Пристрій для відбивання дії вибуху в свердловині

1 Пристрій для відбивання дії вибуху в свердловині, що складається з жорсткого циліндричного корпусу, одна з основ якого з'єднана з відбиваючим профілем, який відрізняється тим, що корпус оснащений гальмівним механізмом, розміщеним з протилежного боку від відбиваючого профілю корпусу і закріпленим на його осі з можливістю поздовжнього переміщення 2 Пристрій за п 1 , який відрізняється тим, що гальмівний механізм виготовлений у вигляді підпружиненої втулки-повзуна, на бічній поверхні якої закріплені з можливістю повороту важелі, які взаємодіють з елементами обертання, розміщеними в гніздах на бічній поверхні корпусу, до того ж важелі жорстко з'єднані з гальмівними колодками Винахід належить до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до пристроїв, які використовуються при вибуховій обробці привибійної зони продуктивних пластів Відомий присірій для відбивання дії вибуху в свердловині, що включає жорсткий циліндричний корпус, одна з основ якого з'єднана з відбиваючим профілем, [1] Недоліком такого пристрою є обмежена область його застосування через його здатність відбивати лише ударні хвилі малої інтенсивності, які генеруються електровибухом, він не забезпечує відбивання та локалізацію дії вибуху зарядів ХІМІЧНИХ вибухових речовин внутрішньо свердловинної торпеди при обробці привибійної зони продуктивних пластів Найбільш близьким за технологічним рішенням до запропонованого є пристрій для відбивання дії вибуху в свердловині, що включає жорсткий циліндричний корпус, один з торців якою виготовлений у формі відбиваючої поверхні [2] Недоліком такого пристрою є те, що він не здатен надійно локалізувати та відбивати дію вибуху в свердловині, через що не забезпечує необхідного рівня техніки безпеки проведення робіт по вибуховій обробці привибійної зони свердловини Це пояснюється тим, що хоча відомий пристрій в значній мірі відбиває ударні хвилі та локалізує їх дію по глибині свердловини, та не забезпечує локалізацію і надійне гасіння внутрішньо свердловинного масопотоку, який рухається за ударними хвилями При цьому необхідно враховувати, що навіть при торпедуванні досить глибоких свердло вин (до 2 - Зкм) відносно невеликими зарядами (до 5кг) тиск на усті може становити 20 - 25МПа, а швидкість потоку внутрішньосверддовинної рідини - 15 - 20м/с, що може спричинити викид рідини із свердловини на висоту 12 - 20м Це небезпечно не лише для обладнання свердловини, але й для обслуговуючого персоналу та наземних споруд Тому застосування відомого пристрою при проведенні вибухових робіт в свердловині з метою інтенсифікації видобутку підземних флюїдів не забезпечує надійного захисту і потребує підвищення рівня техніки безпеки В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення існуючого пристрою шляхом оснащення корпусу гальмівним механізмом, розміщеним з протилежного боку від відбиваючого профілю, закріплення його на осі з можливістю поздовжнього переміщення, виготовлення гальмівного механізму у вигляді під пружиненої втулки-повзуна, закріплення на її бічній поверхні важелів з можливістю повороту, розташування в гніздах на бічній поверхні корпусу елементів обертання, з'єднання важелів з гальмівними колодками забезпечити локалізацію дії вибуху по глибині свердловини і спрямування ударних хвиль та масопотоків в бік продуктивного пласта, що дасть змогу подовжити час впливу високого тиску в перфорованій зоні свердловини, надійно захистити и від руйнівних навантажень і підвищити ефективність обробки продуктивного пласта та дебіт свердловини Мета досягається тим, що корпус оснащений гальмівним механізмом, розміщеним в верхній частині та закріпленим на його осі з можливістю о ю 52042 поздовжнього переміщення Це дозволяє під дією вибуху зарядів автоматично жорстко зафіксувати пристрій на трубі свердловини, що дасть змогу локалізувати дію вибуху в зоні перфорації, спрямовуючи ударні хвилі та масопотоки в продуктивний пласт і збільшуючи часовий інтервал дії високого тиску від екзотермічної реакції зарядів Задача вирішується тим, що гальмівний механізм виготовлений у вигляді підпружиненої втулкиповзуна, на бічній поверхні якої закріплені з можливістю повороту важелі, які взаємодіють з елементами обертання, розташованими в гніздах на бічній поверхні корпусу, до того ж важелі жорстко з'єднані з гальмівними колодками Все це забезпечує надійну фіксацію пристрою в стволі свердловини, а значить і надійний захист свердловини та її обладнання від руйнівної дії вибуху, чим дає змогу підвищити рівень техніки безпеки проведення вибухових робіт Одночасно з цим підвищується ефективність обробки привибійної зони свердловини за рахунок збільшення її проникності, чим забезпечується підвищення дебіту свердловини Виявлення нових технічних властивостей винаходу було здійснено на базі експериментальних досліджень і при проведенні досліднопромислових робіт на нафтових свердловинах Завдяки цим дослідженням встановлено новий технічний результат - ступінь зниження вибухового навантаження зріс до 75 разів На кресленні (Фіг) зображено схему пристрою для відбивання дії вибуху в свердловині (в робочому положенні під дією вибухових хвиль) 1 - жорсткий циліндричний корпус, 2 - відбиваючий профіль, 3 - вісь, 4 - електромагніт, 5 - отвір під кабель, 6 - гальмівний механізм, 7 - втулка-повзун, 8 - пружина, 9 - обмежувач, 10 - важіль, 11 - елемент обертання, 12 - гальмівні колодки Пристрій для відбивання дії вибуху в свердловині складається з жорсткого циліндричного корпусу 1, одна з основ якого жорстко з'єднана з відбиваючим профілем 2, а протилежна з віссю 3 На корпусі 1 жорстко закріплений електромагніт 4 в екранованому корпусі Вздовж осі корпусу виготовлено отвір 5 для кабеля геофізичного підйомника Пристрій оснащений гальмівним механізмом 6, розташованим з протилежного боку від відбиваючого профілю 2 корпусу і закріпленим на його осі З з можливістю поздовжнього переміщення Гальмівний механізм 6 виготовлений у формі втулкиповзуна 7, насадженої на вісь 3 Під дією пружини 8 втулка-повзун підпружинена до обмежувача 9, розміщеного на осі 3 з можливістю регулювання довжини ходу втулки-повзуна 7 На бічній поверхні втулки-повзуна 7 закріплені з можливістю повороту важелі 10, одна із сторін яких взаємодіє з елементом обертання 11, наприклад, роликами Елементи обертання 11 розташовані в гніздах на бічній поверхні корпусу 1, а важелі 10 жорстко з'єднані з гальмівними колодками 12 Принцип дії пристрою полягає в наступному Попередньо визначають інтервал продуктивного пласта, в якому буде проводитись вибухова обробка привибійної зони На каротажному кабелі закріплюють торпеду з зарядами вибухової речовини і на розрахованій відстані від неї кріпиться пристрій для відбивання дії вибуху в свердловині, утворюючи гірлянду, яку опускають на розраховану глибину в свердловину Після ЦЬОГО включають електромагніт 4, який діє на втулку-повзун 7 і переміщує по осі 3 гальмівний механізм 6 в робоче положення При цьому за рахунок взаємодії елементів обертання 11 з важелями 10 гальмівні колодки 12 упираються в стінку труби свердловини і фіксують пристрій на необхідній висоті Потім ІНІЦІЮЮТЬ вибух зарядів торпеди При реакції вибухового розкладу ударні хвилі діють на відбиваючий профіль 2 і спрямовуються ним в продуктивний пласт, при цьому сила притискання гальмівних колодок 12 до труби свердловини миттєво різко збільшується, забезпечуючи надійну фіксацію пристрою При наступній дії на відбиваючий профіль 2 масопотоку локалізація продуктів вибуху продовжується і тим самим збільшується час дії надлишкового тиску від вибуху зарядів в зоні продуктивного пласта В результаті цього забезпечується не лише підвищення рівня техніки безпеки при виконанні робіт по торпедуванню продуктивного пласта завдяки захисту свердловини та П арматури від руйнівної дії ударних хвиль і масопотоків, а й значно покращуються фільтраційні властивості продуктивного пласта за рахунок додаткового впливу на нього ударних хвиль, відбитих пристроєм, та збільшення часу дії надлишкового тиску, що сприяє підвищенню дебіту свердловини Після падіння тиску від вибуху зарядів торпеди в зоні продуктивного пласта, електромагніт 4 відключають і під дією пружини 8 втулка-повзун 7 переміщується вгору, повертаючи важелі 10 і гальмівні колодки 12 в нейтральне положення, знімаючи цим самим фіксацію пристрою на трубі свердловини Запропонований пристрій може працювати і без електромагніту 4, а притискатись до стінок свердловини під дією вибухових хвиль та регулювання необхідної сили дії пружини 8, але при проведенні робіт на викривлених при бурінні свердловинах, завдяки дії електромагніту 4, надійність фіксації пристрою підвищується Таким чином, використання пристрою дає можливість здійснити гасіння ударних хвиль і пдропотокута забезпечити надійний захист свердловини і арматури, розміщеної в ній, від руйнівної дії динамічних навантажень, які виникають при вибусі зарядів вибухових речовин Після торпедування пристрій для відбивання дії вибуху в свердловині виймають із свердловини і готують до наступного використання Здійснення винаходу забезпечується простотою його конструкції та технології виготовлення При виготовленні пристрою використовуються матеріали широкого вжитку в даній області та застосовуються найпростіші токарні та електрозварювальні роботи Список використаної літератури 1 Авторське свідоцтво СРСР №1550968, кл Е21В43/25 від 11 06 86 (аналог) 2 Справочник по прострелочно-взрывной литературе Под ред Л Я Фридляндера М Недра, 1983г с 73 - 76 (прототип) 52042 L Фіг