×
20.04.2015
216.013.4245

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РАЗРЫВА ПЛАСТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Группа изобретений относится к способу и устройству интенсификации добычи нефти. Способ включает спуск в скважину механического устройства, создающего раздвигающее усилие с помощью поперечно раздвигающихся в одной продольной плоскости плашек на стенки необсаженной скважины для создания трещины. При этом устройство спускают в горизонтальную скважину и ориентируют его так, чтобы раздвигающее усилие было направлено вверх и вниз. Устройство для осуществления способа содержит корпус, соединенный с корпусом цилиндр, в котором размещен рабочий поршень, соединенный с клиновым толкателем, который оснащен парными плашками, выполненными с возможностью перемещения относительно клинового толкателя при взаимодействии с корпусом и поперечного раздвижения в одной продольной плоскости. При этом устройство снабжено одним или несколькими дополнительными корпусами с клиновыми толкателями и плашками, последовательно соединенными снизу с корпусом. Причем клиновые толкатели жестко соединены между собой. Технический результат заключается в повышении эффективности проведения гидравлического разрыва пласта. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к методам интенсификации добычи нефти.

Одним из наиболее эффективных способов интенсификации добычи нефти из пласта является его разрыв с образованием либо протяженных трещин, либо сети трещин вблизи скважины.

Трещины в пласте образуются при создании в нем напряжения, достаточного для его разрыва или раскрытия уже имеющихся в нем трещин.

Известен способ разрыва пласта (патент РФ №2300629, МПК Е21В 43/263, опубл. 10.06.2007), по которому напряжение, достаточное для его разрыва или раскрытия уже имеющихся в нем трещин, создают спуском в скважину и сжиганием в интервале пласта порохового заряда различной формы.

Его недостатками являются отсутствие направленности образования трещин, отсутствие возможности их закрепления, кратковременность воздействия, сложная управляемость процессом.

Известен также способ разрыва пласта путем создания разрывающего напряжения закачкой в пласт жидкости под высоким давлением (Экономидес М., Олини Р., Валько П. Унифицированный дизайн гидроразрыва пласта. - Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2007, с. 20).

Недостатками способа являются создание вертикальных неконтролируемых по глубине распространения трещин, зачастую достигающих водоносных горизонтов и обводняющих скважину, отсутствие возможности создания горизонтальной трещины и закрытия неудачной трещины.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является способ образования трещин созданием раскрывающего усилия в пласте с помощью механического устройства (см. а.с. №1456563, опубл. 07.02.89 в бюл. №5).

Недостатком способа является отсутствие возможности создания горизонтальной трещины, так как способ реализуют в вертикальной скважине.

Техническими задачами предлагаемого способа являются возможность создания горизонтальных трещин, эксплуатации трещины без закрепления ее или с закреплением проппантом, а также возможность закрытия трещины.

Поставленные технические задачи решаются способом разрыва пласта, включающим спуск в скважину механического устройства, создающего раздвигающее усилие с помощью поперечно раздвигающихся в одной продольной плоскости плашек на стенки не обсаженной скважины, для создания трещин.

Новым является то, что устройство спускают в горизонтальную скважину и ориентируют его так, чтобы раздвигающее усилие было направлено вверх и вниз.

Новым является так же то, что трещины закрепляют пропантом.

Новым является также то, что в горизонтальную скважину последовательно спускают два и более устройства, от забоя скважины к устью, причем устройства располагают относительно друг друга на расстоянии, позволяющем получаемым трещинам соединиться между собой.

Для реализации способа необходимо устройство, позволяющее приложить механическое усилие к стенкам открытого горизонтального ствола скважины.

Известно устройство (патент РФ №2287664, МПК Е21В 33/13, опубл. 20.11.2006), содержащее гидравлические цилиндры с поршнями и клиновой механизм с плашками, взаимодействующими со стенками скважины.

Недостатками устройства являются действие плашек во всех направлениях по окружности и неправильная форма плашек.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство (патент РФ №2395671, МПК Е21В 43/112, опубл. 27.07.2010), содержащее несколько гидравлических цилиндров, а также клиновой толкатель с парными плашками, выполненными с возможностью радиального раздвижения.

Недостатком устройства является малая длина вдоль оси скважины, получаемой трещины.

Технической задачей предлагаемого устройства является увеличение протяженности создаваемой трещины.

Поставленная техническая задача решается устройством для осуществления способа разрыва пласта, содержащим корпус, соединенный с корпусом цилиндр, в котором размещен рабочий поршень, соединенный с клиновым толкателем, который оснащен парными плашками, выполненными с возможностью перемещения относительно клинового толкателя при взаимодействии с корпусом и поперечного раздвижения в одной продольной плоскости.

Новым является то, что оно снабжено одним или несколькими дополнительными корпусами с клиновыми толкателями и плашками, последовательно соединенными снизу с корпусом, причем клиновые толкатели жестко соединены между собой.

Новым является также то, что с одной стороны корпуса каждая плашка оснащена снаружи продольным заостренным выступом, а с другой стороны корпуса - скруглена под внутренний диаметр скважины.

Сущность изобретения заключается в том, что с помощью устройства, спущенного в открытый ствол горизонтальной скважины, создают усилия, раздвигающие противоположные стенки скважины вниз и вверх. Это создает в вертикальной плоскости, плоскости вдоль оси скважины, разрывающее напряжение, приводящее к образованию горизонтальной трещины и раскрытию имеющихся горизонтальных трещин.

Преимуществом горизонтальной трещины является то, что она распространится по пласту и создаст большую поверхность фильтрации, не распространяясь до выше- или нижезалегающих водоносных пластов.

На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации способа разрыва пласта.

На фиг. 2 изображена схема устройства для реализации способа разрыва пласта с плашками, оснащенными заостренными продольными выступами.

Устройство (фиг. 1) содержит цилиндр 1, размещенный соосно или параллельно оси скважины 2, жестко соединенный с ним клиновой толкатель 3, корпус 4 с окнами 5, в которых размещены плашки 6, взаимодействующие с клиновым толкателем 3. Внутри цилиндра 1 размещен поршень 7, полый шток 8 которого сообщен с технологическими трубами 9 и отверстием 10 с подпоршневым пространством 11, а надпоршневое пространство сообщено отверстием 12 с полостью скважины 2. Шток 8 соединен проходящей внутри клинового толкателя 3 тягой 13 с дном 14 корпуса 4. Наружная поверхность 15 плашек 6 выполнена цилиндрической с радиусом, равным радиусу скважины 2, и максимальной площадью контакта с ее поверхностью (сечение А-А) или заостренной с острой кромкой 16, параллельной оси устройства (фиг. 2). Скважина 2 пробурена в пласте 17, в котором создают трещину 18.

Устройство может быть реализовано и в смешанном варианте, когда с одной стороны корпуса 4 размещены плашки 6 с цилиндрической наружной поверхностью 15, а с другой - с заостренной наружной поверхностью 16.

Устройство, изображенное на фиг. 1, работает следующим образом.

После спуска его в горизонтальную скважину 2 на технологических трубах 9 в заданный интервал таким образом, чтобы клиновой толкатель 3 и плашки 6 находились в вертикальной плоскости, в трубы 9 закачивают жидкость под давлением. Жидкость по полому штоку 8 попадает в пространство 11 под поршнем 7, который движется в сторону устья скважины 2 (условно, вверх), вытесняя жидкость, находящуюся над поршнем 7, через отверстие 12 в стенке цилиндра 1 в полость скважины 2. При этом поршень 7 тянет через шток 8, тягу 13 и дно 14 корпус 4 вверх, который краями окон 5 увлекает вверх плашки 6. Последние, взаимодействуя с клиновым толкателем 3, жестко связанным с цилиндром 1, выдвигаются радиально наружу до упора в стенки скважины 2. При дальнейшем повышении давления закачки жидкости плашки 6, упираясь наружной поверхностью 15 в стенки скважины 2, создают напряжение в пласте 17, достаточное для его разрыва, и образуется трещина 18. После образования трещины 18 закачку жидкости прекращают, плашки 6 остаются на клиновом толкателе 3 в том же положении за счет самоторможения на клиновой поверхности, а трещина 18 - в раскрытом состоянии. Далее, после проведения исследований, отсоединяют цилиндр 1 с поршнем от клинового толкателя 3 и эксплуатируют скважину с увеличенным дебитом. Если трещина 18 попала в водоносную часть пласта, то устройство полностью извлекают, а трещина 18 закрывается.

Трещина 18 образуется в плоскости, перпендикулярной плоскости плашек 6, только горизонтальной.

Устройство на фиг. 2 в основном работает так же, как и предыдущее, но механизм разрыва отличается. Поэтому устройство устанавливают в горизонтальной скважине 2 таким образом, чтобы клиновой толкатель 3, плашки 6 и их заострения 16 располагались в горизонтальной плоскости. Так как наружный торец 16 плашек 6 выполнен заостренным и клиновидным, они под действием клинового толкателя 3 врезаются в стенки скважины 2 и раздвигают в разные стороны породу пласта 17, как клин раскалывает бревно.

Разрыв пласта и образование трещины 18 происходит в плоскости острия 16 плашки 6 в горизонтальной скважине.

При использовании смешанных плашек устройство ориентируют так же, как с заостренными плашками 16. В этом случае горизонтальные трещины 18 образуются только с одной стороны скважины 2, где находятся плашки 6 с заостренными торцами 16.

Устройство не исключает возможности при необходимости, например, если оно мешает проведению каких-либо работ в скважине и его необходимо удалить, произвести закрепление трещины 18 закачкой в нее проппанта. Если усилий, развиваемых одним цилиндром 1, недостаточно, соединяют последовательно несколько цилиндров 1 и поршней 7 с помощью полых штоков 8 так, что их усилия складываются.

Для создания более протяженных вдоль скважины трещин можно последовательно спустить в скважину несколько устройств, оставляя в скважине предыдущее или его клиновую часть. Кроме того, устройство можно выполнить с последовательным срабатыванием клиновых расширяющих узлов, чтобы не делить усилие, развиваемое цилиндром 1, на несколько.

Таким образом, предложенный способ, осуществляемый при помощи предлагаемого устройства, имеет следующие преимущества.

1. Возможность удерживания трещин раскрытыми за счет устройства без закрепления их проппантом.

2. Регулируемая ширина и протяженность трещины.

3. Возможность создания в горизонтальной скважине горизонтальной трещины.

4. Возможность закрытия трещины, если она попала в водоносный интервал.


СПОСОБ РАЗРЫВА ПЛАСТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ РАЗРЫВА ПЛАСТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 171-180 of 864 items.
10.11.2013
№216.012.7e72

Башмак-клапан для установки профильного перекрывателя в скважине

Предложение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений бурения. Устройство включает корпус с центральным проходным каналом, в котором размещено полое седло клапана с переточными каналами, соединенное с корпусом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498043
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e74

Способ ремонта скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при ремонте скважины. Способ включает спуск колонны насосно-компрессорных труб с пакером в обсадную колонну, посадку пакера, определение удельной приемистости каждого нарушения обсадной колонны, изоляцию нарушений. Над...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498045
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e76

Способ приготовления тампонажной композиции в скважине

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам приготовления тампонажной композиции в скважине с целью проведения ремонтно-изоляционных работ. На колонне труб в эксплуатационную колонну спускают перфорированный патрубок с центратором и посадочным кольцом. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498047
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e7d

Способ разработки нефтяных месторождений с поддержанием уровня добычи нефти с помощью форсированного режима на завершающей стадии

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам регулирования разработки нефтяной залежи на завершающей стадии с использованием форсированного режима. Обеспечивает снижение материальных затрат и повышение коэффициента извлечения нефти за счет возможности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498054
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e81

Установка скважинная штанговая насосная для закачки воды в пласт

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам для закачки необходимых объемов воды в пласт. Установка скважинная штанговая насосная для закачки воды в пласт включает пакер, установленный выше пласта, колонну труб с нагнетательным и всасывающим клапанами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498058
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e82

Способ для подъема нефти или теплового воздействия на пласт и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к тепловой обработке продуктивного пласта при подъеме продукции из скважин с высоковязкой нефтью и природными битумами. Обеспечивает повышение эффективности использования скважин и оборудования при разработке залежей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498059
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.82aa

Устройство для обработки пластов в скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в скважине при раздельной закачке в них различных реагентов. Изобретение повышает долговечность и надежность работы устройства и имеет расширенные технологические возможности работы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499126
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.82ae

Скважинный фильтр

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для фильтрации жидкости в нагнетательной скважине. Устройство содержит фильтрующие секции, каждая из которых включает фильтрующую рубашку, снабженную продольными стержнями с концевыми кольцами по торцам, жестко...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499130
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.82b0

Установка для одновременно раздельной эксплуатации двух продуктивных пластов в одной скважине

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено при геофизических исследованиях двух продуктивных пластов в одной добывающей скважине. Установка содержит параллельные длинную и короткую колонны НКТ, децентраторы установленные на длинной колонне НКТ, параллельный якорь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499132
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.82b2

Способ разработки залежи нефти, расположенной под газовой залежью и отделенной от нее непроницаемым пропластком

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к способам разработки нефтяной залежи с применением газа и/или водогазовой смеси. Обеспечивает повышение эффективности способа за счет снижения финансовых и материальных затрат, увеличения охвата нефтяной залежи и извлечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499134
Дата охранного документа: 20.11.2013
Showing 171-180 of 1,015 items.
10.11.2013
№216.012.7e6e

Способ установки долота

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при установке и креплении долота на компоновке низа бурильной колонны при бурении наклонных скважин. Обеспечивает сохранность долота при навинчивании на компоновку низа бурильной колонны. Способ установки долота...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498039
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e72

Башмак-клапан для установки профильного перекрывателя в скважине

Предложение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений бурения. Устройство включает корпус с центральным проходным каналом, в котором размещено полое седло клапана с переточными каналами, соединенное с корпусом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498043
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e74

Способ ремонта скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при ремонте скважины. Способ включает спуск колонны насосно-компрессорных труб с пакером в обсадную колонну, посадку пакера, определение удельной приемистости каждого нарушения обсадной колонны, изоляцию нарушений. Над...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498045
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e76

Способ приготовления тампонажной композиции в скважине

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам приготовления тампонажной композиции в скважине с целью проведения ремонтно-изоляционных работ. На колонне труб в эксплуатационную колонну спускают перфорированный патрубок с центратором и посадочным кольцом. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498047
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e7d

Способ разработки нефтяных месторождений с поддержанием уровня добычи нефти с помощью форсированного режима на завершающей стадии

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам регулирования разработки нефтяной залежи на завершающей стадии с использованием форсированного режима. Обеспечивает снижение материальных затрат и повышение коэффициента извлечения нефти за счет возможности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498054
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e81

Установка скважинная штанговая насосная для закачки воды в пласт

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам для закачки необходимых объемов воды в пласт. Установка скважинная штанговая насосная для закачки воды в пласт включает пакер, установленный выше пласта, колонну труб с нагнетательным и всасывающим клапанами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498058
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e82

Способ для подъема нефти или теплового воздействия на пласт и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к тепловой обработке продуктивного пласта при подъеме продукции из скважин с высоковязкой нефтью и природными битумами. Обеспечивает повышение эффективности использования скважин и оборудования при разработке залежей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498059
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.82aa

Устройство для обработки пластов в скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в скважине при раздельной закачке в них различных реагентов. Изобретение повышает долговечность и надежность работы устройства и имеет расширенные технологические возможности работы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499126
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.82ae

Скважинный фильтр

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для фильтрации жидкости в нагнетательной скважине. Устройство содержит фильтрующие секции, каждая из которых включает фильтрующую рубашку, снабженную продольными стержнями с концевыми кольцами по торцам, жестко...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499130
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.82b0

Установка для одновременно раздельной эксплуатации двух продуктивных пластов в одной скважине

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено при геофизических исследованиях двух продуктивных пластов в одной добывающей скважине. Установка содержит параллельные длинную и короткую колонны НКТ, децентраторы установленные на длинной колонне НКТ, параллельный якорь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499132
Дата охранного документа: 20.11.2013
+ добавить свой РИД