся тем, что указанная воздушная камера выполнена длиной 20-50 м, вторая часть ТГК выполнена из термогенерирующей композиции, указанная приемная камера снабжена на ее верхнем торце разрушаемой тарированной диафрагмой и соединена муфтой, выполненной с отверстиями, с дополнительной приемной камерой, в которой размещены СВК, воспламенитель и тарированная полимерная диафрагма, соединенной муфтой с дополнительной воздушной камерой, выполненной длиной 1,5-2,5 м, СВК выполнена из смеси состава, мас.%:
а термогенерирующая композиция выполнена из смеси состава, мас.%:
2. Способ обработки призабойной зоны скважины, включающий доставку в забой на кабель-тросе устройства по п.1, установку его муфты с отверстиями напротив обрабатываемого пласта, раскрытие воздушной камеры путем срабатывания тарированной диафрагмы от послойного сгорания ТГК с образованием газов, нагретых до высоких температур при повышенном давлении в интервале обработки, вынос загрязнений из призабойной зоны пласта, технологическую выдержку, обеспечивающую прогрев породы, раскрытие дополнительной воздушной камеры путем последовательного срабатывания размещенных в дополнительной приемной камере воспламенителя, СВК и разрушаемой тарированной диафрагмы, причем срабатывание воспламенителя выполняют от электрического импульса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006136132/03A RU2330951C1 (ru) | 2006-10-12 | 2006-10-12 | Устройство для обработки призабойной зоны скважины и способ обработки призабойной зоны скважины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006136132/03A RU2330951C1 (ru) | 2006-10-12 | 2006-10-12 | Устройство для обработки призабойной зоны скважины и способ обработки призабойной зоны скважины |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006136132A RU2006136132A (ru) | 2008-04-20 |
RU2330951C1 true RU2330951C1 (ru) | 2008-08-10 |
Family
ID=39453721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006136132/03A RU2330951C1 (ru) | 2006-10-12 | 2006-10-12 | Устройство для обработки призабойной зоны скважины и способ обработки призабойной зоны скважины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2330951C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2487237C1 (ru) * | 2012-03-20 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Устройство для обработки призабойной зоны скважины и способ обработки призабойной зоны скважины |
RU2569389C1 (ru) * | 2014-12-19 | 2015-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Спецхимпродукт" | Способ разрыва пласта и устройство для осуществления способа |
-
2006
- 2006-10-12 RU RU2006136132/03A patent/RU2330951C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2487237C1 (ru) * | 2012-03-20 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Устройство для обработки призабойной зоны скважины и способ обработки призабойной зоны скважины |
RU2569389C1 (ru) * | 2014-12-19 | 2015-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Спецхимпродукт" | Способ разрыва пласта и устройство для осуществления способа |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006136132A (ru) | 2008-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9080432B2 (en) | Energetic material applications in shaped charges for perforation operations | |
AU2006304464B2 (en) | System and method for performing multiple downhole operations | |
US7487827B2 (en) | Propellant cartridge with restrictor plugs for fracturing wells | |
US20130087061A1 (en) | Dissolvable material application in perforating | |
RU2329374C2 (ru) | Устройство для обработки призабойной зоны скважины и способ обработки призабойной зоны скважины | |
US20190153845A1 (en) | System and method of delivering stimulation treatment by means of gas generation | |
RU2330951C1 (ru) | Устройство для обработки призабойной зоны скважины и способ обработки призабойной зоны скважины | |
RU140599U1 (ru) | Устройство для обработки призабойной зоны скважины | |
RU2282021C2 (ru) | Способ обработки призабойной зоны скважины | |
RU2221141C1 (ru) | Способ обработки призабойной зоны пласта | |
RU2334873C2 (ru) | Способ обработки призабойной зоны пласта скважины и погружной генератор импульсов давления для его осуществления | |
RU2487237C1 (ru) | Устройство для обработки призабойной зоны скважины и способ обработки призабойной зоны скважины | |
RU2178065C1 (ru) | Способ перфорации и обработки призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления | |
RU2394983C2 (ru) | Способ обработки призабойной зоны пласта скважины | |
RU2162514C1 (ru) | Способ перфорации и обработки призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления | |
RU2282026C1 (ru) | Термогазохимический способ стимуляции скважин с использованием колтюбинговой трубы | |
RU2291290C1 (ru) | Газогенератор для повышения дебита нефтяных и газовых скважин и способ его использования | |
RU2138623C1 (ru) | Способ заканчивания скважины | |
RU2173775C1 (ru) | Способ обработки призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления | |
RU131073U1 (ru) | Устройство для перфорации скважин и газодинамического воздействия на пласт (варианты) | |
RU2330157C2 (ru) | Способ обработки призабойной зоны скважины | |
RU2240425C2 (ru) | Устройство для термобарохимической обработки призабойной зоны скважины | |
RU2245440C2 (ru) | Способ перфорации и обработки прискважинной зоны пласта и устройство для его осуществления (варианты) | |
RU2147335C1 (ru) | Способ заканчивания скважины | |
RU2288357C1 (ru) | Способ химической обработки нефтяных и газовых скважин и устройство для его осуществления |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101013 |