Устройство для гидравлического разрыва пласта

(71) Ордена Трудового -Красного Зна мени Азербайджанский государственный научно-исследовательский и про ектный институт нефтяной проввшлен ности(56) 1. Гадиев С.И. и др. Вэаимоде ,ствие иа приэабойнув зону нефтяных ;1 и газовых скважин. И., фНедра", 192. Авторское свидетельство СССР по заявке Н 3235160/03,.1980 (прот тип)с(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕ КОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА, содержащее п 1, отл что удар элементами нева кольц У АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ. И ОБРИТ ОПИСАНИЕ Й10 СИ 0 МУ АМИДЕ корпус с кольцевым уплотнительным: элементом и клапан, сообщающий про;странство над и под уплотнительным е, элементом, о т л и ч а ю щ е е с я та- тем, что, с целью повыаения эффективности его работыоно снабжено сбрасываемыМ ударником с осевым каналом и цанговым захватом, причем корпус выполнен в виде стакана спроточкой на внутренней поверхности под захват ударника, а клапан ,установлен в осевом канале корпуса, й- :в котором выполнены радиальные .сквозные отверсгия, 66.2. Устройство по п но- ч ающееся тем никснабжен центрирука 3 нми аС-в верхней части выпол евая. олый конусная проточка.Изобретение относится к технологии и технике стимулирования призабойной зоны пласта в скважине и может быть использовано в нефтяной, газовой, геологической отраслях народного хозяйства для интенсификации добычи жидких и газообразных полезных ископаемых из добывных и разведочных скважин или для закачки в пласт флюидов посредством нагнета" тельных скважин.Известно устройство для стимулирования призабойной зоны скважины, включающее в себя инициирование трещинообразования в призабойной зоне путем воздействия на нее высоким мгновенным давлением и последующую закачку в призабойную зону рабочего агента, например расклинивающей или породорастворяющей жидкости 1.Недостатки такого устройства - низкая надежность и опасность, связанные с использованием пороха.Известно устройство для гидравлического разрыва пласта, содержащее полый корпус с колЬцевым уплотнительным элементом и клапан, сообщающий пространство над и под уплотнительным элементом 23.Недостатками устройства являетсято, что опорожнение скважины снимаетпротиводавление на ее станки изнутрискважины и стенки могут обвалитьсяпод влиянием бокового и вертикального горных давлений, если скважинане обсажена, если же скважина обсажена, то ее опорожнение может привести к снятию обсадной колонны, резкому сокращению ее длины и последующим интенсивным продольным колебаниям.Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для гидравлического разрыва пласта, содержащееполый корпус с кольцевым уплотнительным элементом и клапан, сообщающий пространство над и под уплотнительным элементом, снабженосбрасываемым ударником с осевым каналом и цанговым захватом, причемкорпус выполнен в виде стакана спроточкой на внутренней поверхности под захват ударника, а клапанустановлен в осевом канале корпуса,в котором выполнены радиальные сквозные отверстияКроме того, ударник снабжен цент-.рирующими элементами, а в верхнейчасти выполнена кольцевая конуснаяпроточка,На фиг. 1 изображено устройстводля столкновенияс ударником иафиг. 2 - то же,после столкновения.Устройство содержит корпус 1фиг. 1 ), выполненный в виде стаканас радиальными сквозными отверстиями.2 для сообщения полостей обсадной колонны 3, расположенных над пакером и под ним, клапанный узел 4 для разобщения упомянутых полостей в момент удара по корпусу пакера ударником 5, проточку б для соединения пакера с ударником 5 в момент удара и уплотнительный элемент 7,Ударник 5 содержит цилиндрический корпус с центраторами 8, со сквозным осевым каналом 9 и цанговым захватом Для уменьшения лобового сопротивления ударника 5 при движении, в жидкости, в его корпусе предусмотрен сквозной осевой канал 9. В результате удара по корпусу 1 пакера ударником (фиг. 2 ) происходит разобщение полостей обсадной колонны над поршнем и под ним, причем в последней создается высокое мгновенное давление, Это происходит в результате закрытия клапанного, узла 4 за счет мгновенного перемещения седла клапан в направлении шарика, так как в момент удара скорость перемещения пакера, а следовательно, и жестко соединенного с ним седла становится равной скорости, полученной ударником 5 в 45 50 55 60 65 результате падения в скважинувто время как шарик, выйдя из состояния покоя, только начал свое падение.Таким образом, взаимодействие шарикас седлом происходит за счет разностискоростей их перемещения в одном 10 для соединения с проточкой бкорпуса в момент удара, а также кольцевую конусную проточку 11 для соеди. нения с цанговым захватным )риспособлением 12 при извлечении пакераи ударника из скважины.Инициирование трещинообразованияпроизводят следующим образом.Скважину заполняют рабочим агентом.После этого в ,скважину спускаютпакер. Спуск производят с помощьюгруза, подвешенного на канате, вескоторого превышает силу сцеплениягерметизирующего элемента 7 пакера свнутренней поверхностью обсадной колонны 3. В процессе спуска находящаяся под пакером жидкость через радиальные отверстия 2 попадает во внут-реннюю полость корпуса 1 пакера .,и затем в область, Расположен ную над пакером. Причем радиальноеразмещение отверстий и регулированиескорости спуска пакера в обсаднуюколонну позволяет исключить возможность закрытия клапана, так как 35" поток жидкости, поступающей с небольшим расходом через эти отверстия вклапанный узел, перемещается черезнего, обтекая лишь верхнюю поверхность шарика, не давая ему возмож-.40 ность пеРекРыть пРоходное сечениеседла. После фиксации в обсаднойколонне над фильтром пакера на негосбрасывают ударник 5.1008426 аж 601 Подписно 97/44 НИИПИ Зака фПатент",г.ужгород, ул.Проектна илиал 3направлении, а прижатие их друг к другу происходит за счет разности давлений жидкости над пакером и под ним.Для исключения отскока ударника от корпуса пакера за счет надежной стыковки в момент удара фиг. 1) захватное приспособление 10 в виде цанги входит в проточку 6 корпуса пакера и Фиксируется в нем. Для предупреждения неточной стыковки на ударнике 10 предусмотрены центраторы 8. После стыковки пакер и ударник движутся вниз, вытесняя под высоким давлением, в призабойную зону скважинырабочий агент и прекращают свое движение при достижении забоя скважины.При извлечении пакера и ударника изскважины применяется цанговое захватное приспособление 12, которое соединяется с кольцевой конусной проточкой 11 ударника. Экономическая эффективность складывается в основном из экономии от уменьшения затрат на проведение процесса стимулирования призабойной зоны.