RU2182656C2

RU2182656C2 - Gear for thermal-gas-acidic treatment of productive pools

Info

Publication number: RU2182656C2
Application number: RU2000112869/03A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Корженевский; Т.А. Корженевска; Т.А. Корженевская; А.Е. Краснов; А.П. Ипполитов; Р.С. Хисамов; Р.М. Миннуллин
Original assignee: Волго-уральский центр научно-технических услуг "НЕЙТРОН"
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2002-05-20

Abstract

FIELD: oil industry. SUBSTANCE: gear is related to equipment designed to intensify production of oil. For thermal-gas-acidic treatment there is used slow-burning pyrotechnic composition made in the form of cylindrical blasting cartridges. Blasting cartridges burn from end face. Two lowest blasting cartridges are placed in heat and temperature-resistant body of gas producer and have electric igniters. Body has nozzle-like holes. Acidic solution in leak-tight package is located in bottom of tail part. With supply of current from surface to electric igniters two lowest blasting cartridges start to burn. Container made in the form of tubing string is placed on top of body of gas producer. Container houses some blasting cartridges and weight of same form put on them. As lower blasting cartridges burn blasting cartridges positioned above are automatically fed into burning zone, leak-tight package with acidic solution melts and corrosive gases and acid stream downwards into cracks and pores of stratum washing away asphaltenes and resins. EFFECT: raised efficiency of thermal-gas-acidic treatment of productive pool. 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, к методам повышения продуктивности нефтегазовых и газовых скважин. The invention relates to the oil industry, to methods for increasing the productivity of oil and gas and gas wells.

В целях интенсификации притока нефти или газа применяют различные устройства для обработки продуктивных пластов, в том числе и для термогазокислотной обработки. In order to intensify the influx of oil or gas, various devices are used to treat productive formations, including thermogas-acid treatment.

Известно "Устройство для перфорации и разрыва пласта" (1). Существенной особенностью указанного устройства является то, что для одновременного осуществления прострела стенок скважины и разрыва пласта, оно выполнено отдельными секциями с кумулятивными зарядами и пороховыми камерами, в которых размещены пороховые заряды, воспламеняющиеся последовательно от электровоспламенителей. Устройство снабжено пакерами с резиновыми манжетами, которые раздвигаются так, чтобы оставался кольцевой зазор. Устройство может содержать 8 или 16 отдельных пороховых зарядов, воспламеняемых через определенные промежутки времени с помощью электровоспламенителей. It is known "Device for perforation and fracturing" (1). An essential feature of this device is that for the simultaneous execution of a shot through the walls of the well and fracturing, it is performed in separate sections with cumulative charges and powder chambers, in which powder charges are placed, which are ignited sequentially from electric igniters. The device is equipped with packers with rubber cuffs that slide apart so that there is an annular gap. The device may contain 8 or 16 separate powder charges ignited at regular intervals using electric igniters.

Существенными недостатками устройства являются сложность конструкции, трудность обеспечения технологического процесса и, как следствие, низкая надежность в эксплуатации. Significant disadvantages of the device are the complexity of the design, the difficulty of ensuring the technological process and, as a consequence, low reliability in operation.

Близким является также устройство (2 и 3). Недостатком (2) является малый объем депрессионной камеры и ограниченность массы сжигаемого заряда. К недостаткам решения (3) относится необходимость использования ловильного инструмента. Close is also the device (2 and 3). The disadvantage (2) is the small volume of the depression chamber and the limited mass of the burnt charge. The disadvantages of solution (3) include the need to use a fishing tool.

Наиболее близким к предлагаемому является (4). Устройство содержит 2 имплозивных камеры, газогенератор с сопловидными отверстиями, резервуар с кислотой. Работает следующим образом. Сначала с помощью газогенератора повышаются температура и давление над кислотой, и она испаряется, и под действием большого давления осуществляется разрыв пласта и промывка его трещин. Недостатком устройства является малый объем горючего материала, что не позволяет создать необходимое давление для разрыва пласта. Устройство также обладает сложностью изготовления и связанной с этим низкой надежностью в эксплуатации. Closest to the proposed is (4). The device contains 2 implosive chambers, a gas generator with nozzle-shaped openings, an acid reservoir. It works as follows. First, with the help of a gas generator, the temperature and pressure above the acid increase, and it evaporates, and under the influence of high pressure, the formation is ruptured and its cracks are washed. The disadvantage of this device is the small amount of combustible material, which does not allow you to create the necessary pressure for fracturing. The device also has a manufacturing complexity and the associated low operational reliability.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности термогазокислотной обработки продуктивного пласта. The aim of the present invention is to increase the efficiency of thermogas-acid treatment of the reservoir.

Цель достигается тем, что в устройстве для термогазокислотной обработки, состоящем из корпуса газогенератора, хвостовика с раствором кислоты, контейнера с пиротехническим веществом и головки с датчиком давления; корпус газогенератора с сопловидными вставками изготовлен из термобаростойкого материала, выдерживающего без деформации длительный процесс горения пиротехнических веществ при высокой температуре, в качестве вещества для выработки газа применяются медленно горящие пиротехнические составы, выполненные в виде цилиндрических шашек, имеющих торцевое горение, при этом две нижние шашки, расположенные в корпусе газогенератора, имеют электровоспламенители для поджига шашек; процесс горения шашек осуществляется только в зоне газогенератора за счет принудительной подачи шашек из вышерасположенного контейнера с помощью груза; в качестве контейнера для шашек использованы насосно-компрессорные трубы (НКТ), создающие необходимые условия для спуска требуемого количества шашек (для обеспечения оптимальной эффективности обработки); раствор кислоты или поверхностно-активного вещества (ПАВ) помещен в хвостовике в герметичной упаковке, расплавляющейся под действием высокой температуры, давление в скважине контролируется и регистрируется с помощью датчика давления, обеспечивая документирование процесса обработки пластов. The goal is achieved in that in a device for thermogas-acid treatment, consisting of a gas generator body, a shank with an acid solution, a container with pyrotechnic substance and a head with a pressure sensor; the body of the gas generator with nozzle inserts is made of a heat-resistant material that can withstand without deformation the long process of burning pyrotechnic substances at high temperature, slowly burning pyrotechnic compositions made in the form of cylindrical blocks having end combustion are used as a substance for gas generation, with two lower checkers, located in the body of the gas generator, have electric igniters for igniting the drafts; the process of burning drafts is carried out only in the zone of the gas generator due to the forced supply of drafts from an upstream container with the help of cargo; tubing pipes were used as a container for checkers, creating the necessary conditions for lowering the required number of checkers (to ensure optimal processing efficiency); the solution of acid or surfactant is placed in the liner in a sealed package, melted under the influence of high temperature, the pressure in the well is monitored and recorded using a pressure sensor, providing documentation of the formation treatment process.

Предлагаемое устройство изображено на чертеже. Кабельная головка 2 соединяется сверху с геофизическим кабелем 1 и снизу с головкой прибора 3. В верхней части установлен датчик давления 4. Жила кабеля соединяется через свечной мост 5 с помощью провода 6 с электровоспламенителями 12. С головкой 3 соединен контейнер 10, в котором располагаются шашки пиротехнического вещества (ПВ). В контейнере имеется клапан 7 избыточного давления. Шашки 9 ПВ помещены в контейнер. Сверху шашек находится груз 8. Контейнер выполнен из НКТ и соединен с корпусом 13 газогенератора с помощью муфты 11. Корпус газогенератора имеет сопловидные отверстия 14, выполненные из твердого огнестойкого материала. Снизу к корпусу подсоединен с помощью резьбы хвостовик 16, в котором в герметичной полимерной упаковке помещен раствор кислоты. The proposed device is shown in the drawing. The cable head 2 is connected at the top with the geophysical cable 1 and at the bottom with the head of the device 3. A pressure sensor 4 is installed at the top. The cable core is connected through the candle bridge 5 using wire 6 with electric igniters 12. A container 10 is connected to the head 3, in which the checkers are located pyrotechnic substance (PV). The container has an overpressure valve 7. Checkers 9 PV placed in the container. On top of the checkers there is a load 8. The container is made of tubing and connected to the body of the gas generator 13 using the sleeve 11. The body of the gas generator has nozzle-shaped openings 14 made of solid fire-resistant material. A shank 16 is connected to the housing from the bottom, in which an acid solution is placed in a sealed polymer package.

Устройство работает следующим образом. На геофизическом кабеле устройство опускается в скважину в нужный интервал, при этом по показаниям датчика давления 4 можно наблюдать и документировать процесс спуска. По достижении нужного пласта по кабелю подается ток на электровоспламенители 12 и поджигаются две нижние шашки. Для изготовления шашек выбирается медленно горящее пиротехническое вещество с большим объемом газообразования. По мере сгорания нижних шашек вышележащие шашки автоматически продвигаются в зону горения под действием груза. The device operates as follows. On the geophysical cable, the device descends into the well at the desired interval, and according to the readings of pressure sensor 4, the descent process can be observed and documented. Upon reaching the desired layer, a cable is supplied with current to electric igniters 12 and two lower pieces are ignited. For the manufacture of checkers, a slowly burning pyrotechnic substance with a large volume of gas generation is selected. As the lower drafts are burned, the overlying drafts automatically advance into the combustion zone under the influence of the load.

В процессе горения создается высокая температура и расплавляется полимерная упаковка, в которой находится кислота 15, и газ с парами кислоты устремляются под давлением в перфорационные каналы, в трещины и поры пласта, производя их очистку от асфальтенов и смол. Динамика изменения давления в процессе кислотной обработки пласта контролируется с помощью датчика давления 4 и регистрируется на поверхности, осуществляя документирование технологического процесса. During the combustion process, a high temperature is created and the polymer package, in which the acid 15 is located, is melted, and the gas with acid vapor rushes under pressure into the perforation channels, into the cracks and pores of the formation, purifying them from asphaltenes and resins. The dynamics of pressure changes during the acid treatment of the formation is monitored using a pressure sensor 4 and is recorded on the surface, documenting the process.

Выполнение корпуса с сопловидными отверстиями из термобаростойкого материала обеспечивает механическую прочность газогенератора при длительном горении и высоком давлении. The execution of the housing with nozzle-shaped openings made of thermobar-resistant material provides the mechanical strength of the gas generator during prolonged combustion and high pressure.

Применение медленно горящих ПВ, наличие предохранительного клапана и одновременное воспламенение двух шашек обеспечивает надежный запуск газогенератора. Принудительная подача шашек в зону горения обеспечивает горение шашек только в зоне газогенератора. The use of slowly burning PV, the presence of a safety valve and the simultaneous ignition of two pieces ensures a reliable start of the gas generator. Forced supply of checkers to the combustion zone ensures the combustion of checkers only in the zone of the gas generator.

Выполнение контейнера для шашек ПВ из НКТ обеспечивает простоту сборки устройства и создает необходимые условия для спуска требуемого количества шашек ПВ, обеспечивая оптимальную эффективность обработки. The implementation of the container for the checkers of PV from tubing provides ease of assembly of the device and creates the necessary conditions for the descent of the required number of checkers of PV, providing optimal processing efficiency.

Помещение кислоты в герметичную упаковку, расплавляющуюся под действием высокой температуры, обеспечивает безопасность при транспортировке, сборке и при проведении работ. The placement of acid in a sealed package that melts under the influence of high temperature ensures safety during transportation, assembly and during work.

Источники информации
1. Авторское свидетельство 202822, кл. 5а 41, Бюл. 20, 1967 г.Sources of information
1. Copyright certificate 202822, cl. 5a 41, Bull. 20, 1967

2. Патент РФ 2072423, МКИ Е 21 В 43/25, Бюл. 3, 1997 г. 2. RF patent 2072423, MKI E 21 V 43/25, Bull. 3, 1997

3. Патент РФ 2110677, МКИ Е 21 В 43/25, Бюл. 13, 1998 г. 3. RF patent 2110677, MKI E 21 V 43/25, Bull. 13, 1998

4. Патент РФ 2090749, МКИ Е 21 В 43/263, Бюл. 26, 1998 г. 4. RF patent 2090749, MKI E 21 V 43/263, Bull. 26, 1998

Claims

A device for thermogas-acid treatment of productive reservoirs of oil and gas wells, lowered on a geophysical cable, consisting of a gas generator body, a shank with an acid solution, a container with pyrotechnic substance and a head with a pressure sensor, characterized in that the gas generator body with nozzle-shaped openings is made of heat-resistant material, as substances for the production of gas used slowly burning pyrotechnic compositions made in the form of cylindrical blocks having end combustion e, while the two lower blocks have electric igniters that are switched on at the same time, the combustion process is provided only in the gas generator zone due to the forced supply of the blocks from an upstream container, tubing is used as a container for the blocks, the acid solution is placed in a shank in a sealed package that melts under the influence of high temperature.