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 высокая вероятность повреждения деталей генератора вплоть до обрыва несущего троса (косы), на котором закрепляется вся сборка генератора, так как в момент срабатывания генератора упомянутый трос находится под непосредственным влиянием высокотемпературных продуктов сгорания пороховых зарядов, а после резко охлаждается скважинной жидкостью, что приводит к дополнительной закалке стальной брони троса, которая делается хрупкой, ломается при изгибах и, в свою очередь, приводит к обрыву косы и оставлению деталей генератора в скважине, что нежелательно, а в большинстве случаев - недопустимо. Кроме того, торцевая поверхность верхней фиксирующей детали (головки, закрепленной на косе) подвергается при сгорании зарядов значительной ударной нагрузке, что приводит к подбрасыванию и образованию узлов на косе или ее обрыву.
С целью устранения упомянутого недостатка предлагается устройство для импульсной обработки прискважинной зоны пласта, в котором предусмотрено использование в качестве косы отрезка геофизического кабеля или троса, поверхность которого покрыта защитным слоем, материал которого, обладая низкой теплопроводностью, защищает поверхность косы от вредного воздействия высокотемпературных продуктов сгорания зарядов. Кроме того, головка генератора снабжена проточками, которые снижают сопротивление головки потоку продуктов сгорания зарядов.
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. Нижний конец детонирующего шнура соединен со взрывным патроном 4, установленным в трубке 5. В качестве несущего элемента, на который «нанизываются» заряды обеих групп и устанавливается взрывной патрон, используется коса (отрезок металлического троса или геофизического кабеля) 6, поверхность которого покрыта защитным слоем 7 из материала с низкой теплопроводностью (например, тефлон). Для фиксирования сборки используют головку 8 и наконечник 9 с винтами 10. Головка 8 имеет пазы 11. Устройство спускают в скважину на геофизическом кабеле 12.
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 трос (коса), защищенный слоем материала с низкой теплопроводностью сохраняет первоначальную прочность, а головка, снабженная разгрузочными проточками, не подвергается динамической нагрузке, вследствие чего неповрежденная коса и детали, остающиеся на ней после сгорания зарядов, гарантированно извлекаются на поверхность.
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.