Способ вскрытия продуктивного пласта скважины кумулятивными зарядами и устройство для его осуществления Российский патент 2022 года по МПК E21B43/117 E21B43/263 

Изобретение относится к прострелочно-взрывным работам в нефтяных и газовых скважинах.

Кумулятивно-торпедный перфоратор состоит из корпуса, электрического кабеля, детонирующего шнура, взрывного патрона, кумулятивного заряда в корпусе и соосно ему расположенного ствола с торпедным снарядом, выстреливаемым непосредственно после срабатывания кумулятивного заряда. Торпедный снаряд представляет собой торпеду со взрывчатым веществом, взрывающимся в выполненном в породе кумулятивном канале [RU 2656262 C2, МПК Е21 В 43/116 (2006.01), МПК Е21 В 43/117 (2006.01), опубл. 16.10.2017. Бюл. № 29].

Известное устройство обеспечивает увеличение глубины канала и создание разветвленных трещин в породе, увеличение притока пластовой жидкости в скважину, с низкой эффективностью, т.к. торпедный снаряд выстреливается в перфоканал после срабатывания кумулятивного заряда с вероятностью отклонения от необходимой траектории с преждевременным срабатыванием от соприкосновения со стенками перфоканала. Кумулятивный заряд и торпеда расположены соосно, в направлении вскрываемого пласта скважины, что не позволит разместить большое количество взрывчатого вещества в торпеде из-за ограниченности скважинного пространства стенками скважины.

Известен способ вскрытия продуктивного пласта скважины кумулятивными зарядами и устройство для его осуществления, включающие доставку известными способами в интервал перфорации продуктивного пласта несущей конструкции с кумулятивными зарядами, последующее поочередное срабатывание кумулятивных зарядов и образование в продуктивном пласте скважины перфорационного канала большой глубины и объема [RU 2647547 С1, МПК Е21 В 43/117, опубл. 2018]. Перед доставкой в интервал пласта кумулятивные заряды устанавливают друг за другом на несущую конструкцию вдоль нее, после доставки в интервал пласта производят последовательный отстрел всех кумулятивных зарядов с продвижением несущей конструкции с зарядами в глубь пласта. Отстрел каждого последующего кумулятивного заряда увеличивает объем перфорационного канала, полученного отстрелом предыдущего кумулятивного заряда.

Указанный способ вскрытия продуктивного пласта скважины кумулятивными зарядами и устройство для его осуществления обеспечивает получение перфорационного канала большой глубины и объема. Однако реализация указанного способа для получения перфорационного канала «проходного размера» - размерами, достаточными для продвижения в него несущей конструкции или ее части с кумулятивными зарядами вглубь пласта является технически сложной и затратной, т.к. требует: либо разработку и изготовление специального кумулятивного заряда с комбинированной геометрией кумулятивной выемки; либо изготовление специального кумулятивного заряда кольцевого действия для применения в сочетании со стандартными кумулятивными зарядами; либо расход большого количества стандартных кумулятивных зарядов с установкой их со смещением относительно друг друга на несущей конструкции. Так же способ и устройство предусматривают изгиб только несущей конструкции, а не самих зарядов, что не позволяет заводить в перфоканал заряды взрывчатого вещества большой длины, превышающей внутренний диаметр скважины (удлиненные заряды).

Наиболее близким по сути можно выделить способ вскрытия продуктивного пласта скважины кумулятивными зарядами и устройство для его осуществления, включающие доставку в интервал перфорации продуктивного пласта несущей конструкции с установленными вдоль нее кумулятивными зарядами, последующее срабатывание кумулятивных зарядов с образованием в продуктивном пласте скважины горной выработки размерами, достаточными для продвижения по ней несущей конструкции или ее части с кумулятивными зарядами с продвижением несущей конструкции или ее части с кумулятивными зарядами по горной выработке вглубь пласта. Для осуществления изгиба несущей конструкции в направлении пласта и придания требуемого направления горной выработке несущую конструкцию с кумулятивными зарядами помещают в направляющее устройство, которое перед спуском или перед отстрелом зарядов поворачивают в требуемом направлении, причем для получения заданной формы и размера горной выработки указанные кумулятивные заряды перед отстрелом ориентируют относительно горной выработки. При этом способ вскрытия предусматривает дополнительно установку на несущую конструкцию зарядов фугасного действия, которые продвигают на/в несущей конструкции по горной выработке вглубь пласта и отстреливают [RU 2732554 С1, МПК Е21 В 43/117, опубл. 2020. Бюл. № 19].

Указанный способ вскрытия продуктивного пласта скважины кумулятивными зарядами и устройство для его осуществления обеспечивает получение горной выработки (или сочетания перфоканалов) в продуктивном пласте скважины большой глубины и объема, заданной формы и размера, с заданной пространственной ориентацией. Однако в ходе реализации указанного способа для получения горной выработки «проходного размера» - размерами, достаточными для продвижения по ней несущей конструкции или ее части с кумулятивными зарядами в глубь пласта используются только кумулятивные заряды. Дополнительный фугасный заряд не решает задачу обеспечения размера горной выработки «проходного размера», он служит для улучшения качества ранее полученной при срабатывании кумулятивных зарядов горной выработки «проходного размера» - для разрушения перемычек в горной выработке, которые могут образовываться после срабатывания кумулятивных зарядов при создании требуемой формы, для расширения горной выработки и создания дополнительных трещин в горной породе.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка способа и устройства для осуществления способа вскрытия продуктивного пласта скважины кумулятивными зарядами с возможностью повышения совершенства вскрытия продуктивного пласта и качества гидродинамической связи скважины с пластом до требуемых параметров с наименьшими материально-техническими затратами.

При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в обеспечении возможности увеличивать размеры перфоканала полученного предварительным срабатыванием стандартного кумулятивного заряда (при этом размер перфоканала в поперечном сечении меньше габаритного размера кумулятивного заряда) до необходимых размеров, в том числе до размера достаточного для заведения в него устройства с зарядами для получения перфоканала большой глубины и объема, без использования технически сложных и материально затратных специальных (не стандартных) кумулятивных зарядов или большого числа стандартных зарядов или без выстреливания торпедных снарядов и т.п., с наиболее простой реализацией и с наименьшим затратами.

Указанный технический результат по объекту - способ достигается тем, что в способе вскрытия продуктивного пласта скважины кумулятивными зарядами, включающем доставку в интервал перфорации продуктивного пласта по меньшей мере одной несущей конструкции с установленным на/в ней по меньшей мере одним кумулятивным зарядом, инициирование кумулятивного заряда и образование в продуктивном пласте скважины перфоканала, особенностью является то, что помимо кумулятивного заряда осуществляют доставку в интервал перфорации по меньшей мере одного дополнительного заряда взрывчатого вещества (сокращенно - дополнительного заряда ВВ) с последующим его инициированием внутри перфоканала и увеличением размеров перфоканала, при этом перед доставкой или в ходе доставки или после доставки в интервал перфорации производят изгиб дополнительного заряда ВВ для обеспечения его завода в перфоканал, после доставки в интервал перфорации и изгиба производят завод дополнительного заряда ВВ в перфоканал сопряженный с его изгибом в направлении перфоканала.

При этом доставку дополнительного заряда ВВ в интервал перфорации осуществляют совместно с кумулятивным зарядом на/в одной несущей конструкции, либо раздельно.

Изгиб дополнительного заряда ВВ для обеспечения его завода в перфоканал, завод дополнительного заряда ВВ в перфоканал сопряженный с изгибом в направлении перфоканала, последующее его инициирование внутри перфоканала производят повторно или многократно для обеспечения требуемого размера перфоканала.

Кроме того, при достижении размеров перфоканала достаточными для продвижения по нему несущей конструкции или ее части с кумулятивными зарядами и дополнительными зарядами ВВ в глубь пласта, продолжают заводить и последовательно инициировать кумулятивные заряды и дополнительные заряды ВВ, увеличивая глубину перфоканала.

Изгиб дополнительного заряда ВВ для обеспечения его завода в перфоканал представляет собой придание отклонения оси дополнительного заряда ВВ от прямой линии, при котором дополнительный заряд ВВ становится возможным завести в перфоканал после совмещения их направлений или после совмещения с допустимым отклонением азимутальных направлений перфоканала и изогнутой в его направлении части дополнительного заряда ВВ. Изгиб может быть осуществлен перед спуском устройства в скважину или на любом этапе доставки в интервал пласта или после доставки.

Завод дополнительного заряда ВВ в перфоканал, сопряженный с изгибом, означает перемещение дополнительного заряда ВВ из внутрискважинного пространства в перфоканал, при котором ось дополнительного заряда ВВ необходимо отклонять от прямой линии или от оси скважины в направлении перфоканала.

В зависимости от размеров и конструкции устройства для реализации способа, изгиб дополнительного заряда ВВ для обеспечения его завода в перфоканал и завод в перфоканал, сопряженный с его изгибом, могут производиться практически одновременно.

При реализации способа в обсаженных стволах скважин с последовательным отстрелом зарядов и продвижением несущей конструкции с зарядами по перфоканалу в глубь пласта перед спуском несущей конструкции в интервал перфорации возможно использование предварительного вырезания окна в обсадной трубе в месте положения перфоканала.

Изгиб дополнительного заряда ВВ в направлении перфоканала, обеспечивающий последующий его завод в перфоканал, а также сам завод дополнительного заряда ВВ в перфоканал сопряженный с изгибом в предпочтительном варианте производится через элементы устройства (или несущей конструкции), выполняющие функции упора для изгиба и ограничителя направлений (упора и направляющего отверстия), но возможно осуществить используя искусственный упор или забой не являющийся элементом устройства, например можно установить пакер ниже перфоканала с различными приспособлениями или клин-отклонитель.

Указанный технический результат по объекту - устройство достигается тем, что в устройстве для вскрытия продуктивного пласта скважины кумулятивными зарядами, содержащим по меньшей мере одну несущую конструкцию, на/в которой установлен по меньшей мере один кумулятивный заряд и средства инициирования, особенностью является то, что на/в несущей конструкции за кумулятивным зарядом с возможностью последовательного срабатывания (инициирования) установлен по меньшей мере один дополнительный заряд ВВ или за несущей конструкцией, по меньшей мере, с одним кумулятивным зарядом с возможностью последовательного срабатывания (инициирования) установлена несущая конструкция, по меньшей мере, с одним дополнительным зарядом ВВ, причем для осуществления изгиба в направлении перфоканала и завода в перфоканал дополнительный заряд взрывчатого вещества выполнен гибким или размещен в гибкой оболочке.

При размещении кумулятивного заряда и дополнительного заряда ВВ на/в единой несущей конструкции кумулятивный заряд и дополнительный заряд ВВ или только дополнительный заряд ВВ устанавливают на подвижный элемент несущей конструкции. Подвижный элемент несущей конструкции - это элемент (деталь, узел, сборочная единица, механизм и т.п.), который передвигают относительно других элементов несущей конструкции (например, относительно корпуса перфоратора) и служащий для осуществления завода дополнительного заряда ВВ в перфоканал или для завода кумулятивного заряда и дополнительного заряда ВВ в перфоканал, или для завода кумулятивного заряда и дополнительного заряда ВВ в месте с самим подвижным элементом несущей конструкции с продвижением по перфоканалу.

При размещении кумулятивных зарядов и дополнительных зарядов ВВ на/в отдельных несущих конструкциях для обеспечения совмещения положения и завода дополнительных зарядов ВВ в перфоканалы установлены средства самоориентирования. Известные средства самоориентирования самопроизвольно производят совмещение положений (направлений) перфоканалов, полученных при срабатывании кумулятивных зарядов и дополнительных зарядов ВВ в азимутальном направлении при доставке несущих конструкций в интервал перфорации путем разворота несущей конструкции и соответственно зарядов.

Кроме того, необходимая гибкость дополнительного заряда ВВ достигается размещением одной сплошной массы взрывчатого вещества или нескольких примыкающих друг к другу частей в единой гибкой оболочке или рассредоточенностью заряда внутри оболочки.

Так же необходимая гибкость дополнительного заряда взрывчатого вещества достигается шарнирным или подвижным сочленением нескольких дополнительных зарядов взрывчатого вещества (в жестких оболочках).

Расположение дополнительного заряд ВВ за кумулятивным зарядом или за несущей конструкцией с кумулятивным зарядом относится к моменту начала инициирования кумулятивного заряда после доставки его интервал перфорации, перед спуском в интервал или во время спуска заряды могут находиться по разному, в том числе на одном уровне.

Разделение несущих конструкций на несущую конструкцию с кумулятивными зарядами и на несущую конструкцию с дополнительными зарядами ВВ предпочтительно при одновременном получении нескольких перфоканалов и служит для защиты дополнительных зарядов ВВ от повреждений продуктами взрыва при срабатывании кумулятивных зарядов.

Выполнение дополнительного заряда ВВ гибким позволяет заводить в перфоканал удлиненные заряды, у которых отношение длины к диаметру превышает 4:1 или заряды длина, которых превышает внутренний диаметр скважины и сопоставима с глубиной перфоканала.

Дополнительный заряд ВВ может быть ненаправленного и направленного действия с различными характеристиками, в том числе с кумулятивным эффектом, направленным от продольной оси к стенкам перфоканала и вдоль оси перфоканала.

Изобретение поясняется иллюстративными материалами.

На фиг.1-фиг.5 представлена реализация способа и устройства в общем виде

На фиг.1 - в интервал продуктивного пласта 1 скважины 2 всеми известными способами и средствами доставки (на НКТ, на геофизическом кабеле или на гибких трубах) доставляют устройство для вскрытия продуктивного пласта скважины 3, включающее в себя несущую конструкцию 4 с кумулятивным зарядом 5, с дополнительным зарядом ВВ 6, со средствами инициирования 7 (детонатор, детонирующий шнур, провод и т.п.) и со средствами защиты 8 (защитный экран, демпфер или иные средства, защищающие неинициируемые заряды от повреждения продуктами взрыва инициируемых зарядов).

На фиг.2 показано произведенное инициирование (срабатывание) кумулятивного заряда 5, в результате чего в обсадной колоне труб скважины 2 и в горной породе образовывается перфоканал 9. Разрушенные или пришедшие в негодность после срабатывания заряда детали и элементы устройства, а также сам сработавший заряд не показаны.

На фиг.3 показано: вращением 10 «червяка» 11 (шестерни или иного элемента) подают 12 подвижный элемент несущей конструкции 13 с прикрепленным к нему дополнительным зарядом ВВ 6 к перфоканалу 9, производят изгиб дополнительного заряда ВВ 6 для обеспечения его последующего завода в перфоканал 9. Механизация процесса подачи может быть иной.

На фиг.4 показано как подачей 12 подвижного элемента несущей конструкции 13 производят завод 14 дополнительного заряда ВВ 6 в перфоканал 9 сопряженный с изгибом дополнительного заряда ВВ 6 в направлении перфоканала 9.

На фиг.5 произведено инициирование (срабатывание) дополнительного заряда ВВ 6 в перфоканале 9 с образованием перфоканала 15.

На фиг.6-фиг.13 представлена реализация способа и устройства обеспечивающая получение перфоканала большой глубины. В интервал продуктивного пласта 1 скважины 2 всеми известными способами и средствами доставки (на НКТ, на геофизическом кабеле или на гибких трубах) доставляют устройство для вскрытия продуктивного пласта скважины 3, включающее в себя: несущую конструкцию 4 с кумулятивным зарядом 5, прикрепленным к подвижному элементу несущей конструкции 13, с дополнительным зарядом ВВ 6 (в виде цилиндра, оболочка которого является составной частью подвижного элемента несущей конструкции 13), с установленным за ним вторым дополнительным зарядом ВВ 16 (уложенным по спирали на гибкий стержень подвижного элемента несущей конструкции 13 для увеличения объема ВВ), со средствами инициирования 7 и со средствами защиты 8.

На фиг.7 произведено инициирование кумулятивного заряда 5, в результате чего в обсадной колоне труб скважины 2 и в горной породе образовывается перфоканал 9.

На фиг.8 подают 12 подвижный элемент несущей конструкции 13 с дополнительными зарядами ВВ 6 и 16 к перфоканалу 9, производят изгиб дополнительного заряда ВВ 6 для обеспечения его последующего завода в перфоканал 9.

На фиг.9 - подачей 12 подвижного элемента несущей конструкции 13 производят завод 14 дополнительного заряда ВВ 6 в перфоканал 9 сопряженный с изгибом дополнительного заряда ВВ 6 в направлении перфоканала 9 и осуществляют изгиб второго дополнительного заряда ВВ 16 для обеспечения его последующего завода в перфоканал 15. Средство защиты 8 в данном случае выполняет дополнительную функцию помощи завода в перфоканал 9.

На фиг.10 произведено инициирование дополнительного заряда ВВ 6 в перфоканале 9 с образованием перфоканала 15. Размер перфоканала 15 больше, чем размер перфоканала 9, но меньше габарита кумулятивного заряда 5.

На фиг.11 - подачей 12 подвижного элемента несущей конструкции 13 производят завод 14 второго дополнительного заряда ВВ 16 в перфоканал 15 сопряженный с изгибом дополнительного заряда ВВ 16 в направлении перфоканала 15.

На фиг.12 произведено инициирование второго дополнительного заряда ВВ 16 в перфоканале 15 с образованием перфоканала 17. Размер перфоканала 17 больше размера перфоканала 15 и больше габарита кумулятивного заряда 5. Получен перфоканал размерами достаточными для завода в него подвижного элемента несущей конструкции 13 с кумулятивным зарядом 5 и с дополнительными зарядами ВВ 6 и 16.

На фиг.13 - подачей 12 подвижного элемента несущей конструкции 13 производят завод 14 кумулятивного заряда 5 в перфоканал 17 и завод 14 сопряженный с изгибом дополнительного заряда ВВ 6 в перфоканал 17. Производят последовательный завод и отстрел (инициирование) зарядов в перфоканале до получения перфоканала заданной глубины в направлении продуктивного пласта.

На фиг.14-фиг.18 представлена реализация способа и устройства обеспечивающая получение нескольких перфоканалов в интервале перфорации.

На фиг.14 - в интервал продуктивного пласта 1 скважины 2 всеми известными способами и средствами доставки (на НКТ, на геофизическом кабеле или на гибких трубах) доставляют устройство для вскрытия продуктивного пласта скважины 3, включающее в себя: несущую конструкцию 4 с кумулятивными зарядами 5 прикрепленную к несущей конструкции 18 с доп.зарядами ВВ посредством соединения 19 (например, «вертлюга»), средства инициирования 7 и известные средства самоориентирования зарядов 20 (подшипники и эксцентрично установленные грузы).

Средства защиты 8 не требуются, так как несущие конструкции 4 и 18 разделены.

На фиг.15 произведен отстрел (инициирование) кумулятивных зарядов 5, в результате чего в обсадной колоне труб скважины 2 и в горной породе образовывается соответствующее количество перфоканалов 9.

На фиг.16 - в вскрытый кумулятивными зарядами 5 интервал продуктивного пласта 1 на место несущей конструкции 4 осуществляют спуск 21 несущей конструкции 18 с дополнительными зарядами ВВ 6, при этом несущая конструкция 4 опускается ниже интервала 1; изгиб дополнительных зарядов ВВ 6 для обеспечения завода в перфоканалы 9 осуществлен заранее перед спуском устройства в скважину 2, а попадание дополнительных зарядов ВВ 6 в перфоканалы 9 (или их совмещение) обеспечивают известные средства самоориентирования 20.

На фиг.17 - подачей 12 подвижного элемента несущей конструкции 13 производят завод 14 дополнительных зарядов ВВ 6 в перфоканалы 9 сопряженный с изгибом дополнительных зарядов ВВ 6 в направлении перфоканалов 9.

На фиг.18 произведено инициирование дополнительных зарядов ВВ 6 в перфоканалах 9 с образованием перфоканалов 15.

Следует отметить, что устройство для вскрытия продуктивного пласта скважины 3, варианты исполнений: несущих конструкций 4 и 18, кумулятивных зарядов 5 и дополнительных зарядов ВВ 6, средств инициирования 7, средств защиты 8 и механизация подачи дополнительных зарядов ВВ в перфоканал приведены в качестве примера и могут иметь совсем иную конструкцию, конфигурацию и размещение отличную от представленных на фиг.1-18., но обеспечивающую выполнение способа. На фиг. разрушенные или пришедшие в негодность после срабатывания заряда детали и элементы устройства не показаны.

Общий пример применения способа и устройства.

Предварительно определяют интервал залегания продуктивного пласта, его размер и характеристики. В зависимости от горно-геологических условий и поставленных задач по освоению продуктивного пласта 1 скважины 2 определяют требуемое количество и размеры (внутренний объем) получаемых перфоканалов 15 или 17, определяют конструкцию и конфигурацию устройства для вскрытия продуктивного пласта скважины 3 (например, либо в соответствии с фиг.1-5, либо с фиг.6-13, либо с фиг.14-18, либо иную конструкцию, позволяющую реализовать способ), подбирают стандартный кумулятивный заряд 5 для получения перфоканала 9 (с начальными размерами), определяют параметры дополнительного заряда ВВ 6 и при необходимости параметры второго дополнительного заряда ВВ 16 (размеры заряда, объем и характеристики ВВ).

Производят доставку устройства для вскрытия продуктивного пласта скважины 3 в интервал продуктивного пласта 1 скважины 2 известными способами и средствами доставки (на НКТ, на геофизическом кабеле или на гибких трубах). Инициируют кумулятивный заряд 5 с образованием в обсадной колонне скважины 2 и в горной породе перфоканала 9. Производят изгиб дополнительного заряда ВВ 6 для обеспечения его последующего завода в перфоканал 9. Если предварительный изгиб совершен до спуска в скважину, то после доставки в интервал потребуется только совмещение для попадания дополнительного заряда 6 и в перфоканал 9. Осуществляют завод сопряженный с изгибом дополнительного заряда ВВ 6 в перфоканал 9. Инициируют дополнительный заряд ВВ 6 в перфоканале 9. Получают перфоканал 15 увеличенного размера.

При необходимости увеличения размеров перфоканала до размеров достаточных для завода в него кумулятивного заряда 5 осуществляют завод сопряженный с изгибом второго доп. заряда ВВ 16 с последующей его инициированием и получением перфоканала 17.

Детальный пример.

Наклонно-направленная скважина с зенитным углом в интервале продуктивного пласта 30°. Толщина продуктивного пласта 3 м ниже него перемычка толщиной 1 м и водяной пласт, кольматационные отложения вокруг скважины радиусом 0,70÷1 м. Установлено, что для эффективного извлечения флюида нужно создать 20 перфоканалов диаметром 20 мм и глубиной 1,2 м. Стандартные кумулятивные заряды «глубокого проникновения» обеспечивают глубину перфоканала 1,2 м диаметром до 12 мм, кумулятивные заряды «большое отверстие» - диметром 25 мм глубиной 0,25 м, что не обеспечит эффективное извлечение флюида. Следовательно, принимают решение применить способ и устройство по настоящему изобретению.

В связи с тем, что количество перфоканалов существенно больше одного, диаметр каждого получаемого перфоканала меньше диаметра кумулятивного заряда, под интервалом перфорации находится водяной пласт, позволяющий опустить ниже интервала перфорации 1 несущую конструкцию 4 с отстреленными кумулятивными зарядами 5 для завода дополнительных зарядов ВВ 6 в перфоканалы 9, то используют реализацию способа и устройства по фиг.14-18 с приведенные средствами самоориентирования 20, обеспечивающими попадание дополнительного заряда ВВ 6 в перфоканал 9 при зенитном угле скважины в интервале пласта в 30°.

Собирают устройство для вскрытия продуктивного пласта скважины 3: в несущую конструкцию 4 устанавливают кумулятивные заряды 5 в количестве 20 штук с плотностью расположения 10 зарядов на 1 метр, средства инициации 7 и средства самоориентирования зарядов 20; в несущую конструкцию 18 устанавливают дополнительные заряды ВВ 6 в количестве 20 штук с плотностью расположения 10 зарядов на 1 метр, средства инициации 7 и средства самоориентирования зарядов 20; при этом заранее перед спуском в интервал осуществляют изгиб дополнительного заряда ВВ 6 в направлении осей кумулятивных зарядов 5 и следовательно перфоканалов 9, а известные средства самоориентирования зарядов 20 (грузы на / в несущих конструкциях 4 и 18) устанавливают таким образом, чтобы совместить перфоканалы 9 и дополнительные заряды ВВ 6 для осуществления завода в перфоканалы 9; несущие конструкции 4 и 18 соединяют между собой посредством соединения 19 и присоединяют геофизическому кабелю. Производят спуск в интервал перфорации пласта 1 скважины 2 устройство для вскрытия продуктивного пласта скважины 3 на геофизическом кабеле, при этом самый нижний кумулятивный заряд 5 располагают над нижней границей интервала 1 на расстоянии 1 м, чтобы не допустить преждевременного обводнения после вскрытия пласта. Средства самоориентирования 20, установленные в несущей конструкции 4, разворачивают кумулятивные заряды в 5 и устанавливают по азимуту в заданном направлении. Посредством инициации 7 производят отстрел кумулятивных зарядов 5 с образованием перфоканалов 9 (диаметром 12 мм, глубиной 1,2 м). На место несущей конструкции 4 осуществляют спуск 21 несущей конструкции 18 с дополнительными зарядами ВВ 6, при этом несущая конструкция 4 опускается ниже. Средства самоориентирования 20, установленные в несущей конструкции 18, разворачивают дополнительные заряды ВВ 6 и устанавливают их с попаданием в направлении перфоканалов 9. Подачей 12 подвижного элемента несущей конструкции 13 производят завод 14 дополнительных зарядов ВВ 6 в перфоканалы 9 сопряженный с изгибом дополнительных зарядов ВВ 6 в направлении перфоканалов 9. Производят инициирование дополнительных зарядов ВВ 6 в перфоканалах 9 с образованием перфоканалов 15 (диаметром 20 мм и глубиной 1,2 м). Устройство для вскрытия продуктивного пласта скважины 3 подымают на поверхность, переходят к извлечению флюида из продуктивного пласта.

С уменьшением притока флюида принимают решение о следующем этапе вскрытия продуктивного пласта с получением в середине интервала перфоканала с минимальным диаметром 50 мм, глубиной не менее 5 метров по фиг.6-13. В интервал продуктивного пласта 1 скважины 2 на колтюбинге доставляют устройство для вскрытия продуктивного пласта скважины 3, включающее в себя: одну общую для всех зарядов несущую конструкцию 4 с кумулятивным зарядом 5, прикрепленным к подвижному элементу несущей конструкции 13, с дополнительным зарядом ВВ 6 и с установленным за ним вторым дополнительным зарядом ВВ 16, со средствами инициирования 7 и со средствами защиты 8. Производят отстрел кумулятивного заряда 5, в результате чего в обсадной колоне труб скважины 2 и в горной породе образовывается перфоканал 9. Подают 12 подвижный элемент несущей конструкции 13 с дополнительными зарядами ВВ 6 и 16 к перфоканалу 9, производят изгиб дополнительного заряда ВВ 6 для обеспечения его завода в перфоканал 9, производят завод 14 дополнительного заряда ВВ 6 в перфоканал 9 сопряженный с изгибом дополнительного заряда ВВ 6 в направлении перфоканала 9 и одновременно осуществляют изгиб второго дополнительного заряда ВВ 16 для обеспечения его последующего завода в перфоканал. Производят инициирование дополнительного заряда ВВ 6 в перфоканале 9 с образованием перфоканала 15. Размер перфоканала 15 больше, чем размер перфоканала 9, но меньше габарита кумулятивного заряда 5. Подачей 12 подвижного элемента несущей конструкции 13 производят завод 14 второго дополнительного заряда ВВ 16 в перфоканал 15 сопряженный с изгибом дополнительного заряда ВВ 16 в направлении перфоканала 15. Производят инициирование второго дополнительного заряда ВВ 16 в перфоканале 15 с образованием перфоканала 17. Размер перфоканала 17 больше размера перфоканала 15 и больше габарита кумулятивного заряда 5 - минимальный диаметр 50 мм. В результате получен перфоканал размерами достаточными для завода в него подвижного элемента несущей конструкции 13 с кумулятивным зарядом 5 и с дополнительными зарядами ВВ 6 и 16. Подачей 12 подвижного элемента несущей конструкции 13 производят завод 14 кумулятивного заряда 5 и завод 14 сопряженный с изгибом дополнительного заряда ВВ 6 в перфоканал 17. Продолжают последовательный завод и отстрел зарядов в перфоканале до получения перфоканала заданной глубины - более 5 метров в направлении продуктивного пласта. Суммарно отстреливают по 5 штук: кумулятивных зарядов 5, дополнительных зарядов ВВ 6 и вторых дополнительны зарядов 16.

Таким образом, изобретение за счет использования дополнительного заряда ВВ, который можно изгибать и заводить в перфоканал после срабатывания стандартного кумулятивного заряда с последующей его инициацией в перфоканале, позволяет получать перфоканалы требуемого размера (диаметра, глубины и внутреннего объема) удовлетворяющие любым геологическим условиям, позволяет повысить совершенство вскрытия продуктивного пласта наиболее эффективным по затратам и реализации техническим решением.

Изобретение относится к прострелочно-взрывным работам в нефтяных и газовых скважинах. Способ включает доставку в интервал перфорации продуктивного пласта, по меньшей мере, одной несущей конструкции с установленным на/в ней по меньшей мере одним кумулятивным зарядом, инициирование кумулятивного заряда и образование в продуктивном пласте скважины перфоканала. Помимо кумулятивного заряда осуществляют доставку в интервал перфорации, по меньшей мере, одного дополнительного заряда взрывчатого вещества с последующим его инициированием внутри перфоканала и увеличением размеров перфоканала, при этом перед доставкой или в ходе доставки или после доставки в интервал перфорации производят изгиб дополнительного заряда ВВ для обеспечения его завода в перфоканал, после доставки в интервал перфорации и изгиба производят завод дополнительного заряда ВВ в перфоканал, сопряженный с его изгибом в направлении перфоканала. Технический результат заключается в обеспечении возможности увеличивать размеры перфоканала полученного предварительным срабатыванием стандартного кумулятивного заряда до необходимых размеров. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Способ вскрытия продуктивного пласта скважины кумулятивными зарядами, включающий доставку в интервал перфорации продуктивного пласта, по меньшей мере, одной несущей конструкции с установленным на/в ней, по меньшей мере, одним кумулятивным зарядом, инициирование кумулятивного заряда и образование в продуктивном пласте скважины перфоканала, отличающийся тем, что осуществляют доставку в интервал перфорации, по меньшей мере, одного дополнительного заряда взрывчатого вещества с последующим его инициированием внутри перфоканала и увеличением размеров перфоканала, при этом перед доставкой или в ходе доставки или после доставки в интервал перфорации производят изгиб дополнительного заряда взрывчатого вещества для обеспечения его завода в перфоканал, после доставки в интервал перфорации и изгиба производят завод дополнительного заряда взрывчатого вещества в перфоканал, сопряженный с изгибом в направлении перфоканала.

2. Способ вскрытия продуктивного пласта по п.1, отличающийся тем, что доставку дополнительного заряда взрывчатого вещества в интервал перфорации осуществляют совместно с кумулятивным зарядом на/в одной несущей конструкции либо раздельно.

3. Способ вскрытия продуктивного пласта по п.1, отличающийся тем, что изгиб дополнительного заряда взрывчатого вещества для обеспечения его завода в перфоканал, завод дополнительного заряда взрывчатого вещества в перфоканал, сопряженный с изгибом в направлении перфоканала, последующее его инициирование внутри перфоканала производят повторно или многократно для обеспечения требуемого размера перфоканала.

4. Способ вскрытия продуктивного пласта по п.1, отличающийся тем, что при достижении размеров перфоканала достаточными для продвижения по нему несущей конструкции или ее части с кумулятивными зарядами и дополнительными зарядами взрывчатого вещества вглубь пласта, продолжают заводить и последовательно инициировать кумулятивные заряды и дополнительные заряды взрывчатого вещества, увеличивая глубину перфоканала.

5. Устройство для вскрытия продуктивного пласта скважины кумулятивными зарядами, содержащее, по меньшей мере, одну несущую конструкцию, на/в которой установлен, по меньшей мере, один кумулятивный заряд, отличающееся тем, что на/в несущей конструкции за кумулятивным зарядом с возможностью последовательного срабатывания установлен, по меньшей мере, один дополнительный заряд взрывчатого вещества или за несущей конструкцией, по меньшей мере, с одним кумулятивным зарядом с возможностью последовательного срабатывания установлена несущая конструкция, по меньшей мере, с одним дополнительным зарядом взрывчатого вещества, причём для осуществления изгиба в направлении перфоканала и завода в перфоканал дополнительный заряд взрывчатого вещества выполнен гибким или размещён в гибкой оболочке.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что при размещении кумулятивного заряда и дополнительного заряда взрывчатого вещества на/в единой несущей конструкции кумулятивный заряд и дополнительный заряд взрывчатого вещества или только дополнительный заряд взрывчатого вещества устанавливают на подвижный элемент несущей конструкции.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что при размещении кумулятивных зарядов и дополнительных зарядов ВВ на/в отдельных несущих конструкциях для обеспечения совмещения положения и завода дополнительных зарядов взрывчатого вещества в перфоканалы установлены средства самоориентирования.

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что необходимая гибкость дополнительного заряда взрывчатого вещества достигается размещением одной сплошной массы взрывчатого вещества или нескольких примыкающих друг к другу частей в единой гибкой оболочке или рассредоточенностью заряда внутри оболочки.

9. Устройство по п.5, отличающееся тем, что необходимая гибкость дополнительного заряда взрывчатого вещества достигается шарнирным или подвижным сочленением нескольких дополнительных зарядов взрывчатого вещества.