УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИСКВАЖИННОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА, СПУСКАЕМОЕ В СКВАЖИНУ НА ТРУБАХ

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.
Также широко применяются устройства, обеспечивающие образование дополнительного 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 первой и второй группы, средства воспламенения зарядов (детонирующий шнур), а также грузонесущий кабель для доставки газогенератора в скважину и узел крепления газогенератора к грузонесущему кабелю. Первая группа зарядов с меньшим объемом и высокой динамикой газовыделения при горении, обеспечивает 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 в течение времени, превышающем время действия первого импульса давления в несколько раз. Такие устройства, обеспечивая двойное воздействие на пласт, более эффективны.
Спуск генераторов в скважину осуществляется на геофизическом кабеле, что обеспечивает быструю доставку устройства в заданный интервал вертикальной скважины, а также позволяет применять удобные электрические средства инициирования (электровоспламенители или взрывные патроны).
В последние годы существует и постоянно усиливается тенденция увеличения объема строительства горизонтальных скважин [3, 4], в которых применение аппаратов, спускаемых на кабеле, сильно затруднено или невозможно, поэтому решить задачу интенсификации притока флюида в скважину при помощи вышеупомянутых устройств нельзя.
Вместе с тем, имеется большой опыт применения в горизонтальных скважинах аппаратов, спускаемых на колонне насосно-компрессорных труб (например, кумулятивные перфораторы), приводимых в действие неэлектрическими средствами (например, взрывной головкой, запускаемой шаром, который помещают внутрь колонны и доставляют в заданный интервал с потоком скважинной жидкости) [5].
С целью устранения упомянутых затруднений предлагается устройство для импульсной обработки прискважинной зоны пласта, доставка которого в заданный интервал осуществляется на колонне насосно-компрессорных труб при использовании неэлектрических средств инициирования.
Устройство (фиг. 1) состоит из корпуса 1, в котором размещены твердотопливные заряды первой группы 2 и второй группы 3, а также детонирующий шнур 4. Корпус имеет боковые отверстия для свободного выхода пороховых газов. Корпус соединен с взрывной головкой 5, которая, в свою очередь, присоединена к колонне насосно-компрессорных труб 6. Может быть использована любая из существующих взрывная головка: адиабатическая, гидромеханическая и т.п. Герметичная полость взрывной головки отделена от негерметичной полости корпуса устройством передачи детонации 7, имеющим уплотнительное кольцо 9. Детонация от головки передается на детонирующий шнур через шашку взрывчатого вещества 8 и через перемычку, толщина которой δ подбирается таким образом, чтобы выдержать соответствующий перепад между давлением в скважине и атмосферным давлением в герметичной полости взрывной головки и обеспечить гарантированное инициирование детонирующего шнура.
Устройство работает следующим образом. Его спускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб и устанавливают в заданном интервале. Внутрь колонны труб помещают соответствующий шар и запускают насосы. С потоком прокачиваемой скважинной жидкости шар перемещается к взрывной головке и запускает последнюю, в результате инициирующий импульс передается на шашку 8, от нее, через перемычку - на детонирующий шнур. От продуктов детонации детонирующего шнура воспламеняются и сгорают в объемном режиме заряды первой группы 2, что обеспечивает создание импульса давления в скважине величиной, превышающей горное давление при высокой скорости нарастания импульса. Продукты сгорания зарядов первой группы поджигают заряды второй группы 3, которые сгорают в послойном режиме, что обеспечивает больший, по сравнению с зарядами первой группы, объем газовыделения при меньшей скорости нарастания и меньшей амплитуде импульса.
Ссылки по тексту:
1. Пороховые генераторы давления ПГД.БК и АДС. Справочник по прострелочно-взрывной аппаратуре / Под ред. Л.Я. Фридляндера. М., Недра, 1983, 197 с.
2. Патент РФ №2242600 от 24.02.2004 г.
3. «Татнефть» увеличивает горизонтальное бурение. Информационное агенство Девон 29.01.15. http://iadevon.ru/
4. ТМК: горизонтальное бурение составит 30% нефтедобычи в России. Информационно-аналитический портал «Нефть России» 02.12.14. http://www.oilru.com/.
5. В.В. Попов, Учебное пособие Прострел очно-взрывные работы в скважинах / В.В. Попов; М-во образования и науки РФ, Юж.-Рос.гос.техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2006. - 212 с.