RU73030U1 - DEVICE FOR HYDRODYNAMIC IMPACT ON THE BOTTOM ZONE - Google Patents

DEVICE FOR HYDRODYNAMIC IMPACT ON THE BOTTOM ZONE Download PDF

Info

Publication number
RU73030U1
RU73030U1 RU2007139787/22U RU2007139787U RU73030U1 RU 73030 U1 RU73030 U1 RU 73030U1 RU 2007139787/22 U RU2007139787/22 U RU 2007139787/22U RU 2007139787 U RU2007139787 U RU 2007139787U RU 73030 U1 RU73030 U1 RU 73030U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
well
increase
piston
check valve
Prior art date
Application number
RU2007139787/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Викторович Буслаев
Виктор Федорович Буслаев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Новационные технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Новационные технологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Новационные технологии"
Priority to RU2007139787/22U priority Critical patent/RU73030U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU73030U1 publication Critical patent/RU73030U1/en

Links

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для освоения глубокой скважины и предназначено для создания периодического давления в зоне забоя скважины с целью увеличения притока флюида из пласта в скважину за счет повышения эффективности гидравлического разрыва пласта. Задачей полезной модели является - создание устройства для обработки призабойной зоны скважины для повышения эффективности гидроразрыва пласта глубоких скважин, увеличения притока флюида из пласта в скважину и нефтеотдачи пласта для повышения технико-экономических показателей. Поставленная задача достигается тем, что устройство для создания давления в призабойной зоне включающей обсадную колонну с отверстиями, компоновку хвостовика с отверстиями, пакера, якоря, труб, отличающееся тем, что новым является то, что над якорем и поршнем устанавливают центратор и внутренний цилиндр, снабженный наружным поршнем с обратным клапаном внутри, поршень имеет минимальные зазоры со стенками обсадной колонны и соединяется с колонной труб, весом которых при движении труб вниз создается давление больше давления гидроразрыва пласта, а наземные насосные агрегаты снабжаются перепускными клапанами открывающимися при движении колонны вниз и закрытии обратного клапана.The utility model relates to devices for developing a deep well and is intended to create periodic pressure in the bottomhole zone to increase the flow of fluid from the formation into the well by increasing the efficiency of hydraulic fracturing. The objective of the utility model is to create a device for processing the bottom-hole zone of the well to increase the efficiency of hydraulic fracturing of deep wells, increase the flow of fluid from the formation into the well and oil recovery to increase technical and economic indicators. This object is achieved in that the device for creating pressure in the bottomhole zone including the casing with holes, the layout of the liner with holes, packer, anchor, pipes, characterized in that the new one is that a centralizer and an inner cylinder are installed above the armature and piston an external piston with a check valve inside, the piston has minimal gaps with the walls of the casing and is connected to the pipe string, the weight of which when the pipes move downward creates a pressure greater than the fracture pressure fins, and ground-based pumping units are equipped with bypass valves that open when the column moves down and closes the check valve.

Description

Полезная модель относится к этапу освоения скважины, предназначена для создания высокого давления в зоне забоя скважины, а более конкретно к устройствам для гидродинамического воздействия на призабойную зону скважины.The utility model relates to the stage of well development, is intended to create high pressure in the bottom hole zone, and more particularly to devices for hydrodynamic effects on the bottom hole zone of the well.

Известно устройство для обработки призабойной зоны скважины методом имплозии (Авторское свидетельство СССР №1004624, М. Кл.3 Е21В 43/26, 1983), состоящее из корпуса с радиальными каналами, упорного буртика и перегородки, нижнего ступенчатого поршня с ограничителем и осевым каналом, верхнего подпружиненного поршня с осевым каналом, пружиной и шарового клапана, установленного между поршнями. Устройство установлено в колонне насосно-компрессорных труб и снабжено пакером.A device for processing the bottom-hole zone of a well by implosion method (USSR Author's Certificate No. 1004624, M. Cl. 3 ЕВВ 43/26, 1983), consisting of a housing with radial channels, a thrust shoulder and a partition, a lower step piston with a limiter and an axial channel, the upper spring-loaded piston with an axial channel, a spring and a ball valve mounted between the pistons. The device is installed in a tubing string and is equipped with a packer.

Устройство работает за счет откачки пластовой жидкости из скважины, создания перепада давления «скважина-пласт», под действием потока пластовой воды поступающей из скважины и с использованием энергии пласта. При этом происходит очистка дренажных каналов и повышение проницаемости, однако, при дальнейшем снижении пластового давления под действием горного давления будет происходить нарушение прочности скелета, смыкание пор, трещин и уменьшение проницаемости.The device operates by pumping formation fluid from the well, creating a "well-formation" differential pressure, under the influence of the formation water flow coming from the well and using the formation energy. In this case, the drainage channels are cleaned and permeability increases, however, with a further decrease in reservoir pressure under the influence of rock pressure, skeleton strength will be violated, pores, cracks will close and permeability will decrease.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство для гидродинамического воздействия на призабойную зону скважины, содержащее корпус, нагнетательную и разрядную камеру отделяемые друг от друга запирающим элементом, выполненного в виде поршня, оснащенного обратным клапаном. Полезная модель №19866 RU Кл. 7 Е21В 43/26, 28/00 от 10.10.2001 Бюл. №28).The closest in technical essence to the claimed utility model is a device for hydrodynamic impact on the bottomhole zone of the well, comprising a housing, an injection and discharge chamber separated from each other by a locking element made in the form of a piston equipped with a check valve. Utility Model No. 19866 RU Cl. 7 Е21В 43/26, 28/00 dated 10/10/2001 Bull. No. 28).

Недостатком данного устройства является его сложность и наличие забойного струйного насоса, обеспечение работы которого осуществляется за счет использования агрегатов высокого давления, например 4АН-700. Они развивают давление до 700 кг/см2, которое обеспечивает гидроразрыв на максимально возможной глубине Н=Рp/0,25...0,15=700/0,25=2800...4667 м. А это исключает возможность эффективного использования устройства для освоения трудноизвлекаемых запасов на глубинах более 4667 м. Насосно-компрессорные трубы, арматура и манифольд подвергаются высокому давлению, с возможностью возникновения гидравлического удара и разрушения оборудования. Максимально возможное внутреннее давление насосно-компрессорных труб для групп прочности Л и М не должно превышать 50 МПа (500 кГс/см2), что также технически ограничивает возможность применения устройства. Необходимость создания высокого давления и постоянства мощности привода ограничивает производительность насосов и приводит к необходимости увеличения количества агрегатов, удорожанию, повышению сложности и снижению безопасности. Кроме того, необходимо создание циклического давления, которое бы обеспечивало усталостное растрескивание породы, углубление и расширение трещин, высокоамплитудное волновое воздействие.The disadvantage of this device is its complexity and the presence of a downhole jet pump, the operation of which is carried out through the use of high pressure units, for example 4AN-700. They develop a pressure of up to 700 kg / cm 2 , which provides hydraulic fracturing at the maximum possible depth H = P p /0.25...0.15=700/0.25=2800...4667 m. And this eliminates the possibility of effective use of the device for the development of hard-to-recover reserves at depths of more than 4667 m. Tubing, fittings and manifold are subjected to high pressure, with the possibility of hydraulic shock and destruction of equipment. The maximum possible internal pressure of tubing for strength groups L and M should not exceed 50 MPa (500 kG / cm 2 ), which also technically limits the possibility of using the device. The need to create high pressure and constant drive power limits the performance of the pumps and leads to the need to increase the number of units, increase the cost, increase complexity and reduce safety. In addition, it is necessary to create cyclic pressure, which would provide fatigue cracking of the rock, deepening and expansion of cracks, and high-amplitude wave action.

Задачей, решаемой полезной моделью является создание забойного устройства для гидродинамического воздействия на призабойную зону для повышения эффективности гидроразрыва на больших глубинах и интенсификации притока жидкости из пласта в скважину.The problem solved by the utility model is the creation of a downhole device for hydrodynamic impact on the bottomhole zone to increase the efficiency of hydraulic fracturing at great depths and to intensify the flow of fluid from the formation into the well.

Техническим результатом является создание источника более высокого циклического, пульсирующего давления в призабойной зоне пласта, обеспечение гидроразрыва пласта и повышение проницаемости пласта на больших глубинах, ограничение внутреннего давления в обвязке наземного оборудования и насосно-компрессорных трубах, повышение эффективности гидроразрыва за счет импульсного периодически создаваемого высокого давления, что обеспечивает динамическое и усталостное разрушение породы с The technical result is the creation of a source of higher cyclic, pulsating pressure in the bottomhole formation zone, ensuring hydraulic fracturing and increasing the permeability of the formation at great depths, limiting the internal pressure in the piping of ground equipment and tubing, increasing the hydraulic fracturing efficiency due to periodically generated high pressure that provides dynamic and fatigue fracture of the rock with

образованием трещин, и обеспечивает периодическое нагнетание жидкости с закрепителем в трещины, расширение и закрепление их.the formation of cracks, and provides periodic injection of fluid with a fixer into the cracks, their expansion and consolidation.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для гидродинамического воздействия на призабойную зону скважины содержит хвостовик с отверстиями, пакеры высокого давления, якоря. Согласно техническому решению хвостовик снабжен центратором и в верхней части, через шток и плунжер, соединен подвижно и герметично с цилиндром, снабженным обратным клапаном и закрепленным к колонне труб, имеющих вес, обеспечивающий при движении вниз создание давления под поршнем больше давления гидроразрыва пласта.The problem is achieved in that the device for hydrodynamic effects on the bottom hole zone of the well contains a liner with holes, high pressure packers, anchors. According to the technical solution, the liner is equipped with a centralizer and in the upper part, through the rod and plunger, is movably and hermetically connected to a cylinder equipped with a check valve and fixed to the pipe string having a weight that provides a pressure under the piston that is greater than the hydraulic fracturing pressure.

Создание высокого давления осуществляется периодически и импульсно под действием веса колонны при движении ее вниз и сопровождается закрытием обратного клапана. При этом жидкость в объеме цилиндра поступает в призабойную зону, где создается периодически импульсное высокое давление. Наземные насосные агрегаты работают непрерывно. При движении колонны вниз и закрытии обратного клапана в трубах и манифольде повышается давление, и перепускные клапаны на насосных агрегатах открывается и жидкость поступает в приемные емкости, предупреждая тем самым возникновение гидравлического удара. Функции перепускного клапана могут выполнять пружинные предохранительные клапана, рассчитанные на максимальное давление или дросселирующие устройства, установленные на манифольде, поршне или клапанах насосного агрегата.The creation of high pressure is carried out periodically and impulse under the influence of the weight of the column when moving it down and is accompanied by the closure of the check valve. In this case, the liquid in the cylinder volume enters the bottom-hole zone, where a periodically pulsed high pressure is created. Ground pump units operate continuously. When the column moves down and the check valve is closed, the pressure in the pipes and manifold rises, and the bypass valves on the pump units open and the liquid enters the receiving tanks, thereby preventing the occurrence of a water hammer. The pressure relief valves designed for maximum pressure or throttling devices mounted on the manifold, piston or valves of the pump unit can perform the functions of the bypass valve.

Условие работы устройства для гидродинамического воздействия на призабойную зону скважины. Подъем и опускание колонны с весом, превышающим давление гидроразрываThe operating condition of the device for hydrodynamic effects on the bottomhole zone of the well. Raising and lowering a column with a weight exceeding the fracture pressure

где Gкол - вес колонны труб в жидкости;where G count - the weight of the pipe string in the liquid;

Fпорш - площадь поршня, ;F piston is the area of the piston, ;

Ргр - давление гидроразрыва пласта.P gr - hydraulic fracturing pressure.

Пример конкретного выполнения - скважина №38 Вуктыльского газоконденсатного месторождения. Глубина 4966 м. Турнейский ярус. Горное давление - 118,84 МПа. Давление гидроразрыва - 93,50 МПа. Параметры генератора: диаметр поршня - 93 мм, вес НКТ - 779,46 кН, производительность - 2,17 л/мин - развиваемое давление 129,71 МПа, что превышает на 36,21 МПа давление гидроразрыва.An example of a specific implementation - well No. 38 of the Vuktylsky gas condensate field. Depth 4966 m. Tournaisian layer. Mountain pressure - 118.84 MPa. Hydraulic fracturing pressure - 93.50 MPa. Generator parameters: piston diameter - 93 mm, tubing weight - 779.46 kN, productivity - 2.17 l / min - developed pressure 129.71 MPa, which exceeds hydraulic fracture pressure by 36.21 MPa.

Перепускные клапана пружинного действия отрегулированы и открываются при давлении 30 МПа.Spring action bypass valves are adjusted and open at a pressure of 30 MPa.

На фиг.1 представлено устройство для гидродинамического воздействия на призабойную зону скважины.Figure 1 shows a device for hydrodynamic effects on the bottomhole zone of the well.

Устройство устанавливается в обсадной колонне 1, перфорированной напротив продуктивного пласта, и состоит из хвостовика с отверстиями 2, пакеров 3, якорей 4, насосно-компрессорных или бурильных труб 5, штока 6, плунжера 7, цилиндра 8, обратных клапанов 9, жесткого центратора 10. Учитывая высокое давление в призабойной зоне и повышенные продольные нагрузки, на элементы компоновки 3, 4, 5, 6 и 8, площадь и зазор между компоновкой и колонной 1 конструктивно ограничивают и для надежности фиксации устанавливают несколько якорей 4 и пакеров 3, центратор 10 ограничивает продольный изгиб хвостовика, а также центраторами снабжается и колонна труб.The device is installed in the casing 1, perforated opposite the reservoir, and consists of a liner with holes 2, packers 3, anchors 4, tubing or drill pipe 5, rod 6, plunger 7, cylinder 8, check valves 9, hard centralizer 10 Given the high pressure in the bottom-hole zone and the increased longitudinal loads, the layout elements 3, 4, 5, 6 and 8, the area and the gap between the layout and the column 1 are structurally limited and several anchors 4 and packers 3 are installed for reliable fixation, centralizer 10 og anichivaet buckling of the shank and is provided with centralizers and the column tube.

Устройство для гидродинамического воздействия на призабойную зону скважины работает следующим образом.A device for hydrodynamic effects on the bottom-hole zone of a well works as follows.

Предварительно, перед обработкой и гидроразрывом, обсадную колонну 1 перфорируют. Затем спускают в скважину хвостовик 2 с отверстиями. Отверстия в хвостовике предназначены для выхода жидкости гидроразрыва из устройства через перфорированную обсадную колонну в продуктивный пласт. На шток 6 с плунжером 7, соединенный с хвостовиком 2, устанавливают якоря 4 и пакера 3. Цилиндр 8 закрепляют на колонне центрированных труб (бурильных или НКТ) и снабжают обратным клапаном 9.Previously, before processing and fracturing, the casing 1 is perforated. Then, a liner 2 with holes is lowered into the well. The holes in the liner are designed to exit the fracturing fluid from the device through the perforated casing into the reservoir. Anchors 4 and packers 3 are mounted on a stem 6 with a plunger 7 connected to a shank 2. A cylinder 8 is mounted on a string of centered pipes (drill or tubing) and is equipped with a check valve 9.

Создание высокого давления осуществляют периодически под действием веса колонны при движении ее вниз при автоматическом, под действием перепада давлений, закрытии верхнего обратного клапана 9. При этом жидкость в объеме цилиндра 8 открывает нижний обратный клапан 9 и поступает в призабойную зону. Наземные агрегаты работают непрерывно при движении колонны вниз и закрытии верхнего обратного клапана 9, в трубах и манифольде повышается давление, и перепускные клапаны открываются и жидкость перепускается в емкость.The creation of high pressure is carried out periodically under the influence of the weight of the column when it moves downward, automatically, under the influence of pressure drop, closing the upper non-return valve 9. In this case, the liquid in the volume of the cylinder 8 opens the lower non-return valve 9 and enters the bottom-hole zone. Ground units operate continuously when the column moves down and closes the upper non-return valve 9, the pressure in the pipes and manifold increases, and the bypass valves open and the liquid is transferred to the tank.

После опускания колонны на длину хода, осуществляется подъем колонны, обратные клапана 9 открывается, а перепускные клапаны закрываются и жидкость поступает в манифольд, трубы, в призабойную зону и в пласт. А нижний обратный клапан 9 препятствует перетоку жидкости из пласта в генератор в случае проявления скважины и давления выше чем в генераторе. Затрубное пространство перекрывается пакером 3, а сборка шток 6 - хвостовик 2 фиксируется неподвижно с использованием якоря 4. Обработка призабойной зоны предусматривает закачку в пласт специальных жидкостей, кислот, глубокий гидроразрыв, закрепление трещин и очистку призабойной зоны пласта.After lowering the column by the stroke length, the column is lifted, the check valves 9 open, and the bypass valves are closed and the fluid enters the manifold, pipes, into the bottomhole zone and into the formation. And the lower check valve 9 prevents the flow of fluid from the reservoir into the generator in the event of a well and pressure higher than in the generator. The annulus is blocked by packer 3, and the stem assembly 6 — shank 2 is fixed motionless using anchor 4. Bottom zone treatment involves the injection of special fluids, acids, deep fracturing, fixing cracks and cleaning the bottom of the formation.

Claims (1)

Устройство для гидродинамического воздействия на призабойную зону, включающее обсадную колонну, хвостовик с отверстиями, над которыми расположены пакера и якоря, отличающееся тем, что хвостовик снабжен центратором, штоком, плунжером и обратным клапаном, соединенным подвижно и герметично с цилиндром, снабженным обратным клапаном и закрепленным к колонне труб, имеющих вес, обеспечивающий при движении вниз создание давления под поршнем больше давления гидроразрыва пласта, а наземные насосные агрегаты имеют перепускные клапана, открывающиеся автоматически при движении колонны вниз и закрытии обратного клапана.
Figure 00000001
A device for hydrodynamic impact on the bottomhole zone, including a casing string, a liner with holes over which packers and anchors are located, characterized in that the liner is provided with a centralizer, a stem, a plunger and a check valve, movably and hermetically connected to a cylinder equipped with a check valve and fixed to the pipe string having a weight that ensures that under pressure the pressure under the piston is greater than the hydraulic fracturing pressure, and the surface pumping units have bypass valves, opening hanging automatically when the column moves down and the check valve closes.
Figure 00000001
RU2007139787/22U 2007-10-26 2007-10-26 DEVICE FOR HYDRODYNAMIC IMPACT ON THE BOTTOM ZONE RU73030U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139787/22U RU73030U1 (en) 2007-10-26 2007-10-26 DEVICE FOR HYDRODYNAMIC IMPACT ON THE BOTTOM ZONE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139787/22U RU73030U1 (en) 2007-10-26 2007-10-26 DEVICE FOR HYDRODYNAMIC IMPACT ON THE BOTTOM ZONE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU73030U1 true RU73030U1 (en) 2008-05-10

Family

ID=39800327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007139787/22U RU73030U1 (en) 2007-10-26 2007-10-26 DEVICE FOR HYDRODYNAMIC IMPACT ON THE BOTTOM ZONE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU73030U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460876C1 (en) * 2011-04-26 2012-09-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for performing pulse hydraulic fracturing of carbonate formation
RU2468192C1 (en) * 2011-04-25 2012-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕРЮНИС" Implosion-hydropulse device for stimulation of well productivity
RU2730091C1 (en) * 2020-02-12 2020-08-17 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ УУХ СО РАН) Downhole device for implementation of hydraulic fracturing of rocks
RU226465U1 (en) * 2024-03-06 2024-06-05 Артем Анатольевич Курочкин Downhole device for hydraulic fracturing of rocks

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468192C1 (en) * 2011-04-25 2012-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕРЮНИС" Implosion-hydropulse device for stimulation of well productivity
RU2460876C1 (en) * 2011-04-26 2012-09-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for performing pulse hydraulic fracturing of carbonate formation
RU2730091C1 (en) * 2020-02-12 2020-08-17 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ УУХ СО РАН) Downhole device for implementation of hydraulic fracturing of rocks
RU226465U1 (en) * 2024-03-06 2024-06-05 Артем Анатольевич Курочкин Downhole device for hydraulic fracturing of rocks

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2196892C2 (en) Device and system (versions) for increase of liquid recovery from underground beds
US5497832A (en) Dual action pumping system
RU2328590C1 (en) Separate maintenance process for injection or production well and implementation variants
US8006756B2 (en) Gas assisted downhole pump
US5586602A (en) Method and apparatus for shock wave stimulation of an oil-bearing formation
US6854518B1 (en) Method and apparatus for enhancing production from an oil and/or gas well
RU73030U1 (en) DEVICE FOR HYDRODYNAMIC IMPACT ON THE BOTTOM ZONE
RU2395673C2 (en) Repeated implosion hydraulic turbine pressure generator
RU2320866C2 (en) Device for hydroimpulsive well bottom zone treatment
RU120997U1 (en) DEVICE FOR REPEATED IMPLOSION
RU2314410C2 (en) Reusable implosion hydraulic pressure generator
RU2738615C1 (en) Method for simultaneous separate production of oil from two formations of one well by production string
RU2352770C2 (en) Method and device for stimulating oil and gas wells operation (versions)
RU2330936C2 (en) Method of lifting of fluid from well
RU2537430C1 (en) Method of cleaning of near wellbore region of injection wells
RU2392426C1 (en) Method of stratum opening
NO314419B1 (en) Apparatus and method for filling fluid in an underground formation
RU2196888C2 (en) Method and device for wave stimulation of oil pool
RU105938U1 (en) DEVICE FOR FLUID PUMPING INTO A WELL
RU2263207C1 (en) Hydroimpulsive well development plant
Samad Gas interference in sucker rod pump
US12084954B1 (en) Downhole reservoir stimulating system and methods
RU2686936C1 (en) Device for increasing oil recovery of well formations
RU2726685C1 (en) Pulsed hydraulic fracturing method
RU85943U1 (en) DEVICE FOR HYDRAULIC BREAKING