УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИСКВАЖИННОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к области импульсных технологий интенсификации нефтедобычи и конструкциям устройств для их реализации.
Известным методом интенсификации добычи нефти является обработка прискважинной зоны продуктивного пласта с использованием генераторов давления [1]. При этом первый и самый мощный импульс, превышает гидростатическое давление в скважине на 150-300 атмосфер. Последующая затухающая знакопеременная пульсация «раскачивает» пласт, повышая его нефтеотдачу. Конструкции генераторов хорошо известны. Они применяются с 60-х годов прошлого столетия и подробно описаны в справочниках.
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 [2]. 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.
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. Режим горения нижних зарядов объемный, а верхних - послойный, поэтому время горения верхних зарядов на порядок больше чем нижних, и между зарядами верхней группы успевают образовываться зазоры, затрудняющие (или исключающие) передачу воспламенительных импульсов от заряда к заряду. Не исключено также соскальзывание всей гирлянды верхней группы зарядов вниз и, в результате, невозможность их воспламенения даже при использовании огнепроводного шнура.
С целью устранения упомянутого недостатка предлагается устройство для импульсной обработки прискважинной зоны пласта, в котором предусмотрено дополнительное фиксирование второй (верхней) группы зарядов относительно грузонесущего элемента.
Цель полезной модели - повышение надежности и эффективности обработки прискважинной зоны пласта, а также безопасности обращения с устройством (в том числе за счет исключения из конструкции огнепроводного шнура).
Устройство (фиг. 1) состоит из двух групп трубчатых зарядов. Первая группа зарядов 1 изготовлена из смесевого топлива и расположена в нижней части сборки. Вторая группа зарядов 2 изготовлена из баллиститного или смесевого топлива и расположена в верхней части сборки. Под последним зарядом второй группы расположен фиксатор 4, закрепленный на тросе 5 при помощи стопорного винта 6. Фиксатор имеет сквозные отверстия для обеспечения передачи импульса горения от первой группы зарядов второй группе. В осевых каналах зарядов первой группы проложен детонирующий шнур 3. Нижний конец детонирующего шнура соединен со взрывным патроном 8, установленным на наконечнике 7. В качестве несущего элемента, на который «нанизываются» заряды обеих групп, может быть использован как отрезок металлического троса 5, так и металлический стержень (штанга). Устройство спускают в скважину на геофизическом кабеле 9 при помощи головки 10 и груза 11. Грузонесущий элемент крепится к грузу и наконечнику болтами 12.
Устройство работает следующим образом. Его спускают в скважину в заданный интервал на геофизическом кабеле и устанавливают в заданном интервале. От взрывной машинки по кабелю подают электрический импульс на взрывной патрон 8. При срабатывании последнего детонирует шнур 3. От продуктов детонации детонирующего шнура воспламеняются и сгорают в объемном режиме заряды первой группы 1 с объемом и динамикой газовыделения при горении, обеспечивающую создание импульса давления в скважине величиной, превышающей горное давление при высокой скорости нарастания импульса давления. Продукты сгорания зарядов первой группы поджигают заряды второй группы, которые, благодаря фиксатору, плотно прилегают друг к другу, не смещаются относительно троса и гарантированно сгорают в послойном режиме, с меньшей, по сравнению с зарядами первой группы, динамикой и большим объемом газовыделения, создавая вторичный фронт давления величиной не менее 0,7 величины первого импульса давления в течение времени, превышающем время действия первого импульса давления в 3-15 раз, что позволяет исключить из конструкции огнепроводный шнур. Таким образом, повышаются надежность и эффективность обработки прискважинной зоны пласта и безопасность обращения с устройством.
Ссылки по тексту:
1. Пороховые генераторы давления ПГД.БК и АДС. Справочник по прострел очно-взрывной аппаратуре / Под ред. Л.Я. Фридляндера. М., Недра, 1983, 197 с.
2. Патент РФ №2242600 от 24.02.2004 г.