RU2548463C1 - Formation fracturing method and device for its implementation - Google Patents
Formation fracturing method and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548463C1 RU2548463C1 RU2013152139/03A RU2013152139A RU2548463C1 RU 2548463 C1 RU2548463 C1 RU 2548463C1 RU 2013152139/03 A RU2013152139/03 A RU 2013152139/03A RU 2013152139 A RU2013152139 A RU 2013152139A RU 2548463 C1 RU2548463 C1 RU 2548463C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- wedge
- housing
- dies
- fracturing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к методам интенсификации добычи нефти.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to methods for intensifying oil production.
Одним из наиболее эффективных способов интенсификации добычи нефти из пласта является его разрыв с образованием либо протяженных трещин, либо сети трещин вблизи скважины.One of the most effective ways to intensify oil production from a reservoir is to break it with the formation of either extended cracks or a network of cracks near the well.
Трещины в пласте образуются при создании в нем напряжения, достаточного для его разрыва или раскрытия уже имеющихся в нем трещин.Cracks in the formation are formed when a voltage is created in it that is sufficient for it to rupture or open cracks already existing in it.
Известен способ разрыва пласта (патент РФ №2300629, МПК Е21В 43/263, опубл. 10.06.2007), по которому напряжение, достаточное для его разрыва или раскрытия уже имеющихся в нем трещин, создают спуском в скважину и сжиганием в интервале пласта порохового заряда различной формы.A known method of fracturing (RF patent No. 2300629, IPC ЕВВ 43/263, publ. 06/10/2007), according to which a voltage sufficient to fracture or open existing cracks in it, create a descent into the well and burning a powder charge in the interval of various shapes.
Его недостатками являются отсутствие направленности образования трещин, отсутствие возможности их закрепления, кратковременность воздействия, сложная управляемость процессом.Its disadvantages are the lack of focus on the formation of cracks, the lack of the possibility of their fixation, the short duration of the impact, the complex controllability of the process.
Известен также способ разрыва пласта путем создания разрывающего напряжения закачкой в пласт жидкости под высоким давлением (Экономидес М., Олини Р., Валько П. Унифицированный дизайн гидроразрыва пласта. - Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2007, с. 20).There is also a known method of fracturing by creating tearing stress by injecting high-pressure fluid into the reservoir (Economides M., Olini R., Valko P. Unified design of hydraulic fracturing. - Moscow-Izhevsk: Institute for Computer Research, 2007, p. 20).
Недостатками способа являются создание вертикальных неконтролируемых по глубине распространения трещин, зачастую достигающих водоносных горизонтов и обводняющих скважину, отсутствие возможности создания горизонтальной трещины и закрытия неудачной трещины.The disadvantages of the method are the creation of vertical uncontrolled depth of propagation of cracks, often reaching aquifers and flooding the well, the inability to create a horizontal crack and close an unsuccessful crack.
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является способ образования трещин созданием раскрывающего усилия в пласте с помощью механического устройства (см. а.с. №1456563, опубл. 07.02.89 в бюл. №5).The closest in technical essence to the proposed one is the method of cracking by creating a revealing force in the reservoir using a mechanical device (see AS No. 1456563, publ. 07.02.89 in Bulletin No. 5).
Недостатком способа является отсутствие возможности создания горизонтальной трещины, так как способ реализуют в вертикальной скважине.The disadvantage of this method is the inability to create a horizontal fracture, since the method is implemented in a vertical well.
Техническими задачами предлагаемого способа являются возможность создания горизонтальных трещин, эксплуатации трещины без закрепления ее или с закреплением проппантом, а также возможность закрытия трещины.The technical objectives of the proposed method are the ability to create horizontal cracks, exploitation of the crack without fixing it or fixing it with proppant, as well as the possibility of closing the crack.
Поставленные технические задачи решаются способом разрыва пласта, включающим спуск в скважину механического устройства, создающего раздвигающее усилие с помощью поперечно раздвигающихся в одной продольной плоскости плашек на стенки не обсаженной скважины, для создания трещин.The stated technical problems are solved by the method of fracturing, including the descent into the well of a mechanical device that creates a spreading force using transversely extensible in the same longitudinal plane dies on the walls of an uncased well to create cracks.
Новым является то, что устройство спускают в горизонтальную скважину и ориентируют его так, чтобы раздвигающее усилие было направлено вверх и вниз.What is new is that the device is lowered into a horizontal well and oriented so that the spreading force is directed up and down.
Новым является так же то, что трещины закрепляют пропантом.What's new is that cracks are fixed with proppant.
Новым является также то, что в горизонтальную скважину последовательно спускают два и более устройства, от забоя скважины к устью, причем устройства располагают относительно друг друга на расстоянии, позволяющем получаемым трещинам соединиться между собой.Also new is the fact that two or more devices are sequentially lowered into a horizontal well, from the bottom of the well to the wellhead, the devices being positioned relative to each other at a distance that allows the resulting fractures to connect with each other.
Для реализации способа необходимо устройство, позволяющее приложить механическое усилие к стенкам открытого горизонтального ствола скважины.To implement the method, you need a device that allows you to apply mechanical force to the walls of an open horizontal wellbore.
Известно устройство (патент РФ №2287664, МПК Е21В 33/13, опубл. 20.11.2006), содержащее гидравлические цилиндры с поршнями и клиновой механизм с плашками, взаимодействующими со стенками скважины.A device is known (RF patent No. 2287664, IPC ЕВВ 33/13, published on November 20, 2006) containing hydraulic cylinders with pistons and a wedge mechanism with dies interacting with the walls of the well.
Недостатками устройства являются действие плашек во всех направлениях по окружности и неправильная форма плашек.The disadvantages of the device are the action of the dies in all directions around the circumference and the irregular shape of the dies.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство (патент РФ №2395671, МПК Е21В 43/112, опубл. 27.07.2010), содержащее несколько гидравлических цилиндров, а также клиновой толкатель с парными плашками, выполненными с возможностью радиального раздвижения.The closest in technical essence to the proposed is a device (RF patent No. 2395671, IPC ЕВВ 43/112, publ. 07.27.2010), containing several hydraulic cylinders, as well as a wedge pusher with twin dies made with the possibility of radial expansion.
Недостатком устройства является малая длина вдоль оси скважины, получаемой трещины.The disadvantage of this device is the small length along the axis of the borehole produced by the fracture.
Технической задачей предлагаемого устройства является увеличение протяженности создаваемой трещины.The technical task of the proposed device is to increase the length of the created crack.
Поставленная техническая задача решается устройством для осуществления способа разрыва пласта, содержащим корпус, соединенный с корпусом цилиндр, в котором размещен рабочий поршень, соединенный с клиновым толкателем, который оснащен парными плашками, выполненными с возможностью перемещения относительно клинового толкателя при взаимодействии с корпусом и поперечного раздвижения в одной продольной плоскости.The stated technical problem is solved by a device for implementing the method of fracturing, comprising a housing connected to a housing, a cylinder in which a working piston is connected to a wedge pusher, which is equipped with paired dies made to move relative to the wedge pusher when interacting with the housing and transverse to one longitudinal plane.
Новым является то, что оно снабжено одним или несколькими дополнительными корпусами с клиновыми толкателями и плашками, последовательно соединенными снизу с корпусом, причем клиновые толкатели жестко соединены между собой.New is the fact that it is equipped with one or more additional cases with wedge pushers and dies, connected in series from below to the case, and wedge pushers are rigidly interconnected.
Новым является также то, что с одной стороны корпуса каждая плашка оснащена снаружи продольным заостренным выступом, а с другой стороны корпуса - скруглена под внутренний диаметр скважины.Also new is the fact that on one side of the casing, each die is equipped externally with a longitudinal pointed protrusion, and on the other side of the casing it is rounded to the inside diameter of the well.
Сущность изобретения заключается в том, что с помощью устройства, спущенного в открытый ствол горизонтальной скважины, создают усилия, раздвигающие противоположные стенки скважины вниз и вверх. Это создает в вертикальной плоскости, плоскости вдоль оси скважины, разрывающее напряжение, приводящее к образованию горизонтальной трещины и раскрытию имеющихся горизонтальных трещин.The essence of the invention lies in the fact that with the help of a device lowered into the open hole of a horizontal well, forces are created that push the opposite walls of the well up and down. This creates a tensile stress in the vertical plane, the plane along the axis of the well, leading to the formation of a horizontal crack and the opening of existing horizontal cracks.
Преимуществом горизонтальной трещины является то, что она распространится по пласту и создаст большую поверхность фильтрации, не распространяясь до выше- или нижезалегающих водоносных пластов.The advantage of a horizontal fracture is that it will propagate through the formation and create a large filtration surface without spreading to higher or lower aquifers.
На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации способа разрыва пласта.In FIG. 1 shows a diagram of a device for implementing the method of fracturing.
На фиг. 2 изображена схема устройства для реализации способа разрыва пласта с плашками, оснащенными заостренными продольными выступами.In FIG. 2 shows a diagram of a device for implementing a fracturing method with dies equipped with pointed longitudinal protrusions.
Устройство (фиг. 1) содержит цилиндр 1, размещенный соосно или параллельно оси скважины 2, жестко соединенный с ним клиновой толкатель 3, корпус 4 с окнами 5, в которых размещены плашки 6, взаимодействующие с клиновым толкателем 3. Внутри цилиндра 1 размещен поршень 7, полый шток 8 которого сообщен с технологическими трубами 9 и отверстием 10 с подпоршневым пространством 11, а надпоршневое пространство сообщено отверстием 12 с полостью скважины 2. Шток 8 соединен проходящей внутри клинового толкателя 3 тягой 13 с дном 14 корпуса 4. Наружная поверхность 15 плашек 6 выполнена цилиндрической с радиусом, равным радиусу скважины 2, и максимальной площадью контакта с ее поверхностью (сечение А-А) или заостренной с острой кромкой 16, параллельной оси устройства (фиг. 2). Скважина 2 пробурена в пласте 17, в котором создают трещину 18.The device (Fig. 1) contains a cylinder 1 placed coaxially or parallel to the axis of the
Устройство может быть реализовано и в смешанном варианте, когда с одной стороны корпуса 4 размещены плашки 6 с цилиндрической наружной поверхностью 15, а с другой - с заостренной наружной поверхностью 16.The device can also be implemented in a mixed version, when dies 6 with a cylindrical outer surface 15 are placed on one side of the housing 4, and on the other hand with a pointed
Устройство, изображенное на фиг. 1, работает следующим образом.The device shown in FIG. 1, works as follows.
После спуска его в горизонтальную скважину 2 на технологических трубах 9 в заданный интервал таким образом, чтобы клиновой толкатель 3 и плашки 6 находились в вертикальной плоскости, в трубы 9 закачивают жидкость под давлением. Жидкость по полому штоку 8 попадает в пространство 11 под поршнем 7, который движется в сторону устья скважины 2 (условно, вверх), вытесняя жидкость, находящуюся над поршнем 7, через отверстие 12 в стенке цилиндра 1 в полость скважины 2. При этом поршень 7 тянет через шток 8, тягу 13 и дно 14 корпус 4 вверх, который краями окон 5 увлекает вверх плашки 6. Последние, взаимодействуя с клиновым толкателем 3, жестко связанным с цилиндром 1, выдвигаются радиально наружу до упора в стенки скважины 2. При дальнейшем повышении давления закачки жидкости плашки 6, упираясь наружной поверхностью 15 в стенки скважины 2, создают напряжение в пласте 17, достаточное для его разрыва, и образуется трещина 18. После образования трещины 18 закачку жидкости прекращают, плашки 6 остаются на клиновом толкателе 3 в том же положении за счет самоторможения на клиновой поверхности, а трещина 18 - в раскрытом состоянии. Далее, после проведения исследований, отсоединяют цилиндр 1 с поршнем от клинового толкателя 3 и эксплуатируют скважину с увеличенным дебитом. Если трещина 18 попала в водоносную часть пласта, то устройство полностью извлекают, а трещина 18 закрывается.After lowering it into a
Трещина 18 образуется в плоскости, перпендикулярной плоскости плашек 6, только горизонтальной.A
Устройство на фиг. 2 в основном работает так же, как и предыдущее, но механизм разрыва отличается. Поэтому устройство устанавливают в горизонтальной скважине 2 таким образом, чтобы клиновой толкатель 3, плашки 6 и их заострения 16 располагались в горизонтальной плоскости. Так как наружный торец 16 плашек 6 выполнен заостренным и клиновидным, они под действием клинового толкателя 3 врезаются в стенки скважины 2 и раздвигают в разные стороны породу пласта 17, как клин раскалывает бревно.The device of FIG. 2 basically works the same as the previous one, but the break mechanism is different. Therefore, the device is installed in a
Разрыв пласта и образование трещины 18 происходит в плоскости острия 16 плашки 6 в горизонтальной скважине.Fracturing and formation of a
При использовании смешанных плашек устройство ориентируют так же, как с заостренными плашками 16. В этом случае горизонтальные трещины 18 образуются только с одной стороны скважины 2, где находятся плашки 6 с заостренными торцами 16.When using mixed dies, the device is oriented in the same way as with
Устройство не исключает возможности при необходимости, например, если оно мешает проведению каких-либо работ в скважине и его необходимо удалить, произвести закрепление трещины 18 закачкой в нее проппанта. Если усилий, развиваемых одним цилиндром 1, недостаточно, соединяют последовательно несколько цилиндров 1 и поршней 7 с помощью полых штоков 8 так, что их усилия складываются.The device does not exclude the possibility, if necessary, for example, if it interferes with any work in the well and needs to be removed, the
Для создания более протяженных вдоль скважины трещин можно последовательно спустить в скважину несколько устройств, оставляя в скважине предыдущее или его клиновую часть. Кроме того, устройство можно выполнить с последовательным срабатыванием клиновых расширяющих узлов, чтобы не делить усилие, развиваемое цилиндром 1, на несколько.To create cracks longer along the well, several devices can be sequentially lowered into the well, leaving the previous or its wedge part in the well. In addition, the device can be performed with sequential actuation of the wedge-expanding units so as not to divide the force developed by cylinder 1 into several.
Таким образом, предложенный способ, осуществляемый при помощи предлагаемого устройства, имеет следующие преимущества.Thus, the proposed method, carried out using the proposed device, has the following advantages.
1. Возможность удерживания трещин раскрытыми за счет устройства без закрепления их проппантом.1. The ability to hold cracks opened by the device without fixing them with proppant.
2. Регулируемая ширина и протяженность трещины.2. Adjustable crack width and length.
3. Возможность создания в горизонтальной скважине горизонтальной трещины.3. The possibility of creating a horizontal fracture in a horizontal well.
4. Возможность закрытия трещины, если она попала в водоносный интервал.4. The ability to close a crack if it falls into the aquifer.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013152139/03A RU2548463C1 (en) | 2013-11-22 | 2013-11-22 | Formation fracturing method and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013152139/03A RU2548463C1 (en) | 2013-11-22 | 2013-11-22 | Formation fracturing method and device for its implementation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2548463C1 true RU2548463C1 (en) | 2015-04-20 |
RU2013152139A RU2013152139A (en) | 2015-05-27 |
Family
ID=53284959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013152139/03A RU2548463C1 (en) | 2013-11-22 | 2013-11-22 | Formation fracturing method and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2548463C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2776543C1 (en) * | 2021-12-28 | 2022-07-22 | Владислав Игоревич Лейзер | System for oriented point loading and rupture of borehole walls without blasting |
CN114837563A (en) * | 2022-05-12 | 2022-08-02 | 泰山学院 | Reaming drill rod with spalling and rock breaking functions |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2806534A (en) * | 1952-04-30 | 1957-09-17 | Cicero C Brown | Hydraulic pulling tool for use in wells |
SU1456563A1 (en) * | 1987-06-02 | 1989-02-07 | Институт горного дела им.А.А.Скочинского | Method and apparatus for pre-relieving of rock body |
SU1709078A1 (en) * | 1989-10-16 | 1992-01-30 | Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова | Device for hydrofracturing |
RU2081314C1 (en) * | 1994-12-19 | 1997-06-10 | Институт горного дела СО РАН | Device for creating directed fissures in bore-holes |
RU2138631C1 (en) * | 1996-03-26 | 1999-09-27 | Полевщиков Геннадий Яковлевич | Device for creation of directed fissures |
RU2256786C2 (en) * | 2002-04-19 | 2005-07-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Бв | Method for wedging crack in subterranean bed (variants) and method for hydraulic fracturing in subterranean bed |
RU2287664C1 (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Device for pressurizing behind-column overflows |
RU2395671C1 (en) * | 2009-10-06 | 2010-07-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Casing pipe perforating machine |
-
2013
- 2013-11-22 RU RU2013152139/03A patent/RU2548463C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2806534A (en) * | 1952-04-30 | 1957-09-17 | Cicero C Brown | Hydraulic pulling tool for use in wells |
SU1456563A1 (en) * | 1987-06-02 | 1989-02-07 | Институт горного дела им.А.А.Скочинского | Method and apparatus for pre-relieving of rock body |
SU1709078A1 (en) * | 1989-10-16 | 1992-01-30 | Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова | Device for hydrofracturing |
RU2081314C1 (en) * | 1994-12-19 | 1997-06-10 | Институт горного дела СО РАН | Device for creating directed fissures in bore-holes |
RU2138631C1 (en) * | 1996-03-26 | 1999-09-27 | Полевщиков Геннадий Яковлевич | Device for creation of directed fissures |
RU2256786C2 (en) * | 2002-04-19 | 2005-07-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Бв | Method for wedging crack in subterranean bed (variants) and method for hydraulic fracturing in subterranean bed |
RU2287664C1 (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Device for pressurizing behind-column overflows |
RU2395671C1 (en) * | 2009-10-06 | 2010-07-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Casing pipe perforating machine |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2776543C1 (en) * | 2021-12-28 | 2022-07-22 | Владислав Игоревич Лейзер | System for oriented point loading and rupture of borehole walls without blasting |
CN114837563A (en) * | 2022-05-12 | 2022-08-02 | 泰山学院 | Reaming drill rod with spalling and rock breaking functions |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013152139A (en) | 2015-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107313762B (en) | Shale hydraulic fracturing method | |
US20240110465A1 (en) | Cracking permeability increasing method combining hydraulic fracturing and methane in-situ combustion explosion | |
RU2704997C1 (en) | Method and device for control of coal bed upper part collapse area due to application of technology of pulsed hydraulic fracturing of a formation | |
CN101539007B (en) | Abrasive jetting device and method for abrasive jetting flow and jetting perforation and multiple fracturing | |
US9062545B2 (en) | High strain rate method of producing optimized fracture networks in reservoirs | |
RU2547892C1 (en) | Multiple hydraulic fracturing of formation in well horizontal shaft | |
US7841397B2 (en) | Straddle packer and method for using the same in a well bore | |
CN109025941B (en) | Deflagration fracturing and hydraulic impact fracturing combined pipe column and combined method | |
RU2537719C1 (en) | Method of multiple hydrofracturing of formation in open hole of horizontal well | |
CN109138961B (en) | Classification cycle hydraulic fracturing method and fracturing device | |
CN104747232A (en) | Method for decreasing super high seam working face far-field tough roof impact ground pressure strength | |
CN109931062A (en) | The method of the double envelope single deck tape-recorder staged fracturings of tight roof horizontal well in coal mine roadway | |
CN206581900U (en) | A kind of multistage ignites the safe tubing string of explosion fracturing step by step | |
CN106593387B (en) | Method for realizing staged multi-cluster fracturing of horizontal well | |
CN208330329U (en) | A kind of oil/gas well combustion type ultra-positive pressure seam auxiliary device | |
CA2655348A1 (en) | Methods for allowing multiple fractures to be formed in a subterranean formation from an open hole well | |
RU2548463C1 (en) | Formation fracturing method and device for its implementation | |
RU2547873C1 (en) | Method of stimulation of coal bed through wells drilled from excavations | |
CN106368664A (en) | Pulse type fracturing sliding sleeve | |
RU146363U1 (en) | SECTIONAL HYDRO PERFORATOR | |
RU2510456C2 (en) | Formation method of vertically directed fracture at hydraulic fracturing of productive formation | |
RU2487990C1 (en) | Device for making perforation tunnels in well | |
RU2626484C1 (en) | Operating method of high-viscosity oil recovery downhole | |
RU2601341C1 (en) | Method of forming conducting cracks in productive formation behind well casing | |
CN115704298A (en) | Underground pulse hydraulic fracturing combined tool and fracturing process method |