УСТРОЙСТВО ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА

1. Устройство гидроразрыва пласта, содержащее:
в общем трубчатый корпус, выполненный с возможностью установки в зоне забоя ствола скважины, корпус имеет по меньшей мере одно нагнетательное окно вблизи своего конца;
впускные окна вблизи противоположного конца корпуса для подачи расходуемых материалов в виде воздуха, топлива и текучей среды гидроразрыва внутрь корпуса устройства гидроразрыва пласта;
и по меньшей мере один парогазогенератор высокого давления, размещенный в корпусе и содержащий по меньшей мере одну камеру сгорания, сообщающуюся с устройством подачи воздуха и топлива.
2. Устройство гидроразрыва пласта по п. 1, в котором по меньшей мере одно нагнетательное окно является множеством разнесенных нагнетательных окон, установленных по окружности участка боковой поверхности цилиндрического корпуса.
3. Устройство гидроразрыва пласта по п. 1, дополнительно содержащее:
клапан регулирования расхода, связанный с по меньшей мере одним нагнетательным окном и выполненный с возможностью открытия по меньшей мере одного нагнетательного окна, когда заданный перепад давления создается на клапане регулирования расхода изнутри корпуса.
4. Устройство гидроразрыва пласта по п. 1, дополнительно содержащее:
корпус, включающий в себя камеру удержания объема нагнетания, сообщающуюся по меньшей мере с одной камерой сгорания и устройством подачи нагнетаемой текучей среды и расположенную между по меньшей мере одной камерой сгорания и по меньшей мере одним нагнетательным окном, для обеспечения смешивания газообразных продуктов сгорания из основной камеры сгорания и текучей среды гидроразрыва.
5. Устройство гидроразрыва пласта по п. 3, дополнительно содержащее:
трубу текучей среды гидроразрыва пласта, создающую путь в корпусе между впускным окном гидравлической рабочей текучей среды и камерой удержания объема нагнетания.
6. Устройство гидроразрыва пласта по п. 3, дополнительно содержащее:
трубчатую камеру сгорания, заканчивающуюся насадкой Вентури, по меньшей мере один парогазогенератор высокого давления, установленный для направления отработанного газа из по меньшей мере одной камеры сгорания в трубчатую камеру сгорания и из насадки Вентури в камеру удержания объема нагнетания.
7. Устройство гидроразрыва пласта по п. 1, дополнительно содержащее:
поршневую компоновку, размещенную в корпусе, причем поршневая компоновка выполнена с возможностью подачи давления в нагнетаемую текучую среду в ответ на сгорание воздуха и топлива.
8. Устройство гидроразрыва пласта по п. 7, где поршневая компоновка включает в себя:
поршневую головку, работающую в камере сгорания;
поршневую головку, работающую с текучей средой гидравлического разрыва пласта;
и соединительный шток, соединяющийся первым концом с поршневой головкой, работающей в камере сгорания, и соединяющийся вторым концом с поршневой головкой, работающей с гидравлической рабочей текучей средой.
9. Устройство гидроразрыва пласта по п. 8, в котором дополнительно по меньшей мере одна камера сгорания содержит основную камеру сгорания и вспомогательную камеру сгорания, причем поршневая головка, работающая в камере сгорания, размещена с возможностью перемещения в основной и вспомогательной камерах сгорания, поршневая головка, работающая в камере сгорания, дополнительно образует по меньшей мере часть основной и вспомогательной камеры сгорания;
по меньшей мере один парогазогенератор высокого давления, включающий в себя основной парогазогенератор высокого давления, установленный для сжигания воздуха и топлива в основной камере, и вспомогательный парогазогенератор, установленный для сжигания воздуха и топлива во вспомогательной камере; и
поршневую головку, работающую с текучей средой гидроразрыва, установленную в камере удержания объема нагнетания в корпусе, причем поршневая компоновка сконфигурирована и выполнена с возможностью обеспечивать выталкивание поршневой головкой, работающей с текучей средой гидравлического разрыва пласта, текучей среды гидроразрыва из камеры удержания объема нагнетания в ответ на воспламенение воздуха и топлива в основной камере сгорания высокого давления, и обеспечивать втягивание поршневой головкой, работающей с текучей средой гидравлического разрыва пласта, текучей среды гидравлического разрыва пласта в камеру удержания объема нагнетания в ответ на воспламенение воздуха и топлива во вспомогательной камере сгорания.
10. Устройство гидроразрыва пласта по п. 9, в котором корпус включает в себя камеру низкого давления, установленную между вспомогательной камерой сгорания и камерой удержания объема нагнетания.
11. Способ гидроразрыва пласта в зоне забоя скважины, содержащий:
установку корпуса, содержащего по меньшей мере один парогазогенератор высокого давления в зоне забоя ствола скважины;
ввод воздуха и топлива по меньшей мере в один парогазогенератор высокого давления;
ввод текучей среды гидроразрыва в корпус;
циклическое сжигание воздуха и топлива по меньшей мере в одном парогазогенераторе высокого давления и
смешивание газообразных продуктов горения каждого цикла сжигания по меньшей мере одного парогазогенератора высокого давления с текучей средой гидроразрыва в корпусе для нагрева текучей среды гидроразрыва и нагнетания в ней давления и выдавливания смешанных газообразных продуктов горения и текучей среды гидроразрыва из корпуса.
12. Способ по п. 11, дополнительно содержащий:
выдавливание нагнетаемой текучей среды из корпуса через множество нагнетательных окон и предотвращение входа внутрискважинной текучей среды в корпус, когда давление внутри скважинной текучей среды превышает давление внутри корпуса между циклами сгорания.
13. Способ по п. 12, в котором смешивание газообразных продуктов горения каждого цикла сжигания по меньшей мере одного парогазогенератора высокого давления с текучей средой гидроразрыва в корпусе содержит вырабатывание горячей пены с высоким содержанием газа больше 50% по объему из комбинации газообразных продуктов горения и текучей среды гидроразрыва.
14. Способ по п. 13, дополнительно содержащий:
применение пены с низким содержанием газа, образованной при конденсации и охлаждении газообразных продуктов горения с высокообъемными молекулами для поддержания трещин на большей глубине в пласте.
15. Способ по п. 11, дополнительно содержащий:
дополнение давления, вырабатываемого по меньшей мере одним циклом сжигания с давлением, создаваемым воспламенением твердого топлива системы гидроразрыва с помощью твердого топлива.
16. Способ по п. 11, в котором смешивание газообразных продуктов горения каждого цикла сжигания по меньшей мере одного парогазогенератора высокого давления с текучей средой гидроразрыва в корпусе дополнительно содержит направление газообразных продуктов горения из камеры сгорания по меньшей мере одного парогазогенератора высокого давления через выпускное устройство в камеру удержания объема нагнетания в корпусе, содержащую текучую среду гидроразрыва.