RU2715587C1

RU2715587C1 - Method of gas-hydraulic impact on formation and device for its implementation

Info

Publication number: RU2715587C1
Application number: RU2019123540A
Authority: RU
Inventors: Фарид Анфасович Махмутов; Алмаз Рустамович Галимов; Вадим Евгеньевич Борисов; Алексей Иванович Алексеев; Шамсияхмат Ахметович Ахметшин
Original assignee: Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп"
Priority date: 2019-07-25
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2020-03-02

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: group of inventions relates to a method and a device for increasing oil recovery of a productive formation, in particular to local hydraulic fracturing of a formation using a combustible charge. Method involves deep perforation in all intervals of the treated payout bed. Providing controlled frameless sectional charge combustion with central channel around core-resistant central element of downhole tool, such as rod, which is held at safe distance from combustion point and downhole instruments. At that, the central element of the deep shell is fixed to the casing with an anchor device before ignition of the charge sections. At that, removal of fixed condition of anchor device is performed automatically at the beginning of lifting of bottom-hole projectile as a result of fluid flow in hydraulic cylinder of anchor device. At that, the anchor device consists of a self-folding hook mechanism for its fixation to the well string, note here that central support element of anchor device is connected to projectile rod via piston of hydraulic cylinder to make time relay to retain anchor device in fixed position only for the time of charge combustion pulse.

EFFECT: technical result consists in improvement of safety and efficiency of local hydraulic fracturing of formation of large radius, estimated correction of parameters during subsequent actions and focusing of pressure pulse in exposure interval.

2 cl, 3 dwg

Description

Группа изобретений относится к методам и средствам для повышения нефтеотдачи продуктивного пласта и, в частности, к локальному гидроразрыву пласта с применением горючего заряда. Известен способ газогидравлического воздействия на пласт путем использования секционного порохового генератора давления с обеспечением его горения по внутренней поверхности, для чего заряды генератора покрыты защитным покрытием. При подаче по кабелю электрического импульса, поджигают воспламенители зарядов. Образующиеся продукты сгорания пороховых зарядов воздействуют на пласт (см. например, Прострелочно-взрывная аппаратура: Справочник/Л.Я.Фридляндер, В.А.Афанасьев, Л.С.Воробьев и др.; Под ред. Л.Я.Фридляндера, -2-е изд. Перераб. и доп. - М., Недра, 1990, Раздел 4.1. Пороховые генераторы давления, стр. 108.). The group of inventions relates to methods and means for increasing oil recovery of a productive formation, and, in particular, to local hydraulic fracturing using a combustible charge. A known method of gas-hydraulic impact on the reservoir by using a sectional powder pressure generator to ensure its combustion on the inner surface, for which the generator charges are coated with a protective coating. When applying an electric pulse through the cable, igniters of charges are ignited. The resulting products of the combustion of powder charges act on the formation (see, for example, Rifle-blasting equipment: Handbook / L.Ya. Fridlyander, V.A. Afanasyev, L.S. Vorobyev, et al .; Edited by L.Ya. Fridlyander, -2nd ed. Revised and supplemented - M., Nedra, 1990, Section 4.1. Powder pressure generators, p. 108.).

Недостатком указанного способа является то, что защитное покрытие, соединительные узлы зарядов и элементы оснастки остаются в скважине. При небольшой глубине забоя от зоны перфорации необходима дополнительная очистка скважины для повторного вскрытия пласта, Имеет место перехлест кабеля. За время горения заряда столб жидкости поднимается на 15-20 метров, что может привести к разрушению обсадной колонны из-за перепада давления в скважине и заколонном пространстве, превышающего ее прочность.The disadvantage of this method is that the protective coating, the connecting nodes of the charges and accessories remain in the well. With a small depth of the bottom from the perforation zone, additional cleaning of the well is necessary for re-opening the formation. There is a cable overlap. During the charge burning, the liquid column rises by 15-20 meters, which can lead to the destruction of the casing string due to the pressure drop in the borehole and annulus exceeding its strength.

Известен способ газогидравлического воздействия на пласт, включающий проведение глубокопроникающей перфорации по всем интервалам обрабатываемого пласта, сборку бескорпусного секционного заряда путем пропускания деталей оснастки для сбора секций заряда через центральный канал каждой секции заряда и стягивания их вплотную друг к другу другими деталями оснастки, спуск заряда в скважину и сжигание его секций, изготовленных из составов, обеспечивающих горение в водной, водонефтяной и кислотной среде, путем запуска узла воспламенения и последующего возгорания одной или нескольких воспламенительных секций заряда и основных секций заряда с образованием продуктов горения, повышения давления и температуры (Прострелочно-взрывная аппаратура. Справочник/Л.Я.Фридляндер, В.А.Афанасьев, Л.С.Воробьев и др. Под ред. Л.Я.Фридляндера, 2-е изд. Перераб. и доп. М.:Недра, 1990. Раздел 4.1. Пороховые генераторы давления, с. 109-112.).A known method of gas-hydraulic impact on the formation, including deep penetrating perforation at all intervals of the treated formation, assembling a sectional charge by passing parts of the rig to collect charge sections through the central channel of each charge section and pulling them close to each other by other parts of the rig, discharge the charge into the well and burning of its sections made of compositions providing combustion in an aqueous, oil-water and acidic environment by starting an ignition unit and the subsequent ignition of one or more igniter sections of the charge and the main sections of the charge with the formation of combustion products, increasing pressure and temperature (Rifle-blasting equipment. Reference book / L.Ya. Fridlyander, V.A. Afanasyev, L.S. Vorobyov, etc. Edited by L. Ya. Fridlyander, 2nd ed. Revised and supplemented by M.: Nedra, 1990. Section 4.1. Powder pressure generators, pp. 109-112.).

В воспламенительной секции заряда диаметр канала больше, чем в основных секциях. В качестве воспламенительной секции заряда используют опорную трубу с пиротехническими воспламенителями, в верхней части загерметезированную кабельной головкой, к которой прикреплен геофизический кабель с надетыми на него двумя основными секциями заряда с верхним наконечником, а в нижней части загерметезированную заглушкой с прикрепленным к ней тросом, на который, вплотную к воспламенительной секции, надевают три основных секции заряда. Спускают устройство в скважину и устанавливают его выше интервала перфорации на 2-4 м. Поджигают пусковые воспламенители, которые прожигают стенки труб и поджигают воспламенительную секцию заряда, а от нее основные секции заряда. Горение заряда происходит с канала. Боковая поверхность заряда имеет защитное покрытие, предохраняющее заряд от трения и ударов о колонну. In the ignition section of the charge, the diameter of the channel is larger than in the main sections. As the ignition section of the charge, a support tube with pyrotechnic igniters is used, in the upper part it is sealed with a cable head, to which a geophysical cable is attached with two main sections of charge attached to it with an upper tip, and in the lower part a sealed plug with a cable attached to it , close to the igniter section, put on three main sections of the charge. The device is lowered into the well and installed above the perforation interval by 2-4 m. The igniters are ignited, which burn through the walls of the pipes and ignite the ignition section of the charge, and from it the main sections of the charge. Charge burning occurs from the channel. The lateral surface of the charge has a protective coating that protects the charge from friction and impact on the column.

Недостатком указанного способа является то, что заряды собраны на геофизическом кабеле в местах стыка зарядов, при их горении происходит перегрев и разрыв каротажного кабеля, секции заряда разъединяются, что может привести к аварийной ситуации, кроме того, он имеет все недостатки, что и предыдущий аналог. Установка заряда в скважине выше интервала перфорации приводит к тому, что на обрабатываемый пласт воздействует давление скважинной жидкости, которой передается энергия газов.The disadvantage of this method is that the charges are collected on the geophysical cable at the junction of the charges, when they burn, overheating and rupture of the wireline cable occurs, the charge sections are disconnected, which can lead to an emergency, in addition, it has all the drawbacks of the previous analog . Setting the charge in the borehole above the perforation interval leads to the fact that the pressure of the borehole fluid, to which the energy of the gases is transmitted, acts on the treated formation.

Известен бескорпусный секционный пороховой заряд на геофизическом кабеле ПГД. БК – 100 М, включающий пороховые секции, изготовленные из твердого ракетного топлива: одной воспламенительной секции и пяти основных секций заряда, установленные вплотную друг к другу. В каждой секции заряда имеется центральный канал. В воспламинительной секции заряда диаметр канала больше, чем в основных секциях. В качестве воспламинительной секции заряда используют опорную трубу с пиротехническими воспламинителями. В верхней части труба загерметезирована кабельной головкой, к которой прикреплен геофизический кабель с надетыми на него двумя основными секциями заряда с верхним наконечником. В нижней части труба загерметезирована заглушкой с прикрепленным к ней тросом, на который вплотную к воспламенительной секции надевают три основных секции заряда. В нижней части заряда имеется наконечник, закрепленный гайкой. Горение заряда происходит с канала. Боковая поверхность заряда имеет защитное покрытие, предохраняющее заряд от трения и ударов о колонну. Для регистрации максимального давления, создаваемого в скважине пороховым генератором, на расстоянии 10 м от верхнего торца генератора к кабелю прикрепляют крешерный прибор. Значение созданного давления находят по специальной таблице, прилагаемой к каждой партии крешерных столбиков в зависимости от степени обжатия столбика. Генератор работает следующим образом. При подаче по кабелю электрического импульса срабатывает пиропатрон, который поджигает пусковые воспламенители, расположенные в канале опорной трубы. Образующиеся продукты сгорания пусковых воспламенителей прожигают стенки труб и поджигают воспламенительную секцию заряда. Продукты горения воспламенительного заряда поджигают основные заряды. Горение заряда идет от центрального канала(Прострелочно-взрывная аппаратура: Справочник/Л.Я.Фридляндер, В.А.Афанасьев, Л.С.Воробьев и др.; Под ред. Л.Я.Фридляндра, - 2-е изд. Перераб. и доп. - М., Недра, 1990, Раздел 4.1. Пороховые генераторы давления, стр. 109-112.),.Known open-section sectional powder charge on the geophysical cable PGD. BK - 100 M, including powder sections made of solid rocket fuel: one ignition section and five main charge sections, installed close to each other. Each charge section has a central channel. In the ignition section of the charge, the diameter of the channel is larger than in the main sections. As the ignition section of the charge, a support tube with pyrotechnic igniters is used. In the upper part, the pipe is sealed with a cable head to which a geophysical cable is attached with two main charge sections with an upper tip attached to it. In the lower part, the pipe is sealed with a plug with a cable attached to it, on which three main charge sections are put on close to the ignition section. At the bottom of the charge there is a tip fixed with a nut. Charge burning occurs from the channel. The lateral surface of the charge has a protective coating that protects the charge from friction and impact on the column. To register the maximum pressure generated in the well by a powder generator, a crasher device is attached to the cable at a distance of 10 m from the upper end of the generator. The value of the created pressure is found according to a special table attached to each batch of crushed columns depending on the degree of compression of the column. The generator operates as follows. When an electric impulse is applied through the cable, the igniter is activated, which ignites the starting igniters located in the channel of the support pipe. The resulting combustion products of starting igniters burn through the walls of the pipes and ignite the ignition section of the charge. The products of combustion of the igniter charge ignite the main charges. Charge burning comes from the central channel (Rifle-blasting equipment: Handbook / L.Ya. Fridlyander, V.A. Afanasyev, L.S. Vorobyev, etc.; Edited by L.Ya. Fridlyandr, - 2nd ed. Revised and supplemented - M., Nedra, 1990, Section 4.1. Powder pressure generators, pp. 109-112.) ,.

В связи с тем, что заряды собраны на геофизическом кабеле, в местах стыка зарядов при их горении происходит перегрев и разрыв каротажного кабеля, секции заряда разъединяются, что может привести к аварийной ситуации. Кроме того, при неравномерном горении заряда возможен подброс кабеля приводящий к его порче.Due to the fact that the charges are collected on a geophysical cable, overheating and rupture of the wireline cable occurs at the junction of the charges during their burning, the charge sections are disconnected, which can lead to an emergency. In addition, with uneven burning of the charge, a cable toss is possible leading to its damage.

В качестве наиболее близкого аналога принят способ газогидравлического воздействия на пласт, включающий проведение глубокопроникающей перфорации по всем интервалам обрабатываемого пласта, сборку бескорпусного секционного заряда путем пропускания составной штанги через центральный канал каждой секции заряда, стягивания и поджатия секций заряда вплотную друг к другу муфтами-центраторами, установления деталей оснастки для безопасного горения заряда. Блок электроники, предназначенный для измерения характеристик режима работы заряда и реакции призабойной зоны на газодинамическое воздействие, устанавливают на безопасном расстоянии от горящих секций заряда, чтобы импульс давления и горячие пороховые газы при горении заряда не разрушили датчики давления. Устанавливают заряд в интервале перфорации и осуществляют сжигание пороховых секций заряда с образованием горячих пороховых газов и созданием импульса давления, воздействующих на пласт. При этом при быстропротекающих процессах горения заряда осуществляют контроль горения секций заряда в режиме реального времени, регистрацию характеристик режима работы заряда (температуры и давления), а по характеру их изменения судят о характере воздействия на пласт и реакции призабойной зоны на воздействие (Патент на изобретение №RU2183741, МПК Е21В 43/263, опубл. 20.06.2002г.).As the closest analogue, a method of gas-hydraulic impact on the formation is adopted, including deep penetrating perforation at all intervals of the treated formation, assembling a sectional charge by passing a composite rod through the central channel of each charge section, pulling and compressing the charge sections close to each other with centralizers, establishing snap parts for safe burning of the charge. The electronics unit, designed to measure the characteristics of the mode of charge operation and the reaction of the bottom-hole zone to gas-dynamic effects, is installed at a safe distance from the burning sections of the charge so that the pressure pulse and hot powder gases do not destroy pressure sensors when the charge is burning. The charge is set in the perforation interval and the powder sections of the charge are burned with the formation of hot powder gases and the creation of a pressure pulse acting on the formation. At the same time, during fast-burning processes of charge burning, the burning of the charge sections in real time is monitored, the characteristics of the charge operating mode (temperature and pressure) are recorded, and the nature of their changes judges the nature of the effect on the formation and the reaction of the bottom-hole zone to the effect (Patent for invention No. RU2183741, IPC Е21В 43/263, publ. 06/20/2002).

В качестве наиболее близкого аналога устройства принят заряд бескорпусный секционный для газодинамического воздействия на пласт включающий узел воспламенения, пороховые секции заряда, изготовленные из составов, обеспечивающих горение в водной, водонефтяной и кислотной среде, причем одна или несколько пороховых секций - воспламенительные, от которых возгораются основные пороховые секции, и оснастки, включающей детали для сбора пороховых секций заряда, пропущенных через центральный канал каждой пороховой секции, и деталей, обеспечивающих стягивание пороховых секций вплотную друг к другу, оснастка представляет собой составную штангу, изготовленную из материала, позволяющего сохранять целостность при воздействии механических и тепловых нагрузок при спуско-подъеме заряда и при его горении, с полым каналом, проходящим внутри штанги вдоль ее центральной оси, состоящую из составной несущей части штанги, пропущенную через центральный канал каждой секции заряда, через рассеиватель для отвода газового потока, образующегося при горении заряда, компенсатор линейного расширения пороховых секций заряда при высоких температурах в скважине, и составных частей штанги, присоединенных к обоим концам составной несущей части штанги посредством муфт, обтекаемой формы для стягивания и поджатия секций заряда вплотную друг к другу, диаметр муфт превышает диаметр пороховых секций заряда и имеющих полый канал, проходящий внутри муфт вдоль их центральной оси, верхний конец верхней соединительной штанги присоединен к каротажному кабелю, а нижний конец нижней соединительной штанги - к электронному блоку измерения характеристик режима работы заряда и реакции призабойной зоны на газодинамическое воздействие, полые каналы штанги и муфт образуют внутреннюю полость заряда, внутри которой пропущен проводник с термостойкой изоляцией, соединяющий электронный блок с каротажным кабелем и провод питания узла воспламенения. (Патент на изобретение №RU2183740, МПК E21B 43/263, опубл. 20.06.2002г).As the closest analogue of the device, an open-cell sectional charge for gas-dynamic impact on the formation including an ignition unit, powder charge sections made from compositions providing combustion in an aqueous, oil-water and acidic environment, one or more powder sections being igniter, from which the main ones ignite, was adopted powder sections, and accessories, including parts for collecting powder sections of charge passed through the central channel of each powder section, and parts, provide tightening the powder sections close to each other, the snap-in is a composite rod made of a material that allows maintaining integrity under the influence of mechanical and thermal loads during the trigger-rise of the charge and during its combustion, with a hollow channel passing inside the rod along its central axis, consisting of a component of the supporting part of the rod, passed through the central channel of each section of the charge, through the diffuser to divert the gas stream generated by the combustion of the charge, a linear expansion joint of powder charge sections at high temperatures in the well, and rod components attached to both ends of the rod component by means of streamlined couplings for tightening and pressing the charge sections close to each other, the diameter of the couplings exceeds the diameter of the powder charge sections and having a hollow channel passing inside the couplings along their central axis, the upper end of the upper connecting rod is connected to the wireline cable, and the lower end of the lower connecting rod to the electronic measuring unit character ISTIC charge operation mode and the reaction well bottom zone at the gas dynamic effect, the hollow rod and coupling channels formed inside the charge cavity within which is omitted from the thermally insulated conductor connecting the electronic unit with the wireline assembly and ignition wire supply. (Patent for invention No. RU2183740, IPC E21B 43/263, publ. 06/20/2002).

Способ и устройство внедрены и успешно применяются на нефтегазовых месторождениях. По анализу эффективности работы нефтяных скважин после обработки получают дополнительную добычу нефти. К недостатку вышеуказанного способа нужно отнести то, что во время проведения работ в результате неравномерного горения зарядов и неравномерного распределения сил воздействий продуктов горения возникают силы, перемещающие весь глубинный снаряд в собранном виде. Если натянутый каротажный кабель, в какой-то мере, и предотвращает смещение вниз, но веса снаряда может не хватить для защиты от перемещения вверх и изменения точки (фокуса) воздействия. Это приводит к потере направленной силы, т.е. к понижению эффективности. Подброс снаряда может привести и к более опасным последствиям как образование на кабеле перехлестов и «жучков». Что и наблюдается в практике применения метода горючего заряда для разрыва пласта.The method and device implemented and successfully used in oil and gas fields. According to the analysis of the efficiency of oil wells after processing receive additional oil production. The disadvantage of the above method is that during work as a result of uneven burning of charges and uneven distribution of the forces of the effects of combustion products, forces arise that move the entire deep projectile in assembled form. If the tensioned logging cable, to some extent, prevents downward displacement, but the weight of the projectile may not be enough to protect it from moving up and changing the point (focus) of the impact. This leads to a loss of directional force, i.e. to a decrease in efficiency. Throwing a projectile can lead to more dangerous consequences as the formation of overlaps and bugs on the cable. As is observed in the practice of using the combustible charge method for fracturing a formation.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение является повышение эффективности и безопасности работ по локальному гидроразрыву пласта с применением горючего заряда спускаемого на геофизическом кабеле. Кроме того устройство должно быть простым и надежным в управлении и не должно содержать элементы и механизмы способные разрушаться при проведении прострелочно-взрывные работы (ПВР).The technical problem to which the claimed invention is directed is to increase the efficiency and safety of local hydraulic fracturing using a combustible charge released on a geophysical cable. In addition, the device should be simple and reliable in management and should not contain elements and mechanisms capable of collapsing during the perforating-blasting operations (TAC).

Техническим результатом является исключение негативных влияний горения, обеспечивая безопасность производства работ, сохраняя установленный фокус воздействия на пласт.The technical result is the elimination of the negative effects of combustion, ensuring the safety of work, while maintaining an established focus on the formation.

Техническая проблема решена тем, что в способе газогидравлического воздействия на пласт, включающем проведение глубокопроникающей перфорации по всем интервалам обрабатываемого продуктивного пласта, обеспечение контролируемого сжигания секций бескорпусного секционного заряда с центральным каналом, в необходимом количестве согласно анализа и расчетов, проведенных с учетом показаний приборов обратной связи вокруг устойчивого к горению центрального элемента глубинного снаряда, типа штанги, который удерживает на безопасном расстоянии от точки горения и глубинных приборов, регистрирующих характерных параметров горения, и элементов присоединения к геофизическому кабелю, центральный элемент глубинного снаряда перед поджигом секций заряда снизу, фиксируется к обсадной колонне якорным устройством, обеспечивая тем самым исключение возможного подброса или смещения вовремя горения заряда, приводящего к смещению от выбранного места точки воздействия на пласт и образованию «жучков» на несущем кабеле, причем снятие фиксированного состояния якорного устройства происходит автоматически в начале подъема глубинного снаряда, в результате перетока жидкости в гидроцилиндре якорного устройства.The technical problem is solved in that in the method of gas-hydraulic stimulation of the formation, including deep-perforating perforation over all intervals of the treated productive formation, providing controlled burning of sections of a sectional charge with a central channel in the required amount according to analysis and calculations carried out taking into account the readings of feedback devices around a central element of a deep projectile, steady against burning, like a bar which keeps at a safe distance and from the combustion point and depth instruments that record the characteristic parameters of combustion and the elements connecting to the geophysical cable, the central element of the depth projectile before ignition of the charge sections from below is fixed to the casing with an anchor device, thereby eliminating the possible tossing or bias during burning of the charge to the displacement from the selected place of the point of impact on the formation and the formation of "bugs" on the carrier cable, and the removal of the fixed state of the anchor device occurs t automatically at the beginning of the lifting of the deep projectile, as a result of the flow of fluid in the hydraulic cylinder of the anchor device.

Устройство глубинного снаряда для газогидравлического воздействия на пласт при осуществлении способа, включающее узел воспламенения, секции бескорпусного заряда с центральным каналом, оснастку с деталями для сборки бескорпусных секций заряда на центральной штанге, центральную и удлинительные штанги и контейнера для измерительных приборов, оснащено якорным устройством, состоящим из самоскладывающегося рычажного механизма зацепа для его фиксации к колонне скважины, причем центральный опорный элемент якорного устройства присоединен к штанге снаряда через поршень гидравлического цилиндра, образуя тем самым реле времени, удерживающее якорное устройство в фиксированном состоянии только на время импульса сгорания заряда.The device of the deep projectile for gas-hydraulic stimulation of the formation during the implementation of the method, including the ignition unit, the sections of the unpacked charge with the central channel, equipment with parts for assembling the unpacked sections of the charge on the central rod, the central and extension rods and the container for measuring instruments, is equipped with an anchor device consisting from a self-folding link mechanism of the hook for fixing it to the well string, the central supporting element of the anchor device being connected to the projectile rod through the piston of the hydraulic cylinder, thereby forming a time relay that holds the anchor device in a fixed state only for the duration of the charge combustion pulse.

Новыми признаками является то, что в способе газогидравлического воздействия на пласт центральный элемент глубинного снаряда перед поджигом секций заряда снизу фиксируется к обсадной колонне якорным устройством, обеспечивая тем самым исключение возможного подброса или смещения вовремя горения заряда, приводящего к смещению от выбранного места точки воздействия на пласт и образованию «жучков» на несущем кабеле, причем снятие фиксированного состояния якорного устройства происходит автоматически в начале подъема глубинного снаряда, в результате перетока жидкости в гидроцилиндре якорного устройства. Исключаются негативные явления горения, обеспечивая безопасность производства работ, сохраняя установленный фокус воздействия на пласт.New features are that in the method of gas-hydraulic stimulation of the formation, the central element of the deep projectile before the ignition of the charge sections from below is fixed to the casing by the anchor device, thereby eliminating the possible tossing or displacement of the charge in time, leading to the displacement of the formation impact point from the selected place and the formation of "bugs" on the carrier cable, and the removal of the fixed state of the anchor device occurs automatically at the beginning of the lifting of the deep projectile, as a result of fluid flow in the hydraulic cylinder of the anchor device. Negative effects of combustion are eliminated, ensuring the safety of work, while maintaining the established focus on the formation.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ от известного отличается тем, что перед поджигом секций заряда производятся действия, повышающие безопасность и эффективность выполняемых работ, отсутствующих в прототипе, но необходимых для решения указанной цели. Предлагаемый способ реализуется применением, отсутствующих в решениях аналогов, элементов реализации способа, таких как якорное устройство и реле времени, кратковременно действующий элемент управления зацепленным состоянием. Таким образом, предлагаемые технические решения соответствуют критериям «новизна» и «существенные отличия». Заявителю не известны технические решения, содержащие сходные признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемых решений критерию «изобретательский уровень».Comparative analysis with the prototype shows that the claimed method differs from the known one in that before the ignition of the charge sections, actions are taken that increase the safety and efficiency of the work performed, which are not in the prototype, but are necessary to achieve this goal. The proposed method is implemented by the use of analogs missing from the solutions, implementation elements of the method, such as an anchor device and a time relay, a short-term active control element of the engaged state. Thus, the proposed technical solutions meet the criteria of "novelty" and "significant differences". The applicant is not aware of technical solutions containing similar features that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the claimed solutions meet the criterion of "inventive step".

Таким образом, достигнутым техническим результатом предлагаемой группы изобретений является обеспечение производства работ по локальному газогидравлическому воздействию на продуктивный пласт, исключая негативные влияния горения на безопасность этих работ и повышая ее эффективность, сохраняя установленный фокус воздействия на пласт.Thus, the achieved technical result of the proposed group of inventions is the provision of work on local gas-hydraulic effects on the reservoir, eliminating the negative effects of combustion on the safety of these works and increasing its efficiency, while maintaining the established focus on the formation.

Сущность изобретения поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

На фиг. 1 изображена схема компоновки глубинного снаряда применяемого при локальном воздействии на обрабатываемый участок продуктивного пласта. На центральную (составную) штангу 1, путем нанизывания, собраны узел воспламенения 2, воспламенительная секция 3, секции заряда 4 с каналом воспламенения 5, оснастка с деталями для сборки бескорпусных секций заряда на центральной штанге 1, включающая центрирующие кольца 6, рассеиватель 7 газового потока, компенсатор 8 линейного расширения, скрепленные центраторами 9, 10. К верхнему центратору 9 прикреплена удлинительная штанга 11, а к ней сверху установлены контейнер 12 для приборов и приборная головка 13, к которой присоединяется со своим наконечником 14 геофизический кабель 15. К нижнему центратору 10 прикреплена нижняя удлинительная штанга 16, а к ней присоединяются контейнер 17 для автономных скважинных приборов и якорное устройство 18. Якорное устройство 18 к контейнеру 17 присоединен верхним концом штока 19 поршня 20, а если включение в компоновку глубинного снаряда контейнера 17 автономного прибора не предусмотрено, тогда удлинительную штангу 16 присоединяют непосредственно к поршню 20 гидравлического цилиндра 21 якорного устройств 18.In FIG. 1 shows a layout diagram of a deep projectile used for local exposure to the treated area of the reservoir. On the central (composite) rod 1, by threading, the ignition unit 2, the ignition section 3, the charge section 4 with the ignition channel 5, accessories with parts for assembling the open-section charge sections on the central rod 1, including centering rings 6, diffuser 7 of the gas flow are assembled , linear expansion joint 8, fastened by centralizers 9, 10. An extension bar 11 is attached to the upper centralizer 9, and a container 12 for devices and an instrument head 13 are attached to it from above, to which it is connected with its tip ikom 14 geophysical cable 15. A lower extension rod 16 is attached to the lower centralizer 10, and a container 17 for stand-alone downhole tools and an anchor device 18 are attached to it. Anchor device 18 is connected to the container 17 by the upper end of the rod 19 of the piston 20, and if included in the layout a deep projectile of the container 17 of the stand-alone device is not provided, then the extension rod 16 is attached directly to the piston 20 of the hydraulic cylinder 21 of the anchor device 18.

На фиг. 2 представлен чертеж якорного устройства18 в заякоренном состоянии, а на фиг. 3 представлен чертеж сложенного якорного устройства 18. Гидравлический цилиндр 21 выполнен с ограничительным выступом 22 для поршня 20, на верхнем конце, а своим нижним концом присоединен к основанию 23 рычажного механизма. Рычажный механизм имеет по паре наружных 24 и внутренних 25 элементов присоединенных осями 26, 27. На оси 26 сочленения рычагов 24 и 25 установлена пружина 28, которая и стремится держать эти рычаги по одной линии по их продольным осям симметрии, т.е. рычажный механизм в сложенном состоянии. Когда рычажный механизм находится в рабочем положении, пружина 28 создает постоянный контакт верхнего конца рычага 24 с внутренней поверхностью обсадной колонны 29, а когда центральный опорный элемент 30 перемещается со своего исходного места, рычаги 24, 25 теряют опору и рычажный механизм складывается, подготавливая глубинный снаряд к подъему. Центральный опорный элемент 30, своим верхним концом, присоединен к поршню 20 снизу и также как и сам поршень 20, в исходном состоянии, находится в нижнем крайнем положении под действием пружины 31. Для того чтобы это связка переместилась в верхнее положение и рычажный механизм сложилась, т.е. якорное устройство 18 отпустило, к глубинному снаряду необходимо прикладывать постоянное подъемное усилие, пока жидкость, удерживающая поршень 20, не перетечет из верхней части гидроцилиндра 21. В этом и заключается суть работы реле времени, удерживающего якорным устройством глубинного снаряда от перемещения, вовремя горения секций заряда.In FIG. 2 is a drawing of the anchor device 18 in the anchored state, and FIG. 3 is a drawing of a folded anchor device 18. The hydraulic cylinder 21 is made with a restrictive protrusion 22 for the piston 20, at the upper end, and is connected with its lower end to the base 23 of the lever mechanism. The lever mechanism has a pair of outer 24 and inner 25 elements connected by axes 26, 27. A spring 28 is installed on the axis 26 of the joints of the levers 24 and 25, which tends to keep these levers in one line along their longitudinal axes of symmetry, i.e. lever mechanism when folded. When the lever mechanism is in the working position, the spring 28 makes constant contact of the upper end of the lever 24 with the inner surface of the casing 29, and when the central supporting element 30 moves from its original place, the levers 24, 25 lose support and the lever mechanism is folded, preparing a deep projectile to the rise. The central support element 30, with its upper end, is attached to the piston 20 from below and, like the piston 20 itself, in its initial state, is in the lower extreme position under the action of the spring 31. In order for this ligament to move to the upper position and the lever mechanism is folded, those. the anchor device 18 is released, it is necessary to apply a constant lifting force to the depth projectile until the fluid holding the piston 20 flows from the upper part of the hydraulic cylinder 21. This is the essence of the operation of the time relay, which holds the anchor device of the deep projectile from moving, while the charge sections are burning .

При осуществлении способа газогидравлического воздействия на пласт сначала проводят глубокопроникающую перфорацию по всем интервалам пласта. Затем осуществляют сборку бескорпусного секционного заряда с узлом воспламенения 2, одной или несколькими воспламенительными секциями 3 и основными секциями заряда 4. Сборку осуществляют путем пропускания деталей оснастки для сбора секций заряда через центральный канал каждой секции заряда. Использование составной штанги 1, в качестве центральной, позволяет собирать заряд из разного количества секций и упростит доставку штанги на скважину. Рассчитывают массу сжигаемых секций заряда. Она должна быть достаточной, чтобы обеспечить в интервале обрабатываемого пласта давление, превышающее предел прочности горных пород, слагающих пласт, в 1,5 раза. Штангу 1 пропускают через центральный канал каждой секции заряда 4, устанавливая между ними центрирующие кольца 6. С обоих концов к штанге присоединяют центраторы 9, 10, которые поджимают и стягивают секции заряда вплотную друг к другу. Между нижним центратором 10 и секциями заряда 4 располагают рассеиватель 7 для отвода газового потока, образующегося при горении заряда. Между верхним центратором 9 и секциями заряда 4 устанавливают компенсатор 8 линейного расширения секций заряда 4, предназначенный для упругого поджатия секций заряда 4 при высоких температурах в скважине. К верхней части центратора 9 присоединяют удлинительную штангу 11, служащую для уменьшения турбулентности газового потока, поднимающегося вверх, и снижения тепловой нагрузки на приборы, находящиеся в контейнере 12, на приборную головку 13, на кабельный наконечник 14 и на сам кабель 15. К нижней части центратора 10 присоединяют вторую удлинительную штангу 16, а к ней присоединяют нижний контейнер 17, предназначенный для установки автономных приборов. К нижней части этого контейнера 17 или, при его отсутствии, непосредственно к удлинительной штанге 16 присоединяют верхний конец штока 19 поршня 20 гидравлического цилиндра 21 якорного устройства 18. Собранный таким образом глубинный снаряд сначала опускают на расчетную точку обрабатываемого пласта, а затем кратковременным натяжением геофизического кабеля, фиксируют его на этой глубине, при помощи якорного устройства 18.When implementing the method of gas-hydraulic stimulation of the formation, a deep-penetrating perforation is first carried out at all intervals of the formation. Then, the assembly of the open-sectional charge is carried out with the ignition unit 2, one or more ignition sections 3 and the main charge sections 4. The assembly is carried out by passing parts of the tool to collect charge sections through the central channel of each charge section. Using the composite rod 1 as a central one allows collecting a charge from a different number of sections and simplifies the delivery of the rod to the well. The mass of the burned charge sections is calculated. It should be sufficient to provide in the interval of the treated formation a pressure exceeding the tensile strength of the rocks composing the formation by 1.5 times. The rod 1 is passed through the central channel of each section of the charge 4, establishing centering rings 6 between them. At both ends, centralizers 9, 10 are connected to the rod, which compress and tighten the sections of the charge close to each other. Between the lower centralizer 10 and the charge sections 4, a diffuser 7 is arranged to divert the gas stream generated by the combustion of the charge. Between the upper centralizer 9 and the charge sections 4, a compensator 8 is installed for linear expansion of the charge sections 4, intended for elastic compression of the charge sections 4 at high temperatures in the well. An extension rod 11 is attached to the upper part of the centralizer 9, which serves to reduce the turbulence of the gas flow rising upward and to reduce the heat load on the devices in the container 12, on the instrument head 13, on the cable lug 14 and on the cable 15. To the bottom centralizer 10 is attached to the second extension rod 16, and to it is attached the lower container 17, intended for the installation of stand-alone devices. The upper end of the rod 19 of the piston 20 of the hydraulic cylinder 21 of the anchor device 18 is attached to the lower part of this container 17 or, in its absence, directly to the extension rod 16. The deep projectile thus assembled is first lowered to the design point of the treated formation, and then by short-term tension of the geophysical cable , fix it at this depth, using the anchor device 18.

Сжигание секций заряда применением выше изложенного способа и дает технический результат.Burning sections of the charge using the above method and gives a technical result.

Якорное устройство 18 работает следующим образом. При спуске в скважину якорное устройство 18 выполняет роль центратора и работает как рычажный центратор нижнего конца глубинного снаряда. Установку секций заряда 4 на расчетную точку обрабатываемого пласта завершают при движении этого снаряда в направлении вверх, т.е. при небольшом натянутом состоянии кабеля. Находящиеся в рабочем контакте с внутренней поверхностью обсадной колонны 29, после такой подготовки, концы наружных элементов 24 рычажного механизма якорного устройства 18, исключают возможное движение глубинного снаряда, в целом, в верхнем направлении, вовремя горения секций заряда 4.Anchor device 18 operates as follows. When descending into the well, the anchor device 18 acts as a centralizer and acts as a lever centralizer of the lower end of the deep projectile. The installation of charge sections 4 on the calculated point of the treated formation is completed when this projectile moves upward, i.e. when the cable is slightly taut. Being in working contact with the inner surface of the casing string 29, after such preparation, the ends of the outer elements 24 of the lever mechanism of the anchor device 18 exclude the possible movement of the deep projectile, in general, in the upper direction, during the burning of the charge sections 4.

Технико-экономическое преимущество применения группы изобретений заключается в создании возможности применения с повышенной безопасностью и эффективностью стандартных секций заряда для локального газогидравлического воздействия на продуктивный пласт без дополнительных затрат.The technical and economic advantage of the use of the group of inventions is to create the possibility of using standard sections of charge with increased safety and efficiency for local gas-hydraulic impact on the reservoir without additional costs.

Способ газогидравлического воздействия на пласт и устройство для его осуществления промышленно применимы и могут быть осуществлены с использованием современных материалов, оборудования и технологий.The method of gas-hydraulic impact on the reservoir and the device for its implementation are industrially applicable and can be carried out using modern materials, equipment and technologies.

Claims

1. A method of gas-hydraulic stimulation of a formation, including deep-perforating perforations at all intervals of the treated reservoir, ensuring the controlled burning of sections of a shell-free section charge with a central channel in the required quantity according to analysis and calculations carried out taking into account the readings of feedback devices around a central combustion-resistant element of a deep projectile, such as a rod, which is held at a safe distance from the burning point and deep devices ditches registering the characteristic parameters of combustion, and elements of connection to the geophysical cable, characterized in that the central element of the deep projectile, before igniting the charge sections, is fixed to the casing from the bottom with an anchor device, thereby eliminating the possible tossing or displacement of the charge during combustion to the offset from the selected point of the point of impact on the formation and the formation of "bugs" on the carrier cable, and the removal of the fixed state of the anchor device occurs automatically and early lifting deep projectile, as a result of fluid flow in the hydraulic cylinder anchor device.

2. The device of a deep projectile for gas-hydraulic stimulation of the formation during the implementation of the method according to claim 1, including the ignition unit, the sections of the unpacked charge with a central channel, equipment with parts for assembling the shell sections of the charge on the central rod, the central and extension rods and a container for measuring instruments characterized in that the projectile is equipped with an anchor device consisting of a self-folding lever mechanism of the hook for its fixation to the well string, the central supporting element anchor apparatus is connected to the rod of the projectile through the piston of the hydraulic cylinder, thereby forming timer, holding the anchor device in a fixed state only during a charge pulse combustion.