RU2388903C2 - Device and method of energy control of explosion in well bore - Google Patents
Device and method of energy control of explosion in well bore Download PDFInfo
- Publication number
- RU2388903C2 RU2388903C2 RU2006107182/03A RU2006107182A RU2388903C2 RU 2388903 C2 RU2388903 C2 RU 2388903C2 RU 2006107182/03 A RU2006107182/03 A RU 2006107182/03A RU 2006107182 A RU2006107182 A RU 2006107182A RU 2388903 C2 RU2388903 C2 RU 2388903C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- explosion
- energy
- explosive charge
- recessed region
- Prior art date
Links
- 238000004880 explosion Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000000414 obstructive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YSIBQULRFXITSW-OWOJBTEDSA-N 1,3,5-trinitro-2-[(e)-2-(2,4,6-trinitrophenyl)ethenyl]benzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC([N+](=O)[O-])=CC([N+]([O-])=O)=C1\C=C\C1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O YSIBQULRFXITSW-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- MKWKGRNINWTHMC-UHFFFAOYSA-N 4,5,6-trinitrobenzene-1,2,3-triamine Chemical compound NC1=C(N)C([N+]([O-])=O)=C([N+]([O-])=O)C([N+]([O-])=O)=C1N MKWKGRNINWTHMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
- F42B3/22—Elements for controlling or guiding the detonation wave, e.g. tubes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/11—Perforators; Permeators
- E21B43/116—Gun or shaped-charge perforators
- E21B43/117—Shaped-charge perforators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B1/00—Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
- F42B1/02—Shaped or hollow charges
- F42B1/024—Shaped or hollow charges provided with embedded bodies of inert material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D3/00—Particular applications of blasting techniques
- F42D3/04—Particular applications of blasting techniques for rock blasting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится в целом к перфораторам, используемым в скважинах, и более конкретно, к устройству и способу для управления энергией взрыва заряда взрывчатого вещества в скважинном перфораторе в стволе скважины.The present invention relates generally to perforators used in wells, and more particularly, to a device and method for controlling the explosive charge energy of an explosive in a downhole perforator in a wellbore.
Устройство, такое как скважинный перфоратор, может быть спущено в скважину и детонировано для создания разрывов в прилегающем пласте. После детонации скважинного перфоратора текучая среда протекает обычно в скважину и на поверхность через насосно-компрессорную трубу, расположенную внутри скважины.A device, such as a downhole perforator, can be lowered into the well and detonated to create gaps in an adjacent formation. After detonation of the downhole perforator, fluid usually flows into the well and to the surface through a tubing located inside the well.
Обычно скважинные перфораторы, включающие корпуса перфоратора и кумулятивные заряды, установленные на/в корпусах перфоратора, спускаются через насосно-компрессорные трубы или другие трубы к требуемому интервалу скважины. Кумулятивные заряды, которые несет скважинный перфоратор, часто взрываются в нескольких направлениях по окружности ствола скважины. После взрыва кумулятивные заряды создают перфорационные струи, которые формируют отверстия в окружающей колонне, а также углубляют перфорационные каналы в окружающий пласт.Typically, downhole drills, including perforator bodies and cumulative charges mounted on / in the perforator bodies, are lowered through tubing or other pipes to the desired interval of the well. The cumulative charges carried by the downhole gun often explode in several directions around the circumference of the wellbore. After the explosion, the cumulative charges create perforation jets that form holes in the surrounding column, as well as deepen the perforation channels into the surrounding formation.
Может потребоваться управлять количеством энергии, например уменьшить или сфокусировать, выделенной зарядом взрывчатого вещества. Например, в некоторых случаях может быть целесообразным прорвать корпус перфоратора (или другую пустотелую камеру или герметичную полость) без вскрытия окружающей колонны и/или вскрытия скважинного пласта.It may be necessary to control the amount of energy, for example to reduce or focus, released by the explosive charge. For example, in some cases it may be appropriate to break through the perforator body (or other hollow chamber or pressurized cavity) without opening the surrounding string and / or opening the wellbore.
Известно устройство для управления энергией взрыва в стволе скважины, содержащее заряд взрывчатого вещества и, по меньшей мере, один элемент, способный влиять на энергию взрыва, выделяемую зарядом взрывчатого вещества после детонации (см., например, патент России 6408 U1, 16.04.98).A device is known for controlling the energy of an explosion in a wellbore containing an explosive charge and at least one element capable of influencing the explosion energy released by an explosive charge after detonation (see, for example, Russian patent 6408 U1, 04.16.98) .
Целью настоящего изобретения является создание устройства и способа, обеспечивающих эффективное управление энергией взрыва в стволе скважине.The aim of the present invention is to provide a device and method for efficiently controlling the energy of an explosion in a wellbore.
Согласно изобретению создано устройство для управления энергией взрыва в стволе скважины, содержащее заряд взрывчатого вещества и, по меньшей мере, один элемент, способный влиять на энергию взрыва, выделяемую зарядом взрывчатого вещества после детонации, содержащий первую часть для поглощения энергии взрыва, имеющую первую толщину, и вторую часть для направления энергии взрыва, имеющую вторую толщину, превышающую первую толщину.According to the invention, a device is developed for controlling the energy of an explosion in a wellbore, containing an explosive charge and at least one element capable of influencing the explosion energy released by an explosive charge after detonation, comprising a first part for absorbing explosion energy having a first thickness, and a second part for directing explosion energy having a second thickness greater than the first thickness.
По меньшей мере, часть указанного элемента может состоять из хрупкого материала, выбранного из группы, состоящей из пластика, полимера, металла, целлюлозы и резины.At least a portion of said element may consist of a brittle material selected from the group consisting of plastic, polymer, metal, cellulose and rubber.
Указанный элемент может содержать стенки, формирующие, по меньшей мере, одну полость. Полость может быть предназначена для проведения энергии взрыва. Полость может иметь в целом цилиндрическую конфигурацию или коническую конфигурацию.The specified element may contain walls forming at least one cavity. The cavity can be designed to conduct energy of the explosion. The cavity may have a generally cylindrical configuration or a conical configuration.
Заряд взрывчатого вещества может представлять собой кумулятивный заряд.An explosive charge may be a cumulative charge.
Указанный элемент может содержать крышку заряда.The specified element may contain a charge cover.
Устройство может дополнительно содержать кожух для установки заряда взрывчатого вещества и элемента в скважинный перфоратор.The device may further comprise a casing for installing the explosive charge and the element in the downhole drill.
Устройство может дополнительно содержать оболочку, образующую углубленную область, а указанный элемент содержит крышку заряда, имеющую первую часть и вторую часть и, по меньшей, мере частично расположенную в углубленной области.The device may further comprise a shell forming a recessed region, and the specified element contains a charge cover having a first part and a second part and at least partially located in the recessed region.
Крышка заряда может содержать первую поверхность, обращенную к углубленной области, и вторую поверхность, обращенную от углубленной области и по существу расположенную на одном уровне с внешним ободом стенки оболочки заряда, определяющим внешний периметр углубленной области.The charge cover may comprise a first surface facing the recessed region and a second surface facing away from the recessed region and substantially located at the same level as the outer rim of the wall of the charge shell defining the outer perimeter of the recessed region.
Указанный элемент может содержать крышку заряда, имеющую первую и вторую части и являющуюся по существу плоской.The specified element may contain a charge cover having a first and second part and which is essentially flat.
В другом варианте выполнения устройство для управления энергией взрыва в стволе скважины содержит заряд взрывчатого вещества для размещения в скважинном перфораторе и, по меньшей мере, один элемент, способный влиять на энергию взрыва, выделяемую указанным зарядом взрывчатого вещества после детонации, имеющий стенки, формирующие, по меньшей мере, одну полость для направления энергии взрыва, размещенный между зарядом взрывчатого вещества и скважинным перфоратором и содержащий первую часть для поглощения энергии взрыва, имеющую первую толщину, и вторую часть для направления энергии взрыва, имеющую вторую толщину, превышающую, первую толщину.In another embodiment, a device for controlling the energy of an explosion in a wellbore comprises an explosive charge for placement in a downhole perforator and at least one element capable of influencing the explosion energy released by said explosive charge after detonation, having walls forming at least one cavity for directing the energy of the explosion, located between the explosive charge and the downhole perforator and containing a first part for absorbing the energy of the explosion, having a first lschinu and a second portion for directing energy explosion having a second thickness greater than a first thickness.
По меньшей мере, часть указанного элемента может состоять из хрупкого материала, выбранного из группы, состоящей из пластика, полимера, металла, целлюлозы и резины.At least a portion of said element may consist of a brittle material selected from the group consisting of plastic, polymer, metal, cellulose and rubber.
Полость может иметь в целом цилиндрическую конфигурацию или коническую конфигурацию.The cavity may have a generally cylindrical configuration or a conical configuration.
Согласно изобретению создан также способ управления энергией взрыва в стволе скважины, включающий следующие этапы:According to the invention also created a method of controlling the energy of the explosion in the wellbore, comprising the following steps:
использование скважинного перфоратора, содержащего, по меньшей мере, один заряд взрывчатого вещества;the use of a downhole perforator containing at least one explosive charge;
размещение между, по меньшей мере, одним зарядом взрывчатого вещества и скважинным перфоратором, по меньшей мере, одного элемента, способного влиять на энергию взрыва, выделяемую зарядом взрывчатого вещества после детонации, и содержащего первую часть для поглощения энергии взрыва и вторую часть для направления энергии взрыва;placing between at least one explosive charge and a perforator of at least one element capable of influencing the explosion energy released by the explosive charge after detonation, and containing the first part for absorbing the explosion energy and the second part for directing the explosion energy ;
детонация, по меньшей мере, одного заряда взрывчатого вещества.detonation of at least one explosive charge.
Указанный элемент может содержать стенки, формирующие, по меньшей мере, одну полость для направления энергии взрыва.The specified element may contain walls that form at least one cavity for directing the energy of the explosion.
Крышка заряда может содержать первую поверхность, обращенную к углубленной области, и вторую поверхность, обращенную от углубленной области, и при, по меньшей мере, частичном размещении крышки заряда в углубленной области располагают крышку так, что вторая поверхность расположена по существу на, одном уровне с внешним ободом стенки оболочки заряда, определяющим внешний периметр углубленной области.The charge cover may comprise a first surface facing the recessed area and a second surface facing away from the recessed area, and when the charge cover is at least partially placed in the recessed area, the cover is positioned so that the second surface is substantially at the same level as the outer rim of the wall of the shell of the charge, which determines the outer perimeter of the deepened region.
Из вышеописанного ясно, что настоящее изобретение предлагает устройство, способное влиять на энергию взрыва во время его использования в стволе скважины. В одном варианте воплощения крышка или другой препятствующий элемент могут быть размещены непосредственно рядом с зарядом взрывчатого вещества перед детонацией. Размер и расположение элемента относительно заряда взрывчатого вещества могут варьироваться для достижения оптимальной ориентации взрыва.From the foregoing, it is clear that the present invention provides a device capable of influencing the energy of an explosion during its use in a wellbore. In one embodiment, the cap or other obstruction element can be placed immediately adjacent to the explosive charge before detonation. The size and location of the element relative to the explosive charge may vary to achieve the optimal orientation of the explosion.
Элементом, используемым в настоящем изобретении, может быть кольцо, имеющее сквозное отверстие для направления энергии взрыва заряда после детонации. Далее, крышка заряда может включать участок, имеющий более тонкую стенку, чем остальная часть крышки. В процессе работы более толстая часть крышки поглощает часть энергии взрыва заряда и более тонкая часть (или отверстие) пропускает/направляет энергию взрыва. Точная толщина «поглощающего» объема крышки и толщина «пропускающего» объема крышки могут быть определены и выбраны для достижения конкретного результата.The element used in the present invention may be a ring having a through hole for directing the energy of the explosion of the charge after detonation. Further, the charge cover may include a portion having a thinner wall than the rest of the cover. During operation, the thicker part of the lid absorbs part of the energy of the explosion of the charge and a thinner part (or hole) passes / directs the energy of the explosion. The exact thickness of the "absorbing" volume of the lid and the thickness of the "transmitting" volume of the lid can be determined and selected to achieve a specific result.
Более полная оценка изобретения и многих из его сопутствующих преимуществ будет ясна из следующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:A more complete assessment of the invention and many of its attendant advantages will be clear from the following detailed description with reference to the accompanying drawings, which depict the following:
фиг.1 представляет увеличенный разрез варианта воплощения кумулятивного заряда;figure 1 is an enlarged sectional view of an embodiment of a cumulative charge;
фиг.2А - вертикальный разрез варианта воплощения скважинного перфоратора;figa is a vertical section of a variant embodiment of the downhole drill;
фиг.2В - поперечный разрез варианта скважинного перфоратора, изображенного на фиг.2А;2B is a cross-sectional view of a variant of the downhole drill of FIG. 2A;
фиг.3 - вид сбоку варианта воплощения колонны скважинных перфораторов, спущенной в обсаженный ствол скважины;figure 3 is a side view of an embodiment of a string of downhole perforators lowered into a cased wellbore;
фиг.4А - вид сбоку варианта воплощения колонны скважинных перфораторов, детонированной в обсаженном стволе скважины;4A is a side view of an embodiment of a string of downhole drills detonated in a cased wellbore;
фиг.4В - вид сбоку варианта воплощения колонны скважинных перфораторов, детонированной в открытом стволе скважины;4B is a side view of an embodiment of a string of downhole drills detonated in an open wellbore;
фиг.5А-6В - поперечные разрезы нескольких вариантов воплощения скважинного перфоратора по настоящему изобретению.5A-6B are cross-sectional views of several embodiments of a downhole drill of the present invention.
Однако необходимо отметить, что приложенные чертежи иллюстрируют только типовые варианты воплощения данного изобретения и тем самым не должны рассматриваться как ограничивающие его объем, поскольку изобретение может допускать другие, в равной степени эффективные, варианты воплощения.However, it should be noted that the accompanying drawings illustrate only typical embodiments of the present invention and, therefore, should not be construed as limiting its scope, since the invention may allow other, equally effective, embodiments.
В следующем ниже описании изложено множество деталей для обеспечения понимания настоящего изобретения. Однако специалисты в данной области техники должны понимать, что настоящее изобретение может быть применено на практике без этих деталей и что возможно множество вариантов и модификаций описанных вариантов воплощения.The following description sets forth many details to provide an understanding of the present invention. However, those skilled in the art should understand that the present invention can be practiced without these details and that many variations and modifications of the described embodiments are possible.
В описании и прилагаемой формуле изобретения следующие используемые термины: «соединять», «соединение», «соединенный», «соединенный с» и «соединяющий» означают «непосредственно соединенный с» или «соединенный через другой элемент»; «комплект» означает «один элемент» или «больше чем один элемент». Термины «верх» и «низ», «выше» и «ниже», «вверх» и «вниз», «вверх по потоку» и «вниз по потоку»; «выше» и «ниже» и другие подобные термины, обозначающие относительные позиции выше или ниже заданной точки или элемента, используются в данном описании, чтобы более ясно описать некоторые варианты воплощения изобретения. Однако при их использовании по отношению к оборудованию и способам, применяемым в искривленных или горизонтальных скважинах, такие термины могут обозначать слева направо, справа налево, или другое взаимное расположение в зависимости от ситуаций.In the description and the attached claims, the following terms are used: “connect”, “connection”, “connected”, “connected to” and “connecting” mean “directly connected to” or “connected through another element”; “Kit” means “one item” or “more than one item”. The terms “up” and “down”, “above” and “below”, “up” and “down”, “upstream” and “downstream”; “Above” and “below” and other similar terms designating relative positions above or below a given point or element are used in this description to more clearly describe some embodiments of the invention. However, when used with respect to equipment and methods used in deviated or horizontal wells, such terms may indicate left to right, right to left, or other relative positions depending on situations.
Кумулятивный заряд 10, как показано на фиг.1, включает внешнюю оболочку 12, которая действует как защитная оболочка. Обычные материалы для внешней оболочки 12 включают сталь или какой-либо другой металл. Основной заряд 16 взрывчатого вещества содержится внутри внешней оболочки 12 и размещен между внутренней стенкой внешней оболочки 12 и внешней удерживающей поверхностью 20. Запальный столбик 14 - это чувствительная зона, которая обеспечивает детонационную связь между основным зарядом 16 взрывчатого вещества и детонационным шнуром 15, который прикреплен к задней части кумулятивного заряда 10.The
Для детонации кумулятивного заряда 10 детонационная волна, движущаяся через детонационный шнур 15, при прохождении мимо запального столбика 14 инициирует его, запальный столбик 14 в свою очередь инициирует детонацию основного заряда 16 взрывчатого вещества, чтобы создать детонационную волну, которая вытесняется через кумулятивный заряд 10.To detonate the
Ряд кумулятивных зарядов 10, как показано на фиг.2, могут быть доставлены внутрь скважины корпусным перфоратором 30. Кумулятивные заряды 10 могут быть безкапсюльными зарядами, так как кумулятивные заряды защищены от внешней среды корпусом 30 перфоратора, который обычно герметичен. Корпус 30 перфоратора может также включать ряд выемок 32, сформированных во внешней стенке. Выемки 32 - это обычно локализованные участки, где толщина стенки корпуса 30 уменьшена, чтобы оптимизировать функционирование всей системы. Внутри корпуса 30 размещена загрузочная труба 40. Загрузочная труба 40 включает ряд близко расположенных отверстий 42, предназначенных для размещения и установки кумулятивных зарядов 10. Отверстия 42 загрузочной трубы 40 обычно расположены на одной оси с выемками 32 корпуса 30.A series of
Группы корпусных перфораторов 50А и 50В, как показано на фиг.3, могут быть собраны вместе, чтобы сформировать колонну 50 скважинных перфораторов, имеющую требуемую длину. Например, длина каждого перфоратора (50А и 50В, соответственно) может быть около двадцати футов. Для изготовления колонны 50 скважинных перфораторов длиной в несколько сотен футов или более несколько перфораторов могут быть соединены вместе в группы с помощью переходников 52. Каждый из переходников 52 содержит элемент баллистического переноса, который может быть в форме донорного и реципиентного промежуточного заряда взрывчатого вещества. Баллистический перенос происходит от одного перфоратора к другому, когда детонационная волна проходит с донорного промежуточного заряда к реципиентному промежуточному заряду. На конце реципиентного промежуточного заряда имеется детонационный шнур, который передает волну и подрывает кумулятивные заряды в следующем перфораторе. Примеры взрывчатых веществ, которые могут быть использованы в различных взрывчатых элементах (например, кумулятивные заряды 10, детонационный шнур 15, промежуточные заряды), включают гексоген, октоген, гексанитростильбен, триаминотринитробензол и другие.Groups of
Обычно после сборки колонна 50 перфораторов размещается в обсаженном колонной 62 стволе скважины 60. Насосно-компрессорная труба или другая труба 64 идут внутрь колонны 62 для обеспечения прохождения скважинных текучих сред до оборудования устья скважины (не показано). Часть ствола 60 скважины изолирована пакерами 66, установленными между наружной стороной насосно-компрессорной трубы 64 и внутренней стороной колонны 62. Колонна 50 скважинных перфораторов может быть спущена через насосно-компрессорную трубу или другую трубу 54 на несущем тросе 70 (например, каротажный кабель, тросовый канат, гибкая, труба). После размещения в заданном интервале в стволе скважины колонна 50 перфораторов взрывается для создания перфорационных отверстий в окружающей колонне и пласте (как показано на фиг.4А).Typically, after assembly, the
В другом варианте воплощения, как показано на фиг.4В, колонна 50 перфораторов включает один или несколько герметичных корпусов 30. В других вариантах воплощения колонна 50 перфораторов может включать один или несколько герметичных камер (или других герметичных полостей), в каждой из которых размещены один или несколько зарядов взрывчатого вещества. Давление внутри корпуса 30 перфоратора ниже, чем давление в намеченном интервале ствола скважины. Колонна 50 герметичных перфораторов размещена в открытом стволе 100 скважины. Колонна 50 скважинных перфораторов может быть спущена через открытый ствол 100 скважины на несущем тросе 70 (например, каротажный кабель, тросовый канат или гибкая труба). После размещения на требуемом интервале ствола скважины колонна 50 перфораторов взрывается для создания отверстий или разрывов в герметичном корпусе 30, при этом по существу не нанося повреждений окружающей среде. После детонации одного или нескольких зарядов взрывчатого вещества и последующего образования разрыва в корпусе 30 формируется волна жидкости по направлению к корпусу, тем самым в интервале ствола скважины создается временный перепад давления. Данный временный перепад давления может быть использован для очистки перфорационных туннелей в окружающем пласте для устранения фильтрационной корки со стенок ствола скважины или же устранения обломков из интервала ствола скважины.In another embodiment, as shown in FIG. 4B, the
В других вариантах воплощения колонна 50 герметичных скважинных перфораторов может быть размещена в обсаженном стволе скважины и может использоваться для одновременной перфорации герметичных корпусов и колонны для создания временного перепада давления, чтобы волной очистить перфорационные каналы в пласте и удалить обломки ствола скважины в намеченном интервале скважины. Это эффективно увеличивает продуктивность скважины.In other embodiments, the sealed
Выделенная энергия взрыва и результирующая перфорация, полученные посредством детонации перфораторов, рассмотренной выше, может быть функцией физического размера и геометрического расположения зарядов взрывчатого вещества. Вариант воплощения настоящего изобретения направлен на управление выделением энергии взрыва.The allocated energy of the explosion and the resulting perforation obtained by detonation of perforators, discussed above, can be a function of the physical size and geometric arrangement of explosive charges. An embodiment of the present invention is directed to controlling the release of explosive energy.
Как показано на фиг.5А-5В, крышка или другой препятствующий элемент 80 могут быть размещены непосредственно рядом с зарядом 10 для поглощения части энергии. Размер и конкретное размещение крышки 80 относительно заряда 10 могут быть определены для достижения оптимальных характеристик взрыва для выбранного результата. Например, посредством управления выделением энергии взрыва заряда объем обломков, выбрасываемых в ствол скважины, и избыточная деформация скважинного перфоратора могут быть ограничены.As shown in FIGS. 5A-5B, a cap or
Крышка 80 заряда по настоящему изобретению может также использоваться для направления или же фокусирования выделения энергии взрыва, чтобы достичь конкретного результата. Например, крышка 80 может иметь такой размер и быть размещена для фокусировки энергии взрыва в заряде таким образом, чтобы разрушить обломки на достаточно малые фрагменты, которые не уменьшают продуктивность скважины.The
Крышка 80 заряда по настоящему изобретению может использоваться при различных перфорационных или других взрывных скважинных работах. Например, крышка 80 заряда может использоваться для направления и управления энергией взрыва, выделенной зарядами в обычном скважинном перфораторе 30, используемом для перфорации пласта и/или колонны и пласта. В другом примере крышка заряда может использоваться для направления и управления энергией взрыва, выделенной зарядами в герметичной камере (например, корпус перфоратора или другая герметичная полость), таким образом, чтобы образовать разрывы в камере, но не повредить окружающую колонну. Таким образом, заряды могут использоваться для создания временного перепада давления для очистки перфорационного канала от обломков.The
Фиг.5A и 5В иллюстрируют варианты воплощения крышки (80) заряда по настоящему изобретению, соединенной с кумулятивным зарядом 10. Крышка заряда или другой препятствующий элемент могут быть сконструированы таким образом, чтобы их можно было вставить без зазора между ответвлениями 10А заряда 10 взрывчатого вещества. Данный вариант воплощения настоящего изобретения идеален для использования с кумулятивными зарядами, которые могут быть установлены относительно плотно во внутреннем отделении загрузочной трубки 40.5A and 5B illustrate embodiments of a charge cover (80) of the present invention coupled to a
В одном варианте воплощения крышка заряда по настоящему изобретению имеет секцию 88А, предназначенную для поглощения энергии взрыва, и другую секцию 88D, предназначенную для пропускания и/или направления энергии взрыва. В одном варианте воплощения секция 88А крышки 80 заряда, предназначенная для поглощения энергии взрыва, сконструирована таким образом, чтобы взаимодействовать с внутренней поверхностью 101 одного или нескольких ответвлений 10А заряда взрывчатого вещества. В одном варианте воплощения секция 88D, предназначенная для пропускания и/или направления энергии взрыва, формирует центральный участок крышки заряда.In one embodiment, the charge cap of the present invention has a
В одном варианте воплощения секция 88А крышки заряда, предназначенная поглощать энергию взрыва, может состоять из относительно толстого и/или плотного материала, наиболее подходящего для поглощения энергии взрыва. Далее, секция 88D крышки заряда, предназначенная пропускать и/или направлять энергию взрыва, может состоять из более тонкого и/или менее плотного материала, чем тот, который используется для поглощающей секции 88А. Таким образом, крышка заряда позволяет максимально эффективно использовать энергию взрыва после детонации. Точная толщина и/или плотность каждой секции (88А и 88D, соответственно) крышки заряда могут быть определены и выбраны, чтобы достичь любого числа требуемых результатов.In one embodiment, the
В одном варианте воплощения одна или несколько стенок 82 крышки заряда могут сформировать одну или несколько полостей 84, которые могут направить энергию взрыва. Такие полости могут иметь любое число ориентаций и/или конфигураций, предназначенных для достижения конкретных результатов. Например, одна или несколько полостей, предусмотренных настоящим изобретением, могут иметь в целом коническую или цилиндрическую конфигурацию, предназначенную направлять энергию взрыва конкретным способом. Понятно, что данные конфигурации являются только примерами и не могут являться ограничительными. Кольцевой элемент, имеющий сквозное отверстие, может также использоваться для направления энергии взрыва заряда после детонации.In one embodiment, one or
Фиг.6А и 6В иллюстрируют варианты воплощения крышки 80 заряда, соединенной с кумулятивным зарядом 10. В данных вариантах воплощения кумулятивный заряд и крышка заряда установлены в кожухе 86 для вставки в загрузочную трубку 40. Загрузочная трубка может вмещать ряд кумулятивных зарядов 10, каждый из которых имеет крышку 80 заряда. Загрузочная труба вставляется в корпус 30 перфоратора. Корпус 30 перфоратора может иметь дугообразную выемку 32, сформированную на внешней поверхности для выравнивания с каждым кумулятивным зарядом 10.6A and 6B illustrate embodiments of a
В одном варианте воплощения крышка 80 заряда по настоящему изобретению сконструирована таким образом, чтобы взаимодействовать с внешними поверхностями 102 ответвлений 10А заряда 10 взрывчатого вещества. Крышка заряда может использоваться совместно с кожухом 86, чтобы удобно установить комплект крышка заряда/заряд/кожух внутри загрузочной трубки. Данный признак настоящего изобретения позволяет успешно устанавливать меньшие заряды взрывчатого вещества внутри загрузочных трубок, имеющих большие диаметры. Как было рассмотрено выше, настоящее изобретение может использовать столько вариантов размещения и/или конфигурации крышки заряда, сколько необходимо для достижения конкретного результата. Далее, толщина и/или плотность материалов, составляющих каждую секцию крышки заряда, может варьироваться. Кольцевой элемент, имеющий сквозное отверстие, может также использоваться для направления энергии взрыва заряда после детонации, как было рассмотрено выше.In one embodiment, the
В некоторых вариантах воплощения крышка 80 заряда может быть изготовлена из материала, который остается целым в достаточной мере, чтобы крышка не вышла через разрывы в перфораторе. Таким образом, крышка может быть убрана из скважины вместе с перфоратором и не влияет на продуктивность скважины. В других вариантах воплощения крышка 80 заряда может быть изготовлена из очень хрупкого материала, такого, что крышка разламывается на достаточно малые фрагменты, чтобы не влиять на продуктивность скважины, даже если фрагменты выходят из перфоратора. Например, крышка заряда может быть изготовлена из пластика, полимера, металла, целлюлозы, резины или других подходящих материалов.In some embodiments, the
Хотя изобретение было описано со ссылкой на определенные варианты воплощений, данное описание не предназначено для рассмотрения в ограничительном смысле. Различные модификации раскрытых вариантов воплощения, так же как другие варианты воплощения изобретения, станут очевидными специалистам в области техники при обращении к описанию изобретения. Поэтому предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает такие модификации, которые находятся в пределах объема изобретения.Although the invention has been described with reference to certain embodiments, this description is not intended to be construed in a limiting sense. Various modifications of the disclosed embodiments, as well as other embodiments of the invention, will become apparent to those skilled in the art when referring to the description of the invention. Therefore, it is intended that the appended claims cover such modifications that are within the scope of the invention.
Claims (24)
Приоритет по пунктам:22. The method according to item 21, in which the charge cover contains a first surface facing the recessed region, and a second surface facing from the recessed region, and with at least partial placement of the charge cover in the recessed region, the lid is located so that the second the surface is substantially flush with the outer rim of the wall of the charge shell defining the outer perimeter of the recessed region.
Priority on points:
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US59405705P | 2005-03-08 | 2005-03-08 | |
US60/594,057 | 2005-03-08 | ||
US11/306,121 | 2005-12-16 | ||
US11/306,121 US20060201371A1 (en) | 2005-03-08 | 2005-12-16 | Energy Controlling Device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006107182A RU2006107182A (en) | 2007-09-20 |
RU2388903C2 true RU2388903C2 (en) | 2010-05-10 |
Family
ID=36100882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006107182/03A RU2388903C2 (en) | 2005-03-08 | 2006-03-07 | Device and method of energy control of explosion in well bore |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060201371A1 (en) |
CA (1) | CA2535239C (en) |
GB (1) | GB2430479B (en) |
NO (1) | NO20061053L (en) |
RU (1) | RU2388903C2 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7942098B2 (en) * | 2006-08-29 | 2011-05-17 | Schlumberger Technology Corporation | Loading tube for shaped charges |
US20110284246A1 (en) * | 2006-11-20 | 2011-11-24 | Baker Hughes Incorporated | Perforating gun assembly to control wellbore fluid dynamics |
US8276656B2 (en) | 2007-12-21 | 2012-10-02 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for mitigating shock effects during perforating |
US8033224B1 (en) * | 2009-03-24 | 2011-10-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Spiral linear shaped charge jet |
US8286697B2 (en) * | 2009-05-04 | 2012-10-16 | Baker Hughes Incorporated | Internally supported perforating gun body for high pressure operations |
US20130112411A1 (en) * | 2011-11-03 | 2013-05-09 | Jian Shi | Perforator charge having an energetic material |
RU2487991C1 (en) * | 2012-02-16 | 2013-07-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике" (ОАО "ВНИПИвзрывгеофизика") | Cumulative well perforator |
EP3097260B1 (en) * | 2014-04-02 | 2020-10-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Using dynamic underbalance to increase well productivity |
CN114544706B (en) * | 2022-01-18 | 2023-08-01 | 中国矿业大学(北京) | Experiment system and method for measuring energy distribution proportion relation of explosion products |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2844098A (en) * | 1951-02-08 | 1958-07-22 | Pgac Dev Co | Apparatus for supporting explosive charges in jet type perforating guns |
US2782715A (en) * | 1951-10-05 | 1957-02-26 | Borg Warner | Well perforator |
US2980017A (en) * | 1953-07-28 | 1961-04-18 | Pgac Dev Company | Perforating devices |
NL105297C (en) * | 1956-12-26 | |||
US3282354A (en) * | 1962-04-26 | 1966-11-01 | Harrison Jet Guns Ltd | Protective shaped charge |
US3244101A (en) * | 1964-06-11 | 1966-04-05 | Schlumberger Well Surv Corp | Perforating apparatus |
US3951218A (en) * | 1975-04-11 | 1976-04-20 | Schlumberger Technology Corporation | Perforating apparatus |
IE51385B1 (en) * | 1980-08-12 | 1986-12-10 | Schlumberger Ltd | Well perforating apparatus |
US4428440A (en) * | 1981-08-14 | 1984-01-31 | Dresser Industries, Inc. | Perforating apparatus energy absorber and explosive charge holder |
US4860655A (en) * | 1985-05-22 | 1989-08-29 | Western Atlas International, Inc. | Implosion shaped charge perforator |
US4794990A (en) * | 1987-01-06 | 1989-01-03 | Jet Research Center, Inc. | Corrosion protected shaped charge and method |
US4784061A (en) * | 1987-10-05 | 1988-11-15 | Halliburton Company | Capsule charge locking device |
US5460095A (en) * | 1994-12-29 | 1995-10-24 | Western Atlas International, Inc. | Mounting apparatus for expendable bar carrier shaped-charges |
US5662178A (en) * | 1995-06-02 | 1997-09-02 | Owen Oil Tools, Inc. | Wave strip perforating system |
AU6206100A (en) * | 1999-07-13 | 2001-01-30 | Schlumberger Technology Corporation | Encapsulated shaped charge for well perforation |
US20050115448A1 (en) * | 2003-10-22 | 2005-06-02 | Owen Oil Tools Lp | Apparatus and method for penetrating oilbearing sandy formations, reducing skin damage and reducing hydrocarbon viscosity |
-
2005
- 2005-12-16 US US11/306,121 patent/US20060201371A1/en not_active Abandoned
-
2006
- 2006-02-02 GB GB0602068A patent/GB2430479B/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-02-03 CA CA002535239A patent/CA2535239C/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-03-03 NO NO20061053A patent/NO20061053L/en not_active Application Discontinuation
- 2006-03-07 RU RU2006107182/03A patent/RU2388903C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ФРИДЛЯНДЕР Л.Я. Справочник по прострелочно-взрывной аппаратуре. - М.: Недра, 1983, с.5, 38, 4-45. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20061053L (en) | 2006-09-11 |
CA2535239C (en) | 2009-06-02 |
US20060201371A1 (en) | 2006-09-14 |
RU2006107182A (en) | 2007-09-20 |
GB0602068D0 (en) | 2006-03-15 |
GB2430479A (en) | 2007-03-28 |
CA2535239A1 (en) | 2006-09-08 |
GB2430479B (en) | 2007-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2388903C2 (en) | Device and method of energy control of explosion in well bore | |
US6962202B2 (en) | Casing conveyed well perforating apparatus and method | |
US7621342B2 (en) | Method for retaining debris in a perforating apparatus | |
EP3397835B1 (en) | System and method for perforating a wellbore | |
AU2018208822B2 (en) | Perforating gun for oil and gas wells | |
US10184326B2 (en) | Perforating system for hydraulic fracturing operations | |
RU2447268C2 (en) | Coupling adapter, perforating system and method of well perforation | |
AU763218B2 (en) | Shaped recesses in explosive carrier housings that provide for improved explosive performance background | |
US6941871B2 (en) | Faceted expansion relief perforating device | |
US20050139352A1 (en) | Minimal resistance scallop for a well perforating device | |
US4919050A (en) | Well perforating device | |
US7228907B2 (en) | High energy gas fracturing charge device and method of use | |
EA028989B1 (en) | Bi-directional shaped charge for perforating a wellbore | |
US5633475A (en) | Circulation shaped charge | |
WO1995009965A1 (en) | Casing conveyed flowports for borehole use | |
RU2255208C2 (en) | Perforator for oil well (variants) and method for concurrent perforation of apertures in casing string of oil well and in an area, surrounding oil well (variants) | |
CA2172046C (en) | Fluid activated detonating system | |
RU2489566C2 (en) | Perforation system for well casing string | |
RU2332562C1 (en) | Set of well perforation devices | |
CA2173700C (en) | Casing conveyed flowports for borehole use | |
MXPA01000007A (en) | Apparatus and method for perforating and stimulating a subterranean formation | |
WO2002063132A1 (en) | Oil well perforator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160308 |