RU2439312C1 - Heat gas generator for improvement of formation filtration in its well bore zone - Google Patents

Heat gas generator for improvement of formation filtration in its well bore zone Download PDF

Info

Publication number
RU2439312C1
RU2439312C1 RU2010124280/03A RU2010124280A RU2439312C1 RU 2439312 C1 RU2439312 C1 RU 2439312C1 RU 2010124280/03 A RU2010124280/03 A RU 2010124280/03A RU 2010124280 A RU2010124280 A RU 2010124280A RU 2439312 C1 RU2439312 C1 RU 2439312C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
container
generating
charge
charges
Prior art date
Application number
RU2010124280/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Валентинович Дуванов (RU)
Александр Валентинович Дуванов
Олег Николаевич Кондаков (RU)
Олег Николаевич Кондаков
Александр Алексеевич Меркулов (RU)
Александр Алексеевич Меркулов
Николай Иванович Новиков (RU)
Николай Иванович Новиков
Юрий Григорьевич Улунцев (RU)
Юрий Григорьевич Улунцев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике" (ОАО "ВНИПИвзрывгеофизика")
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" (ОАО "ВНИПИвзрывгеофизика") filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике" (ОАО "ВНИПИвзрывгеофизика")
Priority to RU2010124280/03A priority Critical patent/RU2439312C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2439312C1 publication Critical patent/RU2439312C1/en

Links

Landscapes

  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: heat gas generator includes container, container suspension device in the well in the form of a pipe string, at least two gas-generating charges of solid fuel with various gas-generating capacity. Gas-generating charges are placed into the container in zones of radial holes distributed on side surface of the container. Besides, heat gas generator includes burning initiator of one of the solid fuel charges with lower gas-generating capacity, channel of burning transfer from one gas-generating charge to the other gas-generating charge with the specified burning time. Burning transfer channel has the possibility of preventing mutual penetration of combustion products. At that, length of burning transfer channel is 10-25% of the length of the preceding charge with lower gas-generating capacity and provides together with gas-generating charges a common mode of non-stationary action on well bore zone with the specified amplitude, time of action and rise of action power.
EFFECT: increasing operating efficiency of the device.
8 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения фильтрационных свойств перфорированного продуктивного пласта за счет создания в нем трещин.The invention relates to the oil industry and can be used to increase the filtration properties of a perforated reservoir by creating cracks in it.

Известен газогенератор на твердом топливе с регулируемым импульсом давления для стимуляции скважин (патент РФ №2175059, 06.10.1999). Он включает трубчатые заряды твердого топлива, размещенный под ними воспламенительный заряд, геофизический кабель и элементы крепления конструкции. Продолжительность горения зарядов изменяется от нескольких сотых до нескольких десятых долей секунды. Недостатком устройства является малое время воздействия на пласт. Кроме того, значительная часть выделяемой зарядами энергии уходит на подъем жидкости в обсадной колонне. Все это не позволяет осуществить обработку пластов большой мощности или пластов с разнесенными пропластками.Known gas generator for solid fuel with an adjustable pressure pulse for stimulation of wells (RF patent No. 2175059, 10/06/1999). It includes tubular charges of solid fuel, an igniter charge placed under them, a geophysical cable, and structural fasteners. The duration of burning charges varies from a few hundredths to several tenths of a second. The disadvantage of this device is the short exposure time to the reservoir. In addition, a significant part of the energy released by the charges goes to the rise of fluid in the casing. All this does not allow for the processing of formations of high power or formations with spaced layers.

Известен теплогенератор, принятый за прототип, для улучшения фильтрации пласта в его прискважинной зоне, включающий контейнер с зарядами твердого топлива, средство соединения контейнера с колонной труб для его доставки в необходимый интервал скважины, твердое топливо в виде цилиндра с осевым сквозным каналом и помещенное в контейнере, средство инициирования горения твердого топлива (патент RU №2312984, 29.11.2006).Known heat generator, adopted for the prototype, to improve the filtration of the reservoir in its near-wellbore area, including a container with solid fuel charges, means for connecting the container to the pipe string for delivery to the required interval of the well, solid fuel in the form of a cylinder with an axial through channel and placed in the container , a means of initiating the combustion of solid fuels (patent RU No. 2312984, 11.29.2006).

Инициирование горения основано на экзотермической реакции кислоты, например, соляной с щелочно-земельными металлами, например натрием. Согласно известному изобретению во время спуска в скважину колонну труб заполняют жидкостью с устья скважины. С устья скважины через колонну труб передают избыточное давление на устройство инициирования для осуществления экзотермической реакции, которая сопровождается резким повышением температуры и происходит воспламенение твердого топлива. Предусмотрена возможность работы с пакером, размещенным в верхней части контейнера или на колонне труб, для уменьшения потерь газа по стволу скважины. Во время работы устройства продукты горения заряда твердого топлива проникают в скважину и перфорационные каналы в пласте, создавая в них давление разрыва и трещины.The initiation of combustion is based on an exothermic reaction of an acid, for example, hydrochloric acid with alkaline earth metals, for example sodium. According to the known invention, during the descent into the well, the pipe string is filled with liquid from the wellhead. From the wellhead through the pipe string, excess pressure is transferred to the initiation device for exothermic reaction, which is accompanied by a sharp increase in temperature and ignition of solid fuel occurs. It is possible to work with a packer located in the upper part of the container or on a pipe string to reduce gas losses along the wellbore. During operation of the device, the combustion products of a charge of solid fuel penetrate into the well and perforation channels in the formation, creating a burst pressure and cracks in them.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность воздействия на пласты, в которых зоны ухудшенной проницаемости достаточно велики (могут достигать до 10 м) или на пласты с разнесенными пропластками. Для улучшения производительности скважины необходимо, чтобы длина трещин была больше радиуса ухудшенной проницаемости. Чем больше продолжительность импульса, тем больше протяженность трещины. Для увеличения протяженности трещины необходимо предусмотреть возможность управления продолжительностью импульса давления, при этом амплитуда давления не должна приводить к повреждению крепи скважины и другим аварийным ситуациям. В известном устройстве такая возможность отсутствует. Другой недостаток известного устройства - в качестве компонентов инициатора горения используют кислоты и щелочноземельные металлы или комбинации этих металлов. Работа с такими компонентами на скважине представляет опасность. Кроме того, необходимость непрерывного заполнения колонны труб жидкостью с устья во время их спуска в скважину усложняет технологию работ.A disadvantage of the known device is the low impact on formations in which the zones of impaired permeability are large enough (can reach up to 10 m) or on formations with spaced layers. To improve well productivity, it is necessary that the length of the cracks be greater than the radius of the impaired permeability. The longer the pulse, the greater the length of the crack. To increase the length of the fracture, it is necessary to provide the ability to control the duration of the pressure pulse, while the pressure amplitude should not lead to damage to the wellhead and other emergency situations. In the known device, this is not possible. Another disadvantage of the known device is that acid and alkaline earth metals or combinations of these metals are used as components of the combustion initiator. Working with such components in the well is a hazard. In addition, the need for continuous filling of the pipe string with liquid from the wellhead during their descent into the well complicates the technology of work.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы устройства, заключающееся в улучшении фильтрационных свойств пласта за счет образования в нем более протяженных и разветвленных трещин, безопасности инициирования зарядов твердого топлива в контейнере и упрощении технологии проведения работ.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the device, which consists in improving the filtration properties of the formation due to the formation of more extended and branched cracks in it, the safety of initiating charges of solid fuel in the container and simplifying the technology of work.

Технический результат достигается тем, что теплогазогенератор для скважины включает контейнер с группами радиальных отверстий, по меньшей мере двумя, рассредоточенными по его боковой поверхности, средство подвески контейнера в скважине в виде колонны труб, газогенерирующие заряды твердого топлива, по меньшей мере два, с разной газогенерирующей способностью, помещенные в контейнере в зонах радиальных отверстий, инициатор горения одного из зарядов твердого топлива с меньшей газогенерирующей способностью, канал передачи горения от одного газогенерирующего заряда другому газогенерирующему заряду с заданным временем горения, выполненный с возможностью предотвращения взаимного проникновения продуктов горения, причем длина канала передачи горения составляет 10-25% от длины предшествующего заряда с меньшей газогенерирующей способностью и обеспечивает в совокупности с газогенерирующими зарядами общий режим нестационарного воздействия на прискважинную зону с заданными амплитудой, временем воздействия и нарастанием мощности воздействия.The technical result is achieved by the fact that the heat and gas generator for the well includes a container with groups of radial holes, at least two, dispersed along its side surface, means for suspending the container in the well in the form of a pipe string, gas-generating charges of solid fuel, at least two, with different gas-generating ability, placed in a container in the zones of radial openings, the initiator of the combustion of one of the charges of solid fuel with less gas-generating ability, the transmission channel of combustion from one gas-generating charge to another gas-generating charge with a given burning time, made with the possibility of preventing mutual penetration of the combustion products, the length of the combustion transfer channel being 10-25% of the length of the previous charge with lower gas-generating ability and, in combination with gas-generating charges, provides a general mode of unsteady influence on a borehole zone with a given amplitude, exposure time and increase in the impact power.

Кроме того:Besides:

на колонне труб размещен пакер выше газогенерирующих зарядов твердого топлива, при этом выше пакера на упомянутой колонне размещен обратный клапан, по меньшей мере один;a packer is placed on the pipe string above the gas generating charges of solid fuel, and at least one check valve is placed above the packer on said column;

канал передачи горения выполнен в виде металлической трубки, имеющей диаметр, меньший диаметра контейнера, внутри которой запрессован заряд твердого топлива с возможностью горения по торцевой поверхности, при этом на концах трубки зафиксированы металлические диски с центральным отверстием под стальную трубку, перекрывающие кольцевое пространство между контейнером и металлической трубкой;the combustion transfer channel is made in the form of a metal tube having a diameter smaller than the diameter of the container, inside which a solid fuel charge is pressed in with the possibility of burning along the end surface, while metal disks with a central hole for a steel tube are fixed at the ends of the tube, overlapping the annular space between the container and metal tube;

инициатор горения твердого топлива является инициатором горения адиабатического типа и выполнен в виде полого цилиндра, в верхней части которого расположен поршень из алюминия, с уплотнительными кольцами, а в нижней части расположен воспламенительный твердотопливный заряд и герметизирующий диск. В качестве инициатора горения могут быть приняты и другие инициаторы, например, электрический или механический;the initiator of combustion of solid fuel is an initiator of combustion of the adiabatic type and is made in the form of a hollow cylinder, in the upper part of which there is an aluminum piston with o-rings, and in the lower part there is an igniter solid propellant charge and a sealing disk. Other initiators, for example, electrical or mechanical, can be taken as a combustion initiator;

контейнер выполнен в виде набора секций с разъемными соединениями;the container is made in the form of a set of sections with detachable connections;

заряды твердого топлива выполнены в виде сплошных цилиндров или цилиндров с центральным сквозным каналом, или цилиндров со сквозными периферийными каналами;solid fuel charges are made in the form of continuous cylinders or cylinders with a central through channel, or cylinders with through peripheral channels;

контейнер выполнен из отрезков насосно-компрессорных труб;the container is made of segments of tubing;

нижняя часть контейнера выполнена с возможностью установки прибора для измерения давления и температуры в скважине.the lower part of the container is configured to install a device for measuring pressure and temperature in the well.

Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION

В отличие от предшествующего уровня техники, изобретение позволяет регулировать амплитуду и длительность импульса давления в интервале перфорации за счет проведения нескольких циклов воздействия различной мощности. Для этого в контейнере между зарядами твердого топлива, по меньшей мере двумя, расположен канал передачи горения с характеристиками заряда, отличными от характеристик зарядов твердого топлива. С увеличением количества зарядов твердого топлива количество каналов передачи горения соответственно увеличено. В результате обеспечена отсрочка воспламенения нижерасположенного заряда в сравнении с вышерасположенным зарядом. Так как контейнер негерметичный, то заряды в нем горят по торцевой поверхности, а фронт горения движется сверху вниз. Существенное значение имеет длина канала передачи горения от одного газогенерирующего заряда другому газогенерирующему заряду. При длине канала передачи горения 10-25% от длины предшествующего заряда с меньшей газогенерирующей способностью обеспечена возможность, в совокупности с газогенерирующими зарядами, прямого воздействия на пласт в режиме нестационарного, как наиболее эффективного, воздействия на прискважинную зону с заданными амплитудой, временем воздействия и нарастанием мощности. При малых временах воздействия эффект воздействия не успевает проявиться.Unlike the prior art, the invention allows you to adjust the amplitude and duration of the pressure pulse in the perforation interval by conducting several exposure cycles of different power. For this, in the container between the charges of solid fuel, at least two, is a combustion transfer channel with charge characteristics different from the characteristics of the charges of solid fuel. With an increase in the number of charges of solid fuel, the number of combustion transfer channels is correspondingly increased. As a result, a delay in the ignition of the lower charge is ensured in comparison with the higher charge. Since the container is leaky, the charges in it burn on the end surface, and the combustion front moves from top to bottom. The length of the combustion transfer channel from one gas-generating charge to another gas-generating charge is essential. With the length of the combustion transfer channel 10–25% of the length of the preceding charge with less gas-generating ability, it is possible, in conjunction with gas-generating charges, to directly affect the formation in the unsteady, as the most effective, effect on the borehole zone with a given amplitude, exposure time and rise power. At short exposure times, the effect does not have time to manifest itself.

Масса зарядов твердого топлива выбрана таким образом, чтобы достичь в скважине давления разрыва пласта и последующего образования трещин, которые могут распространяться, пока в скважине не произойдет спад давления. Падение давления связано с уходом газожидкостной смеси в пласт и процессами теплообмена между продуктами горения, жидкостью и обсадной колонной. Повышение давления выше давления разрыва пласта нецелесообразно из-за возможного повреждения крепи скважины. Поэтому для дальнейшего развития трещин необходимо осуществить еще один, по меньшей мере, цикл повышения давления. Эту функцию выполняет канал передачи горения от одного заряда твердого топлива другому. Он обеспечивает, по существу, задержку воспламенения дополнительных зарядов в контейнере. После этого, следует вторичное повышение давления в скважине до допустимой величины и дальнейшее увеличение длины трещин. Большое значение имеет нестационарность воздействия на прискважинную зону с заданными амплитудой, временем воздействия и нарастанием мощности. Такой режим увеличивает вероятность получения разветвленных трещин увеличенной длины по типу мультифракталов.The mass of charges of solid fuel is selected so as to achieve fracture pressure in the well and subsequent formation of cracks that can propagate until pressure drops in the well. The pressure drop is associated with the withdrawal of the gas-liquid mixture into the reservoir and heat transfer processes between the combustion products, the liquid and the casing. The increase in pressure above the pressure of the fracturing is impractical due to possible damage to the wellhead. Therefore, for the further development of cracks, it is necessary to carry out one more, at least, pressure increase cycle. This function is performed by the combustion transfer channel from one charge of solid fuel to another. It provides, in essence, a delay in the ignition of additional charges in the container. After this, a secondary increase in pressure in the well to an acceptable value follows and a further increase in the length of the cracks. Of great importance is the unsteadiness of the impact on the borehole zone with a given amplitude, exposure time and power increase. This mode increases the likelihood of obtaining branched cracks of increased length as multifractals.

Кроме того, отмечается, что пакер, размещенный выше инициатора горения, изолирует затрубное пространство (пространство между обсадной колонной и колонной насосно-компрессорных труб) от области обработки, что позволяет уменьшить потери давления и обеспечивает постепенное нарастание его в скважине при торцевом горении зарядов в контейнере.In addition, it is noted that the packer placed above the combustion initiator isolates the annulus (the space between the casing and tubing string) from the treatment area, which allows to reduce pressure losses and ensures its gradual increase in the well during end-face combustion of charges in the container .

Канал передачи горения выполнен в виде трубки, например, из стали, внутри которого запрессован заряд-замедлитель из твердого топлива. Горение заряда-замедлителя происходит также по торцевой поверхности. Время воздействия на пласт задано длиной канала передачи горения и рекомендовано заданным диапазоном значений по данным моделирования. При этом продукты горения вышерасположенных зарядов не проникают к нижним зарядам, так как на концах трубки могут быть установлены, например, диски, каждый из которых имеет центральное отверстие для соосной установки на трубке, с возможностью жесткой фиксации.The combustion transfer channel is made in the form of a tube, for example, of steel, inside which a charge-moderator of solid fuel is pressed in. The combustion of the charge-moderator also occurs along the end surface. The time of stimulation of the formation is set by the length of the combustion transfer channel and is recommended by a given range of values according to the simulation data. In this case, the combustion products of the upstream charges do not penetrate to the lower charges, since, for example, disks can be installed at the ends of the tube, each of which has a central hole for coaxial installation on the tube, with the possibility of rigid fixation.

Например, при обработке пласта мощностью 8 м на глубине 3000 м (давление разрыва пласта около 75 МПа при гидростатическом давлении 30 МПа) после срабатывания заряда твердого топлива длиной 1 м массой 5 кг время спада давления от максимального значения 75 МПа до гидростатического по предварительному расчету составило 4 с. При средней скорости горения заряда твердого топлива u=40 мм/с в этом диапазоне давлений длина заряда в канале передачи горения составит 4×40=160 мм, что составляет 16% от длины сработавшего вышерасположенного заряда. Следующий цикл воздействия на пласт предусмотрен с увеличенной мощностью зарядом твердого топлива длиной 1,5 м, а длина второго заряда в канале передачи горения составит 240 мм при том же соотношении между ними для обеспечения третьего цикла воздействия с дальнейшим увеличением мощности.For example, when treating a formation with a thickness of 8 m at a depth of 3000 m (fracture pressure of about 75 MPa at a hydrostatic pressure of 30 MPa) after a solid fuel charge of 1 m weighing 5 kg was activated, the pressure drop time from the maximum value of 75 MPa to hydrostatic was preliminary calculated 4 sec At an average rate of combustion of a charge of solid fuel u = 40 mm / s in this pressure range, the length of the charge in the combustion transfer channel will be 4 × 40 = 160 mm, which is 16% of the length of the activated charge above. The next cycle of stimulation of the formation is provided with an increased power by a charge of solid fuel 1.5 m long, and the length of the second charge in the combustion transfer channel will be 240 mm with the same ratio between them to provide a third cycle of action with a further increase in power.

Количество зарядов твердого топлива и, соответственно, каналов передачи горения, соотношение между длиной каналов и длиной вышерасположенных зарядов определяется предварительно путем математического моделирования с учетом мощности обрабатываемого пласта, геолого-техническими характеристиками скважины и баллистическими характеристиками составов заряда и заряда в канале передачи горения.The number of charges of solid fuel and, correspondingly, combustion transfer channels, the ratio between the channel length and the length of upstream charges is determined previously by mathematical modeling taking into account the thickness of the treated formation, the geological and technical characteristics of the well and the ballistic characteristics of the charge and charge compositions in the combustion transfer channel.

Суммарная площадь отверстий в каждой из частей контейнера, разделенных каналами передачи горения, должна быть не менее площади поперечного сечения контейнера. Проведенные испытания в скважинах показали, что такое соотношение обеспечивает равенство давлений в контейнере и под пакером в интервале перфорации. Это позволяет исключить возможность деформации или разрушения контейнера.The total area of the holes in each of the parts of the container, separated by combustion transfer channels, must be not less than the cross-sectional area of the container. Well tests showed that this ratio ensures equal pressures in the container and under the packer in the perforation interval. This eliminates the possibility of deformation or destruction of the container.

При спуске колонны НКТ в скважину необходимо заполнять их водой для того, чтобы передать давление с устья скважины на устройство инициирования. Для упрощения этой операции средство соединения контейнера с колонной труб для доставки в заданный интервал скважины снабжено, по меньшей мере, одним обратным клапаном для непрерывного заполнения колонны труб водой из затрубного пространства.When the tubing string is lowered into the well, it is necessary to fill them with water in order to transfer pressure from the wellhead to the initiation device. To simplify this operation, the means for connecting the container to the pipe string for delivery at a predetermined interval of the well is provided with at least one check valve for continuously filling the pipe string with water from the annulus.

Безопасное инициирование зарядов твердого топлива в контейнере предусмотрено, например, с помощью адиабатического устройства, выполненного в виде полого цилиндра, в верхней части которого расположен поршень, например из алюминия, с уплотнительными кольцами, а в нижней части твердотопливный заряд-воспламенитель и герметизирующий диск. При подаче с устья скважины через колонну труб избыточного давления на поршень, его опорный поясок срезается, и поршень в цилиндре движется вниз, сжимая воздух в полости цилиндра. Геометрические размеры цилиндра выбирают так, чтобы при выбранном избыточном давлении на поршень воздух при сжатии нагрелся бы до температуры воспламенения заряда, которая для твердых топлив составляет около 300°С. При горении заряда-воспламенителя давление в цилиндре возрастает, герметизирующий диск срывается и открывает доступ в контейнер продуктов горения, которые воспламеняют заряды в контейнере.Safe initiation of solid fuel charges in a container is provided, for example, by an adiabatic device made in the form of a hollow cylinder, in the upper part of which there is a piston, for example of aluminum, with o-rings, and in the lower part, a solid fuel igniter charge and a sealing disk. When overpressure is supplied to the piston from the wellhead through a string of pipes, its support girdle is cut off and the piston in the cylinder moves downward, compressing air in the cylinder cavity. The geometric dimensions of the cylinder are chosen so that at a selected excess pressure on the piston, the air during compression would be heated to the ignition temperature of the charge, which for solid fuels is about 300 ° C. During combustion of the igniter charge, the pressure in the cylinder increases, the sealing disk breaks and opens access to the container of combustion products that ignite the charges in the container.

Для обработки перфорированных пластов большой мощности или сложно-построенных коллекторов, где продуктивные пласты разнесены, а также пластов с большими радиусами ухудшенной проницаемости (может достигать 10 м), теплогазогенератор должен содержать достаточное количество зарядов твердого топлива и соответствующее количество каналов передачи горения. В этом случае контейнер, для удобства сборки, выполнен в виде набора секций с разъемными соединениями, причем суммарная площадь отверстий в каждой из частей секций, разделенных каналами передачи горения, должна быть не менее площади поперечного сечения контейнера.For processing perforated formations of high power or complex-built reservoirs where productive formations are spaced, as well as formations with large radii of impaired permeability (can reach 10 m), the heat and gas generator must contain a sufficient number of charges of solid fuel and an appropriate number of combustion transfer channels. In this case, the container, for the convenience of assembly, is made in the form of a set of sections with detachable connections, and the total area of the holes in each of the parts of the sections separated by the combustion transfer channels should be not less than the cross-sectional area of the container.

Горение зарядов в контейнере происходит по торцевой поверхности. В связи с этим, заряды твердого топлива могут быть выполнены в виде сплошных цилиндров, цилиндров с осевым центральным сквозным каналом и цилиндров со сквозными периферийными каналами.The burning of charges in the container occurs along the end surface. In this regard, solid fuel charges can be made in the form of continuous cylinders, cylinders with an axial central through channel and cylinders with through peripheral channels.

При больших временах горения в канале передачи он может содержать дополнительные диски, установленные между двумя дисками на концах трубки, для надежного исключения проникания продуктов горения вышерасположенных зарядов к нижерасположенным зарядам.For long burning times in the transmission channel, it may contain additional disks installed between two disks at the ends of the tube to reliably prevent the penetration of combustion products of upstream charges to downstream charges.

Как отмечалось выше, отверстия на боковых поверхностях контейнера выбирают так, чтобы обеспечить равенство давлений в контейнере и в скважине. Это позволяет исключить деформацию или разрушение конструкции контейнера. Для упрощения сборки секции контейнера могут быть выполнены из отрезков НКТ.As noted above, the openings on the sides of the container are selected so as to ensure equal pressures in the container and in the well. This eliminates the deformation or destruction of the container structure. To simplify the assembly, sections of the container can be made of tubing sections.

На чертеже показан общий вид устройства с одним каналом передачи горения.The drawing shows a General view of a device with a single combustion transfer channel.

Устройство спускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 1 в зону расположения каналов перфорации 21. Обратный клапан 2 расположен выше пакера 3 и при спуске устройства происходит непрерывное заполнение НКТ водой из пространства между обсадной колонной 20 и НКТ 1 (затрубное пространство). Инициатор горения состоит из полого цилиндра 8, присоединенного к НКТ 1 и контейнеру 11 муфтами 4, опорной шайбы 5, поршня 6 с уплотнительными кольцами 7, воспламенительного заряда 9 и герметизирующего диска 10. Секции контейнера 11 и 16 с зарядами 15 и 17 соединены муфтой 4, а на боковых поверхностях секций расположены сквозные отверстия 19. Канал передачи горения установлен между зарядами 15 и 17. В трубке 14 расположен заряд 13 канала передачи горения из твердого топлива. На концах трубки зафиксированы диски 12. Заряд 17 опирается на наконечник 18.The device is lowered into the borehole on the tubing string 1 to the location of the perforation channels 21. The check valve 2 is located above the packer 3 and when the device is lowered, the tubing is continuously filled with water from the space between the casing 20 and tubing 1 (annulus) . The combustion initiator consists of a hollow cylinder 8 connected to the tubing 1 and the container 11 with couplings 4, a support washer 5, a piston 6 with O-rings 7, an igniter charge 9 and a sealing disk 10. The container sections 11 and 16 with the charges 15 and 17 are connected by a coupling 4 and through holes 19 are located on the lateral surfaces of the sections. A combustion transfer channel is installed between charges 15 and 17. A charge 13 of the combustion transfer channel from solid fuel is located in the tube 14. Disks 12 are fixed at the ends of the tube. Charge 17 rests on tip 18.

В нижней части наконечника 18 может быть установлен прибор, например на резьбовом соединении, для измерения давления и температуры в скважине.In the lower part of the tip 18, a device can be installed, for example, on a threaded connection, for measuring pressure and temperature in the well.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

По команде оператора с устья через колонну НКТ 1 подают избыточное давление, например агрегатом ЦА-320, на поршень 6. После срезки опорного пояска поршень, двигаясь вниз, сжимает воздух в цилиндре 8, который адиабатически нагревается до температуры воспламенения заряда-воспламенителя 9. Продукты горения этого заряда резко повышают давление в цилиндре 8, диск 10 срезается и продукты горения заряда-воспламенителя 9 поступают в контейнер 11 и осуществляют воспламенение заряда 15. После окончания горения заряда 15 воспламеняется заряд канала передачи горения 13, при этом диски 12 препятствуют прониканию продуктов горения заряда 15 к заряду 17. После окончания горения заряда канала передачи горения воспламеняется заряд 17.At the command of the operator from the mouth through the tubing string 1, excess pressure, for example, CA-320 aggregate, is applied to the piston 6. After cutting the support belt, the piston, moving downward, compresses the air in cylinder 8, which is adiabatically heated to the ignition temperature of the charge-igniter 9. Products The combustion of this charge sharply increases the pressure in the cylinder 8, the disk 10 is cut off and the combustion products of the charge-igniter 9 enter the container 11 and ignite the charge 15. After the combustion of the charge 15, the charge of the transmission channel ignites and combustion 13, while the disks 12 impede the penetration of the products of combustion of the charge 15 to the charge 17. After the combustion of the charge of the combustion transfer channel ends, the charge 17 ignites.

Установленный выше пакер 3 исключает движение скважинной жидкости вверх по скважине. Продукты горения заряда 15, истекая в скважину через отверстия 19, создают в интервале перфорации нарастающее давление. После окончания горения заряда 15 воспламеняется заряд канала передачи горения, и рост давления в скважине прекращается. Горение заряда 13 длится в течение заданного расчетного времени, при этом газоприход в скважину практически отсутствует и давление в скважине понижается до гидростатического, после чего воспламеняется заряд 17 и происходит второй цикл нарастания давления в скважине.The above packer 3 eliminates the movement of the wellbore fluid up the well. The products of combustion of the charge 15, flowing into the well through the holes 19, create increasing pressure in the perforation interval. After the combustion of the charge 15, the charge of the combustion transfer channel is ignited, and the pressure increase in the well stops. The combustion of charge 13 lasts for a predetermined estimated time, while the gas intake into the well is practically absent and the pressure in the well decreases to hydrostatic, after which charge 17 is ignited and a second cycle of increase in pressure occurs in the well.

При срабатывании заряда 15 в скважине достигается давление разрыва пласта, газожидкостная смесь проникает в перфорационные каналы, раскрывая в пласте трещины, а при срабатывании заряда 17 рост трещин продолжается. Массы зарядов 15 и 17 определяют расчетным путем для создания в пласте трещины, длина которой превосходит радиус ухудшенной проницаемости пласта, которую определяют предварительно по данным гидродинамических исследований.When the charge 15 is activated in the well, the fracture pressure is reached, the gas-liquid mixture penetrates the perforation channels, revealing cracks in the formation, and when the charge 17 is triggered, the growth of cracks continues. The masses of charges 15 and 17 are determined by calculation to create cracks in the formation, the length of which exceeds the radius of the impaired permeability of the formation, which is previously determined according to hydrodynamic studies.

Контроль воздействия может быть осуществлен после подъема устройства и снятия показаний прибора, регистрирующего давление и температуру в скважине.Impact control can be carried out after lifting the device and taking readings of a device that records pressure and temperature in the well.

Claims (8)

1. Теплогазогенератор для улучшения фильтрации пласта в его прискважинной зоне, включающий контейнер с группами радиальных отверстий, по меньшей мере, двумя рассредоточенными по его боковой поверхности, средство подвески контейнера в скважине в виде колонны труб, газогенерирующие заряды твердого топлива, по меньшей мере, два с разной газогенерирующей способностью, помещенные в контейнере в зонах радиальных отверстий, инициатор горения одного из зарядов твердого топлива с меньшей газогенерирующей способностью, канал передачи горения от одного газогенерирующего заряда другому газогенерирующему заряду с заданным временем горения, выполненный с возможностью предотвращения взаимного проникновения продуктов горения, причем длина канала передачи горения составляет 10-25% от длины предшествующего заряда с меньшей газогенерирующей способностью и обеспечивает в совокупности с газогенерирующими зарядами общий режим нестационарного воздействия на прискважинную зону с заданными амплитудой, временем воздействия и нарастанием мощности воздействия.1. Heat and gas generator to improve reservoir filtration in its near-wellbore zone, comprising a container with groups of radial holes at least two dispersed along its lateral surface, means for suspending the container in the well in the form of a pipe string, gas-generating charges of solid fuel, at least two with different gas-generating ability, placed in a container in the zones of radial openings, the initiator of combustion of one of the charges of solid fuel with lower gas-generating ability, the combustion transfer channel one gas-generating charge to another gas-generating charge with a predetermined burning time, made with the possibility of preventing mutual penetration of the combustion products, and the length of the combustion transfer channel is 10-25% of the length of the previous charge with lower gas-generating ability and provides, together with gas-generating charges, a general mode of unsteady influence on a borehole zone with a given amplitude, exposure time and increase in the impact power. 2. Теплогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что на колонне труб размещен пакер выше газогенерирующих зарядов твердого топлива, при этом выше пакера на упомянутой колонне размещен обратный клапан, по меньшей мере, один.2. The heat and gas generator according to claim 1, characterized in that the packer is placed on the pipe string above the gas-generating solid fuel charges, and at least one check valve is placed on the pipe above the packer. 3. Теплогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что канал передачи горения выполнен в виде металлической трубки, имеющей диаметр, меньший диаметра контейнера, внутри которой запрессован заряд твердого топлива с возможностью горения по торцевой поверхности, при этом на концах трубки зафиксированы металлические диски с центральным отверстием под стальную трубку, перекрывающие кольцевое пространство между контейнером и металлической трубкой.3. The heat and gas generator according to claim 1, characterized in that the combustion transfer channel is made in the form of a metal tube having a diameter smaller than the diameter of the container, inside which a solid fuel charge is pressed in with the possibility of burning along the end surface, while metal disks with a central hole for a steel tube, overlapping the annular space between the container and the metal tube. 4. Теплогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что инициатор горения твердого топлива является инициатором горения адиабатического типа и выполнен в виде полого цилиндра, в верхней части которого расположен поршень из алюминия, с уплотнительными кольцами, а в нижней части расположен воспламенительный твердотопливный заряд и герметизирующий диск.4. The heat and gas generator according to claim 1, characterized in that the initiator of combustion of solid fuel is an initiator of combustion of the adiabatic type and is made in the form of a hollow cylinder, in the upper part of which there is an aluminum piston with o-rings, and in the lower part there is an igniter solid fuel charge and sealing disc. 5. Теплогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что контейнер выполнен в виде набора секций с разъемными соединениями.5. The heat and gas generator according to claim 1, characterized in that the container is made in the form of a set of sections with detachable connections. 6. Теплогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что заряды твердого топлива выполнены в виде сплошных цилиндров, или цилиндров с центральным сквозным каналом, или цилиндров со сквозными периферийными каналами.6. The heat and gas generator according to claim 1, characterized in that the solid fuel charges are made in the form of solid cylinders, or cylinders with a central through channel, or cylinders with through peripheral channels. 7. Теплогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что контейнер выполнен из отрезков насосно-компрессорных труб.7. The heat and gas generator according to claim 1, characterized in that the container is made of segments of tubing. 8. Теплогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что нижняя часть контейнера выполнена с возможностью установки прибора для измерения давления и температуры в скважине. 8. The heat and gas generator according to claim 1, characterized in that the lower part of the container is configured to install a device for measuring pressure and temperature in the well.
RU2010124280/03A 2010-06-17 2010-06-17 Heat gas generator for improvement of formation filtration in its well bore zone RU2439312C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010124280/03A RU2439312C1 (en) 2010-06-17 2010-06-17 Heat gas generator for improvement of formation filtration in its well bore zone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010124280/03A RU2439312C1 (en) 2010-06-17 2010-06-17 Heat gas generator for improvement of formation filtration in its well bore zone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2439312C1 true RU2439312C1 (en) 2012-01-10

Family

ID=45784128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010124280/03A RU2439312C1 (en) 2010-06-17 2010-06-17 Heat gas generator for improvement of formation filtration in its well bore zone

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2439312C1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574652C1 (en) * 2014-12-19 2016-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет управления" (ГУУ) Hydraulic fracturing method and device for low-permeable oil-and-gas-bearing formations
RU2728025C1 (en) * 2019-11-11 2020-07-28 Общество с ограниченной ответственностью "Промперфоратор" Gas-dynamic treatment method of formation
US10927627B2 (en) 2019-05-14 2021-02-23 DynaEnergetics Europe GmbH Single use setting tool for actuating a tool in a wellbore
US11204224B2 (en) 2019-05-29 2021-12-21 DynaEnergetics Europe GmbH Reverse burn power charge for a wellbore tool
US11255147B2 (en) 2019-05-14 2022-02-22 DynaEnergetics Europe GmbH Single use setting tool for actuating a tool in a wellbore
US11578549B2 (en) 2019-05-14 2023-02-14 DynaEnergetics Europe GmbH Single use setting tool for actuating a tool in a wellbore
US11753889B1 (en) 2022-07-13 2023-09-12 DynaEnergetics Europe GmbH Gas driven wireline release tool
US11808093B2 (en) 2018-07-17 2023-11-07 DynaEnergetics Europe GmbH Oriented perforating system
US11946728B2 (en) 2019-12-10 2024-04-02 DynaEnergetics Europe GmbH Initiator head with circuit board
US12000267B2 (en) 2021-09-24 2024-06-04 DynaEnergetics Europe GmbH Communication and location system for an autonomous frack system

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574652C1 (en) * 2014-12-19 2016-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет управления" (ГУУ) Hydraulic fracturing method and device for low-permeable oil-and-gas-bearing formations
US11808093B2 (en) 2018-07-17 2023-11-07 DynaEnergetics Europe GmbH Oriented perforating system
US10927627B2 (en) 2019-05-14 2021-02-23 DynaEnergetics Europe GmbH Single use setting tool for actuating a tool in a wellbore
US11255147B2 (en) 2019-05-14 2022-02-22 DynaEnergetics Europe GmbH Single use setting tool for actuating a tool in a wellbore
US11578549B2 (en) 2019-05-14 2023-02-14 DynaEnergetics Europe GmbH Single use setting tool for actuating a tool in a wellbore
US11204224B2 (en) 2019-05-29 2021-12-21 DynaEnergetics Europe GmbH Reverse burn power charge for a wellbore tool
RU2728025C1 (en) * 2019-11-11 2020-07-28 Общество с ограниченной ответственностью "Промперфоратор" Gas-dynamic treatment method of formation
US11946728B2 (en) 2019-12-10 2024-04-02 DynaEnergetics Europe GmbH Initiator head with circuit board
US12000267B2 (en) 2021-09-24 2024-06-04 DynaEnergetics Europe GmbH Communication and location system for an autonomous frack system
US11753889B1 (en) 2022-07-13 2023-09-12 DynaEnergetics Europe GmbH Gas driven wireline release tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2439312C1 (en) Heat gas generator for improvement of formation filtration in its well bore zone
RU98047U1 (en) HEAT AND GAS GENERATOR FOR IMPROVEMENT OF FILTRATION OF THE LAYER IN ITS NEARBORING ZONE
US20240110465A1 (en) Cracking permeability increasing method combining hydraulic fracturing and methane in-situ combustion explosion
US4718493A (en) Well treating method and system for stimulating recovery of fluids
US5551344A (en) Method and apparatus for overbalanced perforating and fracturing in a borehole
US5355802A (en) Method and apparatus for perforating and fracturing in a borehole
US4823875A (en) Well treating method and system for stimulating recovery of fluids
US4633951A (en) Well treating method for stimulating recovery of fluids
US4683943A (en) Well treating system for stimulating recovery of fluids
US7431075B2 (en) Propellant fracturing of wells
US3422760A (en) Gas-generating device for stimulating the flow of well fluids
CN103244096B (en) The closed pulse of coal gas layer loads the device and method of pressure break loosely stress
CN109915080A (en) A kind of grey association cluster perforation multiple-pulse combined type fracturing device
US4049056A (en) Oil and gas well stimulation
CN109025941B (en) Deflagration fracturing and hydraulic impact fracturing combined pipe column and combined method
CN207315333U (en) A kind of high energy multiple pulse perforating and fracturing device
CN114278270B (en) Methane in-situ control blasting fracturing method and device
CN106382105B (en) A kind of oil/gas well interlayer propagation of explosion high temperature pressurised device
CN102052066B (en) Dynamic seal pressing method and device for improving complex perforation pressing crack effect
US20020162662A1 (en) System for lifting water from gas wells using a propellant
WO2006045248A1 (en) A high-energy gas fracture tool for through-tubing operation
CN101737028A (en) Coalbed methane high-power pulse fracturing developing device
CN201531256U (en) Dynamic seal press device for improving fracturing effect of composite perforation
RU2242600C1 (en) Gas generator on solid fuel for well
CN209875128U (en) Coal bed gas layer perforation multi-pulse combined fracturing device