RU2643533C1 - Method of formation gas dynamic treatment - Google Patents
Method of formation gas dynamic treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2643533C1 RU2643533C1 RU2016145618A RU2016145618A RU2643533C1 RU 2643533 C1 RU2643533 C1 RU 2643533C1 RU 2016145618 A RU2016145618 A RU 2016145618A RU 2016145618 A RU2016145618 A RU 2016145618A RU 2643533 C1 RU2643533 C1 RU 2643533C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- formation
- gas
- well
- pressure
- charges
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
- E21B43/263—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures using explosives
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)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
Способ газодинамической обработки пласта относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использован для разрыва и газодинамической обработки нефтегазоносных пластов продуктами горения твердотопливных (газогенерирующих) зарядов для улучшения гидродинамической связи скважины с пластом, в том числе в скважинах с низким пластовым давлением.The method of gasdynamic treatment of a formation relates to the oil and gas industry and can be used for fracturing and gasdynamic treatment of oil and gas bearing products of combustion of solid fuel (gas generating) charges to improve the hydrodynamic connection of the well with the formation, including in wells with low formation pressure.
Известен способ разрыва пласта (RU №2030569 С1, Е21В 43/26, 10.03.1995), предполагающий повысить эффективность воздействия на зону обрабатываемого пласта за счет обеспечения дискретного режима работы устройства с заданной периодичностью. Изобретение позволяет за один спуск устройства в скважину неоднократно наращивать давление разрыва пласта, увеличивая тем самым размеры образующихся при этом трещин. Устройство состоит из двух или более отстоящих одна от другой секций, каждая из которых содержит пороховые заряды, опорную трубу с размещенным в ней пусковым воспламенителем. Рядом расположенные секции жестко связаны между собой посредством патрубка с размещенным в нем кабелем. На внутренних торцах данных секций установлены турбулизаторы. После сжигания зарядов нижней секции запуск зарядов последующей секции осуществляют к моменту завершения движения столба жидкости вниз по скважине и достижения при этом максимальной величины давления в зоне обрабатываемого пласта.A known method of fracturing (RU No. 2030569 C1, EV 43/26, 03/10/1995), which involves increasing the impact on the zone of the treated formation by providing a discrete mode of operation of the device with a given frequency. The invention allows for one descent of the device into the well to repeatedly increase the pressure of the fracture, thereby increasing the size of the resulting cracks. The device consists of two or more sections spaced from one another, each of which contains powder charges, a support tube with a starting igniter located in it. The adjacent sections are rigidly interconnected by means of a pipe with a cable placed in it. Turbulators are installed on the inner ends of these sections. After burning the charges of the lower section, the launch of the charges of the subsequent section is carried out by the time the column of fluid moves down the well and the maximum pressure in the zone of the treated formation is reached.
Недостатком способа является сложность его осуществления и ненадежность конструкции устройства. Максимальное давление при горении зарядов не совпадает с моментом завершения движения столба жидкости вниз по скважине, колебания газожидкостного пузыря могут разрушить вышележащие конструкции.The disadvantage of this method is the complexity of its implementation and the unreliability of the design of the device. The maximum pressure during the burning of the charges does not coincide with the moment of completion of the movement of the liquid column down the well, the fluctuations of the gas-liquid bubble can destroy the overlying structures.
Известен способ (RU №2485307, Е21В 43/263, 2006), включающий сборку генератора давления в виде группы цилиндрических зарядов твердого топлива с центральными сквозными каналами, спуск генератора давления в скважину, установку генератора давления на заданной глубине скважины, подачу сигнала на воспламенение зарядов и разрыв пласта. При этом предварительно в существующей обсадной колонне скважины плотность перфорации обеспечивают в 30-45 отверстий на погонный метр, сборку генератора давления осуществляют из трех групп зарядов твердого топлива с расположением зарядов первой группы ниже зарядов второй и третьей групп, устанавливают генератор давления в скважине над интервалом перфорации таким образом, что отношение расстояния между верхней границей перфорации и нижним зарядом первой группы к длине интервала перфорации составляет величину в пределах 0,3-0,6. The known method (RU No. 2485307, ЕВВ 43/263, 2006), comprising assembling a pressure generator in the form of a group of cylindrical charges of solid fuel with central through channels, lowering the pressure generator into the well, installing a pressure generator at a given depth of the well, signaling to ignite the charges and fracturing. At the same time, in the existing casing of the well, the perforation density is provided at 30-45 holes per linear meter, the pressure generator is assembled from three groups of solid fuel charges with the charges of the first group below the charges of the second and third groups, and a well pressure generator is installed above the perforation interval so that the ratio of the distance between the upper perforation boundary and the lower charge of the first group to the length of the perforation interval is in the range of 0.3-0.6.
Первая группа зарядов имеет заряд с воспламенителем и суммарную расчетную массу всех зарядов, обеспечивающую возможность воспламенения вышерасположенных зарядов второй группы с развитой поверхностью горения и газовыделением при горении, которое обеспечивает раскрытие существующих вертикальных трещин в пласте и инициирование горения зарядов третьей группы, обеспечивающих необратимую деформацию горных пород пласта с образованием остаточной вертикальной трещины.The first group of charges has a charge with an igniter and the total estimated mass of all charges, which makes it possible to ignite the upstream charges of the second group with a developed combustion surface and gas evolution during combustion, which opens up existing vertical cracks in the formation and initiates the burning of charges of the third group, providing irreversible deformation of rocks formation with the formation of a residual vertical crack.
При данном способе сложно расcчитать подбор зарядов, обеспечивающих раскрытие вертикальных трещин в пласте при недостатке информации о текущих свойствах коллектора. Способ трудно реализуем в скважинах с низким пластовым давлением (таких скважин становится все больше). With this method, it is difficult to calculate the selection of charges that ensure the opening of vertical cracks in the reservoir with a lack of information about the current properties of the reservoir. The method is difficult to implement in wells with low reservoir pressure (there are more and more such wells).
В целом, сборка также является динамически неуравновешенной и провоцирует значительные повреждения кабеля в связи с направлением детонационных волн преимущественно в одну сторону.In general, the assembly is also dynamically unbalanced and provokes significant cable damage due to the direction of detonation waves mainly in one direction.
Наиболее близким техническим решением является «Способ обработки призабойной зоны пласта и устройство для его осуществления» по патенту RU №2106485 от 25.08.1995, опубликовано: 10.03.1998, МПК 6 E21B43/263, включающий создание избыточного давления в скважине путем воздействия на пласт газообразными продуктами горения порохового заряда, отличающийся тем, что создание избыточного давления в скважине осуществляют по меньшей мере двумя последовательными импульсами давления с амплитудой и длительностью первого импульса, достаточными для раскрытия естественных трещин и создания микротрещин, и амплитудой и длительностью второго импульса, по меньшей мере равными амплитуде и длительности первого импульса и достаточными для развития этих трещин и микротрещин, при этом второй импульс давления создают при значениях давления в скважине от первого импульса, равных 0,5 горного давления. The closest technical solution is the "Method of processing the bottom-hole zone of the formation and a device for its implementation" according to patent RU No. 2106485 dated 08.25.1995, published: 03.10.1998, IPC 6 E21B43 / 263, including the creation of excess pressure in the well by applying gaseous pressure on the formation combustion products of a powder charge, characterized in that the creation of excess pressure in the well is carried out by at least two successive pressure pulses with an amplitude and duration of the first pulse sufficient to reveal the nature cracks and the creation of microcracks, and the amplitude and duration of the second impulse, at least equal to the amplitude and duration of the first impulse and sufficient for the development of these cracks and microcracks, while the second pressure impulse is created when the pressure in the well from the first impulse is 0.5 rock pressure.
Описанные способы прототипа и аналогов являются динамически неуравновешеными, поскольку формирование поля давлений и гидропотока направлено преимущественно в одну сторону (по направлению детонации).The described methods of the prototype and analogues are dynamically unbalanced, since the formation of the pressure field and hydraulic flow is directed mainly in one direction (in the direction of detonation).
При создании избыточного давления в скважине последовательными импульсами давление обработки распространяется не только на интервал перфорации, но и в значительной степени на вышележащую зону, что может нарушить целостность колонны и цементного кольца. На кабеле появляются изгибы и другие повреждения, приводящие его в негодность.When overpressure is created in the well by successive pulses, the treatment pressure extends not only to the perforation interval, but also to a large extent to the overlying zone, which can disrupt the integrity of the column and cement ring. Bends and other damage appear on the cable, rendering it unusable.
Задачей предлагаемого технического решения является увеличение эффективности использования энергии взрывчатых материалов для создания требуемого повышенного давления в скважине меньшим количеством энергонасыщенных материалов для улучшения гидродинамической связи скважины с пластом.The objective of the proposed technical solution is to increase the energy efficiency of explosive materials to create the required increased pressure in the well with less energy-saturated materials to improve the hydrodynamic connection between the well and the formation.
Задача решена за счет способа газодинамической обработки пласта, включающего создание избыточного давления в скважине путем воздействия на пласт газообразными продуктами горения пороховых зарядов, отличающегося тем, что избыточное давление в скважине формируют суперпозицией сходящихся импульсов давления от газогенерирующих зарядов, зажигаемых одномоментно отрезками детонирующего шнура, инициируемых двумя герметичными взрывными патронами, обеспечивающими направление детонационных волн навстречу друг к другу.The problem is solved by the method of gasdynamic treatment of the formation, which includes generating excess pressure in the well by exposing the formation of powder charges to the formation of gaseous combustion products, characterized in that the overpressure in the well is formed by a superposition of converging pressure pulses from gas generating charges, ignited simultaneously by pieces of detonating cord, initiated by two sealed explosive cartridges, providing the direction of detonation waves towards each other.
Формирование избыточного давления в скважине суперпозицией сходящихся импульсов давления от газогенерирующих зарядов, зажигаемых одномоментно отрезками детонирующего шнура, инициируемых двумя герметичными взрывными патронами, обеспечивает направление детонационных волн навстречу друг к другу, чем достигается динамическая уравновешенность сборки.The formation of overpressure in the well by a superposition of converging pressure pulses from gas-generating charges ignited simultaneously by pieces of detonating cord, initiated by two sealed explosive cartridges, ensures that the detonation waves are directed towards each other, thereby achieving dynamic balance of the assembly.
Продукты детонации отрезков детонирующего шнура и продукты сгорания пороховых зарядов образуют сходящиеся импульсы давления, воздействующие на пласт локально, в основном в месте схождения импульсов, что позволяет применить способ в том числе в скважинах с низким пластовым давлением. The detonation products of the detonating cord segments and the products of the combustion of powder charges form converging pressure pulses acting on the formation locally, mainly at the convergence site of the pulses, which makes it possible to apply the method, including in wells with low formation pressure.
При этом достигается значительное снижение нежелательного воздействия на вышележащую зону, увеличивается эффективность использования энергии взрывчатых и газогенерирующих материалов, так как значительная часть этой энергии направлена не на подъем столба жидкости, а на образование трещин локально в пласте. Наложение (суперпозиция) импульсов давления позволяет меньшим количеством взрывчатых и газогенерирующих материалов создать требуемую локализацию повышенного давления в скважине. At the same time, a significant reduction in the undesirable effect on the overlying zone is achieved, the efficiency of using the energy of explosive and gas-generating materials increases, since a significant part of this energy is directed not to raising the liquid column, but to the formation of cracks locally in the formation. The imposition (superposition) of pressure pulses allows a smaller number of explosive and gas-generating materials to create the required localization of increased pressure in the well.
На фото отражен результат испытаний на участке взрывных работ ООО «Промперфоратор».The photo shows the result of tests at the blasting site of Promperforator LLC.
Способ газодинамической обработки пласта осуществляют следующим образом.The method of gas-dynamic treatment of the reservoir is as follows.
Создают избыточное давление в скважине путем воздействия на пласт газообразными продуктами горения пороховых зарядов. Для этого в скважине формируют избыточное давление суперпозицией сходящихся одномоментно импульсов давления от газогенерирующих зарядов.Create excessive pressure in the well by exposing the formation of gaseous products of combustion of powder charges to the formation. For this, overpressure is formed in the well by a superposition of simultaneously converging pressure pulses from gas-generating charges.
Подавая электрический импульс с устья скважины, одновременно инициируют противолежащие герметичные взрывные патроны, одномоментно возбуждающие детонацию в отрезках детонирующего шнура, которые, в свою очередь, одномоментно зажигают газогенерирующие заряды, обеспечивающие направление волн навстречу друг к другу. By applying an electrical impulse from the wellhead, they simultaneously initiate opposing sealed explosive cartridges that simultaneously initiate detonation in segments of the detonating cord, which, in turn, simultaneously ignite gas-generating charges that ensure the direction of the waves towards each other.
Продукты детонации отрезков детонирующего шнура и продукты сгорания пороховых зарядов образуют сходящиеся импульсы давления, воздействующие на пласт локально, в основном в месте схождения импульсов, чем достигается динамическая уравновешенность сборки, за счет чего достигается значительное снижение нежелательного воздействия на вышележащую зону.The detonation products of detonating cord segments and the products of the combustion of powder charges form converging pressure pulses that act on the formation locally, mainly at the point of convergence of the pulses, thereby achieving dynamic balance of the assembly, thereby achieving a significant reduction in undesirable effects on the overlying zone.
В предлагаемом способе увеличивается эффективность использования энергии энергонасыщенных материалов, так как значительная часть этой энергии при предлагаемом способе направлена не на подъем столба жидкости, а на образование трещин локально в пласте, за счет наложения (суперпозиции) импульсов давления, что позволяет применить способ в том числе в скважинах с низким пластовым давлением.In the proposed method, the energy efficiency of energy-saturated materials is increased, since a significant part of this energy in the proposed method is not aimed at raising the liquid column, but at the formation of cracks locally in the formation, due to the imposition (superposition) of pressure pulses, which allows the method to be applied including in wells with low reservoir pressure.
Предлагаемый способ выгодно отличается от прототипа, где создание избыточного давления в скважине осуществляют последовательными импульсами давления, перемещающегося по всей длине сборки, и где значительная часть этой энергии неизбежно направлена не только на образование трещин в пласте, но и на подъем столба жидкости, и может привести к повреждению кабеля. The proposed method compares favorably with the prototype, where the overpressure in the well is created by successive pressure pulses moving along the entire length of the assembly, and where a significant part of this energy is inevitably directed not only to the formation of cracks in the formation, but also to the rise of the liquid column, and can lead to damage to the cable.
Работоспособность предлагаемого способа газодинамической обработки пласта формирования суперпозицией сходящихся импульсов давления от газогенерирующих зарядов подтверждена испытаниями на участке взрывных работ ООО «Промперфоратор» (см. фото).The efficiency of the proposed method of gas-dynamic treatment of the formation of a superposition of converging pressure pulses from gas-generating charges is confirmed by tests at the blasting site of Promperforator LLC (see photo).
Техническим эффектом предлагаемого способа является улучшение гидродинамической связи скважины с пластом за счет формирования избыточного давления суперпозицией сходящихся импульсов давления от газогенерирующих зарядов при подаче электрического импульса, одновременно инициирующего противолежащие герметичные взрывные патроны, одномоментно возбуждающие детонацию в отрезках детонирующего шнура, которые, в свою очередь, одномоментно зажигают газогенерирующие заряды, обеспечивающие направление волн давления навстречу друг к другу.The technical effect of the proposed method is to improve the hydrodynamic connection of the well with the formation due to the formation of excess pressure by the superposition of converging pressure pulses from gas-generating charges when an electric pulse is applied, simultaneously initiating opposing sealed explosive cartridges that simultaneously initiate detonation in segments of the detonating cord, which, in turn, simultaneously ignite gas-generating charges, providing the direction of pressure waves towards each other.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016145618A RU2643533C1 (en) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | Method of formation gas dynamic treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016145618A RU2643533C1 (en) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | Method of formation gas dynamic treatment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2643533C1 true RU2643533C1 (en) | 2018-02-02 |
Family
ID=61173628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016145618A RU2643533C1 (en) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | Method of formation gas dynamic treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2643533C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2047744C1 (en) * | 1992-03-23 | 1995-11-10 | Малаховское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института нефтепромысловой геофизики | Formation treatment device |
| RU2106485C1 (en) * | 1995-08-25 | 1998-03-10 | Государственный научный центр "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" | Method and device for treating down-hole zone of bed |
| US7810569B2 (en) * | 2007-05-03 | 2010-10-12 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for subterranean fracturing |
| RU2460877C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-09-10 | Олег Павлович Маковеев | Powder channel pressure generator |
| RU2485307C1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике" (ОАО "ВНИПИвзрывгеофизика") | Gas-dynamic formation fracturing method |
-
2016
- 2016-11-22 RU RU2016145618A patent/RU2643533C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2047744C1 (en) * | 1992-03-23 | 1995-11-10 | Малаховское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института нефтепромысловой геофизики | Formation treatment device |
| RU2106485C1 (en) * | 1995-08-25 | 1998-03-10 | Государственный научный центр "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" | Method and device for treating down-hole zone of bed |
| US7810569B2 (en) * | 2007-05-03 | 2010-10-12 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for subterranean fracturing |
| RU2460877C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-09-10 | Олег Павлович Маковеев | Powder channel pressure generator |
| RU2485307C1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике" (ОАО "ВНИПИвзрывгеофизика") | Gas-dynamic formation fracturing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6817298B1 (en) | Solid propellant gas generator with adjustable pressure pulse for well optimization | |
| US9109438B2 (en) | Device and method for well stimulation | |
| RU111189U1 (en) | POWDER PRESSURE GENERATOR | |
| WO2006045248A1 (en) | A high-energy gas fracture tool for through-tubing operation | |
| CN110761750B (en) | Composite perforating gun | |
| EA028989B1 (en) | Bi-directional shaped charge for perforating a wellbore | |
| RU2242600C1 (en) | Gas generator on solid fuel for well | |
| RU2469180C2 (en) | Perforation and treatment method of bottom-hole zone, and device for its implementation | |
| RU118350U1 (en) | POWDER PRESSURE GENERATOR | |
| RU2643533C1 (en) | Method of formation gas dynamic treatment | |
| RU2460877C1 (en) | Powder channel pressure generator | |
| RU108796U1 (en) | POWDER GENERATOR | |
| RU2460873C1 (en) | Powder generator of pressure and method for its implementation | |
| CA2761153A1 (en) | Device and method for well stimulation | |
| RU183758U1 (en) | DEVICE FOR PROCESSING THE BOREHOLE ZONE OF THE LAYER DOWN INTO A PIPE WELL | |
| RU108797U1 (en) | PRESSURE GENERATOR | |
| RU2179235C1 (en) | Device for combined well perforation and formation fracturing | |
| RU2730058C1 (en) | Well pressure generator | |
| RU2485307C1 (en) | Gas-dynamic formation fracturing method | |
| RU2175059C2 (en) | Solid-fuel gas generator with controllable pressure pulse for stimulation of wells | |
| RU2645313C1 (en) | Device for gas dynamic processing of formation | |
| RU2312982C2 (en) | Method for reservoir penetration and treatment | |
| RU2691794C1 (en) | Method for increasing reservoir recovery by dynamic formation action | |
| RU2282026C1 (en) | Thermogaschemical well stimulation method with the use of coiled tubing | |
| RU100554U1 (en) | PRODUCTIVITY PROCESSING DEVICE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190902 Effective date: 20190902 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191123 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200819 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200824 Effective date: 20200824 |