202822

Союз Советскив Социалистическил РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 06111,1962 ( 767941/26-25) Кл, 5 а, 41 присоединением заявки1 ПК Е 21 Ь Приорит Комитет по делам вобретений и открытий ори Совете Министров СССРУДК 622,276(088.8 Опубликовано 28.)Х,1967. Бюллетень20 Дата опубликования описания 14,Х 11.19 б 7 вторыизобретен Б. М. Беляев, Е. М. Вицени, Ю. П. Желтов,В, Н, Крылов и С, И, НиколаевЗаявитель РАЗРЫВА ПЛАСТА ЛЯ ПЕРФОР УСТРО вух па Существующие способы гидравлического разрыва пласта требуют применения сложного и дорогостоящего оборудования (насосных агрегатов, устьевой арматуры, емкостей, труб и т. п.),Давление, создаваемое при гидроразрыве путем закачки в скважину жидкости насосными агрегатами (300 - 500 ат), оказывается недостаточным для того, чтобы образовать,в пласте длинные и широкие трещины, которые оставались бы открытыми и после разрыва. Поэтому для закрепления образовавшихся трещин в скважину накачивают песок. Эта операция наиболее трудоемка, отнимает много времени, требует большого числа насосных агрегатов, специального песка и т,. д.Чтобы создать на забое сиважины высокое давление, способное вызвать большие остаточные деформации, и поддержать это давление в течение времени, необходимого для распространения трещины по пласту, в последние годы пытаются применять пороховые генераторы давления, спускаемые в скважину па трубах или кабеле. Эти генераторы снабжают пороховыми зарядами, сгорание которых создает высокие (лорядка 1000 ат) давление в зоне разрыва пласта в скваиине.С помощью известных пороховых генераторов давления нельзя проделать трещины в заранее заданном месте. Высокое давление действует на горную породу недолго (примернодесятые доли секунды), что не обеспечиваетнадежного разрыва пласта.Кроме того, известные пороховые генерато 5 ры применяют для разрыва пласта в обсаженных скважинах лищь после того, как в ихстенках будут прострелены перфорационныеотверстия с помощью кумулятивных или пулевых перфораторов.10 Предлагаемое устройство отличается тем,что для одновременного осуществления прострела стенок скважины и разрыва пласта, атакже снижения себестоимости работ, оновыполнено отдельными секциями с кумулятив 15 ными зарядами и пороховыми камерами, в которых размещены пороховые заряды, воспламеняющиеся последовательно от электровоспламенителеи замедленного деиствия.Для ограничения зоны давления пороховых20 газов и укрепления устройства в зоне прострела в нем применены пакеры с резиновымиманжетами, разжимаемыми кольцевыми поршнями под давлением пороховых газов, выполненными таким образом, что между стенкой25 обсадной колонны и манжетами остаютсякольцевые зазоры, через которые истекаютпороховые газы.На чертеже показано устройство для перфорации и разрыва пласта,30 Устройство состоит из гочовки 1, д40 45 50 55 керов 2 (нижнего н верхнего), нескольких секций д с пороховыми каморами и секций 4 с кумулятивными зарядами, соединенными между собой муфтами 5, и наконечника 6.Нижний и верхний пакеры имеют одинаковое устройство. Они состоят из корпуса 7, на который насажены кольцевой поршень 8 и резиновая манжетка 9, закрепляемые на корпусе пакера наконечником с резиновыми уплотнениями 10 и 11. Внутренняя полость А,корпуса пакера, наполненная маслом или другой несжимаемой жидкостью, герметически закрывается малым поршнем 12 с резиновыми уплотнениями 13,и 14. Внутренняя полость пакера сообщается с полостью кольцевото порш ня через отверстия Б в корпусе пакера. На обоих концах корпуса пакера нанесена резьба: на одном - для соединения с корпусом аппарата, на другом - с наконечником или с головкой. Втулка 15 внутри корпуса пакера ограничивает перемещение малого поршня и регулирует зазор между манжетой и стенкой обсадной колонны.Внутри пороховых камер помещаются пороховые заряды 16 и электровоспламенители 17 мгновенного и замедленного действия. Камеры герметизируются с одной стороны опорным диском 18 и резиновой пробкой 19, а с другой - резиновой пробкой 20,Внутри секции 4 помещаются кумулятивные заряды 21. Отверстия в корпусе против кумулятивных зарядов герметизируются опорными дисками 22 и резиновыми пробками 23.Кумулятовных зарядов может быть в одной плоскости от 1 до 4 и более и с другим расположением.В скважину аппарат спуокают на одножильном бронированном кабеле КОБДили КОБД,Котда аппарат достигнет предполагаемойзоны разрыва, кабель и аппарат, подключают к источнику тока. Ток течет одновременно к электродетонаторам кумулятивных зарядов и к электровоспламенителям пороховых зарядов. Сначала взрываюгся кумулятивные заряды. Образовавшиеся при этом кумулятивные струи простреливают отверстия в обсадной колонне, цементном кольце и образуют первоначальные каналы в горной, породе. Одновременно воспламеняется пороховой заряд, снабженный электровоспламенителем мгновенного действия. Образовавшиеся при сгора,нии порохового заряда газы создают избыточное давление (до 1000 ат), под действием которого перемещается малый поршень каждого пакера; масло, находящееся внутри корпуса пакера, переливается через отверстия в корпусе и давит на кольцевой поршень. Кольцевой поршень, в свою очередь, перемещаясь,5 ю 15 го 25 зо 35 сжимает резиновую манжету, диаметр которой увеличивается до заданного размера. Между манжетами н стенками обсадной колонны образуются небольшие зазоры (до 3 млю), через которые пороховые газы истекают в ствол скважины, наполненной столбом жидкости, благодаря чему аппарат остается неподвижным в зоне разрыва, Одновременно накапливающиеся газы в ограниченном объеме проникают в простреленные кумулятивными зарядами каналы. Разрывая горную породу, они расширяют и углубляют эти каналы, образуя сетку глубоких и широких трещин.Вслед за этим через определенный промежуток времени, например одну секунду, воспламеняется другой пороховой заряд, через секунду в третий и т. д, Таким образом можно расположить 8 или 16 отдельных пороховых зарядов, воспламеняющихся через определенный промежуток времени. При сгорании их в зоне разрыва создается давление, во много раз превышающее сопротивление горной породы. Общее время действия давления пороховых газов можно довести до нескольких десятков (40 - 60) секунд, что обеспечит образование в продуктивном пласте таких трещин, которые не смогут сомкнуться даже при отсутствии подпорок в виде песка.Применение комбинированного аппарата позволяет, исключить комплекс оборудования, применяемого при обычном способе гидроразрыва пласта, сократить количество рабочих, значительно увеличить эффект вскрытия,пласта и дебит нефтяных и газовых скважин. Предмет изобретения 1. Устройство для перфорации и,разрыва пласта, спускаемое на кабеле, содержащее корпус с кумулятивными зарядами, головку, наконечник, отличающееся тем, что, с целью одновременного осуществления прострела стенок скважины и разрыва пласта, а также удешевления себестоимости работ, оно выполнено отдельными секциями с кумулятивными зарядами и пороховыми камерами, в которых размещены пороховые заряды, воспламеняющиеся последовательно от электровоспламенителей замедленного действия.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что, с целью ограничения зоны давления по. роховых газов и укрепления устройства в зоне прострела, в нем,применены пакеры с резиновыми манжетами, разжимаемьвги кольцевыми поршнями под давлением струи пороховых газов, выполненными таким образом, что между стенкой обсадной колонны и манжетами остаются кольцевые зазоры, через которые истекают пороховые газы,202822 Редактор Б. Б. федотов Техред Т. П. Курилко Корректоры: С. А. Вашлыкова Заказ 3841/6 Тираж 535 Подписное шографня, пр. Сапунова, 2 Заказ 38ЦНИИПИ Тираж 535митета но делам изобретений н окрытнй приМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Подписноеовете Министров СССР