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, средство воспламенения зарядов (детонирующий шнур), 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 непосредственный контакт шашек из газогенерирующего состава со скважинной жидкостью, что приводит к частичному выщелачиванию материала шашек в процессе спуска генератора в скважину, и, как результат, снижение мощности и надежности срабатывания.
С другой стороны, существуют генераторы давления, поверхность зарядов которых изолирована хлопчатобумажной тканью, пропитанной эпоксидной смолой [3]. Такая защита предохраняет заряды от контакта со скважинной жидкостью, а также создает условия для горения заряда в режиме возрастающего газоприхода [4]. Недостатком этой схемы является высокая прочность хлопчатобумажной ткани, которая к тому же многократно возрастает при пропитке ткани эпоксидной смолой. В результате после срабатывания генератора в скважине остаются крупные фрагменты защиты, создавая трудности при дальнейших работах.
С целью устранения упомянутого недостатка предлагается устройство для импульсной обработки прискважинной зоны пласта, в котором предусмотрено использование в качестве защиты от контакта зарядов со скважинной жидкостью алюминиевой самоклеющейся фольги (типа «скотч» или алюминиевой монтажной самоклеящейся ленты «ЛАМС»).
Прочность такой ленты на разрыв составляет около 30 МПа [5], что гораздо ниже прочности даже непропитанной хлопчатобумажной ткани (350 МПа) [6], что обеспечивает разрушение алюминиевой ленты при воздействии на нее пороховых газов. Кроме того, толщина защитного слоя из алюминиевой ленты составляет около 30 мкм, в то время как толщина защитного слоя из хлопчатобумажной ткани, пропитанной эпоксидной смолой - не менее 2…4 мм, поэтому объем фрагментов, оставляемых в скважине после срабатывания генератора, будет, при использовании фольги, в десятки раз меньше.
Цель полезной модели - повышение надежности и безопасности обработки прискважинной зоны пласта.
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. В осевых каналах зарядов первой группы проложен детонирующий шнур 3. Поверхности зарядов как первой, так и второй групп изолированы от скважинной жидкости слоем алюминиевой самоклеющейся фольги 4. Нижний конец детонирующего шнура соединен со взрывным патроном 5, установленным в трубке 6. В качестве несущего элемента, на который «нанизываются» заряды обеих групп и устанавливается взрывной патрон, используется коса (отрезок металлического троса или геофизического кабеля) 7. Для фиксирования сборки используют головку 8 и наконечник 9 с винтами 10. Устройство спускают в скважину на геофизическом кабеле 11.
Устройство работает следующим образом. Его спускают в скважину на геофизическом кабеле и устанавливают в заданном интервале. От взрывной машинки по кабелю подают электрический импульс на взрывной патрон. При срабатывании последнего детонирует шнур. От продуктов детонации детонирующего шнура воспламеняются и сгорают в объемном режиме заряды первой группы с объемом и динамикой газовыделения при горении, обеспечивающей 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 сгорают в послойном режиме, с меньшей, по сравнению с зарядами первой группы, динамикой и большим объемом газовыделения, создавая вторичный фронт давления. При этом заряды, благодаря наличию защиты из алюминиевой фольги, не подвергаются выщелачиванию - скважинной жидкостью, а фрагменты фольги, остающиеся в скважине после срабатывания генератора, практически не загрязняют последнюю.
Таким образом, повышаются надежность и безопасность обработки прискважинной зоны пласта.
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. Замахаев B.C., Мартынов В.Г. Взрывные работы в скважинах. Учебник для вузов. - М.: ООО «Издательский дом Недра», 2010. - 247 с.
4. Пертрушин А.Г. Прострелочно-взрывные работы в скважинах: учебное пособие / ФГБОУ ВПО «Урал. гос. горный ун-т». - Екатеринбург: Изд-воУГТУ,2015.- 222 с.
5. Лента алюминиевая самоклеющаяся. Технические условия ТУ 2245-074-04696843-2001
6. https://www.prosopromat.ru/