×
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 51-60 of 864 items.
20.05.2013
№216.012.417a

Безбалансирный станок-качалка

Изобретение относится к устройствам для добычи нефти битумов и может быть использовано в качестве привода штангового насоса. Безбалансирный станок-качалка содержит опору 1, мотор-редуктор 2 с жестко укрепленной на нижнем конце его ведомого вала 3 гайкой 4 и ходовой винт 5 с ленточной нарезкой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482332
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.446b

Состав полисахаридного геля для глушения высокотемпературных скважин

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для глушения высокотемпературных скважин, а также может использоваться для ограничения водопритоков в нефтяные скважины. Состав полисахаридного геля для глушения высокотемпературных скважин, содержащий пресную или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483092
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.446c

Состав для изоляции водопритока и поглощающих зон в скважине и способ его применения

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока и поглощающих зон в скважине, а также к способам проведения ремонтно-изоляционных работ в условиях больших поглощений. Состав для изоляции водопритока и поглощающих зон в скважине включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483093
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44ca

Устройство направляющее для ввода хвостовика в боковой ствол

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено при строительстве боковых стволов и многозабойных скважин. Устройство включает направляющую часть с косым срезом, боковое отверстие с соплом для прохода жидкости со стороны среза, выдвижной радиальный шток,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483187
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44cd

Способ и устройство изоляции зон осложнения бурения скважины профильным перекрывателем с цилиндрическими участками

Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности, в частности к способу изоляции зон осложнения скважин и устройству для его осуществления. При осуществлении способа спускают перекрыватель в зону осложнения, расширяют профильные участки перекрывателя созданием в нем гидравлического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483190
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44ce

Разбуриваемый пакер

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к средствам защиты эксплуатационных колонн от высоких давлений при ремонтно-изоляционных работах в скважинах. Обеспечивает исключение потери герметичности уплотнительным элементом при высоких давлениях закачки или продавки при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483191
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44d1

Способ ограничения водопритока в скважине

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам ограничения водопритока в скважине с использованием водонабухающих полимеров, и может быть использовано для проведения водоизоляционных работ в обводненных трещиноватых карбонатных коллекторах. Способ ограничения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483194
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44d5

Способ предохранения устья нагнетательной скважины от замораживания

Предложение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам предохранения устья нагнетательной скважины от замораживания. Выполняют обвязку устьевой арматуры нагнетательной скважины в форме двух замкнутых контуров - верхнего, заполненного водой, и нижнего, заполненного фреоном....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483198
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44d9

Способ разработки нефтяного пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки обводненной залежи, и может найти применение при разработке неоднородных по проницаемости нефтяных пластов. Обеспечивает повышение эффективности охвата пластов вытеснением за счет вовлечения в разработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483202
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44db

Устройство для разработки залежи высоковязкой нефти или битума

Изобретение относится к устройствам разработки месторождений углеводородов двухустьевыми скважинами и может быть использовано для добычи высоковязкой нефти или битума. Технический результат - продление разработки залежи до прорыва теплоносителя на прием насоса, равномерная закачка теплоносителя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483204
Дата охранного документа: 27.05.2013
Showing 51-60 of 1,015 items.
20.05.2013
№216.012.413b

Способ увеличения нефтеотдачи залежи в карбонатных коллекторах трещинно-порового типа

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - продление на 18-24 месяцев эффективного периода работы скважин со снижением обводненности продукции на 20-30%, увеличение добычи нефти на участке залежи на 5-8%. Способ увеличения нефтеотдачи залежи в карбонатных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482269
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.417a

Безбалансирный станок-качалка

Изобретение относится к устройствам для добычи нефти битумов и может быть использовано в качестве привода штангового насоса. Безбалансирный станок-качалка содержит опору 1, мотор-редуктор 2 с жестко укрепленной на нижнем конце его ведомого вала 3 гайкой 4 и ходовой винт 5 с ленточной нарезкой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482332
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.446b

Состав полисахаридного геля для глушения высокотемпературных скважин

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для глушения высокотемпературных скважин, а также может использоваться для ограничения водопритоков в нефтяные скважины. Состав полисахаридного геля для глушения высокотемпературных скважин, содержащий пресную или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483092
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.446c

Состав для изоляции водопритока и поглощающих зон в скважине и способ его применения

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока и поглощающих зон в скважине, а также к способам проведения ремонтно-изоляционных работ в условиях больших поглощений. Состав для изоляции водопритока и поглощающих зон в скважине включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483093
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44ca

Устройство направляющее для ввода хвостовика в боковой ствол

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено при строительстве боковых стволов и многозабойных скважин. Устройство включает направляющую часть с косым срезом, боковое отверстие с соплом для прохода жидкости со стороны среза, выдвижной радиальный шток,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483187
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44cd

Способ и устройство изоляции зон осложнения бурения скважины профильным перекрывателем с цилиндрическими участками

Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности, в частности к способу изоляции зон осложнения скважин и устройству для его осуществления. При осуществлении способа спускают перекрыватель в зону осложнения, расширяют профильные участки перекрывателя созданием в нем гидравлического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483190
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44ce

Разбуриваемый пакер

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к средствам защиты эксплуатационных колонн от высоких давлений при ремонтно-изоляционных работах в скважинах. Обеспечивает исключение потери герметичности уплотнительным элементом при высоких давлениях закачки или продавки при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483191
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44d1

Способ ограничения водопритока в скважине

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам ограничения водопритока в скважине с использованием водонабухающих полимеров, и может быть использовано для проведения водоизоляционных работ в обводненных трещиноватых карбонатных коллекторах. Способ ограничения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483194
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44d5

Способ предохранения устья нагнетательной скважины от замораживания

Предложение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам предохранения устья нагнетательной скважины от замораживания. Выполняют обвязку устьевой арматуры нагнетательной скважины в форме двух замкнутых контуров - верхнего, заполненного водой, и нижнего, заполненного фреоном....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483198
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44d9

Способ разработки нефтяного пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки обводненной залежи, и может найти применение при разработке неоднородных по проницаемости нефтяных пластов. Обеспечивает повышение эффективности охвата пластов вытеснением за счет вовлечения в разработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483202
Дата охранного документа: 27.05.2013
+ добавить свой РИД