Устройство для гидравлического разрыва пласта Советский патент 1983 года по МПК E21B43/26 

Изобретение относится к-технологии и технике стимулирования призабойной зоны пласта в скважине и может быть использовано в нефтяной, газовой, геологической отраслях народного хозяйства для интенсификации добычи жидких и газообразных полезных ископаемых из добывных и разведочных скважин или для закачки в пласт флюидов посредством нагнетательных скважин.

Известно устройство для стимулирования призабойной зоны скважины, включающее в себя инициирование трещинообразования в призабойной зоне путем воздействия на нее высоким мгновенным давлением и последующую закачку в призабойную зону рабочего агента, например расклинивающе.й или породорастворяницей жидкости f 1

Недостатки такого устройства низкая надежность и опасность, связанные с использованием пороха.

Известно устройство для гиД1)авлического разрыва пласта, содержащее полый корпус с кольцевым уплотнительным элементом и клапан, сообщающий пространство над и. под уплотнительным элементом С 23.

Недостатками устройства является то, что опорожнение скважины снимает противодавление на ее станки изнутри скважины и стенки могут обвалиться под влиянием бокового и вертикального горных давлений, если скважина не обсажена, если же скважина обсажена, то ее опорожнение может привести к снятию обсадной колонны, резкому сокращению ее длины и последующим интенсивным продольным колебаниям.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для гидравлического разрыва пласта, содержащее полый корпус с кольцевым уплотнительным элементом и клапан, сообщающий пространство над и под уплотнительным элементом, снабжено сбрасываемым ударником с осевым каналом и цанговым захватом, причем корпус выполнен в виде стакана с проточкой на внутренней поверхности под захват ударника, а клапан установлен в осевом канале корпуса, в котором выполнены радиальные сквозные отверстия..

Кроме того, ударник снабжен центрирующими элементами, а в верхней части выполнена кольцевая конусная проточка.

На фиг, 1 изображено устройство для столкновения с ударником/ на фиг. 2 - то же,лосле столкновения.

Устройство содержит корпус 1 (фиг. 1), выполненный в виде стакана с радиальными сквозными отверстиями

2 для сообщения полостей обсадной колонны 3, расположенных над пакером и под ним, клапанный узел 4 для разобщения упомянутых полостей в момент удара по корпусу пакера 5 ударником 5, проточку 6 для соединения пакера с ударником 5 в момент удара и уплотнительный элемент 7,

Ударник 5 содержит цилиндрический корпус с центраторами 8, со сквозным

10 осевым каналом 9 и цанговым захватом 10 для соединения с проточкой 6 корпуса в момент удара, а также кольцевую конусную проточку 11 для соеди. нения с цанговым захватным г}риспособ15 ,лением 12 при извлечении пакераи ударника из скважины.

Инициирование трещинообразования производят следующим образом.

Скважину заполняют рабочим агентом. После этого в -скважину спускают пакер. Спуск производят с помощью грузаJ подвешенного на канате, вес которого превышает силу сцепления герметизирующего элемента 7 пакера с внутренней поверхностью обсадной ко лонны 3. В процессе спуска находя14аяся под пакером жидкость через радиальные отверстия 2 попадает во внутреннюю, полость корпуса 1 пакера / ,и затем в область, расположенную над пакером. Причем радиальное размещение отверстий и регулирование скорости спуска пакера в обсадную колонну позволяет исключить воз- можность закрытия клапана, так как

5 поток жидкости, поступающей с небольшим расходом через эти отверстия в клапанный узел, перемещается через него, обтекая лишь верхнюю поверхность шарика,. не давая ему возможQ ность перекрыть проходное сечекие седла. После фиксации в обсадной колонне над фильтром пакера на него сб1)асывают ударник 5.

Для уменьшения лобового сопротивления ударника 5 при движении, в жидкости, в его корпусе предусмотрен сквозной осевой канал 9.- В результате удара по -корпусу 1 пакера ударником (фиг. 2 ) происходит разобщение полостей обсадной колонны над поршнем и под ним, причем в последней создается высокое мгновенное давление. :Это происходит в результате закрытия :клапанного, узла 4 за счет мгновенкого перемещения седла клапан в направлении шарика, так как в момент удара скорость перемещения пакера, а следовательно, и жестко соединенного с ним седла становится равной скорости, полученной ударником 5 в

0 результате падения в скважину,,в

то время как шарик, выйдя из состоя, ния покоя, только начал свое падение. Таким образом, взаимодействие шарика с седлом, происходит за счет разности

5 скоростей их перемещения в одном

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА, содержащее полый корпус с кольцевым уплотнительным : элементом и клапан, сообщающий про.странство над и под уплотнительным элементом, отли тающе е ся тем, что, с целью повьяаения эффективности его работы, .оно снабжено сбрасываемым ударннком с осевым каналом и цанговым захватом, причем корпус выполнен в виде стакана с проточкой на внутренней поверхности под захват уд 1рника, a клапан установлен в осевом канале корпуса, :в котором выполнены радщгшьныё сквоэные отверстия. 1 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что ударник снабжен центрирующими элементами, а: ;В верхней части выполнена кольцевая конусная проточка.