RU2723249C1 - Borehole formation treatment device - Google Patents
Borehole formation treatment device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2723249C1 RU2723249C1 RU2020101927A RU2020101927A RU2723249C1 RU 2723249 C1 RU2723249 C1 RU 2723249C1 RU 2020101927 A RU2020101927 A RU 2020101927A RU 2020101927 A RU2020101927 A RU 2020101927A RU 2723249 C1 RU2723249 C1 RU 2723249C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charges
- group
- groups
- pressure
- braid
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 32
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 4
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical compound FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 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)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к области импульсных технологий интенсификации нефтедобычи и конструкциям устройств для их реализации.The invention relates to the oil industry, and in particular to the field of pulsed technologies for intensifying oil production and device designs for their implementation.
В последнее время широко применяются устройства, обеспечивающие образование импульса давления с высокой скоростью нагружения пород с образованием в прискважинной и удаленной зоне пласта многочисленных протяженных и разветвленных трещин, не смыкающихся после снятия нагрузки. В данном случае газогенератор включает сборку зарядов, средства воспламенения зарядов (детонирующий шнур для первой группы зарядов и огнепроводный шнур для второй группы зарядов), а также грузонесущий кабель для доставки газогенератора в скважину и узел крепления газогенератора к грузонесущему кабелю. Сборка включает первую группу зарядов с объемом и динамикой газовыделения при горении, обеспечивающую создание импульса давления в скважине величиной, превышающей горное давление при высокой скорости нарастания импульса давления. Вторая группа зарядов с меньшей динамикой и большим объемом газовыделения (по сравнению с зарядами первой группы), обеспечивает создание вторичного фронта давления величиной не менее 0,7 величины первого импульса давления в течение времени, превышающем время действия первого импульса давления в 3-15 раз (аналог - Патент РФ №2242600, МПК E21B 43/263 (2000.01), 2004 г.).Recently, devices are widely used that provide the formation of a pressure impulse with a high loading rate of the rocks with the formation in the near-well and remote zone of the formation of numerous extended and branched cracks that do not close after unloading. In this case, the gas generator includes an assembly of charges, means for igniting the charges (detonating cord for the first group of charges and a flame-retardant cord for the second group of charges), as well as a load-carrying cable for delivering the gas generator to the well and the mount of the gas generator to the load-carrying cable. The assembly includes the first group of charges with the volume and dynamics of gas evolution during combustion, which ensures the generation of a pressure pulse in the well greater than the rock pressure at a high rate of rise of the pressure pulse. The second group of charges with less dynamics and a large volume of gas evolution (compared with the charges of the first group) provides the creation of a secondary pressure front with a value of at least 0.7 of the value of the first pressure pulse for a time exceeding the duration of the first pressure pulse by 3-15 times ( analogue - RF Patent №2242600, IPC E21B 43/263 (2000.01), 2004).
Недостатком данного устройства является высокая вероятность смещения зарядов второй (верхней) группы друг относительно друга и относительно грузонесущего кабеля после срабатывания первой (нижней) группы зарядов, так как обе группы зарядов фиксируются на кабеле (тросе) одним устройством, расположенным в нижней части сборки и при сгорании нижних зарядов верхние лишаются опоры. Высока вероятность повреждения деталей генератора вплоть до обрыва несущего троса (косы), на котором закрепляется вся сборка генератора, так как в момент срабатывания генератора упомянутый трос находится под непосредственным влиянием высокотемпературных продуктов сгорания пороховых зарядов, а после резко охлаждается скважинной жидкостью, что приводит к дополнительной закалке стальной брони троса, которая делается хрупкой, ломается при изгибах и, в свою очередь, приводит к обрыву косы и оставлению деталей генератора в скважине, что нежелательно, а в большинстве случаев - недопустимо. Конструкцией газогенераторов не предусмотрена оптимальная временная задержка между срабатыванием первой группы зарядов и началом работы второй группы зарядов. Из-за чего в трещины, образовавшиеся после работы первой группы зарядов, не успевают попадать осыпающиеся кусочки породы. В результате расширяющиеся трещины после работы второй группы зарядов частично схлопываются обратно. The disadvantage of this device is the high probability of the displacement of the charges of the second (upper) group relative to each other and relative to the load-bearing cable after the first (lower) group of charges is activated, since both groups of charges are fixed on the cable (cable) by one device located in the lower part of the assembly and the combustion of the lower charges the upper ones lose their support. There is a high probability of damage to generator parts up to the breakage of the carrier cable (spit), on which the entire assembly of the generator is fixed, since at the moment the generator is triggered, the cable is directly affected by the high-temperature combustion products of the powder charges, and then it is rapidly cooled by the borehole fluid, which leads to additional hardening of the steel armor of the cable, which is brittle, breaks when bent and, in turn, leads to a break in the braid and leaving generator parts in the well, which is undesirable, and in most cases, unacceptable. The design of gas generators does not provide for an optimal time delay between the operation of the first group of charges and the start of work of the second group of charges. Because of this, crumbling pieces of rock do not have time to fall into cracks formed after the work of the first group of charges. As a result, expanding cracks partially collapse after the work of the second group of charges.
Известен газогенератор для дегазации угольного пласта, включающий бронированные и небронированные трубчатые заряды из твердого топлива, размещенные на геофизическом кабеле, устройство воспламенения детонационного действия, содержащее взрывной патрон и детонирующий шнур, отличающийся тем, что устройство воспламенения детонационного действия размещено в каналах второго снизу и вышерасположенных бронированных зарядов, а в канале нижнего бронированного заряда установлено устройство воспламенения огневого действия в виде электровоспламенителя, соединенного последовательно с взрывным патроном на заданном от него расстоянии, при этом нижний торец газогенератора герметично закрыт заглушкой, причем кабель имеет несгораемое покрытие, обеспечивающее защиту его от термического воздействия продуктов горения зарядов (аналог - патент RU 2401385, МПК E21F 7/00 (2006.01), E21B 43/263 (2006.01) от 2010 г.)Known gas generator for degassing a coal seam, including armored and unarmored tubular charges of solid fuel, placed on a geophysical cable, a detonation ignition device containing an explosive cartridge and a detonating cord, characterized in that the detonation ignition device is placed in the channels of the second armor from the second bottom and bottom charges, and in the channel of the lower armored charge a fire ignition device is installed in the form of an electric igniter connected in series with an explosive cartridge at a predetermined distance from it, while the lower end of the gas generator is hermetically sealed with a plug, and the cable has a fireproof coating that protects it from thermal effects of products burning charges (analogue - patent RU 2401385, IPC E21F 7/00 (2006.01), E21B 43/263 (2006.01) from 2010)
В конструкции газогенераторов не предусмотрена фиксация (центрирование) зарядов друг относительно друга, вследствие чего передача горения от заряда к заряду происходит неравномерно, из-за чего требуемая величина давления второй группы зарядов не всегда достигается. Также недостатком отсутствия фиксации является повреждение зарядов во время спуска, т.к. смещенные заряды зацепляются выступающими частями за муфты обсадных колонн при спуске, и, поскольку поврежденный заряд не может отработать согласно своим параметрам, то работа газогенератора в целом нарушается и эффективность снижается. Конструкцией газогенераторов не предусмотрена оптимальная временная задержка между срабатыванием первой группы зарядов и началом работы второй группы зарядов. Из-за чего в трещины, образовавшиеся после работы первой группы зарядов, не успевают попадать осыпающиеся кусочки породы. В результате расширяющиеся трещины после работы второй группы зарядов частично схлопываются обратно. The design of gas generators does not provide for the fixing (centering) of charges relative to each other, as a result of which the transfer of combustion from charge to charge does not occur uniformly, which is why the required pressure value of the second group of charges is not always achieved. Another disadvantage of the lack of fixation is damage to the charges during the descent, as the displaced charges are caught by the protruding parts of the casing couplings during descent, and since the damaged charge cannot be worked out according to its parameters, the operation of the gas generator as a whole is disrupted and the efficiency decreases. The design of gas generators does not provide for an optimal time delay between the operation of the first group of charges and the start of work of the second group of charges. Because of this, crumbling pieces of rock do not have time to fall into cracks formed after the work of the first group of charges. As a result, expanding cracks partially collapse after the work of the second group of charges.
Известно устройство для обработки прискважинной зоны пласта, включающее сборку зарядов и средство воспламенения зарядов, закрепленные на тросе, геофизический кабель для спуска устройства в скважину, при этом сборка зарядов содержит первую группу зарядов с объемом и динамикой газовыделения при горении, обеспечивающими создание импульса давления в скважине величиной, превышающей горное давление, и вторую группу зарядов с меньшей динамикой и большим объемом газовыделения в сравнении с зарядами первой группы, обеспечивающими создание вторичного фронта давления, импульс которого превышает время действия первого импульса давления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности обработки прискважинной зоны пласта и безопасности обращения с устройством, вторая (верхняя) группа зарядов имеет отдельный фиксатор, исключающий перемещение зарядов после срабатывания зарядов первой (нижней) группы (аналог - RU 172681, МПК E21B 43/248 (2006.01), 2016 г.).A device for processing the borehole zone of the formation, including the assembly of charges and a means of ignition of charges, mounted on a cable, a geophysical cable for lowering the device into the well, wherein the assembly of charges contains the first group of charges with the volume and dynamics of gas evolution during combustion, providing a pressure pulse in the well a value exceeding the rock pressure, and the second group of charges with less dynamics and a large amount of gas in comparison with the charges of the first group, providing a secondary pressure front, the pulse of which exceeds the duration of the first pressure pulse, characterized in that, in order to increase reliability and efficiency processing of the borehole zone of the formation and the safety of handling the device, the second (upper) group of charges has a separate latch, eliminating the movement of charges after the charges of the first (lower) group are triggered (analogue to RU 172681, IPC E21B 43/248 (2006.01), 2016) .
Недостатком данного решения является недостаточная защита жилы косы и детонирующего шнура, что может привести к отказу в работе газогенератора. Не решена проблема прихвата геофизического кабеля - подбрасывание геофизического кабеля вверх под действием силы выделяющихся газов газогенератора и запутывание геофизического кабеля в узлы и его застревание в скважине. Кроме того, недостатком является не оптимальная временная задержка между срабатыванием первой группы зарядов и началом работы второй группы зарядов, связанная с тем, что этот промежуток обеспечивается только за счет выполнения отверстий фиксаторе. Из-за чего в трещины, образовавшиеся после работы первой группы зарядов не успевают заполнятся осыпающимися кусочками породы. В результате расширяющиеся трещины при работе второй группы зарядов частично схлопываются обратно.The disadvantage of this solution is the inadequate protection of the spit core and detonating cord, which can lead to failure of the gas generator. The problem of grabbing the geophysical cable is not solved - tossing the geophysical cable upward under the action of the force of the gas generated by the gas generator and entangling the geophysical cable in the nodes and its jamming in the well. In addition, the disadvantage is not the optimal time delay between the operation of the first group of charges and the start of the second group of charges, due to the fact that this gap is provided only by making holes in the latch. Because of what, into the cracks formed after the work of the first group of charges do not have time to fill up with crumbling pieces of rock. As a result, expanding cracks partially collapse back during the work of the second group of charges.
Известно устройство для обработки прискважинной зоны пласта, включающее сборку зарядов и средство воспламенения зарядов, закрепленные на тросе (косе) и геофизический кабель для спуска устройства в скважину. Сборка зарядов содержит первую группу зарядов с объемом и динамикой газовыделения при горении, обеспечивающими создание импульса давления в скважине величиной, превышающей горное давление, и вторую группу зарядов с меньшей динамикой и большим объемом газовыделения в сравнении с зарядами первой группы, обеспечивающими создание вторичного фронта давления, импульс которого превышает время действия первого импульса давления. Трос (коса), на котором крепятся заряды и детали генератора, имеет защитное покрытие из материала с низкой теплопроводностью, а головка, расположенная в верхней части сборки, имеет разгрузочные пазы (см. патент RU 174107, МПК E21B 43/263 (2006.01), E21B 23/08 (2006.01), 2017 г.). Данное решение принято за прототип.A device for processing the borehole zone of the formation, including the assembly of charges and a means of ignition of charges, mounted on a cable (spit) and a geophysical cable for lowering the device into the well. The charge assembly contains the first group of charges with the volume and dynamics of gas evolution during combustion, providing a pressure pulse in the well of a magnitude higher than the rock pressure, and the second group of charges with lower dynamics and large volume of gas evolution in comparison with the charges of the first group, which create the secondary pressure front, whose pulse exceeds the duration of the first pressure pulse. The cable (braid) on which the charges and generator parts are attached has a protective coating of material with low thermal conductivity, and the head located in the upper part of the assembly has discharge grooves (see patent RU 174107, IPC E21B 43/263 (2006.01), E21B 23/08 (2006.01), 2017). This decision was made as a prototype.
В конструкции устройства не предусмотрена фиксация (центрирование) зарядов друг относительно друга, вследствие чего передача горения от заряда к заряду происходит неравномерно, из-за чего требуемая величина давления второй группы зарядов не всегда достигается. Также недостатком отсутствия фиксации и, как следствие, смещения зарядов является повреждение зарядов во время спуска, т.к. смещенные заряды зацепляются выступающими частями за муфты обсадных колонн при спуске. Поскольку поврежденный заряд не может отработать согласно своим параметрам, работа газогенератора в целом нарушается и эффективность снижается. Не решена проблема защиты от перебития во время взрыва зарядов изогнутой части троса, проходящего через наконечник. Вследствие такого перебития все заряды которые держатся на косе сваливаются с нее на забой скважины и работа газогенератора оказывается бесполезной. Не обеспечена оптимальная доза подвода продуктов горения к второй группе зарядов, что не обеспечивает необходимый временной интервал между срабатыванием групп зарядов. The design of the device does not provide for the fixation (centering) of charges relative to each other, as a result of which the transfer of combustion from charge to charge does not occur uniformly, which is why the required pressure value of the second group of charges is not always achieved. Another disadvantage of the lack of fixation and, as a consequence, the displacement of charges is damage to the charges during descent, because the displaced charges engage in protruding parts over the casing collars during descent. Since the damaged charge cannot work out according to its parameters, the operation of the gas generator as a whole is disrupted and the efficiency decreases. The problem of protection from interruption during the explosion of charges of the bent part of the cable passing through the tip is not solved. As a result of such an interruption, all charges that are held on the streamer are dumped from it to the bottom of the well and the operation of the gas generator is useless. The optimal dose of supply of combustion products to the second group of charges is not provided, which does not provide the necessary time interval between the operation of the groups of charges.
Техническая проблема, решаемая изобретением, - повышение надежности и эффективности обработки прискважинной зоны пласта.The technical problem solved by the invention is to increase the reliability and efficiency of processing the borehole zone of the formation.
Техническая проблема решается за счет того, что в известном устройстве для обработки прискважинной зоны пласта, содержащем сборку зарядов, закрепленную на косе и состоящую из последовательно расположенных головки, двух групп зарядов, трубы с наконечником, включающую средство воспламенения зарядов и снабженную отверстиями для выхода продуктов сгорания зарядов, в которой коса имеет защитное покрытие из материала с низкой теплопроводностью, первая группа включает активные заряды с объемом и динамикой газовыделения при горении, обеспечивающими создание импульса давления в скважине величиной, превышающей горное давление, а вторая группа состоит из основных зарядов с меньшей динамикой и большим объемом газовыделения в сравнении с зарядами первой группы, обеспечивающими создание вторичного фронта давления, импульс которого превышает время действия первого импульса давления, в соответствии с изобретением, сборка зарядов снабжена разрезными центрирующими втулками, расположенными между зарядами в центральном осевом отверстии, центратором, удерживающим вторую группу зарядов на расстоянии δ от первой, и переходником с выполненными в нем отверстиями для выхода продуктов сгорания зарядов, установленным между головкой и второй группой основных зарядов, а наконечник снабжен крышкой и вторым отверстием, смещенным от оси симметрии и принимающим жилу косы.The technical problem is solved due to the fact that in the known device for processing the borehole zone of the formation, containing an assembly of charges mounted on a spit and consisting of a consecutive head, two groups of charges, a pipe with a tip, including a means of ignition of charges and provided with openings for the exit of combustion products charges, in which the streamer has a protective coating of a material with low thermal conductivity, the first group includes active charges with the volume and dynamics of gas evolution during combustion, providing a pressure pulse in the borehole with a value exceeding the rock pressure, and the second group consists of main charges with lower dynamics and a large volume of gas evolution in comparison with the charges of the first group, providing the creation of a secondary pressure front, the pulse of which exceeds the duration of the first pressure pulse, in accordance with the invention, the charge assembly is equipped with split centering sleeves located between the charges in the central axial hole, a centralizer that holds the second group of charges at a distance δ from the first, and an adapter with holes for the exit of the products of combustion of charges installed therein, installed between the head and the second group of main charges, and the tip is equipped with a cover and a second hole offset from the axis symmetry and host streamer.
Расстояние между группами зарядов δ определяется по формуле:The distance between groups of charges δ is determined by the formula:
δ=К*S1/S2, где δ = K * S1 / S2, where
К - опытный коэффициент ; K - experimental coefficient ;
S1 - контактная торцевая площадь первой группы (активных) зарядовS1 - contact end area of the first group of (active) charges
S2 - максимальная торцевая контактная площадь второй группы (основных) зарядов.S2 is the maximum end contact area of the second group of (main) charges.
Верхняя часть переходника выполнена конусообразной. The upper part of the adapter is made conical.
Коса закреплена в наконечнике тремя винтами фиксации.The braid is fixed in the tip with three fixing screws.
Технический результат от использования всех существенных признаков изобретения заключается в повышении надежности и эффективности работы устройства, обеспечении получения в породе большого количества трещин требуемого размера.The technical result from the use of all the essential features of the invention is to increase the reliability and efficiency of the device, to ensure that a large number of cracks of the required size are obtained in the rock.
Выполнение устройства, в котором сборка зарядов снабжена разрезными центрирующими втулками, расположенными между зарядами в центральном осевом отверстии, центратором, удерживающим вторую группу зарядов на расстоянии δ от первой, и переходником с выполненными в нем отверстиями для выхода продуктов сгорания зарядов, установленным между головкой и второй группой основных зарядов, а наконечник снабжен крышкой и вторым отверстием, смещенным от оси симметрии и принимающим жилу косы, позволяет обеспечить повышение надежности и эффективности работы устройства.A device in which the charge assembly is equipped with split centering sleeves located between the charges in the central axial hole, a centralizer holding the second group of charges at a distance δ from the first, and an adapter with openings made therein for the exit of the products of combustion of charges installed between the head and the second a group of main charges, and the tip is equipped with a cap and a second hole offset from the axis of symmetry and receiving the spit core, which allows to increase the reliability and efficiency of the device.
Наличие разрезных центрирующих втулок позволяет не только сохранить целостность групп зарядов при транспортировке устройства к месту активации, но и увеличить равномерность их работы, что повышает эффективность создания импульса давления. Так как площадь соприкосновения зарядов друг с другом увеличивается, то и эффективность передачи горения от заряда к заряду возрастает. За счет упругости стенок разрезных центрирующих втулок обеспечивается также возможность монтажа групп зарядов и фиксация групп зарядов между собой. The presence of split centering sleeves allows not only to preserve the integrity of the charge groups during transportation of the device to the activation site, but also to increase the uniformity of their work, which increases the efficiency of creating a pressure pulse. Since the contact area of the charges with each other increases, the efficiency of the transfer of combustion from charge to charge increases. Due to the elasticity of the walls of the split centering sleeves, it is also possible to mount charge groups and fix charge groups to each other.
Наличие центратора, который обеспечивает расположение двух групп зарядов (активных и основных) на расстоянии δ друг от друга, позволяет создать необходимый временной интервал между срабатыванием активных и основных зарядов и доставить оптимальную дозу продуктов горения активных зарядов к основным зарядам, что повышает надежность и эффективность работы устройства. Благодаря этому временному интервалу в трещинах появляются осыпающиеся кусочки породы, которые проталкиваются газами, выделяющимися от работы зарядов и удерживают трещины в раскрытом состоянии этими кусочками породы и не дают закрываться обратно.The presence of a centralizer, which ensures the location of two groups of charges (active and main) at a distance δ from each other, allows you to create the necessary time interval between the operation of the active and main charges and deliver the optimal dose of combustion products of active charges to the main charges, which increases the reliability and efficiency devices. Due to this time interval, crumbling pieces of rock appear in the cracks, which are pushed by the gases released from the work of the charges and hold the cracks in the open state by these pieces of rock and prevent them from closing back.
Выполнение переходника с отверстиями для выхода продуктов сгорания зарядов, обеспечивает направленный выход продуктов сгорания зарядов, благодаря чему у всей сборки зарядов появляется тянущая вниз сила. Это позволяет предотвратить прихват (скручивание и перегиб) геофизического кабеля, на котором спускают устройство, что обеспечивает повышение надежности работы устройства и снижение аварийности.The implementation of the adapter with openings for the exit of the products of combustion of charges, provides a directed exit of the products of combustion of charges, so that the entire assembly of charges appears pulling down force. This helps to prevent sticking (twisting and bending) of the geophysical cable on which the device is lowered, which ensures increased reliability of the device and reduced accident rate.
Крышка, закрывающая снизу наконечник, исключает повреждение косы, несущей сборку, и жилы косы, проходящей к электродетонатору, при транспортировке устройства и срабатывании зарядов.The cover that covers the bottom of the tip eliminates damage to the braid carrying the assembly, and the strand of the braid passing to the electric detonator during transportation of the device and the triggering of charges.
Выполнение наконечника со вторым отверстием, смещенным от оси симметрии и принимающим жилу косы, исключает повреждение жилы косы, передающей электрический импульс на электродетонатор, при транспортировке и срабатывании зарядов.The execution of the tip with a second hole, offset from the axis of symmetry and receiving the spit core, eliminates damage to the spit core, which transmits an electrical impulse to the electric detonator, during the transportation and operation of charges.
На фиг. 1 - общий вид устройства;In FIG. 1 - general view of the device;
Фиг. 2 - вид А фиг. 1 (увеличенное изображение наконечника, показано смещенное от оси симметрии отверстие для жилы);FIG. 2 is a view A of FIG. 1 (enlarged image of the tip, a hole for the core displaced from the axis of symmetry is shown);
Фиг. 3 - сечение А-А фиг 1;FIG. 3 - section aa of fig 1;
Фиг. 4 - вид Б фиг 1;FIG. 4 is a view B of FIG. 1;
Фиг. 5 - центрирующая втулка;FIG. 5 - centering sleeve;
Фиг. 6 - центратор. FIG. 6 - centralizer.
Для транспортировки устройства к месту активации в скважине к нему присоединяют кабельную головку 1 и кабель геофизический 2.To transport the device to the activation site in the well, a
Устройство для обработки прискважинной зоны пласта содержит сборку зарядов, состоящую из следующих элементов:A device for processing the borehole zone of the reservoir contains an assembly of charges, consisting of the following elements:
Головка,Head,
Коса,Scythe
Винт зажимной,Clamping screw
Переходник,Adapter,
Основные заряды (вторая группа зарядов),Main charges (second group of charges),
Разрезные центрирующие втулки,Split centering sleeves,
Центратор,Centralizer
Активные заряды (первая группа зарядов),Active charges (first group of charges),
Центратор нижний, Lower centralizer
Детонирующий шнур,Detonating cord
Труба,Trumpet,
Электродетонатор, Electric detonator,
Наконечник,Tip,
Крышка наконечника,Tip cap
Жила косы.Lived braids.
Все элементы, входящие в сборку зарядов закреплены на косе 5, наружная броня которой является композитной - смешана с полимером, обладающим низкой теплопроводностью. All elements included in the charge assembly are mounted on the
Сборка зарядов состоит из последовательно расположенных головки 4, переходника 7, двух групп зарядов 8, 11, трубы 14 с наконечником 16 (см. фиг. 1). Головка 4 соединена с кабельной головкой 1, во внутреннем отверстии которой коса 5 с помощью фиксирующей ленты 3 скреплена с геофическим кабелем 2. Вся сборка нанизывается на косу 5 и удерживается благодаря фиксации наконечника 16 и головки 4 на косе 5 с помощью винтов зажимных 6. Таким образом, сборка остается жесткой и заряды 11 и 8 не перемещаются по косе 5 во время спуска устройства в скважину (см. фиг. 1).The charge assembly consists of a sequentially located
Первая группа 11 включает активные заряды с объемом и динамикой газовыделения при горении, обеспечивающими создание импульса давления в скважине величиной, превышающей горное давление. Вторая группа 8 состоит из основных зарядов с меньшей динамикой и большим объемом газовыделения в сравнении с зарядами первой группы, обеспечивающими создание вторичного фронта давления, импульс которого превышает время действия первого импульса давления. Количество зарядов в каждой группе может варьироваться (в среднем 10-15 зарядов).The
В центральном осевом отверстии 19 между зарядами в каждой из групп, а также между первой 11 и второй 8 группами зарядов установлены разрезные центрирующие втулки 9 (см. фиг. 1, 3, 5), центрирующие между собой заряды в группах и заряды групп 8 и 11 относительно друг друга. Разрезные центрирующие втулки 9 выполнены упругими и могут быть изготовлены из пластика или коррозионностойких алюминиевых сплавов. Разрезные центрирующие втулки 9, которые центрируют заряды друг относительно друга, позволяют увеличивать равномерность работы зарядов и повышать эффективность создания импульса давления. Так как площадь соприкосновения зарядов друг с другом в каждой из групп, а также зарядов групп между собой увеличивается, то и эффективность передачи горения от заряда к заряду и от зарядов первой группы 11 к зарядам второй группы 8 возрастает. Кроме того, наличие разрезных центрирующих втулок 9 обеспечивает сохранение целостности зарядов во время спуска, поскольку не позволяют смещаться зарядам относительно друг друга, что повышает надежность устройства.In the central
Между первой 11 и второй 8 группами зарядов расположен центратор 10, удерживающий вторую группу 8 зарядов на расстоянии δ от первой группы 11 (см. фиг. 4, 6).Between the first 11 and second 8 groups of charges is a
Экспериментально установлено, что оптимальное расстояние δ между активными 11 и основными 8 зарядами подчиняется следующей зависимости:It was experimentally established that the optimal distance δ between the active 11 and the main 8 charges obeys the following dependence:
δ=K*S1/S2,δ = K * S1 / S2,
Где К - опытный коэффициент, равен 1,2≤К≤5. Величина коэффициента зависит от мощности и количества зарядов.Where K is the experimental coefficient, equal to 1.2≤K≤5. The magnitude of the coefficient depends on the power and the number of charges.
S1 - контактная торцевая площадь первой группы 11 активных зарядовS1 - contact end area of the first group of 11 active charges
S2 - максимальная торцевая контактная площадь второй группы 8 основных зарядов.S2 is the maximum end contact area of the second group of 8 main charges.
Между основными зарядами в группе 8 и между активными зарядами в группе 11 нет центраторов и зазоров. Плотная посадка и центрирование зарядов в группах обеспечивается посредством разрезных центрирующих втулок 9. Втулки 9 так же устанавливаются между группами зарядов 8 и 11. There are no centralizers or gaps between the main charges in
Между головкой 4 и второй группой 8 основных зарядов установлен переходник 7, жестко соединенный с головкой 4. Нижняя часть 20 переходника 7 входит в осевое отверстие 19 второй группы 8 основных зарядов и за счет плотной посадки удерживает ее (см. фиг. 1). Верхняя часть переходника 7 имеет конусообразную форму, а диаметр нижней части соответствует размеру основных зарядов второй группы 8. За счет выполнения верхней части переходника 7 конусообразной, появляется возможность соединения с одной и той же унифицированной головкой 4 зарядов группы 8, которые могут иметь разный диаметр в зависимости от требуемых условий. Конусообразная форма переходника при этом способствует беспрепятственному прохождению зарядов по скважине, что улучшает надежность устройства. An adapter 7 is mounted between the
В переходнике 7 выполнены отверстия 21 (см. фиг. 1) для выхода продуктов сгорания зарядов, благодаря чему у всей сборки зарядов во время срабатывания устройства появляется тянущая вниз сила. За счет округлой формы отверстий 21 улучшается аэродинамика выхода газов, что еще больше уменьшает величину осевой силы, направленной вверх и воздействующей на головку 4. За счет эффекта сопла (истечение газов из отверстий 21 приводит к увеличению скорости газов), возникает реактивная сила, направленная вниз, способствующая распрямлению геофизического кабеля 2. Что приводит к повышению надежности и снижению аварийности при использовании устройства.In the adapter 7, holes 21 are made (see Fig. 1) for the exit of the products of combustion of charges, so that a pulling force appears in the entire charge assembly during the operation of the device. Due to the rounded shape of the
Ниже активных зарядов 11 расположена труба 14, в которой размещается средство воспламенения зарядов, выполненное в виде электродетонатора 15, соединенного с жилой 18 косы 5. От электродетонатора 15 к первой группе 11 активных зарядов проложен детонирующий шнур 13, обеспечивающий возгорание активных зарядов. Детонирующий шнур 13 фиксируется на косе 5 с помощью фиксирующей ленты 3.Below the
Наконечник 16 имеет два отверстия. Одно отверстие 19 - осевое, предназначено для силового зажима косы 5, на которой держится вся сборка, тремя винтами фиксации 6, обеспечивая надежное удержание косы.The
Второе отверстие 22, выполненное в наконечнике 16, смещено от оси симметрии 23, проходит параллельно оси симметрии и предназначено для выведения жилы 18 косы 5 внутрь трубы 14. Жила 18 косы 5 подключена к электродетонатору 15. The
Для большей надежности наконечник 16 снизу закрыт крышкой 17, что исключает повреждение жилы 18 косы 5. Такое размещение фиксации косы 5 и обеспечения прохождения ее жилы повышает надежность инициирования, исключая повреждение самой косы и жилы 18 косы 5 в процессе спуска в скважину.For greater reliability, the
Устройство для обработки прискважинной зоны пласта работает следующим образом: A device for processing the borehole zone of the formation works as follows:
От взрывной машинки по геофизическому кабелю 2 подают электрический импульс, который передается на электродетонатор 15 через косу 5 и жилу 18 косы. При срабатывании электродетонатора 15 детонирует шнур 13. From an explosive machine, a
От продуктов детонации детонирующего шнура 13 воспламеняются и сгорают в объемном режиме активные заряды первой группы 11, которые газовыделением при горении создают импульс давления, превышающий по значению горное давление. Благодаря этому в призабойной зоне пласта формируются трещины.From the detonation products of the detonating
Продукты сгорания активных зарядов первой группы 11 поджигают основные заряды второй группы 8, которые сгорают в послойном режиме, с меньшей, по сравнению с активными зарядами первой группы 11, скоростью, и большим объемом газовыделения, создавая вторичный фронт давления. Это приводит к тому, что сформировавшиеся трещины удлиняются.The products of combustion of the active charges of the
Активные заряды первой группы 11 и основные заряды второй группы 8 отделены друг от друга центратором 10 на расстояние δ. Центратор 10 предназначен для того, чтобы обеспечить оптимальную дозу подвода продуктов горения к основным зарядам и создать необходимый временной интервал между срабатыванием первой группы 11 активных и второй группы 8 основных зарядов. Благодаря этому временному интервалу в трещинах появляются осыпающиеся кусочки породы, которые проталкиваются газами, выделяющимися от работы основных зарядов, таким образом трещины удерживаются в раскрытом состоянии этими кусочками породы и не закрываются. The active charges of the
При этом коса 5 имеет наружный слой брони, смешанный с полимером (например, фторопласт-4), благодаря чему коса 5 сохраняет свою прочность при взрывном воздействии детонирующего шнура 13. In this case, the
Заявляемое устройство для обработки прискважинной зоны пласта обеспечивает повышение надежности и эффективности обработки прискважинной зоны пласта.The inventive device for processing the borehole formation zone provides increased reliability and processing efficiency of the borehole formation zone.
Заявленное устройство для обработки прискважинной зоны пласта может быть изготовлено с использование существующих материалов на современном технологическом оборудовании.The claimed device for processing the borehole zone of the reservoir can be manufactured using existing materials on modern technological equipment.
Устройство может быть использовано в области газо- и нефтедобычи.The device can be used in the field of gas and oil production.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020101927A RU2723249C1 (en) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | Borehole formation treatment device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020101927A RU2723249C1 (en) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | Borehole formation treatment device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2723249C1 true RU2723249C1 (en) | 2020-06-09 |
Family
ID=71067441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020101927A RU2723249C1 (en) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | Borehole formation treatment device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2723249C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117365420A (en) * | 2023-12-05 | 2024-01-09 | 大庆金祥寓科技有限公司 | Full non-explosive energy release blocking removal process |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4160412A (en) * | 1977-06-27 | 1979-07-10 | Thomas A. Edgell | Earth fracturing apparatus |
RU2242600C1 (en) * | 2004-02-24 | 2004-12-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике" | Gas generator on solid fuel for well |
RU2394983C2 (en) * | 2008-02-08 | 2010-07-20 | Ильгиз Фатыхович Садыков | Procedure for treatment of bottomhole zone of reservoir of well |
RU2569389C1 (en) * | 2014-12-19 | 2015-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Спецхимпродукт" | Formation fracturing method and device for its implementation |
RU174107U1 (en) * | 2017-06-13 | 2017-10-02 | Общество с ограниченной ответственностью "СТС-ГеоСервис" | DEVICE FOR PROCESSING THE BOREHING ZONE OF THE STRING |
RU183758U1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-10-02 | Общество с ограниченной ответственностью "СТС-ГеоСервис" | DEVICE FOR PROCESSING THE BOREHOLE ZONE OF THE LAYER DOWN INTO A PIPE WELL |
RU185885U1 (en) * | 2018-07-30 | 2018-12-21 | Общество с ограниченной ответственностью "СТС-ГеоСервис" | DEVICE FOR PROCESSING THE BOREHING ZONE OF THE STRING |
-
2020
- 2020-01-17 RU RU2020101927A patent/RU2723249C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4160412A (en) * | 1977-06-27 | 1979-07-10 | Thomas A. Edgell | Earth fracturing apparatus |
RU2242600C1 (en) * | 2004-02-24 | 2004-12-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике" | Gas generator on solid fuel for well |
RU2394983C2 (en) * | 2008-02-08 | 2010-07-20 | Ильгиз Фатыхович Садыков | Procedure for treatment of bottomhole zone of reservoir of well |
RU2569389C1 (en) * | 2014-12-19 | 2015-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Спецхимпродукт" | Formation fracturing method and device for its implementation |
RU183758U1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-10-02 | Общество с ограниченной ответственностью "СТС-ГеоСервис" | DEVICE FOR PROCESSING THE BOREHOLE ZONE OF THE LAYER DOWN INTO A PIPE WELL |
RU174107U1 (en) * | 2017-06-13 | 2017-10-02 | Общество с ограниченной ответственностью "СТС-ГеоСервис" | DEVICE FOR PROCESSING THE BOREHING ZONE OF THE STRING |
RU185885U1 (en) * | 2018-07-30 | 2018-12-21 | Общество с ограниченной ответственностью "СТС-ГеоСервис" | DEVICE FOR PROCESSING THE BOREHING ZONE OF THE STRING |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117365420A (en) * | 2023-12-05 | 2024-01-09 | 大庆金祥寓科技有限公司 | Full non-explosive energy release blocking removal process |
CN117365420B (en) * | 2023-12-05 | 2024-02-27 | 大庆金祥寓科技有限公司 | Full non-explosive energy release blocking removal process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6817298B1 (en) | Solid propellant gas generator with adjustable pressure pulse for well optimization | |
RU2634960C2 (en) | Energy transmitting device | |
US3721297A (en) | Method for cleaning wells | |
US7819180B2 (en) | High-energy gas fracture apparatus for through-tubing operations | |
RU2723249C1 (en) | Borehole formation treatment device | |
US10801818B2 (en) | Method and device for micro blasting with reusable blasting rods and electrically ignited cartridges | |
CN203672245U (en) | Blast hole charging structure suitable for fire zone blasting | |
US2925775A (en) | Well casing perforator | |
RU99148U1 (en) | DEVICE FOR KILLING HOLES | |
RU2242600C1 (en) | Gas generator on solid fuel for well | |
US4498391A (en) | Explosive mine breaking apparatus with arc-suppressing heat-dissipating fluid around the charge bodies | |
CN210570276U (en) | Detonation explosion-proof tube for sectionally and alternately charging closed space | |
RU190090U1 (en) | A DEVICE FOR THE EXCITATION OF DETONATION IN NON-TERMINAL PRODUCTS OF SPACE-EXPLOSIVE EQUIPMENT | |
RU174107U1 (en) | DEVICE FOR PROCESSING THE BOREHING ZONE OF THE STRING | |
RU2379620C1 (en) | Method for initiation of blasthole charges | |
RU2175059C2 (en) | Solid-fuel gas generator with controllable pressure pulse for stimulation of wells | |
CN207332857U (en) | A kind of oil/gas well partition delay explosion fracturing device | |
RU117502U1 (en) | BREAK FOR HYDRAULIC BREAKING | |
RU2495015C2 (en) | Firing device for powder pressure generators | |
RU217631U1 (en) | CHARGE FOR HYDRAULIC FRACTURING | |
RU2424490C1 (en) | Safety detonator | |
RU2234052C1 (en) | Method for blasting of deep-hole charges | |
CN220454425U (en) | Deep hole presplitting blasting device | |
US20060027123A1 (en) | Explosive pressure wave concentrator | |
CN110207548A (en) | Hard rock onepull molding and the Multiway energy focus blasting device and method for throwing quarrel |