автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.06, диссертация на тему:Разработка методов гидромеханического воздействия на призабойную зону пласта в скважинах, эксплуатируемых в осложненных условиях

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ВСЕРОССИЙСКИЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ имени академика А.П.Крылова (ВНИИнефть)

На правах рукописи

СОЛОВКИН ОЛЕГ ЕВГЕНЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОИНУЮ ЗОНУ ПЛАСТА В СКВАМИНАХ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ В 0СЛО1ЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Специальность 05.15.06

"Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месгороидений"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1998

Работа выполнена во ВСЕРОССИЙСКОМ НЕФТЕГАЗОВОМ НАУЧНО -ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОМ ИНСТИТУТЕ вмени академика А.П. Крылова

Научные руководители: кандидат технических наук

П. М. Усачев

академик РАЕН, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ Ю.В. Яелтов

Официальные оппоненты: Почетный академик РАЕН, д.т.н.,

Ведущая организация: ОАО " Тврмнвфть " г. Краснодар

Защита состоится " 15 " мая 1998 г. в часов на заседании спэциадизщэованного совета Д.104.02.01 ВАК РФ при Всероссийском нефтегазовом научно-исследовательском институте ( ВНИИ )

Адрес: 125422, г.Москва, Дмитровский проезд 10. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ. Автореферат разослан " /4 " аир 1998 т.

Ученый секретарь Диссертационного

проф. Р.А. Максутов

кандидат технических наук Н.В. Крикунов

совета

к, г-м» я., с.н.с.

М, М. Максимов

В работе рассматриваются вопросы улучшения добычных возможностей скважин, эксплуатируемых в осложненных условиях за счет изменения техники и технологии проведения перфорации: обосновываются новые методы проведения перфорации гидромеханическими перфораторами, предлагаются их новые типы.

Актуальность проблемы. Анализ промысловых данных по эксплуатации скважин с перфорированным забоем свидетельствует о существовании множественных осложнений горно-геологического, технического и технологического характера, встречающихся как отдельно, так и в совокупности. В связи с этим крепь скважины и призабойная зона пласта зачастую находятся в неустойчивом состоянии, когда любое воздействие извне может привести к значительному ухудшению добычных возможностей и условий эксплуатации скважины.

Сохранить устойчивость системы крепь скважины - призабойная зона пласта возможно применением научно-обоснованных, щадящах воздействий на нее на всех этапах строительства и эксплуатации скважины.

В связи с этим представляется весьма актуальной задача совершенствования техники и технологии безударной гидромеханической перфорации: сохранение целостности крепи скваяины, особенно в пластах с подошвенными водами, позволит значительно расширить (зачастую интервал пласта прилегающий к водонефтяному контакту не перфорируют из-за опасности эаколонных перетоков) и улучшить условия дренирования нефтенасыщенной толщины пласта, сократить объемы ремонтных работ; снижение нагрузок на продуктивный пласт при его малой прочности уменьшит вынос механических примесей; сочетание собственно гидромеханической перфорации с пескоструйной даст возможность получения перфорационных каналов значительной длины, а также новые возможности проведения ремонтных работ и работ по интенсификации притока.

Цель работы. Данная работа посвящена разработке безударных методов перфорации скважин и созданию техники для их осуществления.

Основные задачи исследования. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи исследования:

- разработка и научное обоснование методов вскрытия пластов в некоторых случаях возникновения интенсивного пескопроявления;

- выработка рекомендаций по вскрытию пластов, недогруаенных горным давлением;

- всестороннее сравнение существующих на сегодняшний день способов перфорации скважин;

- разработка гидромеханического перфоратора на базе существующих в настоящее время;

- создание различных типов привода гидромеханических перфораторов ;

- создание гидромеханических перфораторов двойного комбинированного действия;

- рассмотрение возможности использования перфораторов двойного комбинированного действия для ведения работ по интенсификации притока.

Методы решения конкретных задач. При решении задач, поставленных в работе, проводились стендовые и промысловые испытания с последующим применением численного анализа и математической обработкой получаемых результатов, привлекались, когда это было возможно, промысловые данные, обрабатываемые в дальнейшем статистическими методами.

Научная новизна. Предложена методика уменьшения выноса песка из призабойной зоны пласта при образовании в ней пластичной области, путем изменения плотности перфорации по толщине продуктивного пласта (найдено распределение плотности перфорации, опреде-

лены входящие в него коэффициенты). Разработан метод, позволяющий снизить влияние горного давления на деформируемый пласт-коллектор. Предложено устройство для привода гидромеханического перфоратора, спускаемого на кабеле, отличающееся от известных аналогов возможностью многократного применения за спуск. Разработан пробойник гидромеханического перфоратора: повышены надежность и стойкость, уменьшено усилие резания обсадной колонны. Сконструирован гидромеханический перфоратор двойного действия, сочетающий в себе преимущества гидромеханического и пескоструйного перфораторов: рез колонны осуществляется ножом-пробойником, а разрушение цементного камня и породы пласта - абразивной струей жидкости.

В работе защищаются следующие научные положения.

1. Гидромеханические перфораторы, как наиболее производительные из перфораторов щадящего типа, имеют ряд преимуществ над стреляющими и гидропескоструйными, особенно в случаях, когда пласт находится в осложненных горно-геологических условиях.

2. Вынос песка из призабойной зоны скважин можно уменьшить, при образовании пластической области, изменением плотности перфорации по толщине пласта по определенному закону.

3. Коллекторские свойства трещиноватого пласта, недогруженного горным давлением, возможно сохранить путем перфорации верхней части пласта с последующим созданием уплотненной зоны.

4. Гидромеханические перфораторы, спускаемые на кабеле, могут приводиться в действие устройством, работающим на принципе теплового расширения иидкости.

5. Щелевой гидромеханический перфоратор двойного действия может в качестве силового элемента иметь поршень увеличенного поперечного сечения.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Предложен способ ограничения выноса песка из скважины с по-

мощью изменения плотности перфорации по толщине пласта. Изучены закономерности выноса песка из пластичной зоны.

Разработан способ снияения влияния горного давления на пласт-коллектор. Способ позволяет сохранить начальную проницаемость большей части пласта.

По результатам выполненных работ получены патенты": на изобретение, идет их внедрение на месторождениях Краснодарского края.

Даны рекомендации по изменению формы пробойника гидромеханического перфоратора с целью повышения его стойкости и уменьшения усилия прокалывания. Определены значения усилия съема перфоратора в зависимости от количества и взаимного расположения пробойников.

Создано устройство привода гидромеханического перфоратора, спускаемого на кабеле. Устройство обеспечивает многократное применение за спуск и гарантированную сборку перфоратора.

Разработан гидромеханический перфоратор двойного действия, работающий от серийного насосного оборудования. Исследованы вопросы обеспечения нормальной работы струи, уплотнения поршня, потребности в абразиве.

С учетом полученных результатов, создан гидромеханический перфоратор, прошедший испытания на месторождениях Западной Сибири.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на конференциях по проблемам ремонта скваиин, организованных ВНИИКрнефть, заседаниях секций Ученого Совета ВНИИ по проблемам разработки месторождений, в ходе обучения организованного УЦ АООТ НПО "Бурение" в г.Нижневартовске, Мегионе, Лангепасе, Радужном (1995-1996 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 4 печатных работы.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, приложения. Изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 27 иллюстраций,

26 таблиц и список литературы, включающий 14 названий.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируются основные принципы исследований.

В первой главе диссертационной работы рассматриваются основные способы и технологии перфорации, существующие на сегодняшний день, приводится их анализ и сравнение.

Сравнение качества перфорационных каналов, получаемых после кумулятивной, гидропескоструйной, гидромеханической и сверлящей перфораций, выявляет преимущество последних перед кумулятивной перфорацией, создающей уплотнение стенок канала и разрушающей крепь скважины.

Исследование влияния различных способов перфорации на целостность цементного камня и обсадной колонны такие показало преимущество гидропескоструйного и гидромеханического перфораторов.

Ударные нагрузки, создаваемые стреляющими перфораторами, приводили к образованию трещин в обсадной колонне и растрескиванию цементного камня. Характер и степень разрушения обсадной колонны в основном определялась группой прочности труб. Трубы, более склонные к хрупкому разрушению (марки "К", "Л"), разрушались с образованием значительных трещин и сколов. Трубы, менее склонные к хрупкому разрушению (марки "Д"), лучше сопротивлялись возникновению трещин, но значительно больше деформировались: при применении кумулятивной перфорации в поперечном сечении трубы на уровне прострелянного отверстия наблюдалось увеличение диаметра трубы на 7-10% от начального.

Разрушение цементного камня - растрескивание, нарушение его контакта с породой пласта и обсадной колонной - зависело, в основном, от типа применяемого перфоратора и плотности перфорации. На-

пример, при простреле мишени в интервале 1550-1555 метров перфоратором Ш-103 с плотностью перфорации 10 отв/м происходило разрушение цементного камня в зоне перфорации и на прилегающих участках протяженностью до 10 метров.

Было отмечено, что в некоторых случаях при проведении гидропескоструйной (точечное вскрытие) и гидромеханической перфорации (с применением пробойника "прокалывающего" типа) также происходило незначительное растрескивание цементного камня в областях, прилегающих к перфорационному каналу.

Анализ независимых факторов, влияющих на формирование перфорационного канала, таких как горное и гидростатическое давление, прочностные свойства разрушаемой преграды, расстояние до преграды, показал преимущества гидромеханических перфораторов: они гарантированно осуществляли формирование перфорационного канала, имеющего размеры применяемого пробойника, чем обеспечивалась высокая точность оценки результатов перфорации.

Разрушающая способность гидропескоструйного и кумулятивного перфораторов, формирующих канал направленной струей, зависела от перечисленных выше факторов, что вносило неопределенность в проведение и оценку работ по перфорации.

Вторая глава посвящена разработке новых технологий перфорации пластов, находящихся в осложненных условиях.

При разработке нефтяных месторождений со слабосцементированны-ми пластами, представленными рыхлыми песчаниками, в призабойной зоне скважины на момент ее пуска в эксплуатацию в ряде случаев возникала пластическая область несконсолидированного песка.

При этом, в первые месяцы эксплуатации скважины наблюдалось интенсивное пескопроявление, связанное с вымыванием в скважину песка пластической области, и обязательным образованием каверны либо у кровли пласта, либо у неразрушенного (более прочного) песчаного

пропластка. После окончания размыва пластической области вынос песка резко уменьшался (на несколько порядков) и оставался неизменным при дальнейшей эксплуатации скважины.

На образование пластической области влияли следующие факторы: перераспределение около горной выработки ранее существовавших напряжений, вызванное бурением; действие бурового раствора на цементирующий песок цемент; эффективное давление; состав и свойства добываемого флюида; темпы его отбора и, особенно, ударные нагрузки на призабойную зону при применении стреляющих перфораторов.

Очевидно, что песок пластической области удерживался от выноса в скважину флюидом в основном силой трения, зависящей от давления в массиве песка, которое в любой точке пластической области определялось весом вышележащих толщ песка, начиная от кровли пласта. Косвенно это предположение подтверждалось возникновением каверн у кровли пласта, где давление минимально.

Для подтверждения главенствования факта зависимости выноса песка от давления в пластической области был поставлен эксперимент.

В ходе опытов на модельной установке определялась зависимость выноса песна от переменного давления обжима (давления в пластической области). Полученные в ходе эксперимента зависимости описывались уравнением вида:

-сС/т-Р^

п = п0-е (1)

где /7 - содержание песка в воде, % от объема;

/7а - начальное содержание песка в воде, при = 0; ein - коэффициент изменения выноса песка, 1/МПа;

- давление обжима, МПа. Входящие в уравнение коэффициенты находились с помощью метода наименьших квадратов.

Результаты эксперимента подтверждались данными расходометрии, проведенной на месторождении Караяанбас (скважины № 452, 466, 473, 488, 529): наиболее интенсивный приток наблюдался в интервале 1,52 метра от кровли пласта - в среднем в три раза выше, чем по нижележащему, от кровли пласта, интервалу. Очевидно, что наибольшая интенсивность притока в верхнем интервале пласта связана с образованием каверны за счет разгрувенности песка пластической области на расстоянии 1,5-2 метра от кровли пласта.

Было сделано предположение, что, уменьшив плотность перфорации у кровли пласта и увеличивая ее к подошве обратно пропорционально количеству вынесенного песка по толщине пласта, возможно выровнять количество выносимого песка по толщине пласта и тем самым снизить его вынос. В этом случае распределение плотности перфорации по толщине пласта будет иметь вид:

где /7 - текущее значение плотности перфорации, отв/м;

- коэффициент изменения выноса песка по толщине пласта, 1/МПа;

Л дао ~ максимально технологически допустимая плотность перфорации, отв/м.

Данное предположение было подтверждено экспериментом. На модели призабойной зоны рассматривалось три варианта распределения плотности перфорации: постоянное, линейно возрастающее от кровли к подошве и возрастающее согласно уравнению (2). Общее количество перфорационных отверстий во всех трех случаях оставалось неизменным. Результаты эксперимента приведены в таблице I.

(2)

Р - давление в пластической области, МПа;

Закон распределения плотности перфорации

Вынос песка, %

/? = сол^

2,1

/7 = Р/рп • /72оп

0,8

/у

0,38

Следует отметить, что дебит жидкости при равномерном распределении плотности перфорации был на 3-5% выше, по сравнению с двумя другими.

Анализ полученных результатов позволил сделать следующие выводы:

- в призабойной зоне скважины, вскрывшей пласт, представленный слабосцементированным песчаником, возможно образование пластической области;

- песок этой области, будучи несвязанным, выносится из скважины в первую очередь;

- в случае образования в призабойной зоне скваиины пластической области наименее нагруженной будет верхняя часть пласта;

- вынос песка из пластической области определяется силами трения, зависящими от давления вышележащего массива песка, и, как следствие, сначала будет Идти из верхней части пласта с последующим образованием каверны.

Подтверждено существование явления упрочнения массива песка

под действием давления при наличии в песке глинистого цемента.

С целью уменьшения выноса песка рекомендуется применять безударные (щадящие) методы перфорации и изменять плотность перфорации по толщине пласта в соответствии с выравением (2).

При исследовании влияния способа перфорации на обводненность скважины, при близком расположении подошвенных вод были проанализированы результаты перфорации скважин на Анастасиевско-Троицком месторождении Краснодарского края. Было подтверждено, что при проведении гидромеханической перфорации обводненность нефти минимальна. Средние значения обводненности нефти составили: при гидромеханической перфорации - 7,5%, при гидропескоструйной - 18%, при кумулятивной - 40,3%.

Сравнительно высокие значения обводненности при проведении гидропескссгруйной перфорации были определены выбором параметров проведения процесса.

В третьей граве рассматривалось влияние технологии перфорации на сохранение коллекторских свойств пластов глубокозалегаюших месторождений с аномально высокими пластовыми давлениями.

В ряде случаев при эксплуатации скваиины, вскрывшей пласт с АВЦЦ, с ростом эффективного давления происходило уплотнение пласта-коллектора с необратимым уменьшением проницаемости.

Для изучения свойств коллектора в условиях растущего эффективного давления была сконструирована и изготовлена экспериментальная установка и проведена серия экспериментов, в ходе которых были определены прочностные и коллекторские характеристики исследуемых образцов (рассматривались образцы керна Левкинского месторокдения Краснодарского края).

На основе данных эксперимента и теоретических расчетов был предложен способ сохранения коллекторских свойств пород в приза-бойной зоне скваяины (разгрузка пласта).

Выработка предложений по разгрузке пласта с помощью измененной технологии перфорации опиралась на следующие факты: смыкание системы трещин происходит под действием эффективного давления; прочностные характеристики пород увеличиваются с ростом эффективного давления.

Наибольшее эффективное давление на пласт возникало в приза-бойной зоне скважины. Таким образом, вокруг скважины, проработавшей некоторое время, создавалась уплотненная зона, образованная действием эффективного давления.

С целью сохранения коллекторских свойств пласта в призабойной зоне было предложено создавать в верхней части продуктивного пласта уплотненную зону с местностью, превышающей жесткость остальной части пласта: уплотненная зона принимает на себя действие эффективного давления и разгружает нижележащую часть пласта, подобно жестко закрепленной пластине с центральным отверстием. Зона образуется за счет перфорации верхней части продуктивного пласта и максимальных отборов пластового флюида - вплоть до их полного прекращения .

Для нахождения толщины уплотненной зоны (начального интервала перфорации) уплотненная зона моделировалась круглой пластиной, закрепленной по контуру, с центральным отверстием. Было необходимо найти такую её толщину, при которой прогиб уплотненной части пласта составлял бы не более от величины суммарной раскрытости трещин остальной нижележащей части пласта, то есть, чтобы при максимально возможном эффективном давлении раскрытость трещин составила 90£ от первонаначальной.

Основное дифференциальное уравнения симметричного изгиба круглой пластины имеет вид:

¿■4 Ь УРэфЫСУ-)}*) Рэуы

где иг" - прогиб пластины, м;

Р^р - интенсивность внешней нагрузки, МПа; О - цилиндрическая жесткость пластины, МПа х м; Ь - толщина пластины, м; Е - модуль Юнга пласта, МПа; У - коэффициент Пуассона, ед.

Решением дифференциального уравнения для данных условий распределения нагрузки является выражение вида:

-(4)

Толщина перфорированной части пласта определится:

И< 1 а'РТЕ-

где Л/ - толцина верхней перфорированной части продуктивного пласта от его кровли, м; Е - модуль Юнга пласта, МПа;

- раскрытость трещин, м;

- коэффициент Пуассона пласта, ед; Ь - толцина продуктивного пласта, м; Р - густота трещин, и-1; Р/> - горное давление, МПа; Рс - давление на забое скважины, МПа; Р - радиус уплотненной зоны, м. При этом

,-«№-0.35/1?) -¿(Рс-Рс)

У

где Рс ~ радиус скважины, м;

$ к - радиус контура питания, м;

Рк - давление на нонтуре, МПа;

- давление на забое скважины, МПа.

Таким образом, предлагаемый способ позволил путем перфорации и разработки в начальный период верхней части продуктивного пласта создать уплотненную зону заданной толщины для сохранения коллек-торских свойств остальной части пласта.

Четвертая глава посвящена разработке новых типов гидромеханических перфораторов, устройств для их привода, доработке известных конструкций, отдельных узлов и деталей.

Дана классификация гидромеханических перфораторов па.способу формирования перфорационного канала, типу пробойника, способу привода и доставки в заданный интервал.

Предложено устройство привода гидромеханического перфоратора, спускаемого на каротажном кабеле. Главными недостатками таких перфораторов являются: одноразовое применение за спуск (за исключением сверлящего перфоратора), сложность и малая надежность,особенно, при возврате пробойника в корпус перфоратора.

С целью устранения вышеперечисленных недостатков было разработано и изготовлено устройство для привода гидромеханического перфоратора, работающее на принципе теплового расширения жидкости.

Главной трудностью в создании устройства являлось незнание значений объемного коэффициента теплового расширения жидкостей: будучи зависимым от давления и температуры, в области высоних значений последних он определен не был.

Для определения об-ьемного коэффициента температурного расширения жидкости, как функции температуры и давления, была создана экспериментальная установка, включающая автоклав с помещенным внутрь его электронагревателем, и комплекс измерительной аппаратуры. Внутренняя полость автоклава заполнялась исследуемой жидкостью.

Результаты эксперимента подтвердили возможность применения

свойства расширения жидкости при ее нагревании для привода гидромеханического перфоратора. Было установлено, что некоторые углеводородные жидкости, нагреваемые в автоклаве, дают приращение объема в 1/12 часть от первоначального при достижении давления в 45 МПа. Время выхода на заданные параметры зависело от модности электронагревателя, конструкции автоклава и составляло в среднем 3-4 минуты.

Привод был создан и испытан в условиях стенда.

Данный привод, по сравнению с приводом, использующим энергию пороховых газов, позволил снизить ударные нагрузки на детали перфоратора и эксплуатационную колонну с цементным камнем, контролировать рабочее давление, упростить подготовительные работы и снизить их опасность, применять перфоратор многократно за спуск, получить максимально возможную разность давлений для сборки перфоратора.

При разработке гидромеханического перфоратора был произведен сравнительный анализ существующих перфораторов с целью выбора лучшей базовой конструкции. За основу был принят гидромеханический перфоратор конструкции ВНИИнефти. Задачей конструирования являлось создание надежной конструкции с улучшенными рабочими характеристиками. Для этого в конструкции перфоратора был изменен коэффициент трансформации с 3,2 до 7,7, благодаря чему отпала необходимость использовать компенсатор растяжения труб, снизить требования к насосному оборудованию. Для обеспечения надежной работы в подвижных соединениях были применены комбинированные уплотнения с защитными кольцами из фторопласта. Убрана система, отвечающая за возврат пробойников в исходное положение, ввиду ее малой надежности и ограничений, накладываемых на количество перфораций за спуск. Возврат пробойников в корпус перфоратора стал осуществляться только натяжением труб. Был изменен способ фиксации втулок,

ограничивающих ход пробойника. Для безопасного спуска и подъема перфоратора был разработан срезной клапан.

Был сконструирован пробойник- деталь, определяющая рабочие характеристики создаваемого перфоратора, его надежность и каче -ство перфорационного канала.

Важной задачей, решаемой нахождением оптимальной формы пробойника, являлось снижение потребного давления для прокола колонны и цементного камня. (Снижение давления прокалывания позволяет уменьшить степень трансформации и размеры мультипликатора давления, а в предельном случае - отказаться от него вообще).

Ввиду невозможности использования принятых в машиностроении формул для определения усилия прокалывания, не учитывающих отсутствие матрицы, деформацию стенок прокалываемой колонны, наличие цементного камня, неустойчивое положение пробойника, была поставлена серия экспериментов.

По результатам экспериментов была предложена формула для определения усилия прокалывания, имеющая вид:

где Р - усилие прокалывания, кг;

2 - толщина стенки обсадной колонны, мм;

и - периметр вырубаемого отверстия, мм;

бе - предел прочности металла обсадной колонны при растяжении, кгс/мм*.

Кроме усилия прокалывания было определено и усилие съема пробойника из обсадной колонны, которое следует учитывать при спуске гидромеханического перфоратора на каротажном кабеле. Оно равно:

где Q - усилие съема пробойника, кг;

Р - усилие прокалывания, кг.

Также оценено влияние на усилие съема взимного расположения пробойников.

Важным требованием, предъявляемым к гидромеханическим перфораторам, является недопущение нарушений обсадной колонны (без образования в ней после перфорации трещин, раковин, сколов). Безаварийность вскрытия колонны для пробойника предлояенной конструкции была подтверждена экспериментом.

Повышена стойкость пробойника, определяющая эффективность работы перфоратора. Пробойник гидромеханического перфоратора работает в тяжелых условиях (отсутствие матрицы, малая устойчивость).

Были рассмотрены эксплуатационные и технологические требования, предъявляемые к материалу пробойника, которые ограничили выбор материала группой углеродистых и легированных сталей. Эксперименты, в ходе которых определялось количество нагружений пробойника до начала разрушения и фиксировался характер разрушения, позволили выбрать требуемый материал.

Экспериментально подтверждена возможность получения высоких значений коэффициента совершенства скважины по характеру вскрытия за счет увеличения плотности перфорации (при достаточном сохранении устойчивости обсадной колонны).

Сконструирован и испытан в условиях стенда гидромеханический перфоратор двойного действия, сочетающий в себе качества собственно гидромеханического и гидропескоструйного перфораторов, рез обсадной колонны осуществлялся пробойником, а формирование перфорационного канала - направленной струей жидкости.

Главной трудностью при создании перфоратора был выбор конструкции, нестко ограниченный диаметром эксплуатационной колонны и возможностями существующей на сегодняшний день насосной техники:

размеры поршня - пробойника, конструктивно вписываемого в корпус перфоратора, не позволяли при давлениях, развиваемых насосными агрегатами, осуществить рез колонны без мультипликатора. Применение мультипликатора давления, дающего такую возможность, усложняло конструкцию, снижало ее надежность.

Более работоспособной и простой являлась схема, исключающая применение мультипликатора давления. В данном случае уменьшение рабочего давления возможно было достичь двумя путями: уменьшением периметра пробойника в поперечном сечении, либо увеличением площади поперечного сечения поршня. Так как уменьшение периметра пробойника не представлялось возможным по условиям прочности, то была увеличена площадь поперечного сечения поршня за счет придания поперечному сечению формы прямоугольника с закругленными краями. Данное техническое решение позволило более чем в три раза повысить усилие нагробойнике (по сравнению с поршнем,имеющим в поперечном сечении форму круга) и обеспечить гарантированный рез любой обсадной колонны.

Был сконструирован, изготовлен и испытан макет перфоратора, имеющий подобный поршень. Испытания подтвердили работоспособность конструкции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Предложены техника и технология перфорации, повышающие добычные возможности скважины и продлевающие срок ее эксплуатации.

2. Предложен гидромеханический перфоратор, позволяющий повысить качество вторичного вскрытия пласта за счет увеличения плотности перфорации без нарушения крепи скважины.

3. Разработана методика перфорации пескующей скважины в случае образования в призабойной зоне пластической области.

4. Предлояен способ разгрузки трещиноватого пласта.

5. Разработано устройство привода гидромеханического перфоратора, спускаемого на кабеле, позволяющее проводить перфорацию многократно за спуск.

6. Модернизирован гидромеханический перфоратор конструкции ВНИИнефть ПГМ-115.

7. Разработан пробойник для гидромеханических перфораторов, определены его рабочие характеристики.

8. Создан гидромеханический перфоратор двойного действия, сочетающий в себе преимущества гидромеханического и гидропескоструйного перфораторов. Рез обсадной колонны осуществляется пробойником, формирование перфорационного канала в цементном камне и породе пласта - струей кидкости.

1. Патент Р$, № 2049910. Способ заканчивания сквавин в слабо-сцементированных песчаных коллекторах.

2. Патент РФ, № 2043486. Устройство для перфорации скважин.

3. Соловкин O.E. Влияние различных способов перфорации на крепь сквакины. Тр. Северо-Кавказского отделения РИА. Гипотезы, поиск, прогнозы. Краснодар, 1996, с.53-68.

4. Соловкин O.E. Об интенсивности выноса песка из пластов, имеющих пластическую область. Гр. Северо-Кавказского отделения РИА. Гипотезы, поиск, прогнозы. Краснодар, 1996, с.68-73.

Список опубликованных работ по теме диссертации

Соискатель