Секційна торпеда для вибухової обробки привибійної зони нафтогазоносного пласта

Реферат: Секційна торпеда для вибухової обробки привибійної зони нафтогазоносного пласта складається із елементів: головки з герметичним підривним патроном, з'єднаних між собою трьох секцій, у верхній і нижній яких в тонкостінних алюмінієвих корпусах розміщені суцільні заряди нефлегматизованої вибухової речовини. В середній секції в тонкостінному алюмінієвому корпусі з отворами розміщений навитий на дерев'яний стрижень детонувальний шнур. UA 103516 U (54) СЕКЦІЙНА ТОРПЕДА ДЛЯ ВИБУХОВОЇ ОБРОБКИ ПРИВИБІЙНОЇ ЗОНИ НАФТОГАЗОНОСНОГО ПЛАСТА UA 103516 U UA 103516 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до засобів обробки привибійної зони нафтогазоносного пласта і призначена для підвищення дебіту видобувних свердловин. Найбільш близьким технічним вирішенням до заявленого пристрою є секційна торпеда для вибухової обробки продуктивного пласта, що складається із з'єднаних між собою секцій, в корпусах яких розміщені суцільні заряди нефлегматизованої вибухової речовини [1]. Недоліком такої секційної торпеди є те, що в процесі підривання в секційній торпеді суцільних зарядів з нефлегматизованою вибуховою речовиною не забезпечується відповідність діаграми деформування породи привибійної зони нафтогазоносного пласта діаграмі її вибухового навантаження, що супроводжується зниженням ефективності вибухової обробки привибійної зони. Задачею корисної моделі є створення такої секційної торпеди для вибухової обробки привибійної зони нафтогазоносного пласта, щоб в процесі підривання суцільних зарядів з нефлегматизованою вибуховою речовиною забезпечувалась відповідність діаграми деформування породи привибійної зони нафтогазоносного пласта діаграмі її вибухового навантаження. Очікуваним від застосування корисної моделі технічним результатом є розширення області штучної тріщинуватості в породі привибійної зони нафтогазоносного пласта. Поставлена задача вирішується тим, що cекційна торпеда для вибухової обробки привибійної зони нафтогазоносного пласта, що складається із елементів: головки з герметичним підривним патроном, з'єднаних між собою трьох секцій, у верхній і нижній яких в тонкостінних алюмінієвих корпусах розміщені суцільні заряди нефлегматизованої вибухової речовини, а в середній секції в тонкостінному алюмінієвому корпусі з отворами розміщений навитий на дерев'яний стрижень детонувальний шнур, параметри секційної торпеди початковий тиск вибуху і швидкість детонації нефлегматизованої вибухової речовини суцільних зарядів вибирають залежно від параметрів привибійної зони нафтогазоносного пласта акустичної жорсткості і модуля об'ємного стиснення породи привибійної зони нафтогазоносного пласта. Для досягнення технічного результату від застосування корисної моделі проводять наступні дії. В лабораторних умовах з використанням зразків породи привибійної зони продуктивного пласта і стандартних методик по визначенню фізико-механічних характеристик гірських порід [2] визначають густину  , модуль Юнга Е, коефіцієнт Пуассона  породи привибійної зони нафтогазоносного пласта і швидкість повздовжньої хвилі V в ній. В подальшому розраховують акустичну жорсткість  V і модуль об'ємного стиснення K породи привибійної зони нафтогазоносного пласта згідно з виразом [3] K E . 3(1  2 ) Знаючи акустичну жорсткість і модуль об'ємного стиснення породи привибійної зони нафтогазоносного пласта, згідно з відомими даними [4] вибирають параметри елементів секційної торпеди (початковий тиск вибуху і швидкість детонації нефлегматизованої вибухової речовини суцільних зарядів), при яких в процесі підривання в секційній торпеді суцільних зарядів з нефлегматизованою вибуховою речовиною забезпечується відповідність діаграми деформування породи привибійної зони нафтогазоносного пласта діаграмі її вибухового навантаження. Так, для найбільш поширеного типу породи нафтогазоносних пластів, пісковика, 3 6 3 10 10 для якого  =2660 кг/м ; V =3318 м/с;  =0,33; V =8,8·10 кг/м ·м/с; E =1,25·10 Па, K =1,22·10 Па, згідно з даними [4], для забезпечення під час вибухової обробки такого пісковика відповідності діаграми деформування породи привибійної зони діаграмі її імпульсного навантаження потрібно, щоб при підриванні суцільних зарядів параметри нефлегматизованої 9 вибухової речовини були такими: початковий тиск вибуху 4,8·10 Па, швидкість детонації вибухової речовини - 3000 м/с, що супроводжується найбільш ефективною вибуховою обробкою породи привибійної зони нафтогазоносного пласта з точки зору деформування і руйнування гірських порід в процесі їх вибухового навантаження [4]. Використання в секційній торпеді як заряди суцільних зарядів з нефлегматизованою вибуховою речовиною дає можливість забезпечити вибрану густину нефлегматизованої вибухової речовини шляхом обтискування секцій секційної торпеди з нефлегматизованою вибуховою речовиною на спеціальних установках. Від густини нефлегматизованої вибухової речовини залежить початковий тиск вибуху і швидкість детонації нефлегматизованої вибухової речовини, що дозволяє в процесі вибухового навантаження породи привибійної зони нафтогазоносного пласта забезпечити відповідність діаграми деформування породи привибійної зони діаграмі її імпульсного навантаження. 1 UA 103516 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель проілюстрована кресленням. Секційна торпеда для вибухової обробки привибійної зони нафтогазоносного пласта складається із секцій, в тонкостінних алюмінієвих корпусах 7 яких розміщені суцільні заряди з нефлегматизованою вибуховою речовиною 3 (наприклад, гексоген, октоген) і відрізок детонувального шнура 6 для передачі детонації від одного суцільного заряду до наступного. В першій секції розміщений герметичний підривний патрон 2. Параметри елементів секційної торпеди (початковий тиск вибуху і швидкість детонації нефлегматизованої вибухової речовини суцільних зарядів) вибирають такими, щоб в процесі підривання в секційній торпеді суцільних зарядів з нефлегматизованою вибуховою речовиною забезпечити відповідність діаграми деформування породи привибійної зони нафтогазоносного пласта діаграмі її вибухового навантаження. Здійснення корисної моделі досягається наступним чином. Попередньо визначають такі параметри елементів секційної торпеди (початковий тиск вибуху і швидкість детонації нефлегматизованої вибухової речовини суцільних зарядів), щоб в процесі підривання в секційній торпеді суцільних зарядів з вибраними параметрами забезпечити відповідність діаграми деформування породи привибійної зони нафтогазоносного пласта діаграмі її вибухового навантаження. В подальшому у свердловину на геофізичному кабелі 9 опускають секційну торпеду, в тонкостінних алюмінієвих корпусах 7 секцій якої розміщені суцільні заряди з нефлегматизованою вибуховою речовиною 3 з вибраними параметрами нефлегматизованої вибухової речовини, а також відрізок детонувального шнура 6 і розташований в першій секції герметичний підривний патрон 2. Після розміщення секційної торпеди у свердловині в інтервалі оброблюваного пласта з використанням герметичного підривного патрону 2 і детонувального шнура 6 підривають суцільні заряди з нефлегматизованою вибуховою речовиною і здійснюють вибухову обробку привибійної зони нафтогазоносного пласта. Технічний результат від застосування корисної моделі досягається завдяки узгодженню параметрів елементів секційної торпеди - початкового тиску вибуху і швидкості детонації нефлегматизованої вибухової речовини суцільних зарядів з параметрами породи привибійної зони нафтогазоносного пласта - акустичною жорсткістю і модулем об'ємного стиснення породи привибійної зони нафтогазоносного пласта, що забезпечує відповідність діаграми деформування породи привибійної зони нафтогазоносного пласта діаграмі її вибухового навантаження. При цьому в процесі підривання в секційній торпеді зарядів з нефлегматизованою вибуховою речовиною відбувається найбільш ефективне деформування і руйнування гірської породи привибійної зони нафтогазоносного пласта, що супроводжується розширенням області штучної тріщинуватості, в результаті чого підвищується ефективність вибухової обробки привибійної зони нафтогазоносного пласта і зростає дебіт видобувних свердловин [2]. На кресленні наведена схема секційної торпеди, де позначено: 1 - головка; 2 - герметичний підривний патрон; 3 - суцільний заряд нефлегматизованої вибухової речовини; 4 - з'єднання секцій; 5 - дерев'яний стрижень; 6 - детонувальний шнур; 7 - тонкостінний алюмінієвий корпус; 8 - отвір; 9 - геофізичний кабель. Джерела інформації: 1. Пат. 23947 Україна, МПК Е 21В 43/00. Секційна торпеда для вибухової обробки пласта/ Даниленко В.А., Нагорний В.П., Волгін Л.О., Денисенко М.Г. - Заявл. 14.02.2007. - Опубл. 01.06.2007. - Бюл. № 8. 2. Нагорний В.П., Денисюк I.I. Технології інтенсифікації видобутку вуглеводнів. - К.: Ессе, 2013. - С. 9, 24-29. 3. Рябинкин Л.А. Теория упругих волн. - М.: Недра, 1987. - С. 35. 4. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. - М.: Недра, 1976. - с. 31, 68, 69. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Секційна торпеда для вибухової обробки привибійної зони нафтогазоносного пласта, що складається із елементів: головки з герметичним підривним патроном, з'єднаних між собою трьох секцій, у верхній і нижній яких в тонкостінних алюмінієвих корпусах розміщені суцільні заряди нефлегматизованої вибухової речовини, а в середній секції в тонкостінному алюмінієвому корпусі з отворами розміщений навитий на дерев'яний стрижень детонувальний шнур, параметри секційної торпеди - початковий тиск вибуху і швидкість детонації нефлегматизованої вибухової речовини суцільних зарядів вибирають залежно від параметрів 2 UA 103516 U привибійної зони нафтогазоносного пласта - акустичної жорсткості і модуля об'ємного стиснення породи привибійної зони нафтогазоносного пласта. Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3