RU2633883C1 - Perforation and bottomhole treatment method and device for its implementation - Google Patents
Perforation and bottomhole treatment method and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633883C1 RU2633883C1 RU2016125595A RU2016125595A RU2633883C1 RU 2633883 C1 RU2633883 C1 RU 2633883C1 RU 2016125595 A RU2016125595 A RU 2016125595A RU 2016125595 A RU2016125595 A RU 2016125595A RU 2633883 C1 RU2633883 C1 RU 2633883C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- perforator
- thermogas
- solid fuel
- perforation
- channels
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/11—Perforators; Permeators
- E21B43/116—Gun or shaped-charge perforators
- E21B43/117—Shaped-charge perforators
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
- E21B43/263—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures using explosives
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения эффективности вторичного вскрытия пласта.The invention relates to the oil industry and can be used to increase the efficiency of the secondary drilling.
Для увеличения эффективности традиционного метода кумулятивной перфорации в настоящее время используются технологии и устройства, позволяющие одновременно перфорировать и обрабатывать призабойную зону, например, создавать трещины в интервале перфорации и увеличивать размеры каналов и трещин, в том числе химическим воздействием, что повышает коллекторские характеристики пласта.To increase the efficiency of the traditional method of cumulative perforation, technologies and devices are currently being used that simultaneously perforate and process the bottomhole zone, for example, create cracks in the perforation interval and increase the size of channels and cracks, including chemical exposure, which increases reservoir characteristics of the formation.
Известно устройство для совместной перфорации и образования трещин в пласте [1], содержащее два последовательно расположенных на несущем каркасе модуля: перфораторный модуль с кумулятивными зарядами и газогенерирующий модуль в виде трубчатых зарядов из твердого топлива с запрессованными во внутренние каналы центральными трубками из металла. Модули выполнены с возможностью одновременного их воспламенения, например, детонирующим шнуром. Газогенерирующий модуль выполнен в виде набора из трубчатых зарядов с удлинением от 2 до 6. Оба модуля имеют единую цепь инициирования кумулятивных зарядов и воспламенения трубчатых зарядов в виде детонирующего шнура. Трубчатые заряды выполнены из твердого ракетного топлива недетонирующего состава, например на основе перхлората аммония или калия, горючесвязующего и добавок.A device is known for joint perforation and formation of cracks in the formation [1], containing two modules sequentially located on the supporting frame: a perforating module with cumulative charges and a gas generating module in the form of tubular charges from solid fuel with central metal tubes pressed into internal channels. The modules are made with the possibility of their simultaneous ignition, for example, with a detonating cord. The gas generating module is made in the form of a set of tubular charges with an extension of 2 to 6. Both modules have a single chain for initiating cumulative charges and igniting the tubular charges in the form of a detonating cord. Tubular charges are made of solid rocket fuel of a non-detonating composition, for example, based on ammonium or potassium perchlorate, a combustible binder, and additives.
Устройство работает следующим способом. Устройство опускают в скважину через колонну НКТ с помощью кабель-троса. Путем подачи электрического импульса на электродетонатор вызывают детонацию детонирующего шнура, от которой срабатывают кумулятивные заряды и затем заряды смесевого твердого топлива. В результате достигается комбинированная обработка призабойной зоны пласта, включающая создание перфорационных каналов и их развитие вглубь пласта в виде вертикальных трещин протяженностью до 2-5 м.The device operates as follows. The device is lowered into the well through a tubing string using a cable. By applying an electric pulse to the detonator, the detonating cord is detonated, from which cumulative charges are triggered and then the charges of the mixed solid fuel. The result is a combined treatment of the bottom-hole zone of the formation, including the creation of perforation channels and their development deep into the formation in the form of vertical cracks with a length of up to 2-5 m.
Устройство и способ его работы имеют следующие недостатки. Используемое твердое ракетное топливо в описании отнесено к недетонирующему составу. Основной компонент (около 70%) такого топлива - перхлорат аммония или калия - является, однако, детонационноспособным, высокочувствительным к ударным воздействиям и высокоопасным при применении. В описании не представлено, по каким показателям это топливо является недетонирующим. Если оно является недетонирующим, то не показано, каким образом такое топливо инициируется в форме горения от детонирующего шнура. Если же топливо является детонирующим, то при инициировании детонирующим шнуром произойдет детонация топлива, которая может привести к разрушению устройства и элементов конструкции скважины. Другим недостатком является низкоэффективное использование энергии продуктов горения газогенерирующего топлива, в частности тепловой и химической составляющих энергии этого топлива из-за кратковременности воздействия продуктов сгорания на пласт. При этом можно отметить, что используемое твердое ракетное топливо обладает не только значительной тепловой энергией, но и некоторой долей химической энергии в виде выделяемой при сгорании соляной кислоты, способной воздействовать на скелет породы пласта. Количество выделяемой соляной кислоты при этом составляет, однако, незначительную долю, не превышающую 20% мас. начальной концентрации (до растворения ее в скважинной жидкости) образующихся газов.The device and method of its operation have the following disadvantages. Used solid rocket fuel in the description is assigned to a non-detonating composition. The main component (about 70%) of such a fuel — ammonium or potassium perchlorate — is, however, detonative, highly sensitive to shock, and highly hazardous when used. The description does not show for what indicators this fuel is non-knocking. If it is non-detonating, then it is not shown how such fuel is initiated in the form of combustion from a detonating cord. If the fuel is detonating, then when the detonating cord initiates, detonation of the fuel will occur, which can lead to the destruction of the device and structural elements of the well. Another disadvantage is the inefficient use of energy of the combustion products of gas-generating fuels, in particular the thermal and chemical components of the energy of this fuel due to the short duration of the effects of combustion products on the formation. It can be noted that the solid rocket fuel used has not only significant thermal energy, but also a certain fraction of chemical energy in the form of hydrochloric acid released during combustion, which can act on the rock skeleton of the formation. The amount of hydrochloric acid released in this case, however, is a small fraction, not exceeding 20% wt. initial concentration (before dissolving it in the borehole fluid) of the resulting gases.
Наиболее близким изобретением-прототипом является способ перфорации и обработки призабойной зоны скважины, включающий перфорацию скважины корпусным перфоратором, последующее выполнение разрыва пласта, использование для этого термогазогенератора путем его запуска, осуществления при горении его топлива выделения газа, попадающего через соединительный узел в корпус перфоратора и направленными струями воздействующего на предварительно сформированные перфорационные каналы, и устройство для его осуществления [2]. При этом в термогазогенераторе в качестве топлива используют не способную к детонации смесевую композицию на основе окислителя и горючего, способную при горении генерировать газ с преимущественным содержанием химически высокоактивной соляной кислоты, например известной композиции, включающей, мас. %:The closest invention to the prototype is a method of perforation and treatment of the bottom hole zone of the well, including perforation of the well with a perforator, subsequent fracturing, using a thermogas generator by starting it, and during the combustion of its fuel, gas is released through the connecting unit into the perforator body and directed jets acting on pre-formed perforation channels, and a device for its implementation [2]. At the same time, in a thermogas generator, a detonation-capable mixture composition based on an oxidizing agent and a fuel that is capable of generating gas with a predominant content of chemically highly active hydrochloric acid, for example, a well-known composition, including wt. %:
за счет которой создают химическое воздействие на скелет породы и тем самым дополнительно увеличивают размеры каналов и трещин, разуплотняют стенки перфорационных каналов и осуществляют прирост поверхности фильтрации в окружающем каналы продуктивном пласте, причем воздействие газа на перфорационные каналы в пласте производят в виде импульсных давлений.due to which they create a chemical effect on the rock skeleton and thereby additionally increase the size of channels and cracks, decompress the walls of the perforation channels and increase the filtration surface in the productive formation surrounding the channels, and the gas is applied to the perforation channels in the formation in the form of pulsed pressures.
Недостатком способа-прототипа является низкая эффективность обработки призабойной зоны пласта из терригенных пород, а также неэффективность химического воздействия для удаления силикатных загрязнений в виде глинистых и цементных материалов, поглощенных пластом в процессе бурения и цементирования скважины. Низкая эффективность объясняется тем, что применяемая в способе-прототипе смесевая композиция термогазогенератора способна генерировать газ с содержанием только соляной кислоты, а для обработки терригенных пластов и карбонатных пластов, закольматированных глинистыми и цементными материалами эффективны смеси соляной и плавиковой кислот [см. напр. 3].The disadvantage of the prototype method is the low efficiency of processing the bottom-hole zone of the formation from terrigenous rocks, as well as the ineffectiveness of chemical exposure to remove silicate contaminants in the form of clay and cement materials absorbed by the formation during drilling and cementing of the well. The low efficiency is explained by the fact that the mixed composition of the thermogas generator used in the prototype method is capable of generating gas containing only hydrochloric acid, and mixtures of hydrochloric and hydrofluoric acids are effective for treating terrigenous strata and carbonate strata that are clayed with clay and cement materials [see e.g. 3].
Устройство для перфорации и обработки призабойной зоны скважины, включает корпус перфоратора с заглушенными отверстиями, размещенные в нем кумулятивные заряды с устройством для их срабатывания, термогазогенератор, присоединенный при помощи соединительного узла в виде решетки с заглушенными отверстиями к корпусу перфоратора, причем характеристики термогазогенератора и суммарная площадь отверстий в решетке выбраны так, чтобы обеспечить давление гидроразрыва пласта, созданное при горении топлива термогазогенератора струями газов, направленных из раскрытых отверстий перфоратора непосредственно в предварительно сформированные перфорационные каналы в пласте; для оценки характера воздействия и характера работы устройства оно снабжено датчиками температуры, давления и для определения места расположения прибора в скважине - локатором муфт. Термогазогенератор в устройстве расположен ниже корпуса перфоратора, при этом для одновременного запуска перфоратора и термогазогенератора последний снабжен дополнительной шашкой воспламенительного состава и штатного электровоспламенителя, например, типа ЭИ-2Т - электрический инициатор термостойкий, срабатывающего, как и взрывной патрон в перфораторе, от одного и того же штатного прибора на устье, например, взрывного высокочастотного прибора типа ПВВ-1; отверстия решетки соединительного узла снабжены заглушками в виде прочного металлического диска и эластичной пробки с возможностью герметизации отверстий решетки при срабатывании кумулятивных зарядов в корпусе перфоратора и раскрытия этих отверстий в решетке при превышении давления газов, образующихся в процессе горения топлива в корпусе термогазогенератора, над забойным давлением в скважине, создающемся после срабатывания кумулятивных зарядов в корпусе перфоратора; токоведущий проводник взрывной цепи устройства проходит через отдельный осевой канал соединительного узла, который герметизируется с помощью резиновой пробки, уплотняемой с двух сторон болтами.A device for perforating and treating the bottom-hole zone of a well includes a perforator body with plugged holes, cumulative charges placed in it with a device for triggering them, a gas generator connected via a connecting unit in the form of a grill with plugged holes to the perforator body, the characteristics of a thermogas generator and the total area the holes in the grate are selected so as to provide hydraulic fracturing pressure created by burning gas from a thermogas generator at straightened from the openings of the perforator directly into the previously formed perforation channels in the formation; to assess the nature of the impact and the nature of the operation of the device, it is equipped with temperature and pressure sensors and to determine the location of the device in the well, a locator of couplings. The thermogas generator in the device is located below the perforator body, while for the simultaneous start of the rotary hammer and the thermogas generator, the latter is equipped with an additional igniter and standard electric igniter, for example, type EI-2T - a heat-resistant electric initiator that works, like the explosive cartridge in the perforator, from one the standard device at the mouth, for example, an explosive high-frequency device of the type PVV-1; the holes of the lattice of the connecting unit are equipped with plugs in the form of a strong metal disk and elastic plug with the ability to seal the holes of the lattice when cumulative charges in the perforator case are triggered and these holes open in the lattice when the pressure of gases generated during the combustion of fuel in the thermogas generator body exceeds the bottomhole pressure in a well created after the cumulative charges are triggered in the perforator body; The current-carrying conductor of the explosive circuit of the device passes through a separate axial channel of the connecting unit, which is sealed with a rubber plug sealed on both sides by bolts.
Недостатком устройства-прототипа является сложная конструкция соединительного узла в виде решетки с большим количеством отверстий (не менее пяти) и осевым каналом для центрального провода электрической цепи. При этом центральный провод имеет сложную конструкцию герметизации резиновой пробкой, уплотняемой вращением болтов с двух сторон. Указанная конструкция усложняет и затягивает по времени процесс сборки устройства, поскольку необходимо герметизировать по отдельности каждое отверстие решетки и осевой канал для центрального провода и применять для этого специальные инструменты. Кроме того, предлагаемая конструкция соединительного узла не позволяет использовать стандартные корпуса перфораторов без выполнения в них дополнительного внутреннего углубления ниже резьбовой части, предназначенного для размещения соединительного узла в виде решетки. Это также усложняет применение способа-прототипа в промысловых условиях.The disadvantage of the prototype device is the complex design of the connecting node in the form of a lattice with a large number of holes (at least five) and an axial channel for the central wire of the electric circuit. At the same time, the central wire has a complex design of sealing with a rubber stopper, sealed by rotation of the bolts on both sides. The specified design complicates and time-consumes the assembly process of the device, since it is necessary to individually seal each hole of the lattice and the axial channel for the central wire and use special tools for this. In addition, the proposed design of the connecting node does not allow the use of standard punch bodies without performing additional internal recesses below the threaded part, designed to accommodate the connecting node in the form of a lattice. This also complicates the application of the prototype method in the field.
Другим недостатком устройства и способа-прототипа является одновременный запуск перфоратора и термогазогенератора и использование для воспламенения термогазогенератора штатного электровоспламенителя (например, электроинициатора ЭИ-2Т), срабатывающего, как и взрывной патрон перфоратора, от высокочастотного взрывного прибора (например, ПВВ-1). При этом взрывной патрон перфоратора и электровоспламенитель термогазогенератора соединены параллельно в электровзрывную цепь, а центральный провод электровоспламенителя проходит через камеру перфоратора. Поскольку перфоратор работает в режиме взрыва, а термогазогенератор в режиме горения, длительность их работы значительно различается. Длительность работы перфоратора составляет несколько десятков микросекунд, а воспламенение термогазогенератора длится несколько секунд. Кроме того, выход газов, образующихся при горении термогазогенератора, в корпус перфоратора возможен только после превышения давления в корпусе газогенератора над забойным давлением в скважине. Для создания необходимого уровня давления термогазогенератор должен работать от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. Поэтому даже при одновременном срабатывании взрывного патрона перфоратора и электровоспламенителя термогазогенератора воздействие на призабойную зону пласта кумулятивных зарядов перфоратора и газообразных продуктов горения термогазогенератора будет осуществляться с задержкой от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. В связи с этим нет практической необходимости в одновременном запуске перфоратора и термогазогенератора и в использовании для запуска термогазогенератора штатного электровоспламенителя, срабатывающего от высокочастотного взрывного прибора ПВВ-1. Это тем более нецелесообразно, так как высокочастотный взрывной прибор ПВВ-1 подает в электровзрывную цепь импульсный ток определенной величины (обычно 2 А) и при параллельной схеме соединения этот ток будет делиться между взрывным патроном и электровоспламенителем на величины обратно пропорциональные значениям их электрических сопротивлений. При этом гарантированный ток срабатывания взрывного патрона и электровосплаеменителя составляет не менее 1 А, а значения электрических сопротивлений их электрических элементов могут колебаться в широких пределах. Поэтому при значительном отличии электрических сопротивлений и при параллельной схеме электровзрывной цепи существует вероятность недостижения во взрывном патроне или электровоспламенителе гарантированного тока срабатывания, что значительно снижает надежность работы устройства в целом. Кроме того, электроинициатор ЭИ-2Т имеет инерционность действия, которая увеличивается при уменьшении величины инициирующего тока. В сочетании с тем, что центральный электрический провод электровоспламенителя проходит через камеру перфоратора вероятность отказа термогазогенератора увеличивается, так как взрыв кумулятивных зарядов, являясь быстропротекающим процессом, может нарушить целостность центрального провода до начала работы электроинициатора.Another disadvantage of the prototype device and method is the simultaneous start of a perforator and a thermogas generator and the use of a standard electric igniter (for example, EI-2T electric initiator) for ignition of a thermogas generator, which fires, like a perforator explosive cartridge, from a high-frequency explosive device (for example, PVV-1). At the same time, the explosive cartridge of the perforator and the electric igniter of the gas generator are connected in parallel to the electric explosion circuit, and the central wire of the electric igniter passes through the chamber of the perforator. Since the perforator works in the explosion mode, and the thermogas generator in the combustion mode, the duration of their work varies significantly. The duration of the perforator is several tens of microseconds, and the ignition of the thermogas generator lasts several seconds. In addition, the exit of gases generated during the combustion of the gas generator into the perforator body is possible only after the pressure in the gas generator body exceeds the bottomhole pressure in the well. To create the required pressure level, the gas generator must work from several seconds to several tens of seconds. Therefore, even with the simultaneous operation of the explosive cartridge of a perforator and an electric igniter of a thermogas generator, the cumulative charges of a perforator and gaseous products of combustion of a thermogas generator will be affected by a delay from several seconds to several tens of seconds on the bottomhole zone of the formation. In this regard, there is no practical need for the simultaneous start of a perforator and a thermogas generator and for the use of a standard electric igniter for starting a thermogas generator that is triggered by a high-frequency explosive device PVV-1. This is even more impractical, since the high-frequency explosive device PVV-1 supplies a pulse current of a certain size (usually 2 A) to the electric explosion circuit and, in a parallel connection circuit, this current will be divided between the explosive cartridge and the electric igniter by values inversely proportional to the values of their electrical resistances. At the same time, the guaranteed response current of the explosive cartridge and electric igniter is at least 1 A, and the values of the electrical resistances of their electric elements can vary widely. Therefore, with a significant difference in electrical resistances and with a parallel circuit of an electric explosive circuit, there is a likelihood that the explosive cartridge or electric igniter does not achieve a guaranteed operating current, which significantly reduces the reliability of the device as a whole. In addition, the EI-2T electric initiator has an inertia of action, which increases with a decrease in the value of the initiating current. In combination with the fact that the central electric wire of the electric igniter passes through the chamber of the perforator, the probability of failure of the gas generator increases, since the explosion of cumulative charges, being a fast-moving process, can violate the integrity of the central wire before the start of the electric initiator.
Также недостатком способа-прототипа является то, что он может быть безопасно реализован только в корпусах перфораторов многократного применения, имеющих предварительно заглушенные отверстия. В случае реализации способа-прототипа в корпусе перфоратора однократного применения, в котором нет предварительно заглушенных отверстий, а связь со скважиной осуществляется только в результате прострела корпуса кумулятивными зарядами, существует высокая вероятность аварийной ситуации при отказе взрывного патрона и срабатывании электроинициатора. В этом случае газообразные продукты горения термогазогенератора создадут избыточное давление внутри корпуса устройства, превышающее предел прочности материала корпуса, что приведет к его разрушению и заклиниванию устройства в скважине.Another disadvantage of the prototype method is that it can be safely implemented only in the bodies of reusable rotary hammers with pre-muffled holes. In the case of the implementation of the prototype method in the case of a single-shot puncher, in which there are no previously plugged holes, and communication with the well is carried out only as a result of a shot through the body by cumulative charges, there is a high probability of an emergency in the event of an explosive cartridge failure and electric initiator operation. In this case, the gaseous products of combustion of the thermogas generator will create an excess pressure inside the device body, exceeding the tensile strength of the body material, which will lead to its destruction and jamming of the device in the well.
В предлагаемом изобретении решается задача повышения эффективности способа и устройства для комплексной перфорации и обработки призабойной зоны пласта, сложенного как из карбонатных, так и терригенных пород, обеспечения эффективности химического воздействия для удаления силикатных загрязнений, поглощенных пластом в процессе бурения и последующего цементирования скважины, упрощения сборки устройства, расширения условий применения способа и повышения надежности работы устройства, путем устранения указанных недостатков.The present invention solves the problem of increasing the efficiency of the method and device for complex perforation and processing of the bottomhole formation zone, composed of both carbonate and terrigenous rocks, to ensure the effectiveness of chemical exposure to remove silicate contaminants absorbed by the formation during drilling and subsequent cementing of the well, simplifying assembly devices, expanding the conditions of application of the method and improving the reliability of the device by eliminating these disadvantages.
Задача решается тем, что в способе перфорации и обработки призабойной зоны скважины, включающем перфорацию скважины корпусным кумулятивным перфоратором, последующее выполнение разрыва пласта с использованием для этого термогазокислотного модуля, запускаемого раздельно с перфоратором и оснащенного зарядом твердого топлива, которое в процессе горения образует газообразные продукты, попадающие через элементы соединительного узла в сформированные перфорационные каналы, согласно изобретению в качестве твердого топлива используется неспособная к детонации смесевая композиция на основе окислителя и горючего, способная при горении образовывать газообразные продукты с преимущественным содержанием смеси соляной и плавиковой кислоты, например, композиции, включающей % мас.: аммиачная селитра марки Б - 40-41, смола поливинилхлоридная хлорированная марки ПСХ-ЛС - 45-44, фторопласт - 4-15, за счет которой создается химическое воздействие на скелет пласта, сложенного как из карбонатных, так и из терригенных пород, а также на силикатные загрязнения, образованные в призабойной зоне в процессе бурения и цементирования скважины, и тем самым дополнительно увеличиваются размеры каналов и трещин, разуплотняются стенки перфорационных каналов и осуществляется прирост поверхности фильтрации в окружающем каналы продуктивном пласте. При этом массовая доля соляной кислоты в продуктах горения смесевой композиции твердого топлива составляет 32%, плавиковой кислоты - 13%, а общий объем всех газов, образующихся в процессе горения композиции 920 л/кг.The problem is solved in that in the method of perforation and treatment of the bottom-hole zone of the well, including the perforation of the well with a cumulative cumulative perforator, subsequent fracturing using a thermogas-acid module, launched separately from the perforator and equipped with a charge of solid fuel, which forms gaseous products during combustion, falling through the elements of the connecting node into the formed perforation channels, according to the invention, solid fuel is used as capable of detonation of a mixture composition based on an oxidizing agent and fuel, capable of forming gaseous products during combustion with a predominant content of a mixture of hydrochloric and hydrofluoric acid, for example, a composition comprising% wt .: ammonium nitrate, grade B - 40-41, polyvinyl chloride chlorinated resin, grade PSX- LS - 45-44, fluoroplast - 4-15, due to which a chemical effect is created on the skeleton of the formation, composed of both carbonate and terrigenous rocks, as well as on silicate contaminants formed in the bottomhole zone in the process of drilling and cementing the well, and thereby further increasing the size of the channels and cracks, decompress the walls of the perforation channels and increasing the filtration surface in the surrounding formation channels. In this case, the mass fraction of hydrochloric acid in the combustion products of the mixed composition of solid fuels is 32%, hydrofluoric acid is 13%, and the total volume of all gases generated during the combustion of the composition is 920 l / kg.
Преимуществом используемой композиции, по сравнению со способом-прототипом, является также то, что она не только является неспособным к детонации материалом, но и не является легковоспламеняющимся твердым материалом, а относится к классу 9.1.3, что повышает безопасность его эксплуатации, транспортирования и хранения.The advantage of the composition used, in comparison with the prototype method, is that it is not only not capable of detonation, but also not a flammable solid material, and belongs to class 9.1.3, which increases the safety of its operation, transportation and storage .
Для осуществления способа используется устройство (Фиг. 1а, б), включающее корпус перфоратора 2, размещенные в нем кумулятивные заряды 3, средство инициирования зарядов 1, термогазокислотный модуль 5 с размещенным внутри него зарядом твердого топлива 6, соединенный с корпусом перфоратора 2 с помощью соединительного узла 4. Соединительный узел 4 (см. Фиг. 1б) состоит из резьбового соединителя 12 с резьбой совместимой с резьбовым соединением стандартных корпусов перфораторов, пробки 13, изолятора 14, заглушки-проводника 15 и электрических контактов 16, 17. В отличие от устройства-прототипа в соединительном узле предлагаемого устройства предусмотрено только одно заглушенное отверстие в пробке 13, площадь которого выбрана так, чтобы обеспечить давление гидроразрыва пласта, созданное при горении твердого топлива термогазокислотного модуля струями газов, направленных из отверстий пробитых кумулятивными зарядами в корпусе перфоратора в сформированные перфорационные каналы пласта. При этом отверстие глушится с помощью специальной заглушки-проводника 15, выполненной из металла и изолированной от металлической пробки 13 изолятором 14, выполненным из эластичного полимерного диэлектрического материала и играющей одновременно роль проводника взрывной цепи, к контактам 16 и 17 которой крепится центральный провод. Пробка 13 удерживается внутри резьбового соединителя 12 с помощью уплотнительных резиновых колец 18, а заглушка-проводник 15 удерживается внутри пробки с помощью изолятора 14. При срабатывании кумулятивных зарядов перфоратора пробка 13 совместно с заглушкой-проводником 15 и изолятором 14 выполняют роль экрана, защищающего заряд твердого топлива внутри термогазкислотного модуля от воздействия ударной волны и продуктов взрыва, а при последующем срабатывании заряда твердого топлива и превышении давления продуктов его горения внутри термогазокислотного модуля над забойным давлением заглушка-проводник 15 выталкивается из отверстия пробки 13, обеспечивая выход продуктам горения через корпус перфоратора в скважину. Согласно изобретению термогазокислотный модуль с зарядом твердого топлива расположен выше корпуса перфоратора. Для раздельного последовательного запуска перфоратора и заряда твердого топлива термогазокислотного модуля в конструкции заряда твердого топлива 6 предусмотрен узел инициирования, состоящий из шашки воспламенительного состава 8 с размещенной внутри нее электрической спиралью 9 и дополнительного элемента электрического сопротивления 10, имеющего значение сопротивления R=(2÷3)Rси, где Rси - электрическое сопротивление средства инициирования 1, предназначенного для запуска кумулятивных зарядов перфоратора. При этом центральный провод 7 электрической цепи устройства проходит через заряд твердого топлива 6, соединяется последовательно с электрической спиралью 8 и параллельно с элементом дополнительного электрического сопротивления 10 (монтируется в электрическую цепь между спиралью 8 и элементом дополнительного электрического сопротивления 10, см. Фиг. 1б), далее центральный провод выводится из заряда твердого топлива в виде отрезка 11 и соединяется с контактом 17 заглушки-проводника. К противоположному контакту 16 пробки-заглушки крепится отдельный отрезок центрального провода 19, к которому присоединяется средство инициирования 1. Средство инициирования срабатывает взрывного высокочастотного прибора типа ПВВ-1, а узел инициирования заряда твердого топлива от стандартной электрической сети напряжением 220 В. Для оценки характера воздействия и работы устройства при доставке в скважину оно дополнительно оснащается автономным манометром-термометром, а для определения места расположения прибора в скважине - локатором муфт.To implement the method, a device is used (Fig. 1a, b), including a
Отличительным признаком предлагаемого устройства является то, что благодаря использованию заглушки-проводника соединительный узел не требует выполнения отдельного дополнительного канала для протягивания токоведущего проводника взрывной цепи устройства и его герметизации с помощью резиновой пробки, уплотняемой с двух сторон болтами. Кроме того, в соединительном узле предусмотрено одно отверстие, герметизация которого осуществляется изолятором, выполненным из диэлектрического эластичного материала. Резьбовой соединитель выполняется таким образом, чтобы резьбовое соединение совмещалось с резьбовым соединением стандартных корпусов перфораторов, что при применении способа в промысловых условиях не требует выполнения в корпусе штатного перфоратора дополнительного углубления, как в конструкции устройства-прототипа. Таким образом, значительно упрощается конструкция соединительного узла, сокращается длительность процесса сборки устройства и упрощается применение способа-прототипа в промысловых условиях.A distinctive feature of the proposed device is that due to the use of a stub-conductor, the connecting unit does not require a separate additional channel for pulling the current-carrying conductor of the explosive circuit of the device and sealing it with a rubber stopper sealed on both sides with bolts. In addition, a single hole is provided in the connecting unit, the sealing of which is carried out by an insulator made of a dielectric elastic material. The threaded connector is made in such a way that the threaded connection is combined with the threaded connection of standard perforator bodies, which, when applying the method in field conditions, does not require additional recesses in the body of a standard perforator, as in the design of the prototype device. Thus, the design of the connecting unit is greatly simplified, the duration of the assembly process of the device is reduced, and the application of the prototype method in field conditions is simplified.
Расположение термогазокислотного модуля выше корпуса перфоратора обеспечивает надежность функционирования устройства, поскольку центральный провод электрической цепи подсоединяется к узлу инициирования заряда твердого топлива, не проходя через камеру перфоратора, и не подвергается воздействию продуктов взрыва кумулятивных зарядов. Таким образом, исключается нарушение целостности центрального провода при срабатывании перфоратора.The location of the thermogas-acid module above the punch housing ensures the reliability of the device, since the central wire of the electric circuit is connected to the solid fuel charge initiation unit without passing through the punch chamber and is not exposed to the products of the explosion of cumulative charges. Thus, the violation of the integrity of the central wire when the perforator is triggered is eliminated.
Обеспечение заряда твердого топлива термогазокислотного модуля узлом инициирования, включающим шашку воспламенительного состава с размещенной внутри нее электрической спиралью и дополнительный элемент электрического сопротивления позволяет осуществить раздельный последовательный запуск перфоратора и термогазокислотного модуля от различных источников тока. Согласно изобретению электрическое сопротивление дополнительного элемента R составляет в 2-3 раза превышает электрическое сопротивление средства инициирования Rси. При первоначальной подаче в электрическую цепь импульсного тока от взрывного высокочастотного прибора ПВВ-1 величиной 2 А электрический импульс проходит через центральный провод и электрическую спираль шашки воспламенительного состава узла инициирования заряда твердого топлива. Благодаря малой длительности импульса электрического тока (около 10 мс) электрическая спираль не успевает накаливаться и вызвать горение воспламенительного состава. После электрической спирали электрический импульс разделяется на два параллельных электрических импульса меньшей величины, один из которых идет через элемент дополнительного сопротивления, а второй через центральный провод идет на средство инициирования. Благодаря тому, что сопротивление дополнительного элемента превышает сопротивление средства инициирования, величина импульса тока, протекающего через средство инициирования в 2-3 раза выше величины тока, протекающего через дополнительный элемент сопротивления и составляет 1,3-1,5 А, что достаточно для надежного срабатывания средства инициирования. После срабатывания перфоратора существует вероятность разрушения центрального провода в перфораторном отсеке, однако благодаря наличию параллельной цепи с дополнительным элементом сопротивления электрическая цепь остается работоспособной для срабатывания узла инициирования заряда твердого топлива термогазокислотного модуля. После срабатывания перфоратора, регистрируемого по звуку и движению геофизического кабеля, электрическая цепь подключается к стандартной сети напряжением 220 В. Электрический ток в течении нескольких секунд вызывает нагрев электрической спирали и воспламенение состава узла инициирования заряда твердого топлива. Таком образом, последовательное надежное инициирование перфоратора и термогазокислотного модуля позволяет безопасно реализовать предлагаемый способ с применением как корпусов скважинных перфораторов многократного применения, имеющих предварительно заглушенные отверстия, так и корпусов однократного применения, в котором нет предварительно заглушенных отверстий. В случае отказа средства инициирования перфоратора после подаче электрического импульса от высокочастотного взрывного прибора ПВВ-1, регистрируемого по отсутствию звукового эффекта и движения геофизического кабеля, устройство не будет подключаться к сети напряжением 220 В, а будет извлечено из скважины и изучено на предмет выявления причин отказа. Последовательное инициирование перфоратора и термогазокислотного модуля исключает вероятность возникновения аварийной ситуации, связанной с созданием избыточного давления внутри корпуса устройства, превышающее предел прочности материала корпуса, что приведет к его разрушению и заклиниванию в скважине.Providing the solid fuel charge of the thermogas-acid module with an initiation unit, including an igniter of the igniter composition with an electric coil located inside it and an additional element of electrical resistance, allows for a separate sequential start-up of the punch and the thermogas-acid module from various current sources. According to the invention, the electrical resistance of the additional element R is 2-3 times higher than the electrical resistance of the means of initiation Rс. When the pulse current is initially supplied to the electric circuit from an explosive high-frequency device PVV-1 with a magnitude of 2 A, an electric pulse passes through the central wire and the electric coil of the igniter of the igniter composition of the solid fuel charge initiation unit. Due to the short duration of the electric current pulse (about 10 ms), the electric spiral does not have time to heat up and cause combustion of the igniter composition. After the electric spiral, the electric pulse is divided into two parallel electric pulses of a smaller magnitude, one of which goes through the additional resistance element, and the second goes through the central wire to the initiating means. Due to the fact that the resistance of the additional element exceeds the resistance of the initiating means, the magnitude of the current pulse flowing through the initiating means is 2-3 times higher than the current flowing through the additional resistance element and is 1.3-1.5 A, which is sufficient for reliable operation means of initiation. After the perforator is triggered, there is a possibility of the central wire breaking in the perforator compartment, however, due to the presence of a parallel circuit with an additional resistance element, the electric circuit remains operable for the triggering of the solid fuel charge initiation unit of the thermogas acid module. After the perforator is detected by the sound and movement of the geophysical cable, the electric circuit is connected to a standard 220 V network. An electric current within several seconds causes heating of the electric spiral and ignition of the composition of the solid fuel charge initiation unit. Thus, the consistent reliable initiation of the perforator and thermogas-acid module allows you to safely implement the proposed method using both the shells of multiple downhole rotary hammers with pre-plugged holes, and single-use housings in which there are no pre-plugged holes. In case of failure of the means of initiating the perforator after applying an electrical impulse from the high-frequency explosive device PVV-1, detected by the absence of a sound effect and the movement of the geophysical cable, the device will not be connected to a 220 V network, but will be removed from the well and studied to identify the causes of failure . The sequential initiation of a perforator and a thermogas-acid module eliminates the likelihood of an emergency associated with the creation of excessive pressure inside the device’s body, exceeding the tensile strength of the body material, which will lead to its destruction and jamming in the well.
В качестве воспламенительного состава шашки узла инициирования срабатывающего от электрической спирали и передающего горение предложенному в изобретении заряду твердого топлива может быть использована рецептура включающая, % маc.:As an igniter composition of the checkers of the initiating unit of the solid fuel charge triggering from the electric spiral and transmitting combustion proposed in the invention, a formulation comprising,% wt .:
Состав указанной рецептуры также как и твердое топливо, предложенное в изобретении, является неспособным к детонации и не является легковоспламеняющимся твердым веществом, относится к классу 9.1.3.The composition of this formulation, as well as the solid fuel proposed in the invention, is incapable of detonation and is not a flammable solid, belongs to class 9.1.3.
Предлагаемый способ перфорации и обработки скважины с устройством для его осуществления выполняется следующим образом. На геофизическом кабеле спускается в скважину подготовленное устройство, состоящее из корпусного кумулятивного перфоратора, который в верхней части соединен при помощи соединительного узла с термогазокислотным модулем, оснащенным зарядом твердого топлива. Устройство устанавливают таким образом, чтобы перфоратор размещался в области интервала обработки продуктивного пласта. От штатного прибора на устье, в частности, взрывного высокочастотного прибора типа ПВВ-1, подают электрический импульс на средство инициирования в перфораторе. Электрический импульс проходит через электрическую спираль 9 узла воспламенения заряда твердого топлива, не вызывая его срабатывания, потом разделяется на два импульса, меньший по величине тока из которых проходит через элемент дополнительного сопротивления, а больший проходит через средство инициирования 1, вызывая его срабатывание.The proposed method of perforation and processing of a well with a device for its implementation is as follows. On the geophysical cable, a prepared device is lowered into the well, consisting of a casing shaped-type perforator, which in the upper part is connected by means of a connecting unit to a thermogas-acid module equipped with a solid fuel charge. The device is installed so that the perforator is located in the area of the interval of processing of the reservoir. An electric impulse is supplied from the standard device at the mouth, in particular, of an explosive high-frequency device of the PVV-1 type, to the initiation means in a perforator. The electric pulse passes through the
При срабатывании перфоратора кумулятивные заряды 3 (Фиг. 1) пробивают боковые отверстия в корпусе перфоратора 2 и создают перфорационные каналы в пласте. При этом в процессе срабатывания кумулятивных зарядов и создания давления продуктов их взрыва в корпусе перфоратора отверстие пробки 13 соединительного узла 4 находится в герметичном состоянии за счет заглушки проводника 15 выполненного из металла и изолятора 14 выполненного из эластичного полимерного диэлектрического материала. После срабатывания перфоратора, регистрируемого по звуковому эффекту и движению геофизического кабеля, в электрическую цепь на спираль 9 устройства подается электрический ток от сети 220 В. В результате этого через шашку 8 воспламеняется заряд твердого топлива 6 выполненного из смесевой композиции, способной генерировать газ с преимущественным содержанием химически высокоактивной смеси соляной и плавиковой кислоты. В процессе горения заряда твердого топлива, происходит заполнение этим газом корпуса 5 термогазокислотного модуля.When the perforator is activated, cumulative charges 3 (Fig. 1) pierce the side holes in the
После достижения в корпусе перфоратора давления, превышающего забойное, струи горючего газа вытекают через отверстия перфоратора, пробитые кумулятивными зарядами и проникают в предварительно сформированные этими же кумулятивными зарядами перфорационные каналы пласта. Воздействие струй газа на перфорационные каналы в пласте происходит в виде многократных импульсных давлений, способствующих гидроразрыву, т.е. раскрытию и развитию трещин вокруг перфорационных каналов. Одновременно с этим происходит химическое воздействие газов, содержащих высокотемпературную смесь соляной и плавиковой кислот, на скелет, как карбонатных, так и терригенных пород, силикатные загрязнения в виде глинистых и цементных материалов, поглощенных пластом в процессе бурения и цементирования скважины и тем самым дополнительно увеличивают размеры каналов и трещин, а также разуплотняют стенки перфорационных каналов, приводя к приросту поверхности фильтрации в продуктивном пласте, окружающем каналы.After reaching a pressure in the perforator body that exceeds the bottomhole, flammable gas jets flow out through the perforator holes pierced by cumulative charges and penetrate the formation perforation channels previously formed by the same cumulative charges. The action of gas jets on the perforation channels in the formation occurs in the form of multiple pulsed pressures contributing to hydraulic fracturing, i.e. opening and development of cracks around perforation channels. At the same time, there is a chemical effect of gases containing a high-temperature mixture of hydrochloric and hydrofluoric acids on the skeleton of both carbonate and terrigenous rocks, silicate contaminants in the form of clay and cement materials absorbed by the formation during drilling and cementing of the well and thereby increase the size channels and cracks, and also decompress the walls of the perforation channels, leading to an increase in the filtration surface in the reservoir surrounding the channels.
Работоспособность предлагаемого способа и устройства для его осуществления подтверждена результатами стендовых испытаний на установке, имитирующей скважинные условия. Установка (см, напр. [4]) представляет собой удлиненный сосуд-скважину высокого давления внутренним диаметром 122 мм, заполненный до определенного уровня водой и герметизированный крышкой. Регулированием высоты воздушного пространства над уровнем воды обеспечивается достижение величины рабочего давления в сосуде, не превышающего допустимое. В корпусе сосуда расположен датчик для регистрации изменения давления в сосуде во времени. Для стендовых испытаний использовано устройство, соответствующее по конструкции чертежу фиг. 1, с укороченным корпусом перфоратора. В нутрии перфоратора помещены два кумулятивных заряда, выполненных из флегматизированного энергонасыщеннного материала массой 16 г, отрезка детонирующего шнура и электродетонатора ЭДС-1 с сопротивлением 1 Ом. Провод электродетонатора подсоединен к электрическому контакту заглушки-проводника соединительного узла, присоединенному к верхней части корпуса перфоратора. В соединительном узле размещена пробка с заглушенным с помощью изолятора и заглушки-проводника отверстием. К верхней части соединительного узла присоединен термогазокислотный модуль с зарядом твердого топлива, включающим узел инициирования, содержащий шашку воспламенительного состава следующей рецептуры, % мас.: нитрат аммония марки Б 72, калий двухромовокислый 10, эпоксидный компаунд 18. В состав узла инициирования также включен элемент дополнительного сопротивления 3 Ом в виде спирали, изготовленной из отрезка нихромовой проволоки. Провод узла воспламенения заряда твердого топлива в нижней части присоединен к верхнему контакту заглушки-проводника.The operability of the proposed method and device for its implementation is confirmed by the results of bench tests at the installation simulating well conditions. The installation (see, for example [4]) is an elongated pressure vessel-well with an internal diameter of 122 mm, filled to a certain level with water and sealed with a lid. By controlling the height of the airspace above the water level, the working pressure in the vessel is achieved that does not exceed the permissible value. A sensor is located in the vessel body for detecting a change in pressure in the vessel over time. For bench tests, a device was used, corresponding in design to the drawing of FIG. 1, with a shortened punch body. Two cumulative charges made of phlegmatized energy-saturated material weighing 16 g, a segment of a detonating cord and an electric detonator EDS-1 with a resistance of 1 Ohm are placed in the nutria of the punch. The wire of the electric detonator is connected to the electrical contact of the plug-conductor of the connecting node connected to the upper part of the perforator body. A plug with a hole plugged with an insulator and a plug-conductor is placed in the connecting node. A thermogas-acid module with a solid fuel charge is attached to the upper part of the connecting unit, including an initiation unit containing an igniter of the following composition, wt%: ammonium nitrate grade B 72,
В качестве твердого топлива заряда термогазокислотного модуля использована смесевая композиция, включающая, % мас.: аммиачная селитра марки Б - 41, смола поливинилхлоридная хлорированная марки ПСХ-ЛС - 44, фторопласт - 4-15. Заряд твердого топлива приводится в действие от электрической спирали. Собранное устройство устанавливается в стендовую установку. С пульта управления подается электрический импульс с помощью взрывного высокочастотного прибора ПВВ-1 в электрическую цепь устройства. По звуковому сигналу и показаниям датчика давления определяется момент срабатывания заряда и кумулятивных зарядов. Делается выдержка в течении 5 секунд и после этого электрическая цепь устройства подключается к сети напряжением 220 В.As a solid fuel of the charge of the thermogas-acid module, a mixed composition was used, including, wt%: ammonium nitrate, grade B - 41, chlorinated polyvinyl chloride resin, grade PSX-LS - 44, fluoroplast - 4-15. The charge of solid fuel is driven by an electric spiral. The assembled device is installed in a bench installation. An electrical impulse is supplied from the control panel using an explosive high-frequency device PVV-1 to the electrical circuit of the device. The sound signal and the pressure sensor readings determine the moment of operation of the charge and cumulative charges. An exposure is made for 5 seconds and after that the electrical circuit of the device is connected to a 220 V network.
Результаты стендовых испытаний в виде зависимости изменения давления во времени в сосуде-скважине представлены на фиг. 2. Первоначально зафиксирован единичный импульс давления высокой амплитуды (стадия I) от взрыва кумулятивных зарядов. Далее наблюдается стадия равновесного постоянного давления, которое соответствует выдержке, дальнейшему запуску заряда твердого топлива и его работе до момента, когда давление газообразных продуктов сгорания заряда твердого топлива начинает превышать давление в корпусе перфоратора, благодаря этому раскрывается отверстие пробки соединительного узла (стадия II). С этого момента продукты сгорания заряда твердого топлива проникают через отверстие пробки соединительного узла в корпус перфоратора и начинают истекать из отверстий, пробитых кумулятивными зарядами в корпусе перфоратора в сосуд-скважину. При этом истекающие газы создают многократные импульсы давления с несколько возрастающими амплитудами вплоть до окончания процесса сгорания заряда твердого топлива (стадия III). После сгорания заряда твердого топлива происходит спад импульсов давления и установление постоянного равновесного давления в сосуде-скважине (стадия IV).The results of bench tests in the form of the dependence of the pressure change over time in the vessel-well are presented in FIG. 2. Initially, a single high-pressure pressure impulse (stage I) from the explosion of cumulative charges was recorded. Next, a stage of equilibrium constant pressure is observed, which corresponds to holding, further starting the charge of solid fuel and its operation until the pressure of the gaseous products of combustion of the charge of solid fuel begins to exceed the pressure in the perforator body, thereby opening the plug hole of the connecting unit (stage II). From this moment, the combustion products of the solid fuel charge penetrate through the hole of the plug of the connecting unit into the perforator body and begin to flow out of the holes punched by cumulative charges in the perforator body into the borehole. In this case, the outflowing gases create multiple pressure pulses with slightly increasing amplitudes up to the end of the combustion process of the charge of solid fuel (stage III). After combustion of the solid fuel charge, the pressure pulses drop and a constant equilibrium pressure is established in the borehole (stage IV).
Газообразные продукты сгорания заряда твердого топлива выделились в жидкость, заполняющую сосуд-скважину. Как показал ее анализ, содержание соляной кислоты составило 32% от массы заряда твердого топлива, а содержание плавиковой кислоты 12% от массы заряда твердого топлива.Gaseous products of combustion of a charge of solid fuel were released into the liquid filling the vessel-well. As her analysis showed, the content of hydrochloric acid was 32% of the mass of the charge of solid fuel, and the content of hydrofluoric acid was 12% of the mass of the charge of solid fuel.
Таким образом, как показали испытания, при использовании в заряде твердого топлива термогазокислотного модуля узла инициирования, включающего шашку воспламенительного состава с размещенной внутри нее электрической спиралью и дополнительный элемент электрического сопротивления с величиной в два-три раза превышающей сопротивление средства инициирования, позволяет осуществить раздельный последовательный запуск перфоратора и термогазокислотного модуля от различных источников тока. При этом использование заглушки-проводника с изолятором, позволяет упростить сборку соединительного узла и обеспечить надежную герметизацию отверстия пробки соединительного узла и надежное инициирование кумулятивных зарядов перфоратора. Верхнее расположение термогазокислотного модуля относительно перфоратора позволяет исключить прохождение центрального провода через камеру перфоратора с кумулятивными зарядами и, следовательно, исключить нарушение его целостности при взрыве зарядов. Это позволяет осуществить запуск заряда твердого топлива термогазокислотного модуля через любой промежуток времени после срабатывания зарядов и, следовательно, обеспечить безопасную реализацию предложенного способа с использованием как корпусов скважинных перфораторов многократного применения, имеющих предварительно заглушенные отверстия, так и корпусов однократного применения, в котором нет предварительно заглушенных отверстий. Также проведенные испытания показали, что при выдержке между последовательным инициированием кумулятивных зарядов и заряда твердого топлива равном 5 секунд, рост давления в сосуде-скважине от газообразных продуктов горения заряда твердого топлива наблюдается только через 7-8 секунд после подключения к сети 220 В. Этим подтверждается инерционность процесса роста давления в корпусе термогазокислотного модуля до уровня забойного и отсутствие практической целесообразности в синхронном запуске перфоратора и термогазокислотного модуля. Газообразные продукты горения заряда твердого топлива, состоящего из предложенной в изобретении композиции, генерирующей смесь соляной и плавиковой кислоты относительно быстро заполняют корпус перфоратора и через сформированные кумулятивными зарядами отверстия вытекают в скважину, производя их воздействие в виде импульсов давления. Содержащаяся в газообразных продуктах сгорания твердого топлива смесь соляной и плавиковой кислоты позволят осуществить химическую обработку пласта сложенного как из терригенных пород, так и из карбонатных пород с силикатными загрязнениями в виде глинистых и цементных материалов, поглощенных пластом в процессе бурения и цементирования скважины. Полученный технический результат подтверждает возможность реализации сущности предлагаемого изобретения.Thus, tests have shown that when a thermogas-acid module of the initiation unit is used in a solid fuel charge, which includes an igniter with an electric coil placed inside it and an additional element of electrical resistance with a value of two to three times the resistance of the initiating means, it allows a separate sequential start perforator and thermogas-acid module from various current sources. At the same time, the use of a conductor plug with an insulator makes it possible to simplify the assembly of the connecting unit and to ensure reliable sealing of the plug hole of the connecting node and reliable initiation of the cumulative charges of the perforator. The upper location of the thermogas-acid module relative to the perforator eliminates the passage of the central wire through the chamber of the perforator with cumulative charges and, therefore, eliminates the violation of its integrity during the explosion of charges. This allows you to start the charge of solid fuel of the thermogas-acid module through any period of time after the triggering of the charges and, therefore, to ensure the safe implementation of the proposed method using both the shells of multiple hole perforators with pre-muffled holes and single-use cases in which there are no pre-muffled holes. The tests also showed that when the exposure between successive initiation of cumulative charges and a charge of solid fuel is 5 seconds, an increase in pressure in the vessel-well from gaseous products of combustion of a charge of solid fuel is observed only 7-8 seconds after connecting to a 220 V network. This confirms the inertia of the process of pressure growth in the case of the thermogas-acid module to the bottomhole level and the absence of practical expediency in the simultaneous start of the punch and the thermogas-acid module. Gaseous products of combustion of a solid fuel charge, consisting of the composition proposed in the invention, generating a mixture of hydrochloric and hydrofluoric acid relatively quickly fill the perforator body and, through the holes formed by the cumulative charges, flow out into the well, effecting them in the form of pressure pulses. The mixture of hydrochloric and hydrofluoric acid contained in the gaseous products of solid fuel combustion will allow the chemical treatment of the formation composed of both terrigenous rocks and carbonate rocks with silicate contaminants in the form of clay and cement materials absorbed by the formation during drilling and cementing of the well. The technical result obtained confirms the possibility of implementing the essence of the invention.
Использованные источники информацииInformation Sources Used
1. Патент РФ №2179235, 10.02.2002.1. RF patent No. 2179235, 02/10/2002.
2. Патент РФ №2469180, 10.12.2012.2. RF patent No. 2469180, 12/10/2012.
3. Патент РФ №2469189, 10.12.2012.3. RF patent No. 2469189, 12/10/2012.
4. Патент РФ №2114984, 10.07.1998.4. RF patent №2114984, 07/10/1998.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016125595A RU2633883C1 (en) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | Perforation and bottomhole treatment method and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016125595A RU2633883C1 (en) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | Perforation and bottomhole treatment method and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2633883C1 true RU2633883C1 (en) | 2017-10-19 |
Family
ID=60129590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016125595A RU2633883C1 (en) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | Perforation and bottomhole treatment method and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2633883C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109723419A (en) * | 2017-10-28 | 2019-05-07 | 刘向京 | Stratum reconstruction device of multi-functional rocket power |
| CN112302582A (en) * | 2019-07-24 | 2021-02-02 | 陕西陕哈雷泰克新材料科技有限公司 | Interval type high-efficiency perforating device |
| RU2781721C1 (en) * | 2022-04-28 | 2022-10-17 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method for treatment of the bottomhole formation zone (options) |
| US11661813B2 (en) | 2020-05-19 | 2023-05-30 | Schlumberger Technology Corporation | Isolation plugs for enhanced geothermal systems |
| US12091931B2 (en) | 2021-02-01 | 2024-09-17 | Schlumberger Technology Corporation | Slip system for use in downhole applications |
| US12546181B2 (en) | 2018-12-18 | 2026-02-10 | Schlumberger Technology Corporation | Smart plug integrated sensor system |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2179235C1 (en) * | 2001-03-05 | 2002-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "ВНИИЭФ-Спецгеосервис" | Device for combined well perforation and formation fracturing |
| RU2182656C2 (en) * | 2000-05-23 | 2002-05-20 | Волго-уральский центр научно-технических услуг "НЕЙТРОН" | Gear for thermal-gas-acidic treatment of productive pools |
| RU2245440C2 (en) * | 2003-01-24 | 2005-01-27 | Балдин Анатолий Валентинович | Method for perforation and treatment of well-adjacent bed zone and device for realization of said method (variants) |
| RU2469180C2 (en) * | 2010-11-10 | 2012-12-10 | Ильгиз Фатыхович Садыков | Perforation and treatment method of bottom-hole zone, and device for its implementation |
| US20130043074A1 (en) * | 2011-07-22 | 2013-02-21 | Tassaroli S.A. | Electromechanical assembly for connecting a series of guns used in the perforation of wells |
-
2016
- 2016-06-27 RU RU2016125595A patent/RU2633883C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2182656C2 (en) * | 2000-05-23 | 2002-05-20 | Волго-уральский центр научно-технических услуг "НЕЙТРОН" | Gear for thermal-gas-acidic treatment of productive pools |
| RU2179235C1 (en) * | 2001-03-05 | 2002-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "ВНИИЭФ-Спецгеосервис" | Device for combined well perforation and formation fracturing |
| RU2245440C2 (en) * | 2003-01-24 | 2005-01-27 | Балдин Анатолий Валентинович | Method for perforation and treatment of well-adjacent bed zone and device for realization of said method (variants) |
| RU2469180C2 (en) * | 2010-11-10 | 2012-12-10 | Ильгиз Фатыхович Садыков | Perforation and treatment method of bottom-hole zone, and device for its implementation |
| US20130043074A1 (en) * | 2011-07-22 | 2013-02-21 | Tassaroli S.A. | Electromechanical assembly for connecting a series of guns used in the perforation of wells |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109723419A (en) * | 2017-10-28 | 2019-05-07 | 刘向京 | Stratum reconstruction device of multi-functional rocket power |
| US12546181B2 (en) | 2018-12-18 | 2026-02-10 | Schlumberger Technology Corporation | Smart plug integrated sensor system |
| CN112302582A (en) * | 2019-07-24 | 2021-02-02 | 陕西陕哈雷泰克新材料科技有限公司 | Interval type high-efficiency perforating device |
| CN112302582B (en) * | 2019-07-24 | 2024-02-06 | 陕西陕哈应用科技有限公司 | Spacing type high-efficiency perforating device |
| US11661813B2 (en) | 2020-05-19 | 2023-05-30 | Schlumberger Technology Corporation | Isolation plugs for enhanced geothermal systems |
| US12091931B2 (en) | 2021-02-01 | 2024-09-17 | Schlumberger Technology Corporation | Slip system for use in downhole applications |
| RU2781721C1 (en) * | 2022-04-28 | 2022-10-17 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method for treatment of the bottomhole formation zone (options) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10816311B2 (en) | Electronic time delay fuse | |
| RU2633883C1 (en) | Perforation and bottomhole treatment method and device for its implementation | |
| EP2401474B1 (en) | Novel device and methods for firing perforating guns | |
| US7393423B2 (en) | Use of aluminum in perforating and stimulating a subterranean formation and other engineering applications | |
| US8522863B2 (en) | Propellant fracturing system for wells | |
| US4329925A (en) | Fracturing apparatus | |
| US5046567A (en) | Adiabatically induced ignition of combustible materials | |
| US7044225B2 (en) | Shaped charge | |
| US5431104A (en) | Exploding foil initiator using a thermally stable secondary explosive | |
| RU2469180C2 (en) | Perforation and treatment method of bottom-hole zone, and device for its implementation | |
| EA000780B1 (en) | DEVICE AND METHOD OF PUNCHING AND STIMULATION OF UNDERGROUND FORMATIONS | |
| US10597987B2 (en) | System and method for perforating a formation | |
| NO318913B1 (en) | Device for initiating borehole perforator | |
| CN109813184B (en) | Rock breaking gas generator and gas generating agent rock breaking method | |
| US4314614A (en) | Method and apparatus for disarming and arming explosive oil well perforators | |
| US20020162662A1 (en) | System for lifting water from gas wells using a propellant | |
| JPH03119290A (en) | Time-delay boring apparatus | |
| WO2008100347A2 (en) | Self-stemming cartridge | |
| RU2179235C1 (en) | Device for combined well perforation and formation fracturing | |
| US2446640A (en) | Well perforator | |
| RU111189U1 (en) | POWDER PRESSURE GENERATOR | |
| RU2092682C1 (en) | Method of treating reservoir with liquid combustible-oxidizing compound | |
| RU2312981C2 (en) | Method for reservoir penetration and treatment | |
| US2478415A (en) | Blasting initiator | |
| RU2460873C1 (en) | Powder generator of pressure and method for its implementation |