Устройство для испытания пробивной способности кумулятивного заряда и перфорации скважины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИН 9) (11) 1900 1) 4 Е 21 В 43/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ А ВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым раствором(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПРОБИВНОЙ СПОСОБНОСТИ КУМУЛЯТИВНОГО ЗАРЯДА И ПЕРфОРАЦИИ СКВАЖИНЫ, содержащее головку с корпусом, внутри которого размещен кумулятивный заряд, а под ним установлена комбинированная мишень, включающая стальной диск, цементную шайбу и образец горнон породы, помещенныи в герме. тичный контейнер с мультипликатором, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет полного воспроизведения реальных условий перфорации, оно снабжено установленным внутри корпуса патрубком, образующим с ним кольцевую камеру, заполненную исследуемой жидкостью перфорации и гидравлически связанную со скважиной, причем кумулятивный заряд размещен в нижней части патрубка, а в головке выполнены демпфирующие полости, гидравлически связанные с кольцевой камерой.2, Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности перфорации, на боковой поверхности корпу- е са выполнено отверстие, перекрытое заглушкой, а кумулятивный заряд установлен с возможностью совмещения его оси с осью отверстия корпуса.ройства к нижнему торцу корпуса 3. Роль герметизирующих элементов при этом выполняют резиновые кольца 18. Во избежание повреждения мультипликатора при спускоподъемных операциях, его закрывают предохранительным кожухом 16.Перед спуском устройства в скважину отверстие 4 закрывают заглушкой 5 и заполняют полость корпуса 3 исследуемой жидкостью перфорации. Затем на нижнем конце патрубка 6, жестко закрепленного на головке 1, устанавливают кумулятивный заряд 7 и при помощи резьбы соединяют головку 1 с корпусом 3, При этом весь внутренний объем корпуса оказывается заполненным исследуемой жидкостью перфорации, в то время как демпфирующие полости 2 остаются заполненными воздухом. 45 50 55 Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к устройствам для определения истинной пробивной способности кумулятивных зарядов в скважинных условиях.Цель изобретения - повышение эффек 5 тивности работы устройства за счет полного воспроизведения реальных условий перфорации и обеспечение возможности перфорации.На фиг. 1 показано устройство, общий О вид; на фиг. 2 - компоновка устройства, подготовленного для перфорации скважины.Устройство состоит из головки 1 с демпфирующими полостями 2, корпуса 3, имеющего отверстие 4 с заглушкой 5, патрубка 6 с закрепленным на его конце кумулятивным зарядом 7 типа ПКС - 80, комбинированной мишени, включающей стальной диск 8 и цементную шайбу 9, герметизированного контейнера 10 с образцом горной породы 11, мультипликатора, состоящего из основания 12, цилиндра 13 и ступенчатого поршня 14, соединительной муфты 15, предохранительного кожуха 16, башмака 17 и герметизирующих элементов (резиновых колец ) 8. 25Подготовку устройства к испытанию пробивной способности кумулятивного заряда производят следующим образом.При помощи резьбы соединяют корпус 3 с контейнером 10, Затем в контейнерн30 10 последовательно вставляют стальнои диск 8 с уплотнительным резиновым кольцом 18, цементную шайбу 9, образец горной породы 11, насыщенный пластовой жидкостью, и основание мультипликатора 12 с резиновым кольцом 18, Причем внутреннюю полость 19 мультипликатора предварительно заполняют пластовой жидкостью, а ступенчатый поршень 14 устанавливают примерно в средней части цилиндра 13. После этого при помощи муфты 15 производят герметизацию пористого образца и внутрен ней полости 19 мультипликатора, прижимая вставленные в контейнер 10 элементы устСкомпонованное таким образом устройство спускают на кабеле в скважину на заданную глубину. При этом в корпусе 3 устанавливается давление, определяемое высотой столба жидкости, заполняющей скважину. Под действием этого давления часть жидкости перфорации поступает в демпфирующие полости 2 и сжимает находящийся там воздух. Давление же пластовой жидкости, насыщающей образец, благодаря применению мультипликатора, становится равным величине заданного пластового давления. Моделирование необходимой величины перепада давления между скважиной в зоне перфорации и пластом достигается путем подбора соответствующего отношения площадей поперечного сечения ступеней поршня 14 мультипликатора.При выстреле кумулятивного заряда 7 часть исследуемой жидкости перфорации выбрасывается из корпуса 3 через патрубок 6 в скважину, а основная ее масса, содержащаяся в кольцевой камере 20, под действием взрывной волны еще больше сжимает воздух в демпфирующих полостях. После выстрела жидкость перфорации из кольцевой камеры 20 под действием расширяющегося в демпфирующих полостях 2 воздуха поступает в образовавшийся в мишени и образце горной породы 11 перфорационный канал, а полость корпуса 3 через патрубок 6 дозаполняется жидкостью, находящейся в скважине. При этом первоочередное поступление исследуемоЙ жидкости перфорации в перфорационный канал и воздействие этой жидкости на его стенки происходит при заданной величине перепада давления между скважиной и образцом горной породы 11. По окончании испытания при подъеме устройства из скважины на поверхность направление действия перепада давления сохраняется, а величина его уменьшается до нуля. Это способствует сохранению ск важинного состояния стенок перфорационного канала и позволяет визуально наблюдать последствия перфорации на дневной поверхности,После проведения серии испытаний пробивной способности кумулятивных зарядов на образцах в различных по свойствам пробах жидкости перфорации выбирают наиболее оптимальное сочетание массы заряда и рецептуры жидкости перфорации, а затем проводят перфорацию реальной скважины, заполняя интервал перфорации выбранной для этой цели жидкостью. При этом компоновку устройства производят следующим образом (фиг, 2), Из отверстия 4 в боковой стене 3 удаляют заглушку 5, а к нижнему торцу взрывной камеры при помощи резьбы подсоединяют башмак 17. Кумулятивный заряд 7 закрепляют на конце патрубка 6 таким образом, что при выстреле кумулятивная струя выходит из взрывной камеры через отверстие 4.1190008 г тель В. БоИ. Верес39 кин Корре Подпи СССР тий 4/5тная, 4 б., Пр г 1 д Ц Редактор Н. Бобкова Заказ 6938/33 ВНИИПИ Го по делам 113035, Москва Филиал ППП ПаСостав Техред Тираж дарстве изобрет Ж - 35 нт, г. нного комитет ений и открыРаушская н Ужгород, ул. р М. Самборскае