СПОСОБ ПЕРФОРАЦИИ И ОБРАБОТКИ ПРИСКВАЖИННОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2005 года по МПК E21B43/117 E21B43/263 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и горной промышленности при освоении и разработке как горизонтальных, так и вертикальных скважин и предназначено для перфорации и повышения проницаемости в прискважинной зоне пласта путем разрыва и трещинообразования.

Известен способ перфорации и обработки призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления (патент N 2072421, МКИ Е 21 В 433/117 от 27.01.97, БИ N3). По способу осуществляют кумулятивную перфорацию скважины и по ее окончании производят имплозионное воздействие на призабойную зону скважины, осуществляют отбор скважинной жидкости напротив сформированных при перфорации отверстий в имплозионную камеру, отбор жидкости увеличивают ступенчато. Устройство включает полый корпус с заглушенными отверстиями и кумулятивными зарядами в нем, имплозионную камеру, внутренняя полость которой соединена с внутренней полостью корпуса. Объемы имплозионной камеры и корпуса принимают в соотношении (3-12):1 соответственно.

Способ позволяет ускорить освоение скважины, однако не обеспечивает эффективной очистки перфорационных каналов, возможно нарушение цементной крепи колонны в интервалах перфорации и прилегающих зонах, а устройство, реализующее способ, громоздкое, что затруднит его применение в горизонтальных и сильно искривленных скважинах.

Известен способ перфорации и обработки призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления (патент N 2178065, МКИ Е 21 В 433/117 от 10.01.02, БИ N1). Способ включает кумулятивную перфорацию скважины и по ее окончании имплозионное воздействие на призабойную зону скважины с отбором скважинной жидкости напротив сформированных при перфорации отверстий в имплозионную камеру. Затем производят разрыв пласта давлением, превышающим давление гидроразрыва пласта. Для этого запускают термогазогенератор. Выделяемый газ, попадая в корпус перфоратора, воздействует на созданные перфорационные каналы. После этого разрывают пласт энергией фазового взрыва. В момент окончания работы термогазогенератора создают кратковременную глубокую депрессию с помощью имплозионной воздушной камеры с управляемым клапаном. Осуществляют взрывное кипение перегретой метастабильной жидкой фазы и освобожденной энергией воздействуют на каналы в пласте и трещины между ними. Устройство включает полый корпус с заглушенными отверстиями и кумулятивными зарядами в нем, имплозионную камеру, внутренняя полость которой соединена с внутренней полостью корпуса. Объемы имплозионной камеры и корпуса принимают в соотношении (3-12):1 соответственно.

Использование данного способа влечет за собой значительные материальные затраты из-за сложности и громоздкости устройства.

Известно устройство и способ вторичного вскрытия продуктивных пластов, включающий проведение перфорации и производство очистки перфорационных каналов одновременно с их пробитием. Для проведения глубокой перфорации пластов применяют устройство, состоящее из кумулятивного перфоратора и одной или двух депрессионных камер, расположенных выше и ниже перфоратора. Объем верхней депрессионной камеры превышает до 15-ти и более раз объем перфоратора. Для обеспечения электрической цепи электровзрывной магистрали верхняя камера имеет шаровой клапан-контакт с возможностью одновременно с прострелом открывания перфорационных отверстий. Нижняя депрессионная камера имеет возможность открывания с задержкой во времени. В кумулятивном перфораторе применяются заряды из ВВ. (патент N 2183259, МКИ Е 21 В 43/117, от 10.06.02, БИN 16).

Изобретение обеспечивает эффективность вскрытия при меньшей плотности перфорации и очистку каналов, позволяет сохранить качество цементной крепи. Однако данное устройство крайне громоздко, общая длина его должна быть не менее 17 метров, также высока аварийность при проведении работ, низкая эффективность по причине низкой плотности перфорации.

Известен способ перфорации и обработки призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления, в котором за одну спускоподъемную операцию обеспечивают перфорацию скважины, очистку обрабатываемого пласта от кольматирующих элементов и от корочки запекания перфорационных каналов и разрыв пласта давлением, превышающим давление гидроразрыва пласта. Внутренняя полость имплозионной камеры соединена с внутренней полостью перфоратора, термогазогенератор соединен с перфоратором узлом, в котором имеется решетка с заглушенными отверстиями. Горячие газы термогазогенератора после его выхода на режим, после окончания работы кумулятивного перфоратора и имплозионного воздействия поступают в корпус перфоратора и через отверстия в его корпусе воздействуют непосредственно на перфорационные каналы в пласте. Объемы имплозионной камеры и корпуса перфоратора принимают в соотношении (3-12):1 соответственно. Для оценки характера воздействия и характера работы устройства оно снабжено датчиками температуры и давления, а для определения места расположения прибора в скважине - локатором муфт (БИ N 2162514, МКИ Е 21 В 43/117 от 27.01.2001). Данный патент является прототипом изобретения.

Однако даже при указанном соотношении объемов камер имплозионной и перфоратора имплозионное воздействие будет недостаточным, т.к. при работе перфоратора давление внутри имплозионной камеры повысится и перепад давлений между давлениями внутри устройства и снаружи его будет небольшим и время, отведенное в процессе работы устройства на имплозионное воздействие, крайне невелико, а следовательно, всасывание будет малоэффективным. Нестабильное время выхода на режим термогазогенератора и возможность вскрытия заглушек в момент инициирования и работы перфоратора от воздействия на заглушки ударных волн от детонирующих элементов конструкции перфоратора (детонационного шнура и кумулятивных зарядов), может привести к полному исключению имплозионного воздействия из процесса обработки, а несвоевременное вскрытие заглушек может привести к аварийной ситуации. Устройство сложное по конструкции, недостаточно надежное в работе и громоздкое. Все вышеуказанное приводит к снижению эффективности применения данного способа и устройства.

Сущность изобретения. Изобретение направлено на создание способа и устройства для перфорации и обработки прискважинной зоны пласта, позволяющие повысить эффективность взрывных методов обработки как вертикальных, так и горизонтальных скважин, скважин с различной кривизной колонны с целью интенсификации добычи нефти и газа, а также снизить аварийность при проведении работ.

Технический результат заключается в стабилизации зоны обработки пласта, повышении качества обработки и увеличении КПД зарядов путем последовательного запуска камер с заданным временем задержки, что обеспечивает улучшение фильтрационно-емкостных свойств прискважинной зоны пласта. Уменьшение габаритов устройства за счет возможности выбора заданных объемов камер и выбора типа зарядов по составу топлива и поверхности горения позволит повысить безопасность работ. Увеличение длительности обработки прискважинной зоны пласта за счет свободного перетока газов между камерами в противоположных направлениях. Заданная интенсивность имплозионного воздействия обеспечивает сохранность обсадной колонны скважины и цементного камня и повысит эффективность очистки при минимальных габаритах имплозионной камеры. Снижение себестоимости работ за счет отсутствия в устройстве дорогостоящих узлов и элементов.

Технический результат достигается тем, что способ перфорации и обработки прискважинной зоны пласта включает в себя 1-й вариант:

последовательно осуществляемые операции за один спуск-подъем

a) перфорацию прискважинной зоны пласта корпусным кумулятивным перфоратором, соединенным своим внутренним объемом с объемом основной газогенерирующей камеры с зарядами;

b) импульсный газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора, обеспечиваемый последовательной работой через заданное время задержки основной и дополнительной газогенерирующими камерами, соединенными между собой переходной муфтой с переходным зарядом;

c) термогазохимическое воздействие на прискважинную зону пласта, обеспечиваемое работой через заданное время задержки термогазохимической камеры с зарядами, соединенной переходной муфтой с переходным зарядом с дополнительной газогенерирующей камерой;

d) имплозионное воздействие, обеспечиваемое через заданное время задержки работой имплозионной камеры, соединенной с термогазохимической камерой переходной муфтой с переходным зарядом, задают объемом имплозионной камеры и величиной проходного сечения расходного отверстия или группы отверстий, соединяющих внутренние объемы камер,

время задержки запуска камер задают временем горения переходного заряда переходной муфты, причем переходная муфта состоит из корпуса, выполненного из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, внутренней полости, соответствующей форме размещенного в ней переходного заряда торцевого горения, который герметично перекрывает сквозное расходное отверстие или группу отверстий, соединяющих внутренние объемы камер, диаметр расходного отверстия переходной муфты, расположенной перед имплозионной камерой, зависит от интенсивности имплозионного процесса, а диаметр расходного отверстия остальных переходных муфт выполнен максимально возможным, обеспечивая свободный переток газа между камерами. Переходная муфта включает уплотнители из термостойкого эластичного материала, фиксирующие положение переходного заряда и образующие воздушный зазор между корпусом переходной муфты и наружной поверхностью переходного заряда для термостабилизации заряда. Переходная муфта, соединенная с имплозионной камерой, включает заглушку, выполненную из эластичного термостойкого материала, например резины, и обеспечивающую герметичное перекрытие переходным зарядом расходного или группы расходных отверстий муфты. Переходной заряд имеет на наружной поверхности теплозащитное покрытие, обеспечивающее торцевой режим горения переходного заряда и защищающее заряд от воздействия температуры. Объемы камер определены количеством корпусов кумулятивного перфоратора, выполненных без элементов, обеспечивающих установку и работу кумулятивных зарядов. В качестве головки использована верхняя часть корпусного кумулятивного перфоратора с инициирующим узлом. Импульсный газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора и термогазохимическое воздействие задают выбором количества и типа зарядов, размещенных в соответствующих камерах. Объем камер задают соответствующим количеству размещаемых в них зарядов. Время работы переходного заряда задают выбором типа и длины заряда.

2-й вариант:

последовательно осуществляемые операции за один спуск-подъем:

a) перфорацию прискважинной зоны пласта корпусным кумулятивным перфоратором, соединенным своим внутренним объемом с объемом основной газогенерирующей камеры с зарядами;

b) газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора, обеспечиваемый работой основной газогенерирующей камеры с зарядами;

d) имплозионное воздействие, обеспечиваемое через заданное время задержки работой имплозионной камеры, соединенной с корпусным кумулятивным перфоратором переходной муфтой с переходным зарядом, задают объемом имплозионной камеры и величиной проходного сечения расходного отверстия или группы отверстий, соединяющих внутренние объемы перфоратора и имплозионной камеры,

время задержки запуска камер задают временем горения переходного заряда переходной муфты, причем переходная муфта состоит из корпуса, выполненного из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, внутренней полости, соответствующей форме размещенного в ней переходного заряда торцевого горения, который герметично перекрывает сквозное расходное отверстие или группу отверстий, соединяющих внутренние объемы перфоратора и имплозионной камеры, диаметр расходного отверстия переходной муфты зависит от интенсивности имплозионного процесса. Переходная муфта включает уплотнители из термостойкого эластичного материала, фиксирующие положение переходного заряда и образующие воздушный зазор между корпусом переходной муфты и наружной поверхностью переходного заряда для термостабилизации заряда. Переходная муфта, соединенная с имплозионной камерой, включает заглушку, выполненную из эластичного термостойкого материала, например резины, и обеспечивающую герметичное перекрытие переходным зарядом расходного или группы расходных отверстий муфты.

Переходной заряд имеет на наружной поверхности теплозащитное покрытие, обеспечивающее торцевой режим горения переходного заряда и защищающее заряд от воздействия температуры. Объемы камер определяют количеством корпусов кумулятивного перфоратора, выполненных без элементов, обеспечивающих установку и работу кумулятивных зарядов. В качестве головки использована верхняя часть корпусного кумулятивного перфоратора с инициирующим узлом. Газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора задают выбором количества и типа зарядов. Объем основной газогенерирующей камеры задают соответствующим количеству, размещаемых в ней зарядов.

Время работы переходного заряда задают выбором типа и длины заряда.

3-й вариант:

последовательно осуществляемые операции за один спуск-подъем:

а) перфорацию прискважинной зоны пласта корпусным кумулятивным перфоратором, соединенным своим внутренним объемом с объемом основной газогенерирующей камеры с зарядами;

с) термогазохимическое воздействие на прискважинную зону пласта, обеспечиваемое работой основной газогенерирующей камеры с зарядами, обеспечивающими термогазохимическое воздействие, соединенной внутренним объемом с объемом перфоратора,

а) имплозионное воздействие, обеспечиваемое через заданное время задержки работой имплозионной камеры, соединенной с перфоратором переходной муфтой с переходным зарядом, задают объемом имплозионной камеры и величиной проходного сечения расходного отверстия или группы отверстий, соединяющих внутренние объемы перфоратора и имплозионной камеры,

время задержки запуска камер задают временем горения переходного заряда переходной муфты, причем переходная муфта состоит из корпуса, выполненного из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, внутренней полости, соответствующей форме размещенного в ней переходного заряда торцевого горения, который герметично перекрывает сквозное расходное отверстие или группу отверстий, соединяющих внутренние объемы перфоратора и имплозионной камеры, диаметр расходного отверстия переходной муфты, расположенной перед имплозионной камерой, зависит от интенсивности имплозионного процесса. Переходная муфта включает уплотнители из термостойкого эластичного материала, фиксирующие положение переходного заряда и образующие воздушный зазор между корпусом переходной муфты и наружной поверхностью переходного заряда для термостабилизации заряда. Переходная муфта включает заглушку, выполненную из эластичного термостойкого материала, например резины, и обеспечивающую герметичное перекрытие переходным зарядом расходного или группы расходных отверстий муфты. Переходной заряд имеет на наружной поверхности теплозащитное покрытие, обеспечивающее торцевой режим горения переходного заряда и защищающее заряд от воздействия температуры. Объем имплозионной и основной газогенерирующей камер определены количеством корпусов кумулятивного перфоратора, выполненных без элементов, обеспечивающих установку и работу кумулятивных зарядов. В качестве головки использована верхняя часть корпусного кумулятивного перфоратора с инициирующим узлом. Термогазохимическое воздействие через отверстие перфоратора задают выбором количества и типа зарядов, размещенных в основной газогенерирующей камере. Объем камеры задают соответствующим количеству размещаемых в ней зарядов. Время работы переходного заряда задают выбором типа и длины заряда.

4-й вариант:

последовательно осуществляемые операции за один спуск-подъем:

a) перфорацию прискважинной зоны пласта корпусным кумулятивным перфоратором, соединенным своим внутренним объемом с объемом основной газогенерирующей камеры с зарядами;

b) импульсный газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора, обеспечиваемый последовательной работой через заданное время задержки основной и дополнительной газогенерирующими камерами, соединенными между собой переходной муфтой с переходным зарядом;

а) имплозионное воздействие, обеспечиваемое через заданное время задержки работой имплозионной камеры, соединенной с дополнительной газогенерирующей камерой переходной муфтой с переходным зарядом, задают объемом имплозионной камеры и величиной проходного сечения расходного отверстия или группы отверстий, соединяющих внутренние объемы камер,

время задержки запуска камер задают временем горения переходного заряда переходной муфты, причем переходная муфта состоит из корпуса, выполненного из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, внутренней полости, соответствующей форме размещенного в ней переходного заряда торцевого горения, который герметично перекрывает сквозное расходное отверстие или группу отверстий, соединяющих внутренние объемы камер, диаметр расходного отверстия переходной муфты, расположенной перед имплозионной камерой, зависит от интенсивности имплозионного процесса, а для обеспечения свободного перетока газа между камерами диаметр расходного отверстия переходной муфты, расположенной между газогенерирующими камерами, выполнен максимально возможным. Переходная муфта включает уплотнители из термостойкого эластичного материала, фиксирующие положение переходного заряда и образующие воздушный зазор между корпусом переходной муфты и наружной поверхностью переходного заряда для термостабилизации заряда. Переходная муфта, соединенная с имплозионной камерой, включает заглушку, выполненную из эластичного термостойкого материала, например резины, и обеспечивающую герметичное перекрытие переходным зарядом расходного или группы расходных отверстий муфты. Переходный заряд имеет на наружной поверхности теплозащитное покрытие, обеспечивающее торцевой режим горения переходного заряда и защищающее заряд от воздействия температуры. Объемы камер определены количеством корпусов кумулятивного перфоратора, выполненных без элементов, обеспечивающих установку и работу кумулятивных зарядов. В качестве головки использована верхняя часть корпусного кумулятивного перфоратора с инициирующим узлом. Импульсный газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора задают выбором количества и типа зарядов, размещенных в соответствующих камерах. Объемы камер задают соответствующими количеству размещаемых в них зарядов. Время работы переходного заряда задают выбором типа и длины заряда.

5-й вариант:

последовательно осуществляемые операции за один спуск-подъем:

а) перфорацию прискважинной зоны пласта корпусным кумулятивным перфоратором, соединенным своим внутренним объемом с объемом основной газогенерирующей камеры с зарядами;

b) импульсный газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора, обеспечиваемый последовательной работой через заданное время задержки основной и дополнительной газогенерирующими камерами, соединенными между собой переходной муфтой с переходным зарядом;

c) термогазохимическое воздействие на прискважинную зону пласта, обеспечиваемое работой через заданное время задержки термогазохимической камеры с зарядами, соединенной переходной муфтой с переходным зарядом с дополнительной газогенерирующей камерой;

время задержки запуска камер задают временем горения переходного заряда переходной муфты, причем переходная муфта состоит из корпуса, выполненного из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, внутренней полости, соответствующей форме размещенного в ней переходного заряда торцевого горения, который герметично перекрывает сквозное расходное отверстие, соединяющее внутренние объемы камер, а для обеспечения свободного перетока газа между камерами диаметр расходного отверстия переходных муфт выполнен максимально возможным. Переходная муфта включает уплотнители из термостойкого эластичного материала, фиксирующие положение переходного заряда и образующие воздушный зазор между корпусом переходной муфты и наружной поверхностью переходного заряда для термостабилизации заряда. Переходной заряд включает на наружной поверхности теплозащитное покрытие, обеспечивающее торцевой режим горения переходного заряда и защищающее заряд от воздействия температуры. Объемы камер определены количеством корпусов кумулятивного перфоратора, выполненных без элементов, обеспечивающих установку и работу кумулятивных зарядов. В качестве головки использована верхняя часть корпусного кумулятивного перфоратора с инициирующим узлом. Импульсный газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора и термогазохимическое воздействие задают выбором количества и типа зарядов, размещенных в соответствующих камерах. Время работы переходного заряда задают выбором типа и длины заряда. Объемы камер задают соответствующими количеству размещаемых в них зарядов.

6-й вариант:

последовательно осуществляемые операции за один спуск-подъем:

а) перфорацию прискважинной зоны пласта корпусным кумулятивным перфоратором;

а) имплозионное воздействие, обеспечиваемое через заданное время задержки работой имплозионной камеры, соединенной с корпусным кумулятивным перфоратором переходной муфтой с переходным зарядом, задают объемом имплозионной камеры и величиной проходного сечения расходного отверстия или группы отверстий, соединяющих внутренние объемы перфоратора и имплозионной камеры,

время задержки запуска имплозионной камеры задают временем горения переходного заряда переходной муфты, причем переходная муфта состоит из корпуса, выполненного из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, внутренней полости, соответствующей форме размещенного в ней переходного заряда торцевого горения, который герметично перекрывает сквозное расходное отверстие или группу отверстий, соединяющих внутренние объемы перфоратора и имплозионной камеры, диаметр расходного отверстия переходной муфты зависит от интенсивности имплозионного процесса. Переходная муфта включает уплотнители из термостойкого эластичного материала, фиксирующие положение переходного заряда и образующие воздушный зазор между корпусом переходной муфты и наружной поверхностью переходного заряда для термостабилизации заряда. Переходная муфта включает заглушку, выполненную из эластичного термостойкого материала, например резины, и обеспечивающую герметичное перекрытие переходным зарядом расходного или группы расходных отверстий муфты. Переходной заряд имеет на наружной поверхности теплозащитное покрытие, обеспечивающее торцевой режим горения переходного заряда и защищающее заряд от воздействия температуры. Объем имплозионной камеры определен количеством корпусов кумулятивного перфоратора, выполненных без элементов, обеспечивающих установку и работу кумулятивных зарядов. В качестве головки использована верхняя часть корпусного кумулятивного перфоратора с инициирующим узлом. Время работы переходного заряда задают выбором типа и длины заряда.

На фиг.1 показан общий вид устройства. На фиг.2 показан общий вид переходной муфты, передающей горение из одной камеры в другую. На фиг.3 показан общий вид переходной муфты, включающей имплозионную камеру.

Устройство может применяться в процессе перфорации и обработки прискважинной зоны пласта согласно геологическим условиям в различных вариантах.

Способ и устройство осуществляют следующим образом. Устройство (фиг.1), осуществляющее способ по варианту 1, включает основную газогенерирующую камеру 1, дополнительную газогенерирующую камеру 2, термогазохимическую камеру 3 и имплозионную камеру 4, соединенные между собой переходными муфтами 5, корпусной кумулятивный перфоратор 6, соединенный своим объемом с объемом основной газогенерирующей камеры 1, в перфораторе 6 размещены кумулятивные заряды 7, перфоратор 6 имеет головку 8 с инициирующим узлом, которая устанавливают в верхней части устройства, а наконечник 9 перфоратора устанавливают в нижней части устройства, инициирование перфоратора осуществляют электрическим током по проводнику 10 через головку 8 к детонатору 11, от которого срабатывает детонационный шнур 12, воспламеняющий кумулятивные заряды 7, во внутреннем объеме основной газогенерирующей камеры расположены заряды 13, а в дополнительной газогенерирующей камере заряды 14, в термогазохимической камере заряды 15, основная 1, дополнительная 2 газогенерирующие и термогазохимическая 3 камеры соединены между собой переходными муфтами 5 с зарядом 16 (фиг.2), с установленными в муфте 5 резиновыми уплотнениями 17 и расходным отверстием 18. Термогазохимическая камера 3 соединена с имплозионной камерой 4 переходной муфтой 5 с размещенным в ней зарядом 19 (фиг.3), заглушкой 20, резиновыми уплотнениями 21 и расходным отверстием 22, переходные муфты имеют внутреннюю полость 23.

Через верхнюю головку 8 по проводнику 10 к детонатору 11 подают импульс электрического тока, детонатор 11 срабатывает и инициирует детонационный шнур 12, от которого инициируются заряды 7. Кумулятивные заряды 7, сгорая, пробивают обсадную колонну скважины, цементный камень и создают перфорационные каналы в прискважинной зоне пласта. В процессе работы кумулятивного перфоратора 6 во внутреннем объеме основной газогенерирующей камеры 1 создаются температура и давление, достаточные для устойчивого и надежного воспламенения зарядов 13. Сгорая, заряды 13 образуют продукты сгорания, которые через отверстия перфоратора воздействуют давлением на перфорационные каналы. При этом создаваемое давление превышает горное, обеспечивая газодинамический разрыв пласта через перфорационные каналы и образование сетки трещин в пласте. Одновременно с зарядами 13 воспламеняется переходной заряд 16, который горит в режиме торцевого горения. Время горения заряда 16 превышает время горения заряда 13 на заданную величину, определяемую временем задержки между операциями процесса и временем догорания остатков заряда 16, которые в результате перепада давлений между камерами 1 и 2 попадают во внутренний объем дополнительной газогенерирующей камеры 2 и воспламеняют заряды 14. Сгорая, заряды 14 создают дополнительный импульс давления, воздействуя на прискважинную зону пласта через перфорационные каналы, и созданную сетку трещин, увеличивая ее в размерах. Одновременно с воспламенением зарядов 14 воспламеняется переходной заряд 16, размещенный в переходной муфте 5, который сгорает при условиях, аналогичных работе предыдущей переходной муфты 5. В результате сгорания переходного заряда 16 аналогичным образом воспламеняются заряды 15, которые образуют продукты сгорания химического состава, с давлением и с температурой, способствующими разжижению, отслоению или преобразованию в другие вещества, кольматационные отложения и шламы. Продукты сгорания через расходные отверстия переходных муфт 5, через отверстия перфоратора 6 поступают в зону обработки и подготавливают ее к очистке. Одновременно с воспламенением заряда 15 воспламеняется заряд 19 переходной муфты 5, время горения которого превышает время горения зарядов 15 на заданную величину. Под действием перепада давлений, создаваемого между термогазохимической камерой 3 и имплозионной камерой 4, заряд 19 плотно прижимается к заглушке 20, обеспечивая герметичность имплозионной камеры 4, внизу которой установлен наконечник 9, и перекрывая заданное расходное отверстие 22. В момент окончания сгорания переходного заряда 19 откроется расходное отверстие 22, через которое в имплозионную камеру поступают продукты из зоны обработки. В результате падения давления в устройстве за счет вскрытия имплозионной камеры 4 кольматационные отложения, шлам и прочие загрязнения поступают внутрь устройства. Учитывая свойства зарядов снижать свои прочностные характеристики с ростом температуры, переходная муфта должна быть выполнена из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, например стеклопластика, высоколегированных сталей и сплавов, а переходной заряд фиксируют в муфте с помощью уплотнений 17 или 21, которые, в свою очередь, создают воздушный зазор вокруг заряда. Для создания торцевого режима горения на наружную поверхность переходного заряда нанесено теплозащитное покрытие, которое дополнительно защищает заряд от воздействия температуры. Выполненные в переходных муфтах, соединяющих основную, дополнительную газогенерирующие и термогазохимическую камеры, расходные отверстия для обеспечения работоспособности муфты максимальные. Расходное отверстие или группа отверстий, выполненные в переходной муфте, соединенной с имплозийнной камерой, имеют заданную величину проходного сечения. Заданная величина проходного сечения определяет интенсивность процесса имплозии. Переходная муфта 5 имеет внутреннюю полость 23, соответствующую форме переходного заряда, заряд может быть выполнен различной формы, например конической, как переходной заряд 16, или цилиндрической, как переходной заряд 19. Коническая форма переходного заряда обеспечивает герметичное перекрытие расходного отверстия 18, диаметр которого максимально возможный, что позволит при перепаде давления между камерами воспламенить заряды следующей за переходной муфтой камеры. Воспламенение зарядов, следующей за переходной муфтой камеры, производится горячими продуктами сгорания зарядов предыдущей камеры и догорающими остатками переходного заряда 16, которые неизбежно попадут в камеру.

Цилиндрическая форма переходного заряда 19 обеспечивает герметичное перекрытие расходного отверстия или группы расходных отверстий 22 за счет перепада давлений между имплозионной и вышерасположенной камерами и наличия заглушки 20. Переходной заряд 19 сгорает в режиме торцевого горения и по окончании сгорания открывает расходное отверстие 22, при этом количество догорающих остатков переходного заряда 19, попадающих в объем имплозионной камеры, будет минимальным. Переходной заряд выбран исходя из заданного времени задержки, которое обеспечивают длиной заряда и маркой топлива в зависимости от скорости горения. Объемы камер устройства задают соответствующими количеству необходимых для той или иной обработки зарядов, для чего камеры устройства составляют из одинаковых частей, представляющих собой корпуса кумулятивных перфораторов, используемых в составе устройства, изготовленные без отверстий и элементов для крепления и работы кумулятивных зарядов. Газодинамическое, термогазохимическое и имплозионное воздействия задают выбором типа и количества зарядов, размещаемых в соответствующих камерах. Например, для эффективного газодинамического воздействия и создания в зоне обработки высокого давления применяют заряды с развитой поверхностью горения: многошашечные, с щелевыми каналами или с каналами типа "звезда". Имплозионное воздействие осуществляют заданным сечением расходного отверстия или группы расходных отверстий переходной муфты и заданным объемом имплозионной камеры. Объем имплозионной камеры задают в зависимости от количества кольматационных отложений и шлама, которые необходимо извлечь из зоны обработки. В составе устройства применяют перфораторы различного типа, например ПК-103, ПК-105, предназначенные для спуска на геофизическом кабеле. Для спуска устройства на НКТ может быть использована верхняя часть (инициирующий узел) от перфораторов типа ПКТ. Это позволит производить спуск устройства в интервал обработки как на геофизическом кабеле, так и на НКТ.

Устройство, осуществляющее способ по варианту 2, (фиг.1), включает основную газогенерирующую камеру 1 и имплозионную камеру 4, корпусной кумулятивный перфоратор 6, соединенный своим объемом с объемом основной газогенерирующей камеры 1, в перфораторе 6 размещены кумулятивные заряды 7, перфоратор 6 имеет головку 8 с инициирующим узлом, которую устанавливают в верхней части устройства, а наконечник 9 перфоратора устанавливают в нижней части устройства, инициирование перфоратора осуществляют электрическим током по проводнику 10 через головку 8 к детонатору 11, от которого срабатывает детонационный шнур 12, воспламеняющий кумулятивные заряды 7, во внутреннем объеме основной газогенерирующей камеры расположены заряды 13, перфоратор 6 соединен с имплозионной камерой 4 переходной муфтой 5 с размещенным в ней зарядом 19 (фиг.3), заглушкой 20, уплотнениями 21 и расходным отверстием 22, переходная муфта имеет внутреннюю полость 23.

Через верхнюю головку 8 по проводнику 10 к детонатору 11 подают импульс электрического тока, детонатор 11 срабатывает и инициирует детонационный шнур 12, от которого инициируются заряды 7. Кумулятивные заряды 7, сгорая, пробивают обсадную колонну скважины, цементный камень и создают перфорационные каналы в прискважинной зоне пласта. В процессе работы кумулятивного перфоратора 6 во внутреннем объеме основной газогенерирующей камеры 1 создаются температура и давление, достаточные для устойчивого и надежного воспламенения зарядов 13. Сгорая, заряды 13 образуют продукты сгорания, которые через отверстия перфоратора воздействуют давлением на перфорационные каналы. При этом создаваемое давление превышает горное, обеспечивая газодинамический разрыв пласта через перфорационные каналы и образование сетки трещин в пласте. Одновременно с зарядами 13 воспламеняется переходной заряд 19, который горит в режиме торцевого горения. Время горения заряда 19 превышает время горения заряда 13 на заданную величину, определяемую временем задержки между операциями процесса. Под действием перепада давлений, создаваемого между основной газогенерирующей камерой 1 и имплозионной камерой 4, заряд 19 плотно прижимается к заглушке 20, обеспечивая герметичность имплозионной камеры 4, внизу которой установлен наконечник 9, и перекрывая заданное расходное отверстие 22. В момент окончания сгорания переходного заряда 19 откроется расходное отверстие 22, через которое в имплозионную камеру 4 поступают продукты из зоны обработки. В результате падения давления в устройстве за счет вскрытия имплозионной камеры 4 кольматационные отложения, шлам и прочие загрязнения поступают внутрь устройства. Учитывая свойства зарядов снижать свои прочностные характеристики с ростом температуры, переходная муфта должна быть выполнена из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, например стеклопластика, высоколегированных сталей и сплавов, а переходной заряд фиксируют в муфте с помощью уплотнений 21, которые, в свою очередь, создают воздушный зазор вокруг заряда. Для создания торцевого режима горения на наружную поверхность переходного заряда нанесено теплозащитное покрытие, которое дополнительно защищает заряд от воздействия температуры. Расходное отверстие или группа отверстий, выполненные в переходной муфте 5, соединенной с имплозийнной камерой 4, имеют заданную величину проходного сечения. Заданная величина проходного сечения определяет интенсивность процесса имплозии. Переходная муфта 5 имеет внутреннюю полость 23, соответствующую форме переходного заряда, заряд может быть выполнен различной формы, например конической или цилиндрической, как переходной заряд 19. Цилиндрической форма переходного заряда 19 обеспечивает герметичное перекрытие расходного отверстия или группы расходных отверстий 22 за счет перепада давлений между основной газогенерирующей 1 и имплозионной 4 камерами и наличия заглушки 20. Переходной заряд 19 сгорает в режиме торцевого горения и по окончании сгорания открывает расходное отверстие 22, при этом количество догорающих остатков переходного заряда 19, попадающих в объем имплозионной камеры 4, будет минимальным. Переходной заряд выбран исходя из заданного времени задержки, которое обеспечивается длиной заряда и маркой топлива в зависимости от скорости горения. Объем основной газогенерирующей камеры 1 устройства задают соответствующим количеству необходимых для той или иной обработки зарядов, для чего камеру устройства составляют из одинаковых частей, представляющих собой корпуса кумулятивных перфораторов, используемых в составе устройства, изготовленные без отверстий и элементов для крепления и работы кумулятивных зарядов. Газодинамическое воздействие задают выбором типа и количества зарядов 13. Например, для эффективного газодинамического воздействия и создания в зоне обработки высокого давления применяют заряды с развитой поверхностью горения: многошашечные, с щелевыми каналами или с каналами типа "звезда". Имплозионное воздействие осуществляют заданным сечением расходного отверстия или группы расходных отверстий переходной муфты и заданным объемом имплозионной камеры. Объем имплозионной камеры задают в зависимости от количества кольматационных отложений и шлама, которые необходимо извлечь из зоны обработки. В составе устройства применяют перфораторы различного типа, например ПК-103, ПК-105, предназначенные для спуска на геофизическом кабеле. Для спуска устройства на НКТ может быть использована верхняя часть (инициирующий узел) от перфораторов типа ПКТ. Это позволит производить спуск устройства в интервал обработки как на геофизическом кабеле, так и на НКТ.

Способ и устройство по варианту 3 (фиг.1), включает основную газогенерирующую камеру 1 и имплозионную камеру 4, корпусной кумулятивный перфоратор 6, соединенный своим объемом с объемом основной газогенерирующей камеры 1, в перфораторе 6 размещены кумулятивные заряды 7, перфоратор 6 имеет головку 8 с инициирующим узлом, которую устанавливают в верхней части устройства, а наконечник 9 перфоратора устанавливают в нижней части устройства, инициирование перфоратора осуществляют электрическим током по проводнику 10 через головку 8 к детонатору 11, от которого срабатывает детонационный шнур 12, воспламеняющий кумулятивные заряды 7, во внутреннем объеме основной газогенерирующей камеры расположены заряды 15, перфоратор 6 соединен с имплозионной камерой 4 переходной муфтой 5 с размещенным в ней зарядом 19 (фиг.3), заглушкой 20, уплотнениями 21 и расходным отверстием 22, переходная муфта имеет внутреннюю полость 23.

Через верхнюю головку 8 по проводнику 10 к детонатору 11 подают импульс электрического тока, детонатор 11 срабатывает и инициирует детонационный шнур 12, от которого инициируются заряды 7. Кумулятивные заряды 7, сгорая, пробивают обсадную колонну скважины, цементный камень и создают перфорационные каналы в прискважинной зоне пласта. В процессе работы кумулятивного перфоратора 6 во внутреннем объеме основной газогенерирующей камеры 1 создаются температура и давление, достаточные для устойчивого и надежного воспламенения зарядов 15. Сгорая, заряды 15 образуют продукты сгорания химического состава, способствующие разжижению, разрушению и отслоению кольматационных отложений и шлама в зоне обработки. Продукты сгорания через отверстия перфоратора воздействуют давлением на перфорационные каналы. При этом продукты сгорания зарядов 15 обеспечивают подготовку зоны обработки к очистке. Одновременно с зарядами 15 воспламеняется переходной заряд 19, который горит в режиме торцевого горения. Время горения заряда 19 превышает время горения заряда 15 на заданную величину, определяемую временем задержки между операциями процесса. Под действием перепада давлений, создаваемого между основной газогенерирующей камерой 1 и имплозионной камерой 4, заряд 19 плотно прижимается к заглушке 20, обеспечивая герметичность имплозионной камеры 4, внизу которой установлен наконечник 9, и перекрывая заданное расходное отверстие 22. В момент окончания сгорания переходного заряда 19 откроется расходное отверстие 22, через которое в имплозионную камеру 4 поступают продукты из зоны обработки. В результате падения давления в устройстве за счет вскрытия имплозионной камеры 4 кольматационные отложения, шлам и прочие загрязнения поступают внутрь устройства. Учитывая свойства зарядов снижать свои прочностные характеристики с ростом температуры, переходная муфта должна быть выполнена из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, например стеклопластика, высоколегированных сталей и сплавов, а переходной заряд фиксируют в муфте с помощью уплотнений 21, которые, в свою очередь, создают воздушный зазор вокруг заряда. Для создания торцевого режима горения на наружную поверхность переходного заряда нанесено теплозащитное покрытие, которое дополнительно защищает заряд от воздействия температуры. Расходное отверстие или группа отверстий, выполненные в переходной муфте 5, соединенной с имплозионной камерой 4, имеют заданную величину проходного сечения. Заданная величина проходного сечения определяет интенсивность процесса имплозии. Переходная муфта 5 имеет внутреннюю полость 23, соответствующую форме переходного заряда, заряд может быть выполнен различной формы, например конической или цилиндрической, как переходной заряд 19. Цилиндрическая форма переходного заряда 19 обеспечивает герметичное перекрытие расходного отверстия 22 или группы расходных отверстий за счет перепада давлений между основной газогенерирующей 1 и имплозионной 4 камерами и наличия заглушки 20. Переходной заряд 19 сгорает в режиме торцевого горения и по окончании сгорания открывает расходное отверстие 22, при этом количество догорающих остатков переходного заряда 19, попадающих в объем имплозионной камеры 4, будет минимальным. Переходной заряд выбран, исходя из заданного времени задержки, которое обеспечивают длиной заряда и маркой топлива в зависимости от скорости горения. Объем основной газогенерирующей камеры 1 устройства задают соответствующим количеству необходимых для той или иной обработки зарядов, для чего камеру устройства составляют из одинаковых частей, представляющих собой корпуса кумулятивных перфораторов, используемых в составе устройства, изготовленные без отверстий и элементов для крепления и работы кумулятивных зарядов. Термогазохимическое воздействие задают выбором типа и количества зарядов 15, например заряды АДС-5, АДС-6, АДС-7, АДС-8. Имплозионное воздействие осуществляют заданным сечением расходного отверстия или группы расходных отверстий переходной муфты и заданным объемом имплозионной камеры. Объем имплозионной камеры задают в зависимости от количества кольматационных отложений и шлама, которые необходимо извлечь из зоны обработки. В составе устройства применяют перфораторы различного типа, например ПК-103, ПК-105, предназначенные для спуска на геофизическом кабеле. Для спуска устройства на НКТ может быть использована верхняя часть (инициирующий узел) от перфораторов типа ПКТ. Это позволит производить спуск устройства в интервал обработки как на геофизическом кабеле, так и на НКТ.

Устройство, осуществляющее способ по варианту 4, включает (фиг.1) основную газогенерирующую камеру 1, дополнительную газогенерирующую камеру 2 и имплозионную камеру 4, соединенные между собой переходными муфтами 5, корпусной кумулятивный перфоратор 6, соединенный своим объемом с объемом основной газогенерирующей камеры 1, в перфораторе 6 размещены кумулятивные заряды 7, перфоратор 6 имеет головку 8 с инициирующим узлом, которую устанавливают в верхней части устройства, а наконечник 9 перфоратора устанавливают в нижней части устройства, инициирование перфоратора осуществляют электрическим током по проводнику 10 через головку 8 к детонатору 11, от которого срабатывает детонационный шнур 12, воспламеняющий кумулятивные заряды 7, во внутреннем объеме основной газогенерирующей камеры расположены заряды 13, а в дополнительной газогенерирующей камере заряды 14, дополнительная газогенерирующая камера 2 соединена с перфоратором 6 переходной муфтой 5 (фиг.2) с переходным зарядом 16, а имплозионная камера 4 соединена с дополнительной газогенерирующей камерой 2 переходной муфтой 5 с размещенным в ней зарядом 19 (фиг.3), заглушкой 20, уплотнениями 21 и расходным отверстием 22, переходная муфта имеет внутреннюю полость 23.

Через верхнюю головку 8 по проводнику 10 к детонатору 11 подают импульс электрического тока, детонатор 11 срабатывает и инициирует детонационный шнур 12, от которого инициируются заряды 7. Кумулятивные заряды 7, сгорая, пробивают обсадную колонну скважины, цементный камень и создают перфорационные каналы в прискважинной зоне пласта. В процессе работы кумулятивного перфоратора 6 во внутреннем объеме основной газогенерирующей камеры 1 создаются температура и давление, достаточные для устойчивого и надежного воспламенения зарядов 13. Сгорая, заряды 13 образуют продукты сгорания, которые через отверстия перфоратора воздействуют давлением на перфорационные каналы. При этом создаваемое давление превышает горное, обеспечивая газодинамический разрыв пласта через перфорационные каналы и образование сетки трещин в пласте. Одновременно с зарядами 13 воспламеняется переходной заряд 16, который горит в режиме торцевого горения. Время горения заряда 16 превышает время горения заряда 13 на заданную величину, определяемую временем задержки между операциями процесса и временем догорания остатков заряда 16, которые в результате перепада давлений между газогенерирующими камерами 1 и 2 попадают во внутренний объем дополнительной газогенерирующей камеры 2 и воспламеняют заряды 14. Сгорая, заряды 14 создают дополнительный импульс давления, воздействуя на прискважинную зону пласта через перфорационные каналы, и созданную сетку трещин, увеличивая ее в размерах.

Одновременно с воспламенением зарядов 14 воспламеняется переходной заряд 19, размещенный в переходной муфте 5, который сгорает при условиях, аналогичных работе предыдущей переходной муфты 5. Под действием перепада давлений, создаваемого между дополнительной газогенерирующей камерой 2 и имплозионной камерой 4, заряд 19 плотно прижимается к заглушке 20, обеспечивая герметичность имплозионной камеры 4, внизу которой установлен наконечник 9, и перекрывая заданное расходное отверстие 22. В момент окончания сгорания переходного заряда 19 откроется расходное отверстие 22, через которое в имплозионную камеру 4 поступают продукты из зоны обработки. В результате падения давления в устройстве за счет вскрытия имплозионной камеры 4 кольматационные отложения, шлам и прочие загрязнения поступают внутрь устройства. Учитывая свойства зарядов снижать свои прочностные характеристики с ростом температуры, переходная муфта должна быть выполнена из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, например стеклопластика, высоколегированных сталей и сплавов, а переходной заряд фиксируют в муфте с помощью уплотнений 17 или 21, которые, в свою очередь, создают воздушный зазор вокруг заряда. Для создания торцевого режима горения на наружную поверхность переходного заряда нанесено теплозащитное покрытие, которое дополнительно защищает заряд от воздействия температуры. Выполненные в переходной муфте, соединяющей дополнительную газогенерирующую камеру 2 с перфоратором 6, расходные отверстия максимальные, обеспечивающие работоспособность муфты. Расходное отверстие или группа отверстий, выполненные в переходной муфте, соединенной с имплозионной камерой, имеют заданную величину проходного сечения. Заданная величина проходного сечения определяет интенсивность процесса имплозии. Переходная муфта 5 имеет внутреннюю полость 23, соответствующую форме переходного заряда, заряд может быть выполнен различной формы, например, конической, как переходной заряд 16, или цилиндрической, как переходной заряд 19. Коническая форма переходного заряда обеспечивает герметичное перекрытие расходного отверстия 18, диаметр которого максимально возможный, что позволит при перепаде давления между камерами воспламенить заряды следующей за переходной муфтой камеры. Воспламенение зарядов, следующей за переходной муфтой дополнительной газогенерирующей камеры, производится горячими продуктами сгорания зарядов основной газогенерирующей камеры и догорающими остатками переходного заряда 16, которые неизбежно попадут в дополнительную газогенерирующую камеру. Цилиндрическая форма переходного заряда 19 обеспечивает герметичное перекрытие расходного отверстия 22 или группы расходных отверстий за счет перепада давлений между имплозионной и дополнительной газогенерирующей камерами и наличия заглушки 20. Переходной заряд 19 сгорает в режиме торцевого горения и по окончании сгорания открывает расходное отверстие 22, при этом количество догорающих остатков переходного заряда 19, попадающих в объем имплозионной камеры, будет минимальным. Переходной заряд выбран исходя из заданного времени задержки, которое обеспечивают длина заряда и марка топлива в зависимости от скорости горения. Объемы камер устройства задают соответствующими количеству необходимых для той или иной обработки зарядов, для чего камеры устройства составляют из одинаковых частей, представляющих собой корпуса кумулятивных перфораторов, используемых в составе устройства, изготовленные без отверстий и элементов для крепления и работы кумулятивных зарядов. Импульсное газодинамическое воздействие задают выбором типа и количества зарядов, размещаемых в основной и дополнительной газогенерирующих камерах. Например, для эффективного газодинамического воздействия и создания в зоне обработки высокого давления применяют заряды с развитой поверхностью горения: многошашечные, с щелевыми каналами или с каналами типа "звезда". Имплозионное воздействие осуществляют заданным сечением расходного отверстия или группы расходных отверстий переходной муфты и заданным объемом имплозионной камеры. Объем имплозионной камеры задают в зависимости от количества кольматационных отложений и шлама, которые необходимо извлечь из зоны обработки. В составе устройства применяют перфораторы различного типа, например ПК-103, ПК-105, предназначенные для спуска на геофизическом кабеле. Для спуска устройства на НКТ может быть использована верхняя часть (инициирующий узел) от перфораторов типа ПКТ. Это позволит производить спуск устройства в интервал обработки как на геофизическом кабеле, так и на НКТ.

Устройство, осуществляющее способ по варианту 5, включает (фиг.1) основную газогенерирующую камеру 1, дополнительную газогенерирующую камеру 2, термогазохимическую камеру 3, соединенные между собой переходными муфтами 5, корпусной кумулятивный перфоратор 6, соединенный своим объемом с объемом основной газогенерирующей камеры 1, в перфораторе 6 размещены кумулятивные заряды 7, перфоратор 6 имеет головку 8 с инициирующим узлом, которую устанавливают в верхней части устройства, а наконечник 9 перфоратора устанавливают в нижней части устройства, инициирование перфоратора осуществляют электрическим током по проводнику 10 через головку 8 к детонатору 11, от которого срабатывает детонационный шнур 12, воспламеняющий кумулятивные заряды 7, во внутреннем объеме основной газогенерирующей камеры расположены заряды 13, а в дополнительной газогенерирующей камере заряды 14, в термогазохимической камере заряды 15, основная 1, дополнительная 2 газогенерирующие и термогазохимическая 3 с наконечником 9 камеры соединены между собой переходными муфтами 5 с зарядом 16 (фиг.2), с установленными в муфте 5 резиновыми уплотнениями 17 и расходным отверстием 18 и внутренней полостью 23 (фиг.3).

Через верхнюю головку 8 по проводнику 10 к детонатору 11 подают импульс электрического тока, детонатор 11 срабатывает и инициирует детонационный шнур 12, от которого инициируются заряды 7. Кумулятивные заряды 7, сгорая, пробивают обсадную колонну скважины, цементный камень и создают перфорационные каналы в прискважинной зоне пласта. В процессе работы кумулятивного перфоратора 6 во внутреннем объеме основной газогенерирующей камеры 1 создаются температура и давление, достаточные для устойчивого и надежного воспламенения зарядов 13. Сгорая, заряды 13 образуют продукты сгорания, которые через отверстия перфоратора воздействуют давлением на перфорационные каналы. При этом создаваемое давление превышает горное, обеспечивая газодинамический разрыв пласта через перфорационные каналы и образование сетки трещин в пласте. Одновременно с зарядами 13 воспламеняется переходной заряд 16, который горит в режиме торцевого горения. Время горения заряда 16 превышает время горения заряда 13 на заданную величину, определяемую временем задержки между операциями процесса и временем догорания остатков заряда 16, которые в результате перепада давлений между камерами 1 и 2 попадают во внутренний объем дополнительной газогенерирующей камеры 2 и воспламеняют заряды 14. Сгорая, заряды 14 создают дополнительный импульс давления, воздействуя на прискважинную зону пласта через перфорационные каналы, и созданную сетку трещин, увеличивая их в размерах. Одновременно с воспламенением зарядов 14 воспламеняется переходной заряд 16, размещенный в переходной муфте 5, который сгорает при условиях, аналогичных работе предыдущей переходной муфты 5. В результате сгорания переходного заряда 16 аналогичным образом воспламеняются заряды 15, которые образуют продукты сгорания химического состава, с давлением и с температурой, способствующими разжижению, отслоению или преобразованию в другие вещества, кольматационные отложения и шламы.

Учитывая свойства зарядов снижать свои прочностные характеристики с ростом температуры, переходная муфта должна быть выполнена из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, например стеклопластика, высоколегированных сталей и сплавов, а переходной заряд фиксируют в муфте с помощью уплотнений 17, которые, в свою очередь, создают воздушный зазор вокруг заряда. Для создания торцевого режима горения на наружную поверхность переходного заряда нанесено теплозащитное покрытие, которое дополнительно защищает заряд от воздействия температуры. Выполненные в переходных муфтах, соединяющих основную, дополнительную газогенерирующие и термогазохимическую камеры расходные отверстия максимальные, обеспечивающие работоспособность муфты. Переходная муфта 5 имеет внутреннюю полость 23, соответствующую форме переходного заряда, заряд может быть выполнен различной формы, например конической или цилиндрической. Коническая форма переходного заряда обеспечивает герметичное перекрытие расходного отверстия 18, диаметр которого максимально возможный, что позволит при перепаде давления между камерами воспламенить заряды следующей за переходной муфтой камеры. Воспламенение зарядов, следующей за переходной муфтой камеры, производится горячими продуктами сгорания зарядов предыдущей камеры и догорающими остатками переходного заряда 16, которые неизбежно попадут в камеру. Переходной заряд выбран исходя из заданного времени задержки, которое обеспечивают длиной заряда и маркой топлива в зависимости от скорости горения. Объемы камер устройства задают соответствующими количеству необходимых для той или иной обработки зарядов, для чего камеры устройства составляют из одинаковых частей, представляющих собой корпуса кумулятивных перфораторов, используемых в составе устройства, изготовленные без отверстий и элементов для крепления и работы кумулятивных зарядов. Газодинамическое и термогазохимическое воздействия задают выбором типа и количества зарядов, размещаемых в соответствующих камерах. Например, для эффективного газодинамического воздействия и создания в зоне обработки высокого давления применяют заряды с развитой поверхностью горения: многошашечные, с щелевыми каналами или с каналами типа "звезда". В составе устройства применяют перфораторы различного типа, например ПК-103, ПК-105, предназначенные для спуска на геофизическом кабеле. Для спуска устройства на НКТ может быть использована верхняя часть (инициирующий узел) от перфораторов типа ПКТ. Это позволит производить спуск устройства в интервал обработки как на геофизическом кабеле, так и на НКТ.

Устройство, осуществляющее способ по варианту 6, включает (фиг.1) имплозионную камеру 4, соединенную переходной муфтой 5 с корпусным кумулятивным перфоратором 6, с размещенными в нем кумулятивными зарядами 7, перфоратор 6 имеет головку 8 с инициирующим узлом, которую устанавливают в верхней части устройства, а наконечник 9 перфоратора устанавливают в нижней части устройства. Переходная муфта 5 (фиг.3) имеет заглушку 20, уплотнения 21, расходное отверстие или группу отверстий 22 и внутреннюю полость 23. Инициирование перфоратора осуществляют электрическим током по проводнику 10 через головку 8 к детонатору 11, от которого срабатывает детонационный шнур 12, воспламеняющий кумулятивные заряды 7. Кумулятивные заряды 7, сгорая, пробивают обсадную колонну скважины, цементный камень и создают перфорационные каналы в прискважинной зоне пласта. В процессе работы кумулятивного перфоратора 6 во внутреннем объеме перфоратора создаются температура и давление, достаточные для устойчивого и надежного воспламенения переходного заряда 19, который обеспечивает заданное время задержки запуска имплозионой камеры 4. Под действием перепада давлений, создаваемого между перфоратором 6 и имплозионной камерой 4, заряд 19 плотно прижимается к заглушке 20, обеспечивая герметичность имплозионной камеры 4, внизу которой установлен наконечник 9, и перекрывая заданное расходное отверстие 22. В момент окончания сгорания переходного заряда 19 откроется расходное отверстие 22, через которое в имплозионную камеру поступают продукты из зоны обработки. В результате падения давления в устройстве за счет вскрытия имплозионной камеры 4 кольматационные отложения, шлам и прочие загрязнения поступают внутрь устройства. Учитывая свойства зарядов снижать свои прочностные характеристики с ростом температуры, переходная муфта должна быть выполнена из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, например, стеклопластика, высоколегированных сталей и сплавов, а переходной заряд фиксируют в муфте с помощью уплотнений 21, которые, в свою очередь, создают воздушный зазор вокруг заряда. Для создания торцевого режима горения на наружную поверхность переходного заряда нанесено теплозащитное покрытие, которое дополнительно защищает заряд от воздействия температуры.

Расходное отверстие или группа отверстий 22, выполненные в переходной муфте, соединенной с имплозийнной камерой, имеют заданную величину проходного сечения. Заданная величина проходного сечения определяет интенсивность процесса имплозии. Переходная муфта 5 имеет внутреннюю полость 23, соответствующую форме переходного заряда, заряд может быть выполнен различной формы, например конической или цилиндрической, как переходной заряд 19.

Цилиндрическая форма переходного заряда 19 обеспечивает герметичное перекрытие расходного отверстия или группы расходных отверстий 22 за счет перепада давлений между перфоратором и имплозионной камерой и наличия заглушки 20. Переходной заряд 19 сгорает в режиме торцевого горения и по окончании сгорания открывает расходное отверстие 22, при этом количество догорающих остатков переходного заряда 19, попадающих в объем имплозионной камеры, будет минимальным. Переходной заряд выбран исходя из заданного времени задержки, которое обеспечивают длина заряда и марка топлива в зависимости от скорости горения. Объем имплозионной камеры задают в зависимости от количества кольматационных отложений и шлама, извлекаемых из зоны обработки, и составляют из одинаковых частей, представляющих собой корпуса кумулятивных перфораторов, используемых в составе устройства, изготовленные без отверстий и элементов для крепления и работы кумулятивных зарядов. Имплозионное воздействие осуществляют заданным сечением расходного отверстия или группы расходных отверстий переходной муфты и заданным объемом имплозионной камеры. В составе устройства применяют перфораторы различного типа, например ПК-103, ПК-105, предназначенные для спуска на геофизическом кабеле. Для спуска устройства на НКТ может быть использована верхняя часть (инициирующий узел) от перфораторов типа ПКТ. Это позволит производить спуск устройства в интервал обработки как на геофизическом кабеле, так и на НКТ.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и горной промышленности при освоении и разработке как горизонтальных, так и вертикальных скважин и предназначено для перфорации и повышения проницаемости путем разрыва и трещинообразования в призабойной зоне пласта. Обеспечивает повышение эффективности взрывных методов обработки как вертикальных, так и горизонтальных скважин, а также скважин с различной кривизной колонны, качества обработки и увеличения КПД зарядов. Сущность изобретения: по ускоренному варианту осуществляют перфорацию прискважинной зоны пласта корпусным кумулятивным перфоратором. Осуществляют регулируемый импульсный газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора. Его обеспечивают последовательной работой через заданное время задержки основной и дополнительной пороховых камер. Обеспечивают термогазохимическое воздействие на прискважинную зону пласта работой через заданное время задержки термогазохимической камеры с зарядами. Осуществляют имплозионное воздействие через заданное время задержки работой имплозионной камеры. Воздействие задают объемом имплозионной камеры и величиной проходного сечения расходного отверстия и/или группы отверстий, соединяющих внутренние объемы камер. 12 ф-лы, 45 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ перфорации и обработки прискважинной зоны пласта, включающий в себя последовательно осуществляемые операции за один спуск-подъем: a) перфорацию прискважинной зоны пласта корпусным кумулятивным перфоратором, соединенным своим внутренним объемом с объемом основной газогенерирующей камеры с зарядами; b) импульсный газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора, обеспечиваемый последовательной работой через заданное время задержки основной и дополнительной газогенерирующими камерами, соединенными между собой переходной муфтой с переходным зарядом; c) термогазохимическое воздействие на прискважинную зону пласта, обеспечиваемое работой через заданное время задержки термогазохимической камеры с зарядами, соединенной с дополнительной газогенерирующей камерой переходной муфтой с переходным зарядом; d) имплозионное воздействие, обеспечиваемое через заданное время задержки работой имплозионной камеры, соединенной с термогазохимической камерой переходной муфтой с переходным зарядом, задают объемом имплозионной камеры и величиной проходного сечения расходного отверстия или группы отверстий, соединяющих внутренние объемы камер, время задержки запуска камер задают временем горения переходного заряда переходной муфты, причем переходная муфта состоит из корпуса, выполненного из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, внутренней полости, соответствующей форме размещенного в ней переходного заряда торцевого горения, который герметично перекрывает сквозное расходное отверстие или группу отверстий, соединяющих внутренние объемы камер, диаметр расходного отверстия переходной муфты, расположенной перед имплозионной камерой, зависит от интенсивности имплозионного процесса, а для обеспечения свободного перетока газа между камерами диаметр расходного отверстия остальных переходных муфт выполнен максимально возможным.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что импульсный газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора и термогазохимическое воздействие задают выбором количества и типа зарядов, размещенных в соответствующих камерах.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что объем камер задают соответствующим количеству размещаемых в них зарядов.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что время работы переходного заряда задают выбором типа и длины заряда.5. Способ перфорации и обработки прискважинной зоны пласта, включающий в себя последовательно осуществляемые операции за один спуск-подъем:

a) перфорацию прискважинной зоны пласта корпусным кумулятивным перфоратором, соединенным своим внутренним объемом с объемом основной газогенерирующей камеры с зарядами;

b) газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора, обеспечиваемый работой основной газогенерирующей камеры с зарядами;

d) имплозионное воздействие, обеспечиваемое через заданное время задержки работой имплозионной камеры, соединенной с корпусным кумулятивным перфоратором переходной муфтой с переходным зарядом, задают объемом имплозионной камеры и величиной проходного сечения расходного отверстия или группы отверстий, соединяющих внутренние объемы перфоратора и имплозионной камеры, время задержки запуска камер задают временем горения переходного заряда переходной муфты, причем переходная муфта состоит из корпуса, выполненного из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, внутренней полости, соответствующей форме размещенного в ней переходного заряда торцевого горения, который герметично перекрывает сквозное расходное отверстие или группу отверстий, соединяющих внутренние объемы перфоратора и имплозионной камеры, диаметр расходного отверстия переходной муфты зависит от интенсивности имплозионного процесса.

а) перфорацию прискважинной зоны пласта корпусным кумулятивным перфоратором, соединенным своим внутренним объемом с объемом основной газогенерирующей камеры с зарядами;

с) термогазохимическое воздействие на прискважинную зону пласта, обеспечиваемое работой основной газогенерирующей камеры с зарядами, обеспечивающими термогазохимическое воздействие, соединенной внутренним объемом с объемом перфоратора;

d) имплозионное воздействие, обеспечиваемое через заданное время задержки работой имплозионной камеры, соединенной с перфоратором переходной муфтой с переходным зарядом, задают объемом имплозионной камеры и величиной проходного сечения расходного отверстия или группы отверстий, соединяющих внутренние объемы перфоратора и имплозионной камеры, время задержки запуска камер задают временем горения переходного заряда переходной муфты, причем переходная муфта состоит из корпуса, выполненного из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, внутренней полости, соответствующей форме размещенного в ней переходного заряда торцевого горения, который герметично перекрывает сквозное расходное отверстие или группу отверстий, соединяющих внутренние объемы перфоратора и имплозионной камеры, диаметр расходного отверстия переходной муфты, расположенной перед имплозионной камерой, зависит от интенсивности имплозионного процесса.

а) перфорацию прискважинной зоны пласта корпусным кумулятивным перфоратором, соединенным своим внутренним объемом с объемом основной газогенерирующей камеры с зарядами;

b) импульсный газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора, обеспечиваемый последовательной работой через заданное время задержки основной и дополнительной газогенерирующими камерами, соединенными между собой переходной муфтой с переходным зарядом;

d) имплозионное воздействие, обеспечиваемое через заданное время задержки работой имплозионной камеры, соединенной с дополнительной газогенерирующей камерой переходной муфтой с переходным зарядом, задают объемом имплозионной камеры и величиной проходного сечения расходного отверстия или группы отверстий, соединяющих внутренние объемы камер,

время задержки запуска камер задают временем горения переходного заряда переходной муфты, причем переходная муфта состоит из корпуса, выполненного из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, внутренней полости, соответствующей форме размещенного в ней переходного заряда торцевого горения, который герметично перекрывает сквозное расходное отверстие или группу отверстий, соединяющих внутренние объемы камер, диаметр расходного отверстия переходной муфты, расположенной перед имплозионной камерой, зависит от интенсивности имплозионного процесса, а для обеспечения свободного перетока газа между камерами диаметр расходного отверстия переходной муфты, расположенной между газогенерирующими камерами, выполнен максимально возможным.

a) перфорацию прискважинной зоны пласта корпусным кумулятивным перфоратором, соединенным своим внутренним объемом с объемом основной газогенерирующей камеры с зарядами;

b) импульсный газодинамический разрыв пласта через отверстия перфоратора, обеспечиваемый последовательной работой через заданное время задержки основной и дополнительной газогенерирующих камер, соединенных между собой переходной муфтой с переходным зарядом;

c) термогазохимическое воздействие на прискважинную зону пласта, обеспечиваемое работой через заданное время задержки термогазохимической камеры с зарядами, соединенной с дополнительной газогенерирующей камерой переходной муфтой с переходным зарядом;

время задержки запуска камер задают временем горения переходного заряда переходной муфты, причем переходная муфта состоит из корпуса, выполненного из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, внутренней полости, соответствующей форме размещенного в ней переходного заряда торцевого горения, который герметично перекрывает сквозное расходное отверстие, соединяющее внутренние объемы камер, а для обеспечения свободного перетока газа между камерами диаметр расходного отверстия переходных муфт выполнен максимально возможным.

а) перфорацию прискважинной зоны пласта корпусным кумулятивным перфоратором;

d) имплозионное воздействие, обеспечиваемое через заданное время задержки работой имплозионной камеры, соединенной с корпусным кумулятивным перфоратором переходной муфтой с переходным зарядом, задают объемом имплозионной камеры и величиной проходного сечения расходного отверстия или группы отверстий, соединяющих внутренние объемы перфоратора и имплозионной камеры, время задержки запуска имплозионной камеры задают временем горения переходного заряда переходной муфты, причем переходная муфта состоит из корпуса, выполненного из высокопрочного материала с низкой теплопроводностью, внутренней полости, соответствующей форме размещенного в ней переходного заряда торцевого горения, который герметично перекрывает сквозное расходное отверстие или группу отверстий, соединяющих внутренние объемы перфоратора и имплозионной камеры, диаметр расходного отверстия переходной муфты зависит от интенсивности имплозионного процесса.