способ обработки призабойной зоны пласта

Классы МПК:E21B43/263 с применением взрывчатых веществ
Автор(ы):, , , , , ,
Патентообладатель(и):Дыбленко Валерий Петрович
Приоритеты:
подача заявки:
2002-05-21
публикация патента:

Способ обработки призабойной зоны относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использован для повышения продуктивности нефтяных скважин в осложненных геолого-физических условиях, водозаборных скважин, а также для их реанимации. Изобретение позволяет повысить эффективность способа путем увеличения глубины и интенсивности теплового, химического и виброволнового воздействий на пласт и расширить его функциональные возможности. Сущность изобретения: способ включает термогазохимическое, барическое, волновое воздействия на пласт путем сжигания на забое термогазохимического источника и использование дополнительного источника термохимического воздействия. Этот источник состоит из реагирующих между собой и/или со скважинной, и/или пластовой жидкостями компонентов, которые соединяют в момент сжигания термогазохимического источника или после этого и внедряют под действием давления образующихся газов, например пороховых, в пласт. Одновременно воздействуют упругими колебаниями преимущественно низких частот. 24 з.п. ф-лы.

Формула изобретения

1. Способ обработки призабойной зоны пласта, включающий термогазохимическое, барическое, волновое воздействия на продуктивный пласт путем сжигания на забое термогазохимического источника, отличающийся тем, что используют дополнительный источник термохимического воздействия, состоящий из реагирующих между собой и/или со скважинной и/или пластовой жидкостями компонентов, которые соединяют в момент сжигания термогазохимического источника или после этого и внедряют под действием давления образующихся газов, например пороховых, в пласт при одновременном воздействии упругими колебаниями преимущественно низких частот.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительно осуществляют создание дополнительных каналов фильтрации на продуктивном интервале скважины, например, проведением дополнительной щелевой, гидропескоструйной, сверлящей перфорации стенок скважины и пласта, а также гидроразрывом пласта.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после проведения дополнительной перфорации стенок скважины и пласта путем сжигания на забое пороховых генераторов давления, например, типа ПГД-БК, создают там импульсы повышенного давления и инициируют начальный процесс трещинообразования в пласте.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что предварительно прокачкой жидкости или газожидкостной смеси через спускаемый на трубах гидродинамический генератор колебаний давления, в режиме циркуляции через затрубное пространство, а также в циклах задавка жидкости в пласт - излив, осуществляют закачку кислот, растворителей, растворов поверхностно-активных веществ - ПАВ и очистку перфорационных каналов, а также поровых каналов и трещин призабойной зоны пласта - ПЗП от твердых кольматирующих частиц и высоковязких жидких кольматантов.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что предварительно, с использованием спускаемого на трубах гидродинамического генератора колебаний давления, проводят газоводоизоляцию интервалов пласта, например, осадкообразующими, гелеобразующими реагентами.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что трубное пространство скважины выше термогазохимического источника пакеруют, при этом преимущественно пакерование осуществляют заполнением трубного пространства скважины высоковязкими жидкими составами, обладающими неньютоновскими свойствами, например псевдопластичными.

7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что при сжигании термогазохимического источника трубное пространство скважины на устье герметизируют с установкой регулятора давления.

8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что регулируют скорость горения термогазохимического источника для повышения давления пороховых газов на перфорированном интервале скважины и инициируют процесс разрыва пласта в поле упругих колебаний.

9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что одновременно проводят химическую обработку пласта, например, с применением кислот.

10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что компоненты дополнительного термохимического источника подают на забой одновременно или раздельно до сжигания термогазохимического источника.

11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что в качестве компонентов дополнительного термохимического источника используют растворы кислот, щелочей, воду, водонефтекислотные эмульсии, а также слитки, мелкодисперсные порошки или суспензии металлов или их сплавов, например магния, натрия, алюминия или других веществ, вступающих в экзотермическую реакцию.

12. Способ по любому из пп.1, 11, отличающийся тем, что хотя бы в один из компонентов дополнительного термохимического источника добавляют замедлитель их взаимной реакции.

13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что горение термогазохимического источника осуществляют при предварительном заполнении скважины на продуктивном интервале раствором кислоты, например, соляной, а слиток, мелкодисперсный порошок или суспензию металла доставляют на забой в герметичном контейнере, изготовленном из легкоразрушаемого металла, например алюминия или его сплавов.

14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что в качестве дополнительного термохимического источника используют легкоплавкое вещество, вступающее в интенсивную экзотермическую реакцию с водной средой.

15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что в составе хотя бы одного из компонентов дополнительного термохимического источника используют вещества, способные растворять внутрипоровые кольматанты и/или породу пласта, или вещества, продукты реакции которых способны выполнять аналогичное воздействие.

16. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что в качестве термогазохимического источника используют заряд из твердотопливного материала, горение которого происходит без доступа воздуха, а компонентный состав образующихся пороховых газов обеспечивает снижение вязкости нефти, растворение углеводородных и других кольматантов в пласте.

17. Способ по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что в качестве термогазохимического источника используют сборку из элементов твердотопливных зарядов с одинаковой или различной скоростью горения, создающую при последовательном воспламенении каждого из элементов последовательность импульсов давления газов в скважине.

18. Способ по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что низкочастотные упругие колебания создают в процессе сжигания термогазохимического источника газодинамическим генератором, спускаемым на забой скважины вместе с вышеупомянутым источником.

19. Способ по любому из п.1 или 18, отличающийся тем, что упругие колебания создают газодинамическим генератором, снабженным трубой-резонатором, среда которого до сжигания термогазохимического источника находится под пониженным давлением, например атмосферным, и изолируют от давления скважинной жидкости клапаном, который разрушают по команде с наземного пульта управления, при поджигании включенного в него порохового наполнителя.

20. Способ по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что дополнительный источник термохимического воздействия подают на забой в герметичных контейнерах, изготовленных в виде пустотелого цилиндра и размещенных внутри трубных полостей газодинамического генератора.

21. Способ по любому из пп.1-20, отличающийся тем, что низкочастотные упругие колебания генерируют в процессе сжигания термогазохимического источника сужением потока газа до критических сечений, созданием сверхзвуковой скорости истечения газа и скачков уплотнения, при этом поток газа закручивают и инициируют процесс низкочастотной неустойчивости и вибрационного горения термогазохимического источника.

22. Способ по любому из пп.1-21, отличающийся тем, что воздействие упругими колебаниями на пласт осуществляют в низкочастотном диапазоне 1-800 Гц.

23. Способ по любому из пп.1-22, отличающийся тем, что воздействие упругими колебаниями на пласт осуществляют со ступенчатым понижением частоты.

24. Способ по любому из пп.1-23, отличающийся тем, что воздействие упругими колебаниями осуществляют одновременно, по крайней мере, с двумя частотами - низкой и высокой, например, одновременно с частотой 80 Гц и с частотой не менее 1500 Гц.

25. Способ по любому из пп.1-24, отличающийся тем, что воздействие упругими колебаниями осуществляют на доминантной частоте распространения упругих волн в породе пласта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может с успехом использоваться для повышения продуктивности скважин в осложненных геолого-физических условиях, при низкой проницаемости коллекторов, повышенной вязкости нефти, при загрязнении призабойной зоны парафиновыми, асфальтосмолистыми, шламовыми, солевыми и другими отложениями, продуктами химических реакций. Может использоваться также для реанимации и повышения продуктивности водозаборных скважин.

Известны способы термогазохимического и барического воздействий на призабойную зону пласта (ПЗП), включающие горение твердых порохов и жидкостей без герметичных камер на забое скважины (патент РФ № 1480412, кл. Е 21 В 42/24, 1995; патент США № 45135582, МКИ Е 21 В 43/26, 1994). Применение данных способов позволяет оказывать механическое, тепловое и физико-химическое воздействие продуктами горения на прискважинную зону продуктивных пластов, однако в осложненных геолого-физических условиях пластов они недостаточно эффективны. Недостатками известных способов являются малая глубина воздействия на ПЗП, обусловленная затруднениями проникновения температурного поля и продуктов горения в пласт во время горения пороховых зарядов. Из-за малого времени горения пиротехнических пороховых зарядов и малой проницаемости околоскважинной пористой среды (по сравнению с проводимостью каналов трубного и затрубного пространств скважины) основная доля энергии воздействия в известном способе реализуется лишь на трубном объеме скважины (в том числе и создаваемое температурное поле). От парафиновых, асфальтосмолистых отложений очищаются лишь внутренняя поверхность колонны скважины и область перфорационных отверстий.

Известен также способ обработки призабойной зоны скважины, включающий сжигание на забое порохового заряда с подачей туда до сжигания раствора кислоты, с последующим продавливанием в ПЗП нагретого в результате сжигания заряда указанного раствора (патент РФ № 2091570, МПК Е 21 В 43/27, бюл. № 27, 1997). Применение данного способа для повышения фильтрационных свойств ПЗП в осложненных условиях недостаточно эффективно, так как операции термогазохимического воздействия и задавки кислоты в пласт по времени существенно разделены, поэтому эффект от их совместного действия незначительно превышает эффект от сочетания, например, одного из упомянутых выше способов с последующей традиционной солянокислотной обработкой.

Известен способ обработки продуктивного пласта, включающий термогазохимическое, барическое, волновое воздействия на продуктивный пласт путем сжигания на интервале пласта твердотопливного смесевого заряда и одновременно с горением проведение солянокислотной обработки пласта (патент РФ № 2176728, МПК Е 21 В 43/25, 43/27, 2000 г. - прототип).

Эффективность данного способа для повышения добычи нефти в осложненных условиях разработки пластов недостаточно высока. Волновое воздействие и солянокислотная обработка, осуществляемые по данному способу, не оказывают заметного влияния на изменение фильтрационных характеристик ПЗП из-за малых амплитуд и высоких (порядка нескольких килогерц) частот колебаний давления, реализуемого в известном способе режима горения, что обуславливает малую глубину воздействия упругими колебаниями на ПЗП (менее 1 м) из-за небольшой глубины проникновения паров соляной кислоты в ПЗП и их низкой концентрации, что недостаточно для существенного изменения размеров поровых каналов породы. Реализация низкочастотного импульсного режима горения в известном способе существенно ограничена внешним давлением и глубиной скважин, а повышение концентрации паров соляной кислоты - компонентными соотношениями обеспечения активного процесса горения смесей. Реализация способа не обеспечивает создания дополнительных каналов фильтрации в ПЗП после окончания процессов горения и последующего падения давления на забое скважины. Функциональные возможности способа, например, возможности изменения в широком диапазоне параметров термогазохимического воздействия (скорости горения заряда, теплотворной способности, объема газовыделения и др.) ограничены конкретным заявленным хлоросодержащим твердотопливным составом.

Задачей изобретения является повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта путем увеличения глубины и интенсивности теплового, химического и виброволнового воздействия на пласт, расширение функциональных возможностей способа.

Для решения поставленной задачи в известном способе обработки призабойной зоны скважины, включающем термогазохимическое, барическое, волновое воздействия на продуктивный пласт путем сжигания на забое термогазохимического источника, согласно изобретению используют дополнительный источник термохимического воздействия, состоящий из реагирующих между собой и/или со скважинной, и/или пластовой жидкостями компонентов, которые соединяют в момент сжигания термогазохимического источника или после этого и внедряют под действием давления образующихся газов, например пороховых, в пласт при одновременном воздействии упругими колебаниями преимущественно низких частот.

Вышеуказанные отличительные от прототипа признаки предложенного способа проявляются в возникновении нового режима воздействия на пласт, который характеризуется не только добавочным интенсивным тепловыделением непосредственно в среде пласта за счет химического реагирования компонентов внедряемого туда жидкого дополнительного термохимического источника, но и интенсифицированием под действием глубоко распространяющихся в пласт низкочастотных упругих колебаний как процессов внедрения газов, жидкостей и суспензий в пористую среду и процессов теплопереноса, так и процессов химического реагирования, в условиях повышенных температур, компонентов дополнительного источника с поверхностью трещин и поровых каналов пласта; результируются в возникновении новых эффектов очистки и создании дополнительных несмыкающихся каналов фильтрации в пласте, в достижении максимальной глубины воздействия на ПЗП, выражают новое, синергетическое тепло-газовое, тепловое, химическое и виброволновое воздействие на пласт.

В целях оптимизации способа и увеличения охвата воздействием целесообразно предварительно осуществлять создание дополнительных каналов фильтрации на продуктивном интервале скважины, например, проведением дополнительной щелевой, гидропескоструйной, сверлящей перфорации стенок скважины и пласта, а также, после этого, путем сжигания на забое пороховых генераторов давления, например типа ПГД-БК, создавать там импульсы повышенного давления и инициировать начальный процесс трещинообразования в пласте. Кроме того, можно интенсифицировать охват воздействием предварительным проведением гидроразрыва пласта. В этом случае возможно осуществление реагирования компонентов закрепляющего трещины состава, например, проппанта, при последующем термогазохимическом воздействии, что обеспечивает упрочнение состава и предотвращает его вынос из трещин.

В случаях сильного заполнения поровых каналов и трещин ПЗП естественными кольматантами или внесенными в процессах бурения и эксплуатации полезно предварительно прокачкой жидкости или газожидкостной смеси через спускаемый на трубах гидродинамический генератор колебаний давления в режиме циркуляции через затрубное пространство, а также в циклах задавка жидкости в пласт - излив осуществлять закачку кислот, растворителей, растворов ПАВ и очистку перфорационных каналов, а также поровых каналов и трещин ПЗП от твердых кольматирующих частиц и высоковязких жидких кольматантов.

В определенных геолого-физических условиях для обеспечения избирательности воздействия целесообразно предварительно, с использованием спускаемого на трубах гидродинамического генератора колебаний давления, проводить газо-водоизоляцию выделенных интервалов пласта, например, осадкообразующими, гелеобразующими и другими реагентами.

Трубное пространство выше термогазохимического источника можно пакеровать. Это оптимально осуществлять заполнением трубного пространства составами, обладающими неньютоновскими свойствами, например псевдопластичными. В определенных условиях для достижения оптимального барического воздействия на пласт целесообразно до сжигания термогазохимического источника трубное пространство скважины на устье герметизировать с установкой регулятора давления. Для повышения эффективности обработки целесообразно в осложненных условиях пониженной проницаемости пластов регулированием скорости горения термогазохимического источника повышать давление пороховых газов на перфорированном интервале скважины и инициировать процесс разрыва пласта в поле упругих колебаний. В целях избирательного воздействия на породы коллектора и внутрипоровые кольматанты целесообразно одновременно проводить химическую обработку пласта, например с применением кислот.

Компоненты дополнительного термохимического источника можно подавать на забой одновременно или раздельно до сжигания термогазохимического источника

В качестве компонентов дополнительного термохимического источника возможно использование кислот, щелочей, воды, водонефтекислотных эмульсий, а также слитков, мелкодисперсных порошков или суспензий металлов или их сплавов, например, магния, натрия, алюминия или других веществ, вступающих в экзотермическую реакцию.

В целях увеличения глубины термохимического воздействия в компоненты дополнительного термохимического источника возможно добавление замедлителя их взаимной реакции.

Горение термогазохимического источника можно осуществлять при предварительном заполнении скважины на продуктивном интервале раствором кислоты, например, соляной, а слиток, мелкодисперсный порошок или суспензию металла доставлять на забой в герметичном контейнере, изготовленном из легкоразрушаемого металла, например алюминия или его сплавов.

Также во многих случаях целесообразно в качестве дополнительного термохимического источника использовать легкоплавкое вещество, вступающее в интенсивную экзотермическую реакцию с водной средой.

В составе хотя бы одного из компонентов дополнительного термохимического источника рационально использовать вещества, способные растворять внутрипоровые кольматанты и/или породу пласта или вещества, продукты реакции которых способны выполнять аналогичное воздействие.

В качестве термогазохимического источника оптимально использовать заряд из твердотопливного материала, горение которого происходит без доступа воздуха, а компонентный состав образующихся пороховых газов обеспечивает снижение вязкости нефти, растворение углеводородных и других кольматантов в пласте.

Для повышения эффективности воздействия упругими колебаниями возможно в качестве термогазохимического источника использовать сборку из элементов твердотопливных зарядов с одинаковой или различной скоростью горения, создающую при последовательном воспламенении каждого из элементов последовательность импульсов давления газов в скважине. При этом достигается полнообъемное внедрение компонентов дополнительного термохимического источника в пласт и появляются дополнительные возможности управления частотой и длительностью вышеупомянутых импульсов.

Интенсивные низкочастотные упругие колебания возможно производить в процессе сжигания термогазохимического источника газодинамическим генератором, спускаемым на забой скважины вместе с вышеупомянутым источником.

При этом дополнительный источник термохимического воздействия рационально подавать в герметичных контейнерах, изготовленных в виде пустотелого цилиндра и размещенных внутри трубных полостей газодинамического генератора.

Для расширения амплитудно-частотного диапазона генерации и оптимального использования мощности термогазохимического источника целесообразно в процессе его сжигания низкочастотные упругие колебания генерировать сужением потока газа до критических сечений, созданием сверхзвуковой скорости истечения газа и скачков уплотнения, при этом поток газа закручивать и инициировать процесс низкочастотной неустойчивости и вибрационного горения термогазохимического источника. При таком режиме горения термогазохимического источника возможно получение высокоамплитудных колебаний давления и расхода в потоке генерируемого газа, которые инициируют создание совпадающих по частоте и еще более мощных скачков уплотнений в сверхзвуковом истекающем потоке. При этом воздействие на пласт упругими колебаниями можно осуществлять и при пониженных скоростях горения зарядов с существенным повышением времени обработки.

Для повышения эффективности воздействия и для оптимизации процесса вытеснения компонент дополнительного термохимического источника в трубное пространство продуктивного интервала скважины целесообразно упругие колебания создавать газодинамическим генератором, снабженным трубой-резонатором, среда которого до сжигания термогазохимического источника находится под пониженным давлением, например атмосферным, и изолируется от давления скважинной жидкости клапаном, который разрушается по команде с наземного пульта управления при поджигании включенного в него порохового наполнителя. Возникающий в момент разрыва клапана мощный ударный импульс давления и последующие колебания давления в потоке газов разрушают оболочки контейнеров и инициируют вытеснение компонентов дополнительного термохимического источника в трубное пространство скважины, их смешение и реагирование.

В целях оптимизации способа и максимального проявления синергетических эффектов целесообразно воздействие низкочастотными упругими колебаниями на пласт осуществлять в диапазоне частот 1-800 Гц.

С целью рационального использования энергии термогазохимического источника и концентрации энергии упругих колебаний в наиболее загрязненных зонах пласта целесообразно воздействие упругими колебаниями на пласт осуществлять со ступенчатым понижением частоты. Поскольку большая часть энергии упругих колебаний высоких частот поглощается вблизи скважины, а упругие колебания низких частот распространяются в пласт достаточно глубоко, то при этом в процессе горения заряда последовательно обрабатываются сначала ближняя, наиболее загрязненная область призабойной зоны пласта, а затем, по мере очистки, происходит последовательный перенос области воздействия в глубь пласта.

В особо сложных случаях сильной загрязненности перфорационных каналов скважины и призабойной зоны, при низком пластовом давлении, для повышения эффективности способа следует воздействие упругими колебаниями осуществлять одновременно по крайней мере с двумя частотами - низкой и высокой, например, одновременно с частотой 80 Гц и с частотой не менее 1500 Гц. Механизмы воздействия упругими колебаниями высоких и низких частот на внутрипоровый кольматант различны - высокочастотные упругие колебания воздействуют на межфазовые границы, способствуют уменьшению адгезии флюидов к твердой поверхности и отрыву кольматирующего вещества от поверхности пор, а низкочастотные колебания обладают объемным действием, разрушают структуру высоковязкого кольматанта и снижают его эффективную вязкость. Поэтому воздействие одновременно по крайней мере с двумя указанными частотами существенно улучшают условия для разжижения и эффективного удаления вязких асфальтосмолистых, парафиновых и других загрязнений из пласта и способствуют повышению эффективности обработки в осложненных условиях.

Для максимального развития процессов трещинообразования в пласте целесообразно воздействие низкочастотными упругими колебаниями осуществлять на доминантной частоте распространения упругих волн в породе пласта. Для пород различной плотности и структуры доминантные частоты наблюдаются в диапазоне 20-180 Гц. При воздействии на доминантной частоте происходит максимальное снижение прочности структуры породы пласта, и процесс образования трещин при возрастании давления существенно облегчается.

Способ осуществляется следующим образом.

В целях оптимизации предварительно осуществляют создание дополнительных каналов фильтрации на продуктивном интервале скважины, например, проведением дополнительной щелевой, гидропескоструйной, сверлящей перфорации стенок скважины, а затем для инициирования процесса начального трещинообразования в пласте в скважину опускают пороховые генераторы импульсов давления и производят их сжигание.

На каротажном кабеле опускают в заполненную жидкостью скважину термогазохимический источник, состоящий из нескольких элементов твердотопливных зарядов с различной скоростью горения, в сборе с газодинамическим генератором и контейнерами, содержащими компоненты дополнительного термохимического источника, которые могут быть размещены, например, непосредственно внутри трубных каналов газодинамического генератора, и устанавливают выходные отверстия генератора на уровне нижних перфорационных отверстий интервала перфорации.

С наземного пульта управления подают напряжение по геофизическому кабелю и воспламеняют первый твердотопливный элемент термогазохимического источника, а затем пороховой заряд разрывного клапана трубы резонатора, среда которого заполнена воздухом под атмосферным давлением. Образующийся ударный импульс давления разрушает контейнеры с компонентами дополнительного термохимического источника и при последующем относительно медленном горении первого твердотопливного элемента образующиеся пороховые газы повышенного давления проходят через сечения газодинамического генератора и вытесняют компоненты дополнительного источника термохимического воздействия из трубного пространства генератора в колонное пространство продуктивного интервала скважины, где происходит их смешение. При воспламенении последующих твердотопливных элементов с повышенной скоростью горения и одновременным воздействием ударными колебаниями давления и расхода потока газа от выхода газодинамического генератора.

Благодаря высокоамплитудному колебательному воздействию происходит разрушение вязких асфальтосмолистых, парафиновых и других загрязнений, повышается скорость и глубина проникновения горячих газов и жидких компонент дополнительного термохимического источника в пласт, существенно интенсифицируются тепловыделение и теплопередача, фазовые переходы и химические реакции. Прорывающийся в пласт из скважины газ расширяет существующие каналы и трещины, создает новую разветвленную сеть трещин, в глубине которых происходит не только добавочное интенсивное тепловыделение за счет химического реагирования компонент внедряемого туда жидкого дополнительного термохимического источника, но и интенсифицирование под виброволновым воздействием как процессов теплопереноса, так и процессов химического реагирования (в условиях повышенных температур) компонент дополнительного источника и пороховых газов с поверхностью трещин и поровых каналов пласта. В результате происходит эффективная очистка фильтра скважины, а после сгорания термогазохимического источника и падения давления в призабойной зоне пласта образуются дополнительные несмыкающихся каналы фильтрации с существенным улучшением ее фильтрационных характеристик.

Покажем возможность применения способа для обработки ПЗП на практическом примере.

В неработающую эксплуатационную скважину, заполненную раствором хлорида кальция плотностью 1,16 г/см3 на каротажном кабеле опускают на глубину нижнего края интервала перфорации 1420 м собранную компоновку, состоящую из твердотопливного заряда, газодинамического генератора и контейнера с дополнительным термохимическим источником, размещенным внутри ускорительной трубы газодинамического генератора. В качестве твердотопливного заряда используют сборку из элементов длиной 0,6 м. Заряд имеет следующие характеристики: марка РСТ-4 К ОСТ В 84-439, диаметр 68 мм, общая масса 55 кг, теплота сгорания 860-890 ккал/кг, скорость горения в диапазоне внешних давлений 10,0-60,0 МПа 10-40 мм/сек, объем газовыделения 900 дм3/кг, температура горения 2500К, чувствительность к трению 18 класс, к удару 0% взрыва, температура воспламенения 168-171°С. Ток запуска пиротехнического заряда (нагрева проволочной спирали 2) составляет 1,5 А. Заряд вставляется в 89-мм насосно-компрессорную трубу.

В качестве газодинамического генератора используется генератор ГДС, создающий ударные колебания расхода и давления пороховых газов при протекании их со сверхзвуковой скоростью через критические сечения сопел с созданием обратной связи для обеспечения низкочастотного вибрационного горения заряда. Генератор имеет гидродинамическую связь с зарядом и снабжен трубой-резонатором, внутритрубное пространство которого изолируется от внешнего давления разрывным пороховым клапаном.

Перед спуском сборки в скважину проводится дополнительная перфорация продуктивного интервала перфоратором ПКС-105 с плотностью 10 отв/м. Кроме того, производятся спуск в скважину порохового генератора импульсов давления типа ПГД-БК и его сжигание.

Перед спуском в скважину в ускорительную 89 мм трубу генератора вставляется и фиксируется по ее оси контейнер из алюминиевой фольги в виде пустотелого цилиндра с внешним диаметром 70 мм и диаметром центрального канала 20 мм, длиной 6,9 м, содержащий 10 кг мелкодиспергированного (пылевидного) вещества на основе металлического сплава, при реагировании с водой выделяющего 4500 ккал/кг тепла, что является дополнительным источником термохимического воздействия. Сборка регулируется с учетом глубины погружения (забойного давления). Определяются и регулируются подвинчиванием труб зазоры между твердотопливным зарядом, генератором и контейнерами. На каротажном кабеле сборка опускается в скважину, устье скважины герметизируется с установкой клапана-регулятора давления, который открывает трубное пространство скважины при давлении, превышающем 15 МПа.

После подготовки скважины к обработке подают напряжение на проволочную спираль заряда. По команде с пульта управления воспламеняется первый, а затем, по поверхности контакта, последующие медленно горящие элементы заряда. Воспламеняется по команде с пульта управления пороховой заряд разрывного клапана. Происходят разрушение оболочки контейнера, вытеснение и плавление вещества дополнительного термохимического источника в трубное пространство продуктивного интервала скважины. После сгорания первых элементов самовоспламеняются по поверхности контакта последующие элементы заряда с повышенной скоростью горения. В ускорительной камере генератора наступает сверхзвуковой режим истечения газа через сопло. Генерируются мощные ударные колебания с частотой 80 Гц. Происходят резкое повышение давления на забое скважины и внедрение, с созданием дополнительных трещин, образующихся газов, а также вещества дополнительного термохимического источника (мелкодисперсных частиц и расплавленных капель) в пласт. Время вытеснения данного вещества в ствол скважины и его внедрения в пласт составляет около 3 минут. При этом выделяется около 48900 ккал тепла от сгорания твердотопливных зарядов. Время реагирования вещества дополнительного термохимического источника с водой продолжается около 7 минут. При этом выделяется около 45000 ккал дополнительного тепла, причем большая часть - в порах и трещинах пласта, где после сгорания зарядов продолжается реагирование вещества дополнительного термохимического источника с пластовой жидкостью (водой).

По окончании процесса горения и завершении обработки сборка на геофизическом кабеле извлекается на поверхность. Скважина сдается для проведения завершающих работ: промывки забоя и исследований.

Осуществление заявленного технического решения позволяет обеспечить синергетическое термогазохимическое и виброволновое воздействие на призабойную зону пласта, повысить эффективность ее обработки в 1,5-2 раза, расширить область применения по геолого-физическим условиям и характеристикам пластов и скважин, способствовать решению проблемы утилизации запасов ракетного топлива.

Класс E21B43/263 с применением взрывчатых веществ

способ термохимического разрыва пласта -  патент 2527437 (27.08.2014)
способ добычи метана из угольных пластов -  патент 2521098 (27.06.2014)
устройство для термобарохимической обработки призабойной зоны продуктивногого пласта скважины -  патент 2514036 (27.04.2014)
устройство для обработки продуктивного пласта с твердотопливным зарядом и картузом -  патент 2503807 (10.01.2014)
способ обработки призабойной зоны пласта зарядом при повышенных температурах -  патент 2502867 (27.12.2013)
детонационное устройство поджига для пороховых генераторов давления -  патент 2495015 (10.10.2013)
устройство и способ термогазогидродинамического разрыва продуктивных пластов нефтегазовых скважин (варианты) -  патент 2493352 (20.09.2013)
термоисточник для термогазогидравлического разрыва пласта -  патент 2492319 (10.09.2013)
способ газодинамического разрыва пласта -  патент 2485307 (20.06.2013)
способ обработки призабойной зоны пласта и устройство для его осуществления -  патент 2471974 (10.01.2013)
Наверх