RU86975U1

RU86975U1 - PERFORATOR-GENERATOR

Info

Publication number: RU86975U1
Application number: RU2009117294/22U
Authority: RU
Inventors: Рустам Анисович Шакиров; Гали Мугаллимович Хамзин; Владимир Михайлович Рудов; Александр Рюрикович Ликутов; Сергей Владимирович Ющенко; Вячеслав Сергеевич Романенко
Original assignee: ЗАО "НТФ ПерфоТех"
Priority date: 2009-05-07
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2009-09-20

Abstract

1. Перфоратор-генератор, включающий корпус с центраторами, содержащий средство инициирования, кумулятивные заряды, детонирующий шнур и заряды газогенерирующие (ЗГ) из твердотопливных композиций, надеваемые на корпус, отличающийся тем, что ЗГ выполнены с возможностью размещения как напротив кумулятивных зарядов, так и вне области перфорации, при этом на корпусе размещены ограничители осевого перемещения ЗГ, разрушающиеся при взрыве. ! 2. Перфоратор-генератор по п.1, отличающийся тем, что ЗГ имеют бронировку, а между ограничителями и ЗГ предусмотрен зазор, равный величине температурного расширения ЗГ вдоль оси перфоратора-генератора.1. A perforator-generator, including a housing with centralizers, containing initiation means, cumulative charges, a detonating cord and gas-generating charges (MH) from solid fuel compositions worn on the housing, characterized in that the MH is configured to accommodate both opposite cumulative charges and outside the area of perforation, while on the body there are limiters of axial displacement of the GB, which are destroyed during the explosion. ! 2. The perforator-generator according to claim 1, characterized in that the exhaust gas have a reservation, and a gap equal to the thermal expansion of the exhaust gas along the axis of the perforator-generator is provided between the limiters and the exhaust gas.

Description

Полезная модель относится к области нефтегазодобычи, в частности к прострелочно-взрывным работам.The utility model relates to the field of oil and gas production, in particular to perforating and blasting operations.

Вторичное вскрытие пласта кумулятивной перфорацией с одновременной стимуляцией скважины воздействием давления газообразных продуктов горения твердотопливных зарядов широко применяется в нефтегазодобыче.The secondary opening of the reservoir by cumulative perforation with simultaneous stimulation of the well by the pressure of gaseous products of combustion of solid propellant charges is widely used in oil and gas production.

Известно устройство (Н.Г.Григорян, Д.Е.Пометун, Л.А.Горбенко и др., Прострелочные и взрывные работы в скважинах. М., «Недра», 1972, стр.133-136) для одновременного прострела стенок скважины и разрыва пласта, выполненное отдельными секциями с кумулятивными зарядами и пороховыми камерами, воспламеняющимися последовательно от электровоспламенителей замедленного действия. Существенным недостатком данной конструкции является ее сложность.A device is known (N.G. Grigoryan, D.E. Pometun, L.A. Gorbenko and others, Shooting and blasting in wells. M., "Nedra", 1972, pp. 133-136) for simultaneous lumbago walls wells and fracturing, performed in separate sections with cumulative charges and powder chambers, ignited sequentially from delayed-action electric igniters. A significant drawback of this design is its complexity.

Известно разработанное группой американских компаний комплексное устройство Stim-Gun, состоящее из корпусного кумулятивного перфоратора и порохового заряда на основе смесевого твердого топлива, изготавливаемого в виде трубы (гильзы), надеваемой па перфоратор («Propellant perforating improves hydraulic frac treatmen»/Oil and Gas J., 25.09.2000, 98.39, с 64.). Газообразные продукты сгорания порохового заряда, образующиеся при срабатывании устройства, попадая в перфорационный канал, разрушают зону уплотнения и создают ряд дополнительных трещин, что улучшает проницаемость пласта и повышает приток нефти.The well-known integrated Stim-Gun device, developed by a group of American companies, consists of a case-shaped cumulative perforator and a powder charge based on a mixed solid fuel made in the form of a pipe (sleeve) put on a perforator (“Propellant perforating improves hydraulic frac treatmen” / Oil and Gas J ., September 25, 2000, 98.39, p. 64.). Gaseous products of the combustion of the powder charge generated when the device is triggered, falling into the perforation channel, destroy the sealing zone and create a number of additional cracks, which improves the permeability of the formation and increases the flow of oil.

Известно также устройство для перфорации скважины и образования трещин в прискважинной зоне пласта, принятое за прототип (В.Д.Крощенко, А.Р.Ликутов, А.А.Меркулов, С.А.Дудаев. Патент РФ №2242590, 20.12.2004 г.). Устройство включает узел для генерирования газов и узел для перфорации скважины с кумулятивными зарядами. Они выполнены в виде гирлянды по длине устройства и включают, по меньшей мере, две группы зарядов. Одна из них обеспечивает вскрытие прискважинной зоны каналами глубиной, не меньшей радиуса зоны кольматации скважины. Другая группа зарядов предшествует первой упомянутой группе зарядов или следует за ней по длине устройства и обеспечивает вскрытие прискважинной зоны каналами с поперечным их сечением, превышающим в 1,1-6 раз поперечное сечение каналов от зарядов первой группы. При этом устройство имеет средство инициирования его работы. Смежные кумулятивные заряды в каждой из групп зарядов и между группами зарядов смещены друг относительно друга в поперечном сечении устройства на одинаковый и/или разный угол в одном и/или разных направлениях отсчета угла.There is also known a device for perforation of a well and the formation of cracks in the near-wellbore zone of a formation adopted as a prototype (V. D. Kroshchenko, A. R. Likutov, A. A. Merkulov, S. A. Dudaev. RF patent №2242590, 20.12.2004 g.). The device includes a node for generating gases and a node for perforating a well with cumulative charges. They are made in the form of a garland along the length of the device and include at least two groups of charges. One of them provides the opening of the borehole zone with channels of depth not less than the radius of the zone of mudding of the well. Another group of charges precedes the first mentioned group of charges or follows along the length of the device and provides opening of the borehole zone with channels with a cross section that is 1.1-6 times greater than the cross section of the channels from the charges of the first group. Moreover, the device has a means of initiating its operation. Adjacent cumulative charges in each of the groups of charges and between groups of charges are shifted relative to each other in the cross section of the device by the same and / or different angle in the same and / or different directions of reading the angle.

Общим недостатком этих устройств является малая длительность процесса обработки вследствие размещения пороховых зарядов напротив воспламеняющих их кумулятивных зарядов. Анализ регистрации подобных обработок электронным манометром показывает, что горение пороховых зарядов продолжается менее 0,05-0,07 с и малое время развития трещин давлением газообразных продуктов взрыва снижает потенциальную эффективность совместного воздействия. Кроме того, размещение пороховых зарядов вплотную к центраторам может вызвать их деформацию вследствие температурного расширения твердотопливных зарядов при спуске в скважину.A common disadvantage of these devices is the short duration of the processing process due to the placement of powder charges in front of the igniting cumulative charges. An analysis of the registration of such treatments with an electronic pressure gauge shows that the burning of powder charges lasts less than 0.05-0.07 s and the short time for crack development by the pressure of the gaseous explosion products reduces the potential effectiveness of the joint action. In addition, the placement of powder charges close to the centralizers can cause their deformation due to the thermal expansion of solid fuel charges during descent into the well.

Техническим результатом, достигаемым заявляемым устройством, является повышение эффективности обработки за счет увеличения длительности процесса и повышение надежности конструкции.The technical result achieved by the claimed device is to increase processing efficiency by increasing the duration of the process and increasing the reliability of the design.

На фиг.1 показан общий вид перфоратора-генератора. В герметичном корпусе 1 размещены кумулятивные заряды (КЗ) 2, срабатывающие от детонирующего шнура (ДШ) 3 и взрывного патрона 4. На корпусе 1 установлены центраторы 5 и ограничители 6, между которыми размещены заряды газогенерирующие (ЗГ) 7, выполненные с возможностью размещения как напротив КЗ 2, так и вне области перфорации, при этом ЗГ 7 могут иметь как наружную, так и внутреннюю бронировку 9. Силовую нагрузку при спуске в скважину (вес аппарата на наклонных участках) воспринимают центраторы 5, а ограничители 6 фиксируют требуемое геолого-техническими условиями скважины расположение зарядов газогенерирующих 7. У многих скважин в интервале обработки температура составляет 100°С и более, а твердотопливные композиции ЗГ имеют значительный коэффициент температурного расширения, поэтому между ограничителями 6 и ЗГ 7 предусмотрен зазор 8, равный величине температурного расширения ЗГ 7 в осевом направлении. Ограничители 6 выполнены разрушающимися при взрыве.Figure 1 shows a General view of the perforator generator. In the sealed enclosure 1, cumulative charges (KZ) 2 are placed, which are triggered by a detonating cord (L) 3 and an explosive cartridge 4. Centralizers 5 and limiters 6 are installed on the housing 1, gas-generating (ZG) 7 charges are placed between them, which can be placed as opposite KZ 2, and outside the perforation region, while ZG 7 can have both external and internal armor 9. The centralizers 5 perceive the load when lowering into the well (the weight of the device on inclined sections), and the limiters 6 fix the required geological and technical the conditions of the well, the location of the charges of gas-generating 7. For many wells, the temperature in the processing interval is 100 ° C or more, and solid fuel compositions of ZG have a significant coefficient of thermal expansion, therefore, a gap 8 is provided between the limiters 6 and ZG 7 equal to the thermal expansion of ZG 7 in axial direction. Limiters 6 are made collapsing in an explosion.

Воспламенение ЗГ кумулятивными струями и продуктами детонации КЗ приводит к очень быстрому сгоранию ЗГ. Размещение части ЗГ вне области перфорации и бронировка ЗГ снижает количество очагов воспламенения и увеличивает время горения ЗГ, продолжительность процесса развития трещин.IG ignition by cumulative jets and short-circuit detonation products leads to very fast combustion of GB. Placing a portion of the ZG outside the perforation area and armoring the ZG reduces the number of ignition foci and increases the burning time of the ZG, and the duration of the crack development process.

Устройство в скважине работает следующим образом. Срабатывающий от электрического импульса взрывной патрон 4 приводит в действие ДШ 3, инициирующий КЗ 2. Образующаяся при взрыве каждого КЗ кумулятивная струя воспламеняет ЗГ 7 и создает канал в пласте. Продукты горения ЗГ развивают каналы в протяженные трещины.The device in the well operates as follows. Explosive cartridge 4 triggered by an electrical impulse activates DS 3, which initiates short circuit 2. The cumulative jet formed during the explosion of each short circuit ignites the short-circuit 7 and creates a channel in the formation. ZG combustion products develop channels into extended cracks.

Заявляемое техническое решение использовано ЗАО «НТФ ПерфоТех» при разработке новых перфораторов-генераторов и испытано в стендовых и полигонных условиях.The claimed technical solution was used by NTF PerfoTech CJSC in the development of new rotary hammer generators and tested in bench and range conditions.

Сравнение заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».Comparison of the proposed solutions with the prototype allows us to conclude that the criterion of "novelty".

Claims

1. A perforator-generator, including a housing with centralizers, containing initiation means, cumulative charges, a detonating cord and gas-generating charges (MH) from solid fuel compositions worn on the housing, characterized in that the MH is configured to accommodate both opposite cumulative charges and outside the area of perforation, while on the body there are limiters of axial displacement of the GB, which are destroyed during the explosion.

2. The perforator-generator according to claim 1, characterized in that the exhaust gas are armored, and a gap equal to the thermal expansion of the exhaust gas along the axis of the perforator-generator is provided between the limiters and the exhaust gas.