Спосіб вибухової обробки привибійної зони нафтогазоносного пласта

Реферат: Спосіб вибухової обробки привибійної зони нафтогазоносного пласта, що включає розкриття нафтогазоносного пласта свердловиною і розміщення у рідині в свердловині в інтервалі залягання нафтогазоносного пласта суцільних зарядів нефлегматизованої вибухової речовини, причому для найбільш повної передачі енергії вибухового навантаження на породу привибійної зони нафтогазоносного пласта параметри вибухової речовини узгоджують із параметрами породи привибійної зони нафтогазоносного пласта. UA 97397 U (54) СПОСІБ ВИБУХОВОЇ ОБРОБКИ ПРИВИБІЙНОЇ ЗОНИ НАФТОГАЗОНОСНОГО ПЛАСТА UA 97397 U UA 97397 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 запропонованого є спосіб вибухової обробки продуктивних пластів, що включає розкриття нафтогазоносного пласта свердловиною і підривання у рідині в свердловині в інтервалі залягання нафтогазоносного пласта суцільного заряду нефлегматизованої вибухової речовини [1]. Недоліки такого способу заключаються в недостатньому зростанні продуктивності видобувної свердловини і в його недовгочасній дії. Задачею, на вирішення якої направлена корисна модель, є підвищення ефективності вибухової обробки масиву у привибійній зоні нафтогазоносного пласта. Очікуваним від застосування корисної моделі технічним результатом є розширення зони тріщинуватості в привибійній зоні нафтогазоносного пласта в процесі вибухового навантаження на нафтогазоносний пласт. Для досягнення технічного результату створюють в процесі підривання суцільних зарядів нефлегматизованої вибухової речовини таку вибухову дію на породу привибійної зони нафтогазоносного пласта, яка забезпечує узгодження параметрів вибухової речовини з параметрами породи привибійної зони нафтогазоносного пласта, що досягається при виконанні умови [2] ρВРD = ρnVn, (1) де ρBP і ρn - густина нефлегматизованої вибухової речовини і породи привибійної зони нафтогазоносного пласта, відповідно; D і Vn – швидкість детонації нефлегматизованої вибухової речовини і швидкість поздовжніх хвиль в породі породи привибійної зони нафтогазоносного пласта, відповідно. Використання суцільних зарядів нефлегматизованої вибухової речовини дає можливість вибирати ту, чи іншу густину нефлегматизованої вибухової речовини (наприклад, для 3 нефлегматизованого гексогену від 1000 до 1600 кг/м ) для узгодження параметрів вибухової речовини з параметрами породи привибійної зони нафтогазоносного пласта, що забезпечує найбільш повну передачу енергії вибухового навантаження масиву породи привибійної зони нафтогазоносного пласта. Крім того, підривання суцільних зарядів нефлегматизованої вибухової речовини один відносно іншого відбувається із затримкою в часі, що реалізується відрізком детонувального шнура певної довжини і забезпечує в процесі вибухового навантаження в породі привибійної зони нафтогазоносного пласта напружений стан високої нерівномірності із створенням переважно зсувних напружень, пов'язаних з розповсюдженням в породі привибійної зони нафтогазоносного пласта поперечних хвиль [3] і супроводжується розущільненням породи і розширенням зони тріщинуватості. Здійснення корисної моделі досягається наступним чином. В лабораторних умовах з використанням зразків породи привибійної зони нафтогазоносного пласта і стандартних методик по визначенню фізико-механічних характеристик гірських порід визначають густину породи ρn привибійної зони нафтогазоносного пласта і швидкість поздовжніх хвиль Vn в породі привибійної зони нафтогазоносного пласта. В подальшому розраховують акустичну жорсткість ρnVn породи привибійної зони нафтогазоносного пласта і визначають згідно умови (1) потрібну густину ρBP нефлегматизованої вибухової речовини і швидкість детонації D в нефлегматизованій вибуховій речовині. Нерівномірний характер навантаження в породі привибійної зони продуктивного пласта можна створити, якщо здійснювати підривання зарядів один відносно іншого із затримкою в часі. При такій взаємодії зарядів в процесі вибухового навантаження в породі привибійної зони нафтогазоносного пласта відбувається створення переважно зсувних напружень, пов'язаних з розповсюдженням в породі привибійної зони нафтогазоносного пласта поперечних хвиль, що супроводжується розущільненням породи і розширенням зони тріщинуватості. Показник нерівномірності навантаження ζ визначається за виразом [4] ζ = σθ/σr, (2) де σθ і σr - найменше і найбільше головні напруження, відповідно. Досягнення високої нерівномірності напруженого стану в межах 0,05-0,16 (для кожного типу нафтогазоносних пластів оптимальною є своя нерівномірність) створюється підриванням зарядів один відносно іншого із затримкою в часі t3, яка дорівнює t3 = (0,25-0,5)t, (3) де t - час дії надлишкового тиску при вибуху одного заряду. Затримка в часі t3 забезпечується підриванням відрізка детонувального шнура певної довжини L. Наприклад, для суцільних зарядів нефлегматизованого гексогену при затримці в часі t3 підривання одного заряду відносно іншого на величину 0,35ί, довжина відрізка L детонувального шнура складає 1 UA 97397 U L=0,35t•V, (4) де V - швидкість детонації детонувального шнура. Час дії надлишкового тиску при вибуху одного заряду в твердих породах розраховують за формулою [5] t  3 Q / 2000 , 5 (5) де Q - маса одного заряду. Наприклад, при масі одного заряду 3,0 кг t  3 Q / 2000  7,25 10 4 c. 10 15 20 25 30 35 40 При швидкості детонації детонувального шнура V=6500 м/с [6] за формулою (4) -4 L=0,35 • 7,25 •10 ·•6500=1,65 м. В подальшому у свердловину на геофізичному кабелі опускають суцільні заряди нефлегматизованої вибухової речовини і відрізок детонувального шнура визначеної довжини L, який розташований між зарядами нефлегматизованої вибухової речовини. Після розміщення зарядів нефлегматизованої вибухової речовини і відрізка детонувального шнура визначеної довжини L в інтервалі залягання нафтогазоносного пласта з використанням підривного патрона підривають суцільні заряди із нефлегматизованої вибухової речовини із затримкою в часі t3 один відносно одного. При цьому здійснюється вибухова обробка привибійної зони нафтогазоносного пласта з найбільш повною передачею енергії вибухового навантаження на породу привибійної зони нафтогазоносного пласта згідно умови (1) і створення згідно умови (3) в породі привибійної зони нафтогазоносного пласта напруженого стану високої нерівномірності в межах ζ = (0,05-0,16) із створенням переважно зсувних напружень, пов'язаних з розповсюдженням в породі привибійної зони нафтогазоносного пласта поперечних хвиль. Досягнення технічного результату від застосування корисної моделі забезпечується завдяки розущільненню масиву, що супроводжується розширенням зони тріщинуватості і покращенням фільтраційних характеристик породи в привибійній зоні нафтогазоносного пласта, в результаті чого підвищується ефективність вибухової обробки нафтогазоносного пласта і, як свідчать результати промислових випробувань, дебіт видобувних свердловин зростає по нафті до 2-х разів, по газу - до 2-10 разів [7]. Джерела інформації: 1. Пат. 32810 Україна, МПК Ε 21Β 43/263. Спосіб вибухової обробки продуктивних пластів / Нагорний В.П., Денисюк 1.1. - Заявл. 19.02.2008. -Опубл. 26.05.2008. -Бюл. № 10. 2. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. - М: Недра, 1976, с. 39. 3. Нагорний В.П., Денисюк І.І. Імпульсні методи інтенсифікації видобутку вуглеводнів. - К.: Ессе, 2012. - С. 152, 153. 4. Михалюк А.В. Торпедирование и импульсный гидроразрыв пластов. -К.: Наук. Думка, 1986.-С. 121. 5. Михалюк А.В. Горные породы при неравномерных динамических нагрузках. - К.: Наук, думка, 1980. - С. 97. 6. Кутузов Б.Н. Взрывные работы. - М.: Недра, 1980. - С. 178. 7. Нагорний В.П., Денисюк І.І. Технології інтенсифікації видобутку вуглеводнів. - К.: Ессе, 2013. - С. 250. 2 UA 97397 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Спосіб вибухової обробки привибійної зони нафтогазоносного пласта, що включає розкриття нафтогазоносного пласта свердловиною і розміщення у рідині в свердловині в інтервалі залягання нафтогазоносного пласта суцільних зарядів нефлегматизованої вибухової речовини, який відрізняється тим, що для найбільш повної передачі енергії вибухового навантаження на породу привибійної зони нафтогазоносного пласта параметри вибухової речовини узгоджують із параметрами породи привибійної зони нафтогазоносного пласта. 2. Спосіб вибухової обробки привибійної зони нафтогазоносного пласта за п. 1, який відрізняється тим, що підривання суцільних зарядів нефлегматизованої вибухової речовини відбувається із затримкою в часі, що забезпечує в процесі вибухового навантаження в породі привибійної зони нафтогазоносного пласта напружений стан високої нерівномірності із створенням переважно зсувних напружень, пов'язаних з розповсюдженням в породі привибійної зони нафтогазоносного пласта поперечних хвиль. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3