УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОГАЗОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а конкретно к устройствам, изготовленным из твердотопливных материалов, которые в процессе их сжигания в стволе скважины осуществляют термогазохимическую обработку пласта с целью увеличения добычи нефти за счет повышения фильтрационных характеристик горных пород и очистки прискважинной зоны пласта от различных отложений.
Такие устройства называются пороховыми генераторами давления. Конструкции известных устройств различны. Общим для них является наличие шашки (одной или нескольких) из топлива, опускаемых в скважину с помощью кабель-троса. Эти шашки, установленные в интервале обработки пласта, поджигаются с помощью электрического тока, подаваемого с поверхности земли по геофизическому кабелю.
Известно «Устройство для термогазохимической обработки продуктивного пласта» по патенту РФ на изобретение №100554 МПК E21B 43/263.
Сущность изобретения. Устройство для обработки продуктивного пласта, содержащее бескорпусный заряд из твердотопливного материала, соединенный с кабелем-тросом, выполненный в виде сплошной цилиндрической шашки с воспламенителем и центральным круглым каналом с выступающими из шашки двумя сегментами из твердотопливного материала, расположенными на противоположных цилиндрических поверхностях шашки параллельно оси ее центрального канала. Через сегменты проходят продольные пазы для каната оснастки. Расстояние между пазами равно наружному диаметру цилиндрической части шашки, а отношение длины окружности шашки к основанию каждого из выступающих сегментов составляет (6-9):1. Заряд имеет сквозной канал с отношением его длины к диаметру (22-38):1.
Недостатком устройства является недостаточное давление в интервале обработки пласта из-за низкой скорости горения пороховых зарядов и деформация заряда в процессе горения.
Наиболее близким к предлагаемому является «Устройство для термогазохимической обработки продуктивного пласта» по патенту РФ №2151282 МПК E21B 43/25.
Устройство содержит бескорпусный заряд из твердотопливного материала, который соединен с кабелем-тросом и выполнен в виде сплошной цилиндрической шашки с воспламенителем и центральным круглым каналом. Отношение длины канала к его диаметру равно (40-120):1. Перпендикулярно к центральному круглому каналу в теле заряда по его длине выполнены ряды поперечных сквозных каналов диаметром 0,25-1,1 диаметра центрального круглого канала. В каждом ряду поперечные сквозные каналы выполнены пересекающимися под прямым углом друг к другу, а расстояние по длине заряда между каждыми двумя соседними рядами поперечных сквозных каналов равно отношению (20-40):1 длины центрального круглого канала к его диаметру. Устройство дополнительно содержит выступающие из шашки сегменты из твердотопливного материала, расположенные на противоположных цилиндрических поверхностях шашки параллельно оси ее центрального канала. В сегментах выполнены два диаметрально расположенных паза для каната оснастки. Расположение между пазами равно наружному диаметру цилиндрической части шашки. Отношение длины окружности шашки к основанию каждого из выступающих сегментов составляет (6-9):1. Недостатком устройства является низкая эффективность воздействия на пласт.
Задачами создания полезной модели являются: повышение эффективности воздействия на нефтегазоносные пласты продуктов сгорания твердого топлива за счет повышения скорости горения пороховых зарядов, исключение деформации заряда в процессе горения.
Поставленные задачи достигаются за счет того, что устройство для термогазодинамической обработки продуктивного пласта, содержащее бескорпусный заряд из твердотопливного материала, соединенный с кабелем-тросом, выполненный в виде сплошной цилиндрической шашки с воспламенителем и центральным круглым каналом, отношение длины которого к диаметру указанного канала равно (40-120):1, причем перпендикулярно к центральному каналу в теле заряда по его длине выполнены ряды поперечных сквозных каналов диаметром 0,25-1,0 диаметра центрального круглого канала и в каждом ряду поперечные сквозные каналы выполнены пересекающимися под прямым углом друг к другу, а расстояние по длине заряда между каждыми двумя соседними рядами поперечных сквозных каналов равно отношению (20-40):1 длины центрального круглого канала к его диаметру и расположенными противоположно параллельно оси ее центрального канала продольными пазами, устройство дополнительно содержит на наружной цилиндрической поверхности шашки параллельно оси ее центрального канала с выполненными перпендикулярно четырьмя круглыми пазами, расстояние между диаметрально расположенными пазами равно отношению (3-30):1 диаметра наружной поверхности шашки к диаметру паза, два из которых пересекаются с поперечными сквозными каналами.
Предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью.
Элементами новизны являются:
- наличие на наружной цилиндрической поверхности шашки дополнительно двух продольных круглых пазов, пересекающихся с поперечными сквозными каналами;
- расстояние между диаметрально расположенными пазами равно отношению (3-30):1 диаметра наружной поверхности шашки к диаметру паза.
Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1 и 2, где: на фиг. 1 приведено устройство для термогазохимической обработки продуктивного пласта.
на фиг. 2 приведен разрез А-А.
устройство для термогазохимической обработки продуктивного пласта (фиг. 1) спускается в скважину на геофизическом кабеле 1 и состоит из пороховых зарядов 2, выполненных в виде отдельных шашек с центральным каналом 3, соединенных между крышкой 4 и поддоном 5 тросом 6, в пороховых зарядах 2 установлено не менее одной спирали накаливания 7, электрически соединенной с геофизическим кабелем 1, а наружная боковая поверхность шашки 8 и внутренняя боковая поверхность центрального канала шашки 9 выполнены круглой формы. На наружной боковой поверхности шашки 8 выполнены четыре продольных паза 10 (фиг. 2).
Устройство для термогазохимической обработки продуктивного пласта работает следующим образом. На геофизическом кабеле 1 оно спускается в интервал обработки. После чего на спирали 7 по геофизическому кабелю подается напряжение. Спирали 7 нагреваются и воспламеняют пороховые заряды 2. Горение пороховых зарядов 2 в скважине сопровождается механическим, тепловым и физико-химическим воздействием на пласт, что позволяет увеличить приток нефти в эксплуатационных скважинах. Так как наружная боковая поверхность пороховых шашек 2 имеет диаметрально расположенные продольные пазы 10, расстояние между диаметрально расположенными пазами равно отношению (3-30):1 диаметра наружной поверхности шашки к диаметру паза, два из которых пересекаются с поперечными сквозными каналами, увеличивается площадь поверхности горения пороховой шашки. При этом увеличивается скорость горения и давление, действующее на пласт, что повышает эффективность действия устройства для термогазохимической обработки продуктивного пласта.
Применение полезной модели позволило:
1. Повысить эффективность воздействия на нефтегазоносные пласты продуктов сгорания твердого топлива.
2. Повысить скорость горения пороховых зарядов.
3. Повысить пропускные свойства прилегающей к скважине породы.
4. Исключить деформацию заряда в процессе горения.