устройство для вскрытия и обработки призабойной зоны скважин

Формула изобретения

Устройство для вскрытия и обработки призабойной зоны скважин, включающее корпусной кумулятивный перфоратор с загерметизированными боковыми отверстиями, головкой, наконечником и воздушной камерой с атмосферным давлением, отличающееся тем, что воздушная камера размещена между головкой и корпусом и гидравлически сообщена с последним, при этом боковые отверстия корпуса выполнены с возможностью их раскрытия от взрыва одного кумулятивного заряда.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и касается устройств для комплексной перфорации и обработки призабойной зоны скважин.

Известно устройство для вскрытия и обработки призабойной зоны скважины, включающее корпусной кумулятивный перфоратор и камеру сгорания с пороховым зарядом, воспламенитель и переходник с коническим соплом и боковыми окнами [1]

Вначале срабатывает корпусной кумулятивный перфоратор, с помощью которого простреливаются каналы в стенках скважины, а затем образующиеся с помощью порохового генератора газы создают в скважине высокое давление, обеспечивающее задавливание в пласт определенной порции газожидкостной смеси через каналы перфорации с целью их расширения и образования дополнительных трещин в призабойной зоне пласта. Благодаря совмещению в одном устройстве кумулятивного перфоратора и порохового генератора давления увеличивается число каналов и трещин, что повышает эффективность всей операции обработки призабойной зоны.

К недостаткам скважинного аппарата следует отнести то, что он не устраняет в каналах и трещинах призабойной зоны загрязнений твердыми остатками, т. к. последние при работе порохового генератора усиливают блокирование пор пласта из-за создания высокого давления и задавливания жидкости из скважины в пласт. Кроме того, совмещение действия взрывного устройства кумулятивного перфоратора с работой порохового генератора давления представляет существенную опасность при эксплуатации, т.к. после срабатывания кумулятивных зарядов перфоратора происходит удар и подскок всего скважинного аппарата, способствующие преждевременному разрушению порохового заряда в аппарате.

Наиболее близким аналогом изобретения является устройство для вскрытия и обработки призабойной зоны скважин, включающее корпусной кумулятивный перфоратор с загерметизированными боковыми отверстиями, головкой, наконечником и воздушной камерой с атмосферным давлением [2]

Недостатком этого устройства является низкая надежность его работы из-за возможности прихвата в скважине и недостаточная эффективность имплозионного эффекта.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

Это достигается тем, что в устройстве для вскрытия и обработки призабойной зоны скважин, включающем корпусной кумулятивный перфоратор с загерметизированными боковыми отверстиями, головкой, наконечником и воздушной камерой с атмосферным давлением, последняя размещена между головкой и корпусом и гидравлически сообщена с последним, при этом боковые отверстия корпуса выполнены с возможностью их раскрытия от взрыва одного кумулятивного заряда.

Устройство поясняется чертежом и включает корпусной кумулятивный перфоратор, который состоит из кабельного наконечника 1 и головки 2 перфоратора. К головке присоединена воздушная камера 3. В качестве ее может быть использована стандартная насосно-компрессорная или бурильная труба. К воздушной камере подсоединен корпус 4 перфоратора, он снаряжен кумулятивными зарядами 5, которые с помощью детонирующего шнура 6 образуют общую взрывную цепь. Кумулятивные заряды располагаются напротив соответствующих сквозных отверстий 7, предварительно загерметизированных опорным диском с уплотнителем 8. Устройство срабатывает от электрического импульса, подаваемого с устья скважины через кабель-трос и кабельный наконечник к взрывному патрону 9, расположенному в области наконечника 10.

Устройство работает следующим образом. Снаряженное в герметичном использовании с внутренней воздушной средой под атмосферным давлением, устройство спускается на кабеле-тросе в забой скважины таким образом, что корпусной кумулятивный перфоратор устройства устанавливается напротив интервала обрабатываемого пласта. Затем с устья скважины подают электрический импульс к взрывному патрону, приводящему к срабатыванию кумулятивных зарядов перфоратора и образованию каналов в продуктивном пласте. Срабатывание одного кумулятивного заряда перфоратора приводит к раскрытию предварительно загерметизированных сквозных отверстий в корпусе перфоратора. В результате этого жидкость, которой заполнена скважина, мгновенно устремляется через раскрытые отверстия вовнутрь дополнительного корпуса воздушную камеру с атмосферным давлением. За счет этого в забое создается резкое снижение давления, т.е. депрессия (имплозия), приводящая к тому, что пластовая жидкость вместе с загрязнениями, имеющимися и дополнительно возникшими при взрыве кумулятивных зарядов перфоратора в порах пласта и каналах, с большой скоростью устремляется в воздушную камеру. Интенсивное движение жидкости из пласта в воздушную камеру устройства способствует очистке призабойной зоны пласта от загрязнений, а в отдельных случаях и к образованию там трещин. После подъема устройства на поверхность скважину промывают, а также вызывают приток в добывающих или определяют приемистость в нагнетательных скважинах.

В случае, если в подлежащей предлагаемым устройством обработке призабойной зоне пласта имеются в необходимом количестве уже ранее выполненные,но загрязненные перфорационные отверстия-каналы, то перфоратор устройства может быть снаряжен не полным комплектом кумулятивных зарядов, а меньшим количеством, вплоть до одного, кумулятивного заряда. Остальные свободные от кумулятивных зарядов отверстия-окна в корпусе перфоратора перед использованием устройства в скважине так же, как и с зарядами, предварительно герметизируют опорным диском с уплотнителем. При этом случае устройство работает аналогично устройству с полным комплектом кумулятивных зарядов в корпусе перфоратора, т. к. все предварительно загерметизированные отверстия-окна в корпусе раскрываются от взрыва одного кумулятивного заряда.