Способ вскрытия продуктивного пласта и устройство для его осуществления

 

Использование: в нефтяных и газовых скважинах. Обеспечивает увеличение производительности продуктивного пласта и скважины. Сущность изобретения: продуктивный пласт перфорируют при совмещении торца колонны насосно-компрессорных труб с нижней частью интервала пласта, подлежащего перфорации бескорпусным кумулятивным перфоратором, размещенным в межтрубном пространстве на боковой поверхности колонны насосно-компрессорных труб по спирали. При этом инициирующий узел выполнен составным по контактному узлу. Одна из его частей укреплена на торце колонны насосно-компрессорных труб, а другая - на каротажном кабеле. При этом часть инициирующего узла на каротажном кабеле включает взрывной патрон и часть контактного узла, выполненного в виде входящих друг в друга конусов. Заряды размещены касательно к боковой поверхности колонны насосно-компрессорных труб. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности, к перфорированию нефтяных и газовых скважин стреляющими перфораторами.

Известен способ вскрытия продуктивного пласта при спущенной колонне насосно-компрессорных труб [1] Недостатком известного способа является установка (расположение) нижнего торца колонны насосно-компрессорных труб выше интервала перфорации, что приводит к снижению потенциальной производительности скважины, в результате, образования пробки из твердых частиц и столба жидкости у торца колонны насосно-компрессорных труб после перфорации при недостаточной величине скорости истечения пластового флюида для их выноса.

Наиболее близким аналогом изобретения является устройство для вскрытия продуктивного пласта, включающее колонну насосно-компрессорных труб, помещенный на ней пакер, кумулятивный бескорпусный перфоратор с зарядами на каротажном кабеле, инициирующий узел со взрывным патроном и контактный узел с детонирующим шнуром.

Недостатком известного устройства является то, что кумулятивный бескорпусный перфоратор с зарядами опускается на каротажном кабеле ниже торца колонны насосно-компрессорных труб, располагаемого выше интервала перфорации. Это приводит к снижению производительности скважины по причинам, указанным выше при описании известного способа.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности скважины.

Необходимый технический результат достигается тем, что в способе вскрытия продуктивного пласта в скважине, при котором перфорируют пласт при спущенной колонне насосно-компрессорных труб, пласт перфорируют при совмещении торца колонны насосно-компрессорных труб с нижней частью интервала пласта.

В устройстве для вскрытия продуктивного пласта, содержащем колонну насосно-компрессорных труб, помещенный на ней пакет, кумулятивный бескорпусной перфоратор с зарядами на каротажном кабеле, инициирующий узел, включающий взрывной патрон, контактный узел с детонирующим шнуром, кумулятивный бескорпусный перфоратор размещен в межтрубном пространстве, образованном стенками скважины, колонной насосно-компрессорных труб, пакером и плоскостью торца колонны насосно-компрессорных труб, заряды размещены по спирали, охватывающей колонну насосно-компрессорных труб, а инициирующий узел перфоратора выполнен составным по контактному узлу, при этом одна из его частей укреплена на торце колонны насосно-компрессорных труб, а другая на каротажном кабеле. Часть составного инициирующего устройства, спускаемая на каротажном кабеле через колонну насосно-компрессорных труб, включает взрывной патрон и часть контактного узла, выполненного в виде двух входящих друг в друга конусов. Заряды размещены касательно к боковой поверхности колонны насосно-компрессорных труб.

На чертеже показан продольный разрез скважины в момент ее перфорации, а перфорационные каналы изображены условно так же, как и стреляющие перфораторы.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

Продуктивный пласт 1 перекрывают обсадной колонной 2, между которыми закачивают цементный раствор, после затвердевания образующий цементный камень 3. Скважину промывают и производят замену бурового раствора на легкую перфорационную жидкость 4. Колонну насосно-компрессорных труб 5 оборудуют пакером 6 и спускают в скважину на уровень нижней части интервала продуктивного пласта, подлежащего перфорации. На колонне насосно-компрессорных труб размещают бескорпусный кумулятивный перфоратор, включающий в себя кумулятивные заряды 7 (стреляющие перфораторы), соединенные детонирующим шнуром 8 и размещенные на внешней поверхности колонны насосно-компрессорных труб по спирали. Кумулятивные заряды могут касаться поверхности колонны насосно-компрессорных труб и обеспечивают безаварийный спуск перфоратора в скважину. Детонирующий шнур, соединяющий все заряды перфоратора, соединен с устройством инициирования 10, выполненным составным. Одна часть инициирующего устройства, укрепленная на нижнем торце колонны насосно-компрессорных труб имеет отверстия 11 для прохода жидкости, обеспечивая спуск колонны насосно-компрессорных труб под собственным весом, а другая соединена с каротажным кабелем 12. Разъем устройства инициирования проходит по контактному узлу 13, выполненному в виде двух конусов, один из которых входит в другой при спуске каротажного кабеля. Часть составного инициирующего устройства, спускаемая на кабеле, содержит взрывной патрон 14, от которого задействуется детонирующий шнур, а от него затем кумулятивные заряды, показанные на чертеже условно. Их габаритно-массовые характеристики таковы, что они (являются предметом самостоятельной заявки) позволяют размещение в кольцевом межтрубном пространстве, образованном колонной насосно-компрессорных труб, внутренней поверхностью обсадной колонны, пакером, установленным выше интервала перфорации и плоскостью торца колонны насосно-компрессорных труб, где размещена часть инициирующего устройства. Бескорпусный кумулятивный перфоратор содержит необходимое число кумулятивных зарядов, чтобы одновременно обработать требуемую толщу продуктивного пласта. Далее перфорация может быть проведена как при раскрытом пакере, так и без его раскрытия, при этом фонтанная арматура, расположенная на устье скважины (на чертеже не показана), может находиться в открытом или в закрытом состоянии. От срабатывания кумулятивных зарядов в обсадной колонне, цементном камне, горной породе и в продуктивном пласте образуются каналы 15, через которые осуществляют гидродинамическую связь скважины с продуктивным пластом, обеспечивающим приток пластового флюида.

Устройство работает следующим образом.

Монтаж бескорпусного кумулятивного перфоратора и части инициирующего устройства производят на нижней части первой насосно-компрессорной трубы на поверхности с соблюдением необходимых мер безопасности. Взрывной патрон не входит в состав этой части инициирующего устройства, поэтому спуск колонны насосно-компрессорных труб безопасен. Затем на каротажном кабеле внутри лифтовой колонны опускают вторую часть инициирующего устройства, содержащую взрывной патрон. Работоспособность, т.е. смыкание контактного узла инициирующего устройства, обеспечена в любом случае выполнением его в виде двух конусов, входящих один в другой. После подрыва взрывного патрона с поверхности, последующей детонации детонирующего шнура и срабатывания кумулятивных зарядов в продуктивном пласте образуются каналы, а торец колонны насосно-компрессорных труб открывается в результате полного разрушения неподвижной части инициирующего устройства и служит циркуляционным отверстием при дальнейшей эксплуатации скважины.

Формула изобретения

1. Способ вскрытия продуктивного пласта скважины, включающий перфорацию пласта с помощью перфорирующего устройства при установленной колонне насосно-компрессорных труб, отличающийся тем, что пласт перфорируют при совмещении торца колонны насосно-компрессорных труб с нижней границей пласта.

2. Устройство для вскрытия продуктивного пласта в скважине, содержащее колонну насосно-компрессорных труб, помещенный на ней пакер, кумулятивный бескорпусный перфоратор с зарядами, связанный с каротажным кабелем, и инициирующий узел с взрывным патроном и контактным узлом, отличающееся тем, что кумулятивный бескорпусный перфоратор размещен в межтрубном пространстве, образованном стенками скважины, колонной насосно-компрессорных труб, пакером и плоскостью торца колонны насосно-компрессорных труб, а заряды размещены по спирали, охватывающей колонну насосно-компрессорных труб, при этом инициирующий узел выполнен составным по контактному узлу с одной из его частей, укрепленной на торце колонны насосно-компрессорных труб, а другой на каротажном кабеле.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что часть инициирующего узла, укрепленная на каротажном кабеле, включает взрывной патрон и часть контактного узла, выполненного в виде двух входящих друг в друга конусов.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что заряды размещены касательно к боковой поверхности колонны насосно-компрессорных труб.

РИСУНКИ

Рисунок 1