RU2638673C1 - Device for interval hydraulic fracturing of formation - Google Patents

Device for interval hydraulic fracturing of formation Download PDF

Info

Publication number
RU2638673C1
RU2638673C1 RU2016144265A RU2016144265A RU2638673C1 RU 2638673 C1 RU2638673 C1 RU 2638673C1 RU 2016144265 A RU2016144265 A RU 2016144265A RU 2016144265 A RU2016144265 A RU 2016144265A RU 2638673 C1 RU2638673 C1 RU 2638673C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
throttling
cylindrical body
radial
hollow cylindrical
punch
Prior art date
Application number
RU2016144265A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ринат Ильдусович Шафигуллин
Фанзат Завдатович Исмагилов
Рустам Робисович Латыпов
Олег Вячеславович Салимов
Радик Зяузятович Зиятдинов
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
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 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2016144265A priority Critical patent/RU2638673C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2638673C1 publication Critical patent/RU2638673C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/11Perforators; Permeators
    • E21B43/112Perforators with extendable perforating members, e.g. actuated by fluid means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: device for performing interval-by-interval fracturing of the formation comprises a tubing string with a hollow cylindrical body connected to packer through a tail-piece at the bottom. A hollow bushing is mounted radially and rigidly in the hollow cylindrical body. A piston-punch is positioned inside the hollow bushing for limited radial movement, and configured as a cone narrowing outwards with a throttling L-shaped channel in the center. At that, the piston-punch is equipped with external radial groove communicating with the throttling L-shaped channel. The piston-punch is spring-loaded by a spring inside from the sleeve rigidly fixed in the end of the hollow bushing. In this case, a radial channel is made in the hollow bushing. In the initial position the radial and the throttling L-shaped channels are hermetically separated from each other, in the working position the vertical and throttling L-shaped channels are hydraulically communicated with each other by means of a radial groove connecting the hollow cylindrical body cavity with rock of production reservoir. A dynamic anchor is installed in the upper part of the hollow cylindrical body, and a subsurface gauge is installed under the packer.
EFFECT: improved performance of the device when conducting hydraulic fracturing of the formation.
2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для проведения поинтервального кислотного гидроразрыва пласта.The invention relates to the oil and gas industry and is intended for the interval acid fracturing.

Известно устройство для гидроразрыва пласта (патент RU №2462589, МПК Е21В 43/26, опубл. 27.09.2012 г., бюл. №27), содержащее гидроабразивный перфоратор, выполненный в виде корпуса с радиальными каналами, в которых закреплены втулки с коническим соплом. Устройство снабжено размещенной в полости корпуса втулкой с центральным отверстием и конической наружной поверхностью, выполненной с радиальными каналами, совмещенными в рабочем положении с радиальными каналами сопел и подпружиненными в осевом направлении. Сопла выполнены с наклонным торцом, контактирующим с конической поверхностью втулки. Сопла установлены с возможностью радиального перемещения и подпружинены в радиальном направлении. Втулка, размещенная в полости корпуса, выполнена с седлом под бросовый клапан. Седло клапана выполнено с наклонными пазами, соединяющими в рабочем положении надклапанную полость с подклапанной полостью.A device for hydraulic fracturing (patent RU No. 2462589, IPC ЕВВ 43/26, publ. 09/27/2012, bull. No. 27) containing a waterjet perforator, made in the form of a housing with radial channels, in which bushings with a conical nozzle are fixed . The device is equipped with a sleeve located in the cavity of the housing with a central hole and a conical outer surface made with radial channels aligned in the working position with the radial channels of the nozzles and axially spring-loaded. The nozzles are made with an inclined end in contact with the conical surface of the sleeve. The nozzles are mounted for radial movement and spring loaded in the radial direction. The sleeve, located in the cavity of the body, is made with a saddle under the throttle valve. The valve seat is made with inclined grooves that connect the supravalvular cavity to the subvalvular cavity in the working position.

Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:

- во-первых, низкая эффективность работы устройства, связанная с тем, что наклонные пазы втулки имеют расчетную пропускную способность, при превышении которой в процессе проведения гидроразрыва пласта происходят «запирание» потока жидкости выше клапана и разобщение радиальных каналов конических сопел и втулки под бросовым клапаном (шаром), что приводит к резкому росту давления в устройстве и, как следствие, невозможности дальнейшего проведения гидроразрыва пласта;- firstly, the low efficiency of the device due to the fact that the inclined grooves of the sleeve have an estimated throughput, when exceeded during the hydraulic fracturing process, the fluid flow “locks” above the valve and the radial channels of the conical nozzles and the sleeve are disconnected under the dump valve (ball), which leads to a sharp increase in pressure in the device and, as a consequence, the impossibility of further hydraulic fracturing;

- во-вторых, ограниченные функциональные возможности, связанные с тем, что невозможно выполнить поинтервальный гидроразрыв пласта в горизонтальной скважине ввиду применения бросового клапана, который не обеспечивает герметичную посадку на седло устройства в горизонтальном стволе скважины;- secondly, limited functionality associated with the fact that it is impossible to perform interval hydraulic fracturing in a horizontal well due to the use of a dump valve, which does not provide a tight fit on the device seat in a horizontal wellbore;

- в-третьих, дополнительные затраты для работы устройства, обусловленные приготовлением водопесчаной смеси для прорезания отверстий в обсадной колонне скважины (необходимо использовать кварцевый песок), а также затраты на специальную технику (пескосмесительный агрегат);- thirdly, additional costs for the operation of the device due to the preparation of a water-sand mixture for cutting holes in the casing of the well (it is necessary to use quartz sand), as well as the costs of special equipment (sand mixing unit);

- в-четвертых, длительность процесса работы устройства, так как прорезание обсадной колонны скважины происходит под действием струи гидроабразивной жидкости;- fourthly, the duration of the process of the device, since the cutting of the casing of the well occurs under the influence of a jet of hydroabrasive fluid;

- в-пятых, отсутствие возможности контроля за давлением закачки жидкости гидроразрыва непосредственно в интервале проведения гидроразрыва пласта.- fifthly, the inability to control the pressure of the injection of hydraulic fracturing fluid directly in the interval of hydraulic fracturing.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для поинтервального гидроразрыва пласта (патент RU №2123106, МПК Е21В 43/26, 43/114, опубл. 10.12.1998 г.), содержащее колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), полый цилиндрический корпус с насадками и втулку, размещенную в полости полого цилиндрического корпуса, со сквозным осевым каналом, седлом под клапанный шар и уплотнениями, при этом втулка выполнена с хвостовиком, выступающим за пределы корпуса и соединена снизу с пакером, при этом корпус и втулка связаны между собой шпоночным соединением для обеспечения поворота пакера при вращении колонны НКТ.The closest in technical essence and the achieved result is a device for interval hydraulic fracturing (patent RU No. 2123106, IPC ЕВВ 43/26, 43/114, publ. 10.12.1998), containing a tubing string (tubing), hollow a cylindrical body with nozzles and a sleeve located in the cavity of the hollow cylindrical body, with a through axial channel, a seat under the valve ball and seals, while the sleeve is made with a shank protruding outside the body and connected from below to the packer, while the body and sleeve are connected betweenoboj keyed for rotation with rotation of the packer tubing.

Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:

- во-первых, низкая эффективность работы устройства при создании трещины гидроразрыва, так как насадки устройства, через которые под давлением подается жидкость гидроразрыва, при создании трещины находятся в стволе скважины, а не в породе пласта, поэтому часть энергии струи жидкости гидроразрыва теряется до взаимодействия с породой пласта. Кроме того, устройство не имеет фиксации в стволе скважины в процессе гидроразрыва пласта, что приводит к рассеиванию струи в стволе скважины как в процессе гидропескоструйной перфорации так и при гидроразрыве пласта;- firstly, the low efficiency of the device when creating a hydraulic fracture, since the nozzles of the device through which hydraulic fracturing fluid is supplied under pressure are located in the wellbore, and not in the formation rock, when creating a fracture, therefore, part of the energy of the hydraulic fracturing jet is lost before interaction with formation rock. In addition, the device does not have a fixation in the wellbore during hydraulic fracturing, which leads to dispersion of the jet in the wellbore during both sandblasting and hydraulic fracturing;

- во-вторых, ограниченные функциональные возможности, связанные с тем, что невозможно выполнить поинтервальный гидроразрыв пласта в горизонтальной скважине ввиду применения бросового клапана, который не обеспечивает герметичную посадку на седло устройства в горизонтальном стволе скважины;- secondly, limited functionality associated with the fact that it is impossible to perform interval hydraulic fracturing in a horizontal well due to the use of a dump valve, which does not provide a tight fit on the device seat in a horizontal wellbore;

- в-третьих, дополнительные материальные и финансовые затраты для работы устройства, обусловленные приготовлением водопесчаной смеси для прорезания отверстий в обсадной колонне скважины (необходимо использовать кварцевый песок), а также затраты на специальную технику (пескосмесительный агрегат);- thirdly, additional material and financial costs for the operation of the device due to the preparation of a water-sand mixture for cutting holes in the casing of the well (quartz sand must be used), as well as the cost of special equipment (sand mixing unit);

- в-четвертых, длительность процесса работы устройства, так как прорезание отверстия в обсадной колонне скважины происходит под действием струи гидроабразивной жидкости;- fourthly, the duration of the process of the device, since the cutting of the hole in the casing of the well occurs under the influence of a jet of hydroabrasive fluid;

- в-пятых, отсутствие возможности контроля за давлением закачки жидкости гидроразрыва непосредственно в интервале проведения гидроразрыва пласта.- fifthly, the inability to control the pressure of the injection of hydraulic fracturing fluid directly in the interval of hydraulic fracturing.

Техническими задачами изобретения являются повышение эффективности работы устройства, расширение функциональных возможностей, снижение дополнительных материальных и финансовых затрат для работы устройства, сокращение длительности работы устройства с возможностью контроля давления в интервале проведения гидроразрыва пласта.The technical objectives of the invention are to increase the efficiency of the device, expand the functionality, reduce additional material and financial costs for the operation of the device, reduce the duration of the device with the ability to control pressure in the interval of hydraulic fracturing.

Поставленные технические задачи решаются устройством для поинтервального гидроразрыва пласта, содержащим колонну НКТ с полым цилиндрическим корпусом, снизу соединенным через хвостовик с пакером.The stated technical problems are solved by a device for interval hydraulic fracturing containing a tubing string with a hollow cylindrical body, bottom connected through a shank with a packer.

Новым является то, что радиально и жестко в полый цилиндрический корпус установлена полая втулка, внутри полой втулки с возможностью ограниченного радиального перемещения наружу расположен поршень-пробойник, выполненный под конус, сужающийся наружу, с дросселирующим Г-образным каналом по центру, причем поршень-пробойник оснащен наружной радиальной канавкой, сообщающейся с дросселирующим Г-образным каналом, поршень-пробойник подпружинен пружиной внутрь от стакана, жестко зафиксированного в торце полой втулки, при этом в полой втулке выполнен радиальный канал, причем в исходном положении радиальный и дросселирующий Г-образный каналы герметично отсечены друг от друга, а в рабочем положении вертикальный и дросселирующий Г-образный каналы гидравлически сообщаются между собой посредством радиальной канавки, связывая полость полого цилиндрического корпуса с породой продуктивного коллектора, причем в верхней части полого цилиндрического корпуса установлен динамический якорь, а под пакером установлен глубинный манометр.What is new is that a hollow bushing is installed radially and rigidly in the hollow cylindrical body, inside the hollow bushing with the possibility of limited radial movement to the outside there is a piston punch, made under a cone, tapering outward, with a throttling L-shaped channel in the center, and the piston punch equipped with an external radial groove in communication with the throttling L-shaped channel, the punch piston is spring-loaded inward from the cup, which is rigidly fixed at the end of the hollow sleeve, while in the hollow sleeve in the radial channel is full, and in the initial position, the radial and throttling L-shaped channels are hermetically cut off from each other, and in the working position, the vertical and throttling L-shaped channels are hydraulically connected to each other by means of a radial groove, connecting the cavity of the hollow cylindrical body with the rock of the productive collector, moreover, a dynamic anchor is installed in the upper part of the hollow cylindrical body, and a depth gauge is installed under the packer.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в исходном положении.In FIG. 1 shows the proposed device in its original position.

На фиг. 2 изображено предлагаемое устройство в рабочем положении.In FIG. 2 shows the proposed device in the working position.

Устройство для поинтервального гидроразрыва пласта содержит колонну НКТ 1 с полым цилиндрическим корпусом 2 на конце колонны НКТ 1. Полый цилиндрический корпус 2 снизу через хвостовик 3 соединен с пакером 4.The device for interval hydraulic fracturing contains a tubing string 1 with a hollow cylindrical body 2 at the end of the tubing string 1. The hollow cylindrical body 2 is connected to the packer 4 from the bottom through the shank 3.

В качестве пакера 4 применяют пакер любой известной конструкции с механическим якорем, например, с осевой посадкой. Механический якорь необходим для фиксации устройства от перемещения вниз.As a packer 4, a packer of any known design with a mechanical anchor, for example, with an axial fit, is used. A mechanical anchor is needed to secure the device from moving down.

Радиально и жестко, например, с помощью резьбового соединения (на фиг. 1 и 2 показано условно), в полый цилиндрический корпус установлена полая втулка 5.Radially and rigidly, for example, by means of a threaded connection (shown in FIGS. 1 and 2 conventionally), a hollow sleeve 5 is installed in the hollow cylindrical body.

Внутри полой втулки 5 с возможностью ограниченного радиального перемещения наружу под действием гидравлического давления расположен поршень-пробойник 6, выполненный под конус, сужающийся наружу, с дросселирующим Г-образным каналом 7 по центру. Поршень-пробойник 6 оснащен наружной радиальной канавкой 8, сообщающейся с дросселирующим Г-образным каналом 7.Inside the hollow sleeve 5 with the possibility of limited radial movement outward under the action of hydraulic pressure, there is a piston-punch 6, made under a cone, tapering outward, with a throttling L-shaped channel 7 in the center. The piston-punch 6 is equipped with an outer radial groove 8, communicating with the throttling L-shaped channel 7.

Поршень-пробойник 6 подпружинен пружиной 9 внутрь от стакана 10, жестко зафиксированного в торце полой втулки 5, например, ввернутого с помощью резьбового соединения (на фиг. 1 и 2 показано условно).The piston-punch 6 is spring-loaded with a spring 9 inward from the cup 10, which is rigidly fixed at the end of the hollow sleeve 5, for example, screwed with a threaded connection (Fig. 1 and 2 are shown conditionally).

В полой втулке 5 выполнен радиальный канал 11. В исходном положении радиальный И (см. фиг. 1) и дросселирующий Г-образный 7 каналы поршня-пробойника 6 герметично отсечены друг от друга.A radial channel 11 is made in the hollow sleeve 5. In the initial position, the radial I (see Fig. 1) and the throttling L-shaped 7 channels of the piston-punch 6 are hermetically cut off from each other.

В рабочем положении вертикальный 11 (см. фиг. 2) и дросселирующий Г-образный 7 каналы поршня-пробойника 6 гидравлически сообщаются между собой посредством радиальной канавки 8, связывая полость 12 полого цилиндрического корпуса 2 с породой продуктивного коллектора 13 (см. фиг. 2).In the working position, the vertical 11 (see Fig. 2) and the throttling L-shaped 7 channels of the piston-punch 6 are hydraulically interconnected via a radial groove 8, connecting the cavity 12 of the hollow cylindrical body 2 with the rock of the productive collector 13 (see Fig. 2 )

В верхней части полого цилиндрического корпуса 2 (см. фиг. 1) установлен динамический якорь 14. Динамический якорь 14 состоит из радиальных каналов 15, например, в количестве 4 штук, в которые установлены подпружиненные от фиксаторов 16 плашки 17 (см. фиг. 1 и 2) с наружной зубчатой поверхностью 18.A dynamic anchor 14 is installed in the upper part of the hollow cylindrical body 2 (see Fig. 1). The dynamic anchor 14 consists of radial channels 15, for example, in the amount of 4 pieces, into which the dies 17 spring-loaded from the latches 16 are installed (see Fig. 1 and 2) with an external gear surface 18.

Под пакером 4 установлен глубинный манометр 19 для передачи информации о давлении закачки жидкости гидроразрыва в интервале проведения гидроразрыва пласта на устье скважины 20. Передача информации осуществляется на приемник по оптиковолоконному кабелю (на фиг. 1 и 2 не показано). Оптико-волоконный кабель спускается в скважину 20 совместно с колонной НКТ 1, при этом оптико-волоконный кабель крепят на наружной поверхности колонны НКТ 1 с помощью клямс (на фиг. 1 и 2 не показаны).A depth gauge 19 is installed under the packer 4 to transmit information on the injection pressure of the hydraulic fracturing fluid during the interval of hydraulic fracturing at the wellhead 20. Information is transmitted to the receiver via an optical fiber cable (not shown in Figs. 1 and 2). The fiber optic cable is lowered into the well 20 together with the tubing string 1, while the fiber optic cable is mounted on the outer surface of the tubing string 1 using clamps (not shown in FIGS. 1 and 2).

Сопрягаемые поверхности деталей устройства оснащены уплотнительными кольцами (на фиг. 1 и 2 не показаны) с целью исключения несанкционированных перетоков жидкости.The mating surfaces of the parts of the device are equipped with o-rings (not shown in FIGS. 1 and 2) in order to exclude unauthorized fluid flows.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Предлагаемое устройство собирают на устье скважины, как показано на фиг. 1 в исходном положении, при котором радиальный 11 и дросселирующий Г-образный 7 каналы поршня-пробойника 6 герметично отсечены друг от друга.The proposed device is assembled at the wellhead, as shown in FIG. 1 in the initial position, in which the radial 11 and the throttling L-shaped 7 channels of the piston-punch 6 are hermetically cut off from each other.

Устройство спускают в скважину 20 в самый нижний интервал проведения гидроразрыва пласта в вертикальной скважине или ближайший к забою интервал гидроразрыва пласта в горизонтальной скважине.The device is lowered into the well 20 in the lowest interval of hydraulic fracturing in a vertical well or the interval of hydraulic fracturing closest to the bottom in a horizontal well.

Производят посадку пакера 4 с механическим якорем осевым перемещением вверх, например, на 1,5 м и спуском вниз до фиксации механического якоря (на фиг. 2 показано условно) на стенках обсадной колонны 21 скважины 20.Packer 4 is planted with a mechanical anchor, axially moving upwards, for example, by 1.5 m and descending to fix the mechanical anchor (fig. 2 shown conditionally) on the walls of the casing 21 of the well 20.

Далее на устье скважины 20 обвязывают верхний конец колонны НКТ 1 с насосным агрегатом (на фиг. 1 и 2 не показано) и начинают закачку технологической жидкости в колонну НКТ 1 (см. фиг. 1).Next, at the wellhead 20, the upper end of the tubing string 1 is tied to the pump unit (not shown in FIGS. 1 and 2) and pumping of the process fluid into the tubing string 1 is started (see FIG. 1).

Жидкость, достигнув по колонне НКТ 1 полого цилиндрического корпуса 2 (см. фиг. 2), попадает в радиальные каналы 15 динамического якоря 14 и оказывает гидравлическое давление на торец подпружиненных от фиксаторов 16 плашек 17. Одновременно с этим жидкость под действием гидравлического давления воздействует на торец поршня-пробойника 6 подпружиненного посредством пружин 9 от стакана 10, ввернутого в торец полой втулки 5.The fluid, having reached the hollow cylindrical body 2 through the tubing string 1 (see Fig. 2), enters the radial channels 15 of the dynamic armature 14 and exerts hydraulic pressure on the end face of the dies 17 spring-loaded from the clamps 17. At the same time, the fluid acts on the the end face of the piston-punch 6 spring-loaded by means of springs 9 from the cup 10, screwed into the end face of the hollow sleeve 5.

В результате подпружиненные плашки 17 перемещаются радиально наружу и фиксируют устройство в обсадной колонне 21 скважины 20 от перемещения устройства вверх, а поршень-пробойник 6 под действием давления жидкости ограниченно перемещается радиально наружу до взаимодействия с обсадной колонной 21 скважины 20.As a result, the spring-loaded dies 17 move radially outward and fix the device in the casing 21 of the borehole 20 from moving the device up, and the piston-punch 6 under the influence of fluid pressure is limited to move radially outward until it interacts with the casing 21 of the borehole 20.

Давление в колонне НКТ 1 и устройстве продолжают повышать, при этом поршень-пробойник 6, сжимая пружину 9, пробивает отверстие 22 (см. фиг. 2) в обсадной колонне 21 скважины 20 и занимает рабочее положение для проведения гидроразрыва пласта, в котором радиальный 11 и дросселирующий Г-образный 7 каналы поршня-пробойника 6 гидравлически сообщаются между собой посредством радиальной канавки 8, связывая полость 12 полого цилиндрического корпуса 2 с породой продуктивного коллектора 13. После чего, не прерывая закачки, производят кислотный гидроразрыв пласта. Для этого производят закачку жидкости гидроразрыва, например, любого известного кислотного состава, предназначенного для проведения кислотного гидроразрыва, например, 20%-ный раствор соляной кислоты из расчета 5 м3 на 1 м толщины пласта.The pressure in the tubing string 1 and the device continue to increase, while the piston-punch 6, compressing the spring 9, pierces the hole 22 (see Fig. 2) in the casing 21 of the well 20 and occupies a working position for hydraulic fracturing, in which the radial 11 and the throttling L-shaped 7 channels of the piston-punch 6 are hydraulically interconnected via a radial groove 8, connecting the cavity 12 of the hollow cylindrical body 2 with the rock of the productive reservoir 13. Then, without interrupting the injection, an acid hydraulic fracturing is performed one hundred. For this, hydraulic fracturing fluid is injected, for example, of any known acid composition intended for acid fracturing, for example, a 20% hydrochloric acid solution at the rate of 5 m 3 per 1 m of the formation thickness.

Например, при толщине пласта, равной 3 м, с помощью насосного агрегата производят закачку: 3 м ⋅5 м3/м = 15 м3 кислотного состава по колонне НКТ 1 через полый цилиндрический корпус 2 по радиальному каналу 11, радиальной канавке 8 поршня-пробойника 6 и по дросселирующему Г-образному каналу 7 поршня-пробойника 6 в породу продуктивного коллектора 13 пласта.For example, with a layer thickness of 3 m, an injection is carried out using a pump unit: 3 m ⋅ 5 m 3 / m = 15 m 3 of acid composition through a tubing string 1 through a hollow cylindrical body 2 through a radial channel 11, a radial groove 8 of the piston punch 6 and through the throttling L-shaped channel 7 of the piston-punch 6 in the rock productive reservoir 13 of the reservoir.

Поднимают давление закачки кислотного состава до достижения давления гидроразрыва пласта и закачивают расчетный объем 15 м3 кислотного состава в пласт.Raise the injection pressure of the acid composition until the hydraulic fracturing pressure is reached and the calculated volume of 15 m 3 of the acid composition is pumped into the formation.

В процессе проведения гидроразрыва с помощью глубинного манометра 19 контролируют давление закачки, что позволяет оперативно регулировать расход кислотного состава. Например, до достижения гидроразрыва пласта производят закачку кислотного состава с расходом 2 м3/мин, а после достижения гидроразрыва, о чем свидетельствует падение давления по показаниям глубинного манометра 19 расход закачки увеличивают до 4 м3/мин.In the process of hydraulic fracturing using a depth gauge 19 control the injection pressure, which allows you to quickly adjust the flow rate of the acid composition. For example, before hydraulic fracturing is achieved, the acid composition is injected at a flow rate of 2 m 3 / min, and after hydraulic fracturing is achieved, as evidenced by the pressure drop according to the readings of the depth gauge 19, the injection flow rate is increased to 4 m 3 / min.

При этом в процессе закачки кислотного состава, т.е. в процессе проведения гидроразрыва пласта, поршень-пробойник 6, выполненный под конус снаружи, остается в пробитом отверстии 22, и дросселирующий Г-образный канал 7 имеет контакт с породой продуктивного коллектора 13 за обсадной колонной скважины 20, а не внутри скважины, как описано в прототипе. При этом исключается потеря энергии струи жидкости (кислотного состава) до взаимодействия с породой пласта, что обеспечивает более глубокое проникновение кислотного состава в пласт при его гидроразрыве. Кроме того, размещение поршня-пробойника 6 в отверстии 22 обсадной колонны скважины 20 и фиксация динамического якоря 14 на стенках обсадной колонны 21 скважины 20 от перемещения вверх обеспечивают эффективную закачку всего объема кислотного состава в пласт при проведении гидроразрыва.Moreover, during the injection of the acid composition, i.e. in the process of hydraulic fracturing, the piston-punch 6, made under the cone from the outside, remains in the punched hole 22, and the throttling L-shaped channel 7 is in contact with the rock of the productive reservoir 13 behind the casing of the well 20, and not inside the well, as described in prototype. This eliminates the loss of energy of the liquid jet (acid composition) before interacting with the formation rock, which provides a deeper penetration of the acid composition into the formation during its hydraulic fracturing. In addition, the placement of the piston-punch 6 in the hole 22 of the casing of the well 20 and the fixation of the dynamic armature 14 on the walls of the casing 21 of the well 20 from moving up provide an effective injection of the entire volume of the acid composition into the formation during hydraulic fracturing.

По окончании гидроразрыва пласта в самом нижнем интервале стравливают давление в колонне НКТ 1 и полом цилиндрическом корпусе 2. В результате за счет возвратной силы пружины 9 поршень-пробойник 6 возвращается в исходное положение, также подпружиненные плашки 17 динамического якоря 14 возвращаются обратно, как показано на фиг. 1.At the end of the hydraulic fracturing, the pressure in the tubing string 1 and the hollow cylindrical body 2 is vented. As a result, due to the returning force of the spring 9, the punch piston 6 returns to its original position, and the spring-loaded dies 17 of the dynamic armature 14 are returned, as shown in FIG. one.

Далее устройство поднимают в вышележащий интервал проведения гидроразрыва в вертикальной скважине или перемещают в следующий интервал гидроразрыва от забоя к устью в горизонтальной скважине.Further, the device is lifted into the overlying interval of hydraulic fracturing in a vertical well or moved to the next hydraulic fracturing interval from the bottom to the mouth in a horizontal well.

Расширяются функциональные возможности устройства, так как оно позволяет выполнить поинтервальный гидроразрыв пласта от забоя к устью в горизонтальной скважине и снизу вверх в вертикальной скважине без применения клапанного или бросового шара.The functionality of the device is expanding, since it allows you to perform interval hydraulic fracturing from the bottom to the mouth in a horizontal well and from bottom to top in a vertical well without the use of a valve or throw ball.

Выполнение отверстий в обсадной колонне 21 скважины 20 проколом поршнем-пробойником 6, в отличие от гидропескоструйной перфорации, снижает затраты для работы с устройством, а именно: приготовление водопесчаной смеси для прорезания отверстий в обсадной колонне скважины (необходимо использовать кварцевый песок), а также затраты на специальную технику: блендер, пескосмеситель.The holes in the casing 21 of the borehole 20 punctured by a piston-punch 6, in contrast to the sandblasting perforation, reduces the cost of working with the device, namely: the preparation of sandy water for cutting holes in the casing of the well (you must use quartz sand), as well as costs on special equipment: blender, sand mixer.

Сокращается длительность работы устройства за счет прокола обсадной колонны скважины, так как не требуется время на прорезание обсадной колонны скважины под действием гидроабразивной струи жидкости.Reduces the duration of the device due to the puncture of the casing string of the well, since it does not take time to cut through the casing string of the well under the action of a water jet.

Глубинный манометр 19 позволяет контролировать давление непосредственно в интервале и оперативно регулировать расход закачиваемой жидкости гидроразрыва пласта, что в свою очередь позволяет повысить качество гидроразрыва пласта.The depth gauge 19 allows you to control the pressure directly in the interval and quickly adjust the flow rate of the injected hydraulic fracturing fluid, which in turn improves the quality of hydraulic fracturing.

Предлагаемое устройство для проведения поинтервального гидроразрыва пласта позволяет:The proposed device for conducting interval fracturing allows you to:

- повысить эффективность работы устройства при выполнении гидроразрыва пласта;- increase the efficiency of the device when performing hydraulic fracturing;

- расширить функциональные возможности устройства;- expand the functionality of the device;

- снизить затраты на работу с устройством;- reduce the cost of working with the device;

- сократить длительность работ с применением устройства;- reduce the duration of work using the device;

- контролировать давление закачки в интервале гидроразрыва пласта.- control the injection pressure in the interval of hydraulic fracturing.

Claims (1)

Устройство для поинтервального гидроразрыва пласта, содержащее колонну насосно-компрессорных труб с полым цилиндрическим корпусом, снизу соединенным через хвостовик с пакером, отличающееся тем, что радиально и жестко в полый цилиндрический корпус установлена полая втулка, внутри полой втулки с возможностью ограниченного радиального перемещения наружу расположен поршень-пробойник, выполненный под конус, сужающийся наружу, с дросселирующим Г-образным каналом по центру, причем поршень-пробойник оснащен наружной радиальной канавкой, сообщающейся с дросселирующим Г-образным каналом, поршень-пробойник подпружинен пружиной внутрь от стакана, жестко зафиксированного в торце полой втулки, при этом в полой втулке выполнен радиальный канал, причем в исходном положении радиальный и дросселирующий Г-образный каналы герметично отсечены друг от друга, а в рабочем положении вертикальный и дросселирующий Г-образный каналы гидравлически сообщаются между собой посредством радиальной канавки, связывая полость полого цилиндрического корпуса с породой продуктивного коллектора, причем в верхней части полого цилиндрического корпуса установлен динамический якорь, а под пакером установлен глубинный манометр.A device for interval hydraulic fracturing, comprising a tubing string with a hollow cylindrical body, bottom connected via a shank with a packer, characterized in that a hollow sleeve is installed radially and rigidly in the hollow cylindrical body, a piston is located inside the hollow sleeve with limited radial movement outward a punch made under the cone, tapering outward, with a throttling L-shaped channel in the center, and the punch piston is equipped with an external radial groove, with communicating with the throttling L-shaped channel, the punch piston is spring-loaded inward from the cup rigidly fixed in the end of the hollow sleeve, while the radial channel is made in the hollow sleeve, and in the initial position the radial and throttling L-shaped channels are hermetically cut off from each other, and in the working position, the vertical and throttling L-shaped channels are hydraulically interconnected via a radial groove, connecting the cavity of the hollow cylindrical body with the rock of the productive reservoir, than in the upper portion of the hollow cylindrical body is mounted a dynamic anchor, and the depth gauge is installed below the packer.
RU2016144265A 2016-11-10 2016-11-10 Device for interval hydraulic fracturing of formation RU2638673C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144265A RU2638673C1 (en) 2016-11-10 2016-11-10 Device for interval hydraulic fracturing of formation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144265A RU2638673C1 (en) 2016-11-10 2016-11-10 Device for interval hydraulic fracturing of formation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2638673C1 true RU2638673C1 (en) 2017-12-15

Family

ID=60718563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016144265A RU2638673C1 (en) 2016-11-10 2016-11-10 Device for interval hydraulic fracturing of formation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2638673C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU177980U1 (en) * 2017-12-22 2018-03-19 Общество с ограниченной ответственностью "НЕККО" Fracturing Device
RU2708747C1 (en) * 2019-03-26 2019-12-11 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method for multiple hydraulic fracturing of formation in horizontal borehole of well
RU2738199C2 (en) * 2016-06-07 2020-12-09 Веллтек А/С Downhole tool
RU2778055C1 (en) * 2022-01-24 2022-08-15 Сергей Николаевич Кошколда Device for interval hydraulic fracturing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986004635A1 (en) * 1985-02-11 1986-08-14 Comdisco Resources, Inc. Method and means for obtaining data representing a parameter of fluid flowing through a down hole side of an oil or gas well bore
RU2007552C1 (en) * 1991-12-06 1994-02-15 Шеляго Владимир Викторович Method of seam hydraulic break and device for its realization
RU2123106C1 (en) * 1997-06-02 1998-12-10 Сергей Владимирович Константинов Method of producing fissure by hydraulic fracture within preset interval of formation and device for its embodiment
RU120702U1 (en) * 2012-04-18 2012-09-27 Эльмир Саттарович Кузяев DEVICE FOR CREATING PERFORATION CHANNELS IN A WELL
RU145323U1 (en) * 2014-04-28 2014-09-20 Михаил Борисович Бродский DEVICE FOR CREATING PERFORATION CHANNELS IN A WELL
RU156338U1 (en) * 2015-05-25 2015-11-10 Игорь Александрович Гостев DEVICE FOR CREATING PERFORATION CHANNELS IN A WELL

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986004635A1 (en) * 1985-02-11 1986-08-14 Comdisco Resources, Inc. Method and means for obtaining data representing a parameter of fluid flowing through a down hole side of an oil or gas well bore
RU2007552C1 (en) * 1991-12-06 1994-02-15 Шеляго Владимир Викторович Method of seam hydraulic break and device for its realization
RU2123106C1 (en) * 1997-06-02 1998-12-10 Сергей Владимирович Константинов Method of producing fissure by hydraulic fracture within preset interval of formation and device for its embodiment
RU120702U1 (en) * 2012-04-18 2012-09-27 Эльмир Саттарович Кузяев DEVICE FOR CREATING PERFORATION CHANNELS IN A WELL
RU145323U1 (en) * 2014-04-28 2014-09-20 Михаил Борисович Бродский DEVICE FOR CREATING PERFORATION CHANNELS IN A WELL
RU156338U1 (en) * 2015-05-25 2015-11-10 Игорь Александрович Гостев DEVICE FOR CREATING PERFORATION CHANNELS IN A WELL

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2738199C2 (en) * 2016-06-07 2020-12-09 Веллтек А/С Downhole tool
RU177980U1 (en) * 2017-12-22 2018-03-19 Общество с ограниченной ответственностью "НЕККО" Fracturing Device
RU2708747C1 (en) * 2019-03-26 2019-12-11 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method for multiple hydraulic fracturing of formation in horizontal borehole of well
RU2778055C1 (en) * 2022-01-24 2022-08-15 Сергей Николаевич Кошколда Device for interval hydraulic fracturing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5765642A (en) Subterranean formation fracturing methods
CN108457601B (en) Gas lift oil extraction one-trip well completion pipe string and process
CN101539007B (en) Abrasive jetting device and method for abrasive jetting flow and jetting perforation and multiple fracturing
RU2638673C1 (en) Device for interval hydraulic fracturing of formation
RU2547892C1 (en) Multiple hydraulic fracturing of formation in well horizontal shaft
CN104405321A (en) Drilling pressure pushing pressurizer
CN112377106A (en) Device and method for drilling and modifying hot dry rock reservoir
US10662744B2 (en) Lateral drilling system
RU2533514C1 (en) Slot perforator
CN108952665B (en) Hydraulic slotting device of semi-submersible drilling platform or drilling ship
RU187392U1 (en) The arrangement of underground equipment for hydraulic fracturing
CA2662440C (en) Method and apparatus for lateral drilling through a subterranean formation
CA2884170C (en) Valve, system and method for completion, stimulation and subsequent re-stimulation of wells for hydrocarbon production
RU2719901C1 (en) Hydromechanical piercing perforator
RU2468182C1 (en) Damping pulsator of fluid flow in well
CN115704298A (en) Underground pulse hydraulic fracturing combined tool and fracturing process method
RU2393341C2 (en) Hydromechanical slit perforator
RU2645059C1 (en) Method of rimose hydrosand-blast perforation
RU2539087C2 (en) Downhole pulsator
RU2157886C1 (en) Plant for hydrodynamic stimulation of formation
RU2796373C1 (en) Water sand blast perforator with hydraulic action packer
RU2762900C1 (en) Method for secondary penetration of a layer
RU2598616C1 (en) Combined water jet perforator (cwjp)
RU2258127C1 (en) Facility exerting vibrator seismic action on deposit through injection well
RU2686936C1 (en) Device for increasing oil recovery of well formations