RU2436938C2 - Procedure for orientation of cumulative perforator in well and device for its implementation - Google Patents
Procedure for orientation of cumulative perforator in well and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2436938C2 RU2436938C2 RU2010100783/03A RU2010100783A RU2436938C2 RU 2436938 C2 RU2436938 C2 RU 2436938C2 RU 2010100783/03 A RU2010100783/03 A RU 2010100783/03A RU 2010100783 A RU2010100783 A RU 2010100783A RU 2436938 C2 RU2436938 C2 RU 2436938C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- perforator
- well
- orientator
- cumulative
- orientation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к кумулятивным перфораторам для придания заданного положения в скважине.The invention relates to the oil and gas industry, namely to cumulative perforators to give a given position in the well.
Известен способ транспортировки и ориентации кумулятивных зарядов, расположенных в зарядных трубках, /RU 228150 С2, МПК7 Е21В 43/119, Е21В 43/117, Е21В 47/00, Е21В 47/02, опубл. 10.12.2004/, при котором осуществляют эксцентрическое утяжеление одного или нескольких компонентов колонны корпусного перфоратора для ориентации кумулятивных зарядов в заданном направлении и транспортируют один или нескольких компонентов колонны перфоратора в скважине на инструментальной колонне, при этом между одним или несколькими компонентами колонны корпусного перфоратора и инструментальной колонной размещают переходник, имеющий колеса для облегчения транспортировки одного или нескольких компонентов колонны корпусного перфоратора в скважине и поворотный кожух для обеспечения возможности поворота одного или нескольких компонентов колонны корпусного перфоратора независимо от инструментальной колонны.A known method of transportation and orientation of the cumulative charges located in the charging tubes, / RU 228150 C2, IPC 7 ЕВВ 43/119, Е21В 43/117, ЕВВ 47/00, Е21В 47/02, publ. 12/10/2004 /, in which an eccentric weighting of one or more components of the casing punch column is carried out to orient the cumulative charges in a given direction and one or more components of the casing punch column are transported in the well on the tool string, while between one or more components of the casing punch column and tool the column is placed adapter having wheels to facilitate the transportation of one or more components of the column of the casing punch pa in the wellbore and the rotary casing for rotatably one or more components of the column perforator housing regardless of the tool string.
Известен ориентированный стреляющий перфоратор (варианты), содержащий один или большее число кумулятивных зарядов, имеющих оболочку, корпус заряда и зарядную трубку /RU 2241823 С2, МПК7 Е21В 43/119, Е21В 43/117, Е21В 47/00, Е21В 47/02, опубл. 10.12.2004/. При этом одна или более составных частей перфоратора эксцентрично утяжелены, а у других одной или более составных частей эксцентрично удален или добавлен материал.Known oriented firing punch (options) containing one or more cumulative charges having a shell, a charge housing and a charging tube / RU 2241823 C2, IPC 7 Е21В 43/119, Е21В 43/117, Е21В 47/00, Е21В 47/02 publ. December 10, 2004 /. In this case, one or more component parts of the perforator are eccentrically weighted, and the material of the other one or more component parts is eccentrically removed.
К причине, снижающей привлекательность и эффективность указанных изобретений /RU 2241823 С2, RU 228150 С2/ можно отнести сложность способов ориентирования перфоратора, которая заключается в следующем:The reason that reduces the attractiveness and effectiveness of these inventions / RU 2241823 C2, RU 228150 C2 / can be attributed to the complexity of the methods of orienting the hammer, which is as follows:
Транспортировку перфораторов с зарядами в требуемый интервал и их ориентацию в скважине производят на насосно-компрессорных трубах (рабочая колонна штанг, инструментальная колонна) с использованием вертлюга для поворота, что ведет к значительным материально-техническим затратам.Transportation of perforators with charges in the required interval and their orientation in the well is carried out on tubing (working rod string, tool string) using a swivel to rotate, which leads to significant material and technical costs.
Эксцентричное удаление материала из компонентов перфорационной системы (заряд, корпус, зарядная трубка) и добавление материала - мероприятие не удобное и затратное для серийного производства перфораторов. Более того, изменение эксцентриситета путем удаления части материала из какой-либо составной части перфоратора может привести к изменению его надежности и снизить прочность конструкции.The eccentric removal of material from the components of the perforation system (charge, case, charging tube) and the addition of material is not convenient and costly for mass production of perforators. Moreover, a change in the eccentricity by removing part of the material from any component part of the perforator can lead to a change in its reliability and reduce the structural strength.
При расположении грузов снаружи корпуса перфоратора требуется применение эксцентрично утяжеленной поворотной зарядной трубки для поворота зарядов внутри корпуса перфоратора, что так же усложняет конструкцию и при использовании перфоратора с выемками на корпусе, под прожигаемые кумулятивными зарядами отверстия, снизится точность попадания прожигающей струи кумулятивного заряда в выемку на корпусе, что может привести к прихватыванию перфоратора к обсадной колонне. Наибольшую точность совпадения выемок на корпусе перфоратора с направлением зарядов обеспечивает перфоратор со стационарной зарядной трубкой. При варианте применения перфоратора со стационарной зарядной трубкой требуется окружить часть кумулятивных зарядов ориентирующими грузами, что является также затратным и неудобным способом, так как после отстрела перфоратора зарядную трубку с ориентирующими грузами повторно использовать невозможно, следовательно, изготовление такой трубки предназначено для одноразового применения.When placing goods outside the perforator case, an eccentrically weighted rotary charging tube is required to rotate the charges inside the perforator case, which also complicates the design and when using a perforator with recesses on the case, under the holes burned by cumulative charges, the accuracy of the burning jet of the cumulative charge in the recess will decrease casing, which can lead to grabbing the perforator to the casing. The highest accuracy of the coincidence of the recesses on the puncher body with the direction of charges is provided by a puncher with a stationary charging tube. In the case of the use of a puncher with a stationary charging tube, it is required to surround part of the cumulative charges with orienting weights, which is also a costly and inconvenient method, since after shooting a puncher, the charging tube with orienting weights cannot be reused, therefore, the manufacture of such a tube is intended for single use.
Известен отклонитель-ориентатор, включающий корпус с клиновой поверхностью в виде желоба и фиксатор для крепления и установки отклонителя на требуемой отметке ствола скважины /RU 2167251 С1, МПК7 Е21В 7/08, опубл. 20.05.2001/. Отклонитель выполнен эксцентричным со смещением центра тяжести относительно собственной оси за счет эксцентричности отдельных составляющих и их элементов или за счет уменьшения или увеличения площади поперечного или продольного сечения, а также за счет разницы удельного веса композиционных материалов, устанавливаемых и располагаемых в зависимости от требуемого азимута ориентирования. Отклонитель бросают в скважину, предварительно рассчитав направление ориентации.Known diverter-orientator, comprising a housing with a wedge-shaped surface in the form of a chute and a latch for attaching and installing the diverter at the desired elevation of the wellbore / RU 2167251 C1, IPC 7
Известен комплекс для ориентированной щелевой перфорации обсаженных скважин /RU 39165 U1, МПК7 Е21В 43/114, опубл. 22.07.2004/. Комплекс включает устройство для щелевой перфорации, устройство для азимутального ориентирования режущего диска перфоратора в скважине, выполненного в виде посадочного узла, присоединенного нижним концом к устройству для щелевой перфорации, а верхним концом - к колонне насосно-компрессорных или буровых труб, и скважинный инклинометрический прибор, опущенный на геофизическом кабеле с возможностью ориентирования его относительно оси комплекса в посадочном узле строго определенным образом.A known complex for oriented slotted perforation of cased wells / RU 39165 U1, IPC 7 ЕВВ 43/114, publ. July 22, 2004 /. The complex includes a device for crevice perforation, a device for azimuthal orientation of a perforator cutting disc in a well, made in the form of a landing unit, attached with a lower end to a device for crevice perforation, and a top end to a string of tubing or drill pipe, and a downhole inclinometer device, lowered on a geophysical cable with the possibility of orienting it relative to the axis of the complex in the landing site in a strictly defined way.
К причинам, препятствующим эффективному достижению технического результата известным комплексом, относятся: сложность метода ориентирования, осуществление спуска насосно-компрессорных или буровых труб и их вращение для принятия заданного положения.The reasons that impede the effective achievement of the technical result by the well-known complex include: the complexity of the orientation method, the descent of the tubing or drill pipe and their rotation to take a given position.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка способа и ориентирующего устройства с возможностью многократного использования, позволяющего с минимальными затратами времени и средств по сравнению с известными методами ориентирования (ориентирование на насосно-компрессорных трубах или еще более дорогостоящий способ - на колтюбинге) произвести ориентирование кумулятивного перфоратора в скважине, придав ему требуемое положение.The task to which the claimed technical solution is directed is to develop a method and an orienting device with the possibility of repeated use, which allows, with minimal time and money, compared with the known methods of orientation (orientation on tubing or an even more expensive method - on coiled tubing) to orient the cumulative perforator in the well, giving it the desired position.
При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении эффективности обеспечения требуемого положения кумулятивного перфоратора в скважине (ориентирования) при проведении прострелочно-взрывных работ за счет автоматического ориентирования перфоратора при транспортировке на кабеле, а также в сокращении затрат времени и средств на его ориентирование.In the implementation of the invention, the task is solved by achieving a technical result, which consists in increasing the efficiency of ensuring the required position of the cumulative perforator in the well (orientation) during shooting and blasting operations due to the automatic orientation of the perforator during transportation on the cable, as well as reducing time costs and funds for its orientation.
Указанный технический результат по объекту - способ достигается тем, что в способе проведения прострелочно-взрывных работ в скважинах, включающем транспортировку на кабеле в требуемый интервал скважины кумулятивного перфоратора, его ориентирование, последующее срабатывание кумулятивных зарядов перфоратора и образование в обсадной колонне и горной породе сориентированных в требуемом положении каналов для притока флюида, особенностью является то, что перед транспортировкой в требуемый интервал к перфоратору для обеспечения требуемого положения в скважине присоединяют гравитационный ориентатор, выполненный со смещением центра тяжести, при этом фиксируют положение гравитационного ориентатора относительно перфоратора и зарядов, посредством гравитационного ориентатора и кабеля осуществляют ориентацию в скважине перфоратора перед его срабатыванием.The specified technical result for the object - the method is achieved by the fact that in the method of perforating blasting in wells, which includes transporting a cumulative perforator on the cable to the required interval of the well, orienting it, then triggering the cumulative charges of the perforator and forming oriented in the casing and rock the required position of the channels for fluid flow, a feature is that before transportation at the required interval to the perforator to ensure the required provision of a borehole gravity attached tracker configured with an offset center of gravity, with a gravitational orientator fixed position relative to the punch and charge by gravity and the cable carried orientator orientation downhole perforator before tripping.
Указанный технический результат по объекту - устройство достигается тем, что в кумулятивном перфораторе, содержащем несущую конструкцию с кумулятивными зарядами, спускаемом на кабеле в скважину, особенностью является то, что он дополнительно содержит тело ориентатора, которое выполнено со смещением центра тяжести и прикреплено к перфоратору с возможностью фиксации положения гравитационного ориентатора относительно перфоратора и зарядов.The specified technical result for the object - the device is achieved by the fact that in the cumulative perforator containing the supporting structure with cumulative charges, lowered on the cable into the well, the peculiarity is that it additionally contains the body of the orientator, which is made with a center of gravity and is attached to the perforator with the ability to fix the position of the gravitational orientator relative to the punch and charges.
Так как наклонно-направленная скважина в каждом интервале имеет свой угол и направление наклона, которые измерены и известны, то гравитационный ориентратор до спуска в скважину присоединяется к кумулятивному перфоратору таким образом, чтобы гравитационный ориентатор в конце спуска под действием гравитационных сил развернул и установил в требуемое положение спускаемый на кабеле кумулятивный перфоратор.Since the directional well in each interval has its own angle and direction of inclination, which are measured and known, the gravity orientator prior to descent into the well is connected to the cumulative perforator in such a way that the gravity orientator at the end of the descent, under the influence of gravitational forces, unfolds and sets to the required Cumulative hammer drill positioned on the cable.
На фиг.1 изображен кумулятивный перфоратор с ориентатором, на фиг.2 - перфоратор с ориентатором, спущенный в скважину.In Fig.1 shows a cumulative perforator with an orientator, in Fig.2 - a perforator with an orientator, lowered into the well.
Кумулятивный перфоратор содержит корпус 1, в котором расположены стационарная по отношению к корпусу зарядная трубка 2 и кумулятивные заряды 3, и ориентатор 4 со смещенным центром тяжести относительно оси перфоратора.The cumulative perforator comprises a
Как один из вариантов присоединения гравитационного ориентатора 4 к перфоратору возможно использование фиксирующего переходника 5, который их соединяет и фиксирует положение гравитационного ориентатора 4 относительно перфоратора и зарядов.As one of the options for connecting the
Гравитационный ориентатор 4 может быть прикреплен к верхней и/или нижней части спускаемого на кабеле 6 в скважину 7 перфоратора любым известным способом, например, при помощи резьбовых, штифтовых и шлицевых соединений, муфт, патрубков и переходников. Гравитационный ориентатор 4 является устройством многократного использования, так как не подвержен воздействию взрыва.The
Гравитационный ориентатор 4 предназначен для ориентирования, т.е. придания заданного положения спускаемым на геофизическом кабеле в наклонно-направленные скважины устройствам (например, кумулятивному перфоратору). В качестве гравитационного ориентатора 4 может быть использована, например, труба с насыпанным сыпучим или залитым жидким, или любым другим материалом, размещенным экцентрично в трубе, т.е. центр тяжести размещенного материала смещен относительно центра тяжести самой трубы.
Способ проведения прострелочно-взрывных работ в скважинах осуществляется следующим образом.The method of perforating blasting in wells is as follows.
К перфоратору на поверхности или у устья скважины прикрепляют гравитационный ориентатор 4, причем крепление к перфоратору производят таким образом, чтобы гравитационный ориентатор 4 в конце спуска под действием гравитационных сил развернул и установил в требуемое положение спускаемый на кабеле 6 кумулятивный перфоратор.A
На кабеле 6 осуществляют транспортировку в требуемый интервал скважины 7 кумулятивного перфоратора. В конце спуска под действием гравитационных сил ориентатор 4 посредством кабеля 6 разворачивает и устанавливает в требуемое положение спускаемый на кабеле 6 кумулятивный перфоратор.On the
Осуществляют инициирование для срабатывания кумулятивных зарядов перфоратора. При этом каналы для притока флюида в обсадной колонне и горной породе сориентированы в требуемом положении.Initiate to operate the cumulative charges of the punch. Moreover, the channels for fluid flow in the casing and rock are oriented in the required position.
Пример решения задачи ориентирования:An example of solving an orientation problem:
Заданное положение кумулятивных зарядов 3 может быть любым от 0° до 360°. Например, кумулятивные заряды 3 в кумулятивном перфораторе расположены под определенным углом 180° относительно друг друга. Угол и направление наклона скважины 7 в заданном интервале известны. В зависимости от геолого-технических условий и характеристик скважины выбирается направление расположения перфорационных каналов (их ориентация) в скважине. После выбора направления расположения каналов к кумулятивному перфоратору присоединяют и фиксируют гравитационный ориентатор 4 для того, чтобы ориентатор своим эксцентриситетом под действием гравитационных сил и посредством кабеля 6 прижался к стенке обсадной колонны скважины 7 по направлению ее наклона. Зная интервал, угол и направление наклона скважины в заданном интервале, и соответственно направление, в котором развернет перфоратор гравитационный ориентатор после спуска на кабеле, можно точно определить угол фиксации ориентатора относительно зарядов перфоратора перед установкой ориентатора.The predetermined position of the
Например, по геологическим данным (исследования керна) установлена линия наименьшего сопротивления гидроразрыву пласта, сориентированная СЗ 300°-ЮВ 120°. Перед спуском в скважину к перфоратору присоединяют гравитационный ориентатор и фиксируют в заданном положении. То есть, между осью направления гравитационного ориентатора 4 и осью направления кумулятивных зарядов 3 устанавливается угол 60°.For example, according to geological data (core studies), a line of least resistance to hydraulic fracturing was established, oriented SZ 300 ° -YU 120 °. Before lowering into the well, a gravity orientator is attached to the perforator and fixed in a predetermined position. That is, between the axis of the direction of the
После первой перфорации (спуск, ориентирование, отстрел, подъем) можно снова произвести повторную (повторный спуск, ориентирование, отстрел, подъем) скважины в этом же интервале, при этом применяя гравитационный ориентатор, можно добиться либо гарантированного попадания кумулятивных струй зарядов в уже полученные каналы, либо, задав угол их смещения относительно первых каналов, получить нужное расположение каналов, с гарантированной точностью расположения при следующих перфорациях (например, 45° относительно каналов полученных при первой перфорации).After the first perforation (descent, orientation, shooting, ascent), you can again re-run (re-launch, orientation, shooting, ascent) the wells in the same interval, while using the gravity orientator, you can either ensure that cumulative jets of charges get into the channels already received or, by setting the angle of their displacement relative to the first channels, obtain the desired location of the channels, with guaranteed location accuracy at the following perforations (for example, 45 ° relative to the channels obtained with the first th perforation).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010100783/03A RU2436938C2 (en) | 2010-01-11 | 2010-01-11 | Procedure for orientation of cumulative perforator in well and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010100783/03A RU2436938C2 (en) | 2010-01-11 | 2010-01-11 | Procedure for orientation of cumulative perforator in well and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2436938C2 true RU2436938C2 (en) | 2011-12-20 |
Family
ID=45404509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010100783/03A RU2436938C2 (en) | 2010-01-11 | 2010-01-11 | Procedure for orientation of cumulative perforator in well and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2436938C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569648C1 (en) * | 2014-12-16 | 2015-11-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Installation for oriented perforation of cased wells |
RU2648406C1 (en) * | 2017-02-10 | 2018-03-26 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for local fracturing |
-
2010
- 2010-01-11 RU RU2010100783/03A patent/RU2436938C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569648C1 (en) * | 2014-12-16 | 2015-11-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Installation for oriented perforation of cased wells |
RU2648406C1 (en) * | 2017-02-10 | 2018-03-26 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for local fracturing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200157904A1 (en) | Automatic driller | |
EP3245380B1 (en) | Externally-orientated internally-corrected perforating gun system and method | |
CA2759159C (en) | System and method for dynamically adjusting the center of gravity of a perforating apparatus | |
AU2002352968B2 (en) | Internally oriented perforating system | |
US10113401B2 (en) | Apparatus and method employing perforating gun for same location multiple reservoir penetrations | |
US11434751B2 (en) | Autonomous tool | |
WO2015020747A1 (en) | Automatic packer | |
US20190264548A1 (en) | Rotating loading tube and angled shaped charges for oriented perforating | |
CA2723584A1 (en) | Perforating gun with rotatable charge tube | |
US10851624B2 (en) | Perforating gun assembly and methods of use | |
US20210047903A1 (en) | Deploying Fluid Tracer Material with a Perforating Gun | |
US9371719B2 (en) | Controlling pressure during perforating operations | |
US11674371B1 (en) | Tandem sub for self-orienting perforating system | |
RU2436938C2 (en) | Procedure for orientation of cumulative perforator in well and device for its implementation | |
RU96911U1 (en) | DEVICE FOR ORIENTING A CUMULATIVE PUNCHER IN A WELL | |
CN209416187U (en) | A kind of top plate fracturing device of coal mining | |
RU2732554C2 (en) | Method for development of productive formation of well with cumulative charges and device for implementation thereof (embodiments) | |
RU170641U1 (en) | Device for orienting a perforator in a well | |
US20120048539A1 (en) | Reservoir Pressure Monitoring | |
RU70929U1 (en) | PIPE CASE-FREE PUNCH FOR EXPLOSIVE WORKS IN A WELL | |
RU2770511C1 (en) | Method for opening a productive formation of a well with shaped charges and a device for its implementation | |
WO2018222207A1 (en) | Propellant stimulation for measurement of transient pressure effects of the propellant | |
RU2238398C1 (en) | Salvo fire cumulative perforator | |
Rendong et al. | Research on whipstock packer oriented perforating technology | |
US10364657B2 (en) | Composite drill gun |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210112 |