способ перфорации пластов в скважине и пуля для его реализации
Классы МПК: | E21B43/116 пулевые или кумулятивные перфораторы |
Автор(ы): | Волков Н.П., Исангулов К.И., Коньков В.Н., Коньков И.В., Литвин Н.К., Максимов М.А., Максутов Р.А., Полунин В.Л., Туктанов А.Г., Шоколов А.Г. |
Патентообладатель(и): | Научно-промышленная корпорация конверсионных технологий "Контех", АО "РИТЭК-Внедрение" - Акционерное общество закрытого типа "Инновационная топливно-энергетическая компания" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-12-19 публикация патента:
27.05.1999 |
Изобретение относится к средствам вскрытия продуктивных пластов при интенсификации добычи полезных ископаемых скважинным способом. По способу перфорации пластов в скважине спускают пулевой перфоратор в скважину, размещают его в зоне перфорации, жестко фиксируют относительно оси стрельбы, производят серию выстрелов вдоль оси перфорационного канала со смещением каждой предыдущей пули с оси канала в сторону, перпендикулярную к ней, за счет каждой последующей пули. Пуля включает корпус в виде тела вращения, головка и хвостовик выполнены идентичными, расположены соосно и последовательно. Технический результат заключается в увеличении длины перфорационного канала. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Способ перфорации пластов в скважине, включающий спуск пулевого перфоратора в скважину, размещение его в зоне перфорации, жесткую фиксацию относительно оси стрельбы и серию выстрелов вдоль оси перфорационного канала, отличающийся тем, что серию выстрелов производят со смещением каждой предыдущей пули с оси канала в сторону, перпендикулярную к ней, за счет контактирования с каждой последующей пулей. 2. Пуля пулевого перфоратора, включающая корпус, выполненный в виде тела вращения с соосно и последовательно расположенными головкой и хвостовиком, отличающаяся тем, что головка и хвостовик выполнены идентичными. 3. Пуля по п.2, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде тела вращения, образованного вращением кругового сегмента радиуса r и высоты h относительно его хорды, совпадающей с осью симметрии корпуса, причем h = d/r, аd/r < r
![способ перфорации пластов в скважине и пуля для его реализации, патент № 2131020](/images/patents/340/2131020/8773.gif)
где h - высота кругового сегмента;
d - калибр ствола пулевого перфоратора;
r - радиус кругового сегмента;
R - радиус кривизны криволинейного паза пулевого перфоратора.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к средствам вскрытия продуктивных пластов при интенсификации добычи полезных ископаемых скважинным способом. Известно, что дебит вертикальной скважины может быть увеличен с помощью глубокой, интенсивной перфорации. Особое место при этом принадлежит прострелочно-взрывным работам, при которых с помощью выстрела или взрыва осуществляется перфорация продуктивных пластов. Для этого используются стреляющие перфораторы ("Краткий справочник по прострелочно-взрывным работам" под ред. Н.Г. Григоряна, М., Недра, 1990). Эффективность вскрытия пласта характеризуется коэффициентом гидродинамического совершенства скважины КС, представляющим собой отношение дебита скважины, у которой продуктивный пласт вскрыт перфорацией через обсадную колонну, к дебиту скважины, эксплуатируемой при открытом забое и незагрязненном пласте. При прочих равных условиях КС растет с увеличением длины перфорационного канала. Известен способ перфорации пласта в скважине, заключающийся в спуске заряженного пулевого перфоратора в скважину, размещение его в зоне перфорации и простреле с помощью пули с образованием отверстия в обсадной колонне и перфорационного канала в породе (Золин М.Л., Чичварин А.П. Мощные пулевые перфораторы, М., Недра, 1975). Известен также способ перфорации пластов в скважине, включающий спуск пулевого перфоратора, состоящего из нескольких пулевых секций, в скважину, размещение его в зоне перфорации и проведение серии выстрелов. При этом формируется несколько перфорационных завалов, создающих на небольшом расстоянии вокруг скважины систему горизонтальных и вертикальных трещин (а.с. СССР N 2016192, E 21 B 43/114, 1994 г.). Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ перфорации пластов в скважине, включающий спуск пулевого перфоратора в скважину, размещение его в зоне перфорации, жесткую фиксацию относительно оси стрельбы и серию выстрелов вдоль оси перфорационного канала (а.с. N 70620, кл. E 21 B 43/116, 1949). Известна пуля для пулевого перфоратора (прототип), включающая корпус, выполненный в виде тела вращения с соосно и последовательно расположенными овальной головкой, цилиндрическим стержнем и хвостовиком (а. с. СССР N 1789673, E 21 B 43/11, 1993). Недостаток известного способа, а также известной пули для пулевого перфоратора заключается в малой длине перфорационного канала, что в некоторых случаях не позволяет достичь высокой эффективности вскрытия пласта. Задачей, на решение которой направлена группа заявляемых изобретений, является создание способа перфорации пластов и пули для его реализации, обеспечивающих высокую эффективность вскрытия пластов. Ожидаемый технический результат заключается в увеличении длины перфорационного канала. Для этого в способе перфорации пластов в скважине, включающем спуск пулевого перфоратора в скважину, размещение его в зоне перфорации, жесткую фиксацию относительно оси стрельбы и серию выстрелов вдоль оси перфорационного канала, серию выстрелов производят со смещением каждой предыдущей пули с оси канала в сторону, перпендикулярную ей за счет контактирования с каждой последующей пулей. Кроме того, в пуле для пулевого перфоратора, включающей корпус, выполненный в виде тела вращения с соосно и последовательно расположенными головкой и хвостовиком, головка и хвостовик выполнены идентичными. Кроме того, корпус пули выполнен в виде тела вращения, которое образовано вращением сегмента круга радиуса r и высоты h вокруг его основания, совпадающего с осью симметрии тела вращения, причем h=d/r, ad/r < r
![способ перфорации пластов в скважине и пуля для его реализации, патент № 2131020](/images/patents/340/2131020/8773.gif)
где h - высота кругового сегмента,
d - калибр ствола пулевого перфоратора,
r - радиус кругового сегмента,
R - радиус кривизны криволинейного паза пулевого перфоратора. Проведение серии выстрелов в один и тот же перфорационный канал позволяет значительно увеличить его протяженность. Для этого пулевой перфоратор заряжается необходимым числом пуль до спуска в скважину, а затем после размещения его в зоне перфорации и закрепления относительно стенок скважины, подав сигнал срабатывания, производят серию выстрелов в автоматическом режиме. Это вместе с надежной фиксацией перфоратора к стенкам скважины обеспечивает выполнение условия неизменности положения оси стрельбы относительно оси симметрии входного отверстия образуемого перфорационного канала в течение всего времени перфорации. Выполнение пули в виде тела вращения с соосно и последовательно расположенными идентичными головкой и хвостовиком позволяет образовать перфорационный канал максимальной протяженности. Действительно, при выполнении серии выстрелов в один и тот же канал последующая пуля движется по каналу, образованному предыдущей пулей, затем контактирует с ней, сдвигая ее с траектории движения, и продолжает движение в породе, увеличивая общую длину перфорационного канала. Выполнение корпуса пули в виде тела вращения, образованного вращением сегмента круга радиуса r и высоты h вокруг его основания, причем h = d/r и d/r < r
![способ перфорации пластов в скважине и пуля для его реализации, патент № 2131020](/images/patents/340/2131020/8773.gif)
![способ перфорации пластов в скважине и пуля для его реализации, патент № 2131020](/images/patents/340/2131020/8773.gif)
где d - калибр ствола пулевого перфоратора,
R - радиус кривизны криволинейного паза пулевого перфоратора (не показан). При выполнении условия d/r < r
![способ перфорации пластов в скважине и пуля для его реализации, патент № 2131020](/images/patents/340/2131020/8773.gif)
Класс E21B43/116 пулевые или кумулятивные перфораторы