Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка комплексной технологии кумулятивной перфорации скважины и газодинамической обработки прискважинной зоны пласта

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Разработка комплексной технологии кумулятивной перфорации скважины и газодинамической обработки прискважинной зоны пласта"

На правах рукописи УДК 550.83:622.24(031)

/

/

№

БАЛДИН АНАТОЛИИ ВАЛЕНТИНОВИЧ

] . V

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ КУМУЛЯТИВНОЙ ПЕРФОРАЦИИ СКВАЖИНЫ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРИСКВАЖИННОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА

Специальность 25.00.10 - Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2008

003457399

Диссертация выполнена в ООО «Пермский инженерно-технический центр «Геофизика» (ООО «ПИТЦ «Геофизика»)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Гайворонский Иван Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Валиуллин Рим Абдуллович

кандидат технических наук Павлов Владимир Иванович

Ведущая организация: ЗАО «НТФ «ПерфоТех» (г.Москва)

Защита состоится «25» декабря 2008 г. в 1500 часов, в конференц зале на заседании диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 520.020.01 при Открытом Акционерном Обществе «Научно-производственная фирма «Геофизика» (ОАО «НПФ «Геофизика») по адресу: 450005, г.Уфа, ул. 8-ое Марта, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО НПФ «Геофизика» Автореферат разослан «24» ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор химических наук

Д.А.Хисаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Одним из важнейших элементов, определяющих потенциальные возможности скважины, является так называемая прискважинная зона пласта (ПЗП) - объем продуктивного пласта, вскрытый данной скважиной и примыкающий к ней, в котором потери энергии на движение флюида существенны. При эксплуатации скважин состояние ПЗП постоянно изменяется вследствие как различных природных явлений, так и целенаправленной производственной деятельности, предусматривающей увеличение дебетов добывающих или приемистости нагнетательных скважин.

Установлено, что на изменение дебита скважин более сильное влияние оказывает снижение, а не увеличение проницаемости ПЗП по сравнению с проницаемостью невозмущенной (естественной) породы. Исследования показали, что снижение проницаемости в непосредственно прилегающей к скважине зоне пласта может достигать 100-кратной величины и более. При вскрытии продуктивного пласта, от качества которого в значительной степени зависит последующая эксплуатация скважины, и на всех стадиях разработки месторождения необходимо сохранять и восстанавливать естественную проницаемость ПЗП.

При строительстве скважины фильтрационные свойства ПЗП ухудшаются. Поэтому после окончания ее строительства целесообразно проведение работ по улучшению гидродинамической связи скважины с пластом.

При наличии околоскважинной зоны продуктивного пласта с ухудшенной проницаемостью качество вторичного вскрытия будет определяться тем, насколько надежно удастся связать скважину с незагрязненной зоной пласта. Известно, что методы вторичного вскрытия пласта применяются на этапах заканчивания, эксплуатации и ремонта скважин, а также для интенсификации притока флюида.

В настоящее время все более широкий интерес проявляется к разработкам так называемых комплексных, сочетающих в себе перфораторный и

генераторный модули, аппаратов, технологии применения которых позволяют обеспечить за одну спуско-подьемную операцию совместно или последовательно кумулятивную перфорацию скважины и воздействие на пласт продуктами сгорания зарядов твердого топлива. Эффективность гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом, которая может быть получена с помощью таких комплексных аппаратов и технологий, существенно превышает эффективность гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом, обеспечиваемую при применении как существующих, так и перспективных кумулятивных перфораторов. Технологии, осуществляемые с применением аппаратов, сочетающих в себе перфораторный и генераторный модули, позволят гарантированно, за счет газодинамического воздействия через перфорационные каналы на продуктивный пласт с образованием в пласте сетки трещин, обеспечить гидродинамическую связь скважины с продуктивным пластом при больших зонах загрязнения ПЗП.

Для повышения эффективности разработки нефтяных и газовых месторождений разработка и совершенствование комплексных аппаратов, сочетающих в себе перфораторный и генераторный модули, а также технологий их применения в различных геолого-технических и геолого-физических условиях является актуальной задачей как с теоретической, так и с практической точки зрения.

Цель диссертационной работы. Разработка и внедрение комплексной технологии, обеспечивающей проведение за одну спуско-подъемную операцию кумулятивной перфорации скважины и последующей газодинамической обработки ПЗП.

Основные задачи исследований

1. Патентные и литературные исследования, анализ известных конструктивных схем комплексных устройств и технологий для кумулятивной перфорации и газодинамического воздействия на продуктивный пласт.

2. Выбор принципиальной схемы комплексного устройства, позволяющего за одну спуско-подъемную операцию выполнить

последовательно кумулятивную перфорацию скважины и газодинамическое воздействие на продуктивный пласт продуктами сгорания твердотопливных зарядов.

3. Обоснование работоспособности твердотопливных зарядов при действии на них ударных нагрузок, возникающих вследствие детонации кумулятивных зарядов, и возможности воспламенения твердотопливных зарядов продуктами детонации.

4. Разработка физико-математической модели газодинамического воздействия на ПЗП как элемента комплексной технологии и совокупности взаимозависимых физических процессов, протекающих в устройстве, скважине и продуктивном пласте, позволяющей рассчитать изменение давления в скважине и размеры образующихся трещин в зависимости от геолого-технических, геолого-физических условий скважины и характеристик твердотопливных зарядов.

5. Экспериментальное определение скорости горения твердых топлив при высоких давлениях с учетом тепловых потерь.

6. Отработка конструкции комплексного устройства и технологии его применения при скважинных испытаниях, оценка эффективности комплексной технологии в различных геолого-технических и геолого-физических условиях скважин.

Методы решения поставленных задач

Применение теории ударных волн и теории состояния реальных газов, физико-математическое моделирование, экспериментальные исследования в скважинах, анализ и обобщение промысловых данных.

Научная новизна

1. На основании выполненных расчетов и оценки действующих на твердотопливные заряды ударных нагрузок, образующихся во внутренней полости комплексного устройства, доказано отсутствие детонации твердотопливных зарядов и их надежное воспламенение при детонации кумулятивных зарядов, что обеспечивает возможность применения этого устройства как основы комплексной технологии воздействия на ПЗП.

2. Разработана физико-математическая модель газодинамического воздействия продуктами сгорания твердотопливных зарядов на ПЗП как совокупность взаимозависимых физических процессов, возникающих в устройстве, скважине и продуктивном пласте. Модель позволяет до проведения обработки скважин обосновать комплексную технологию путем выбора конструкции, размеров и количества твердотопливных зарядов, расчета изменения давления в скважине и размеров образующихся трещин в зависимости от скважинных условий и характеристик твердотопливных зарядов.

3. Получены, с учетом тепловых потерь в сосуде постоянного объема, зависимости скорости горения от давления для баллиститных ракетных и смесевых твердых топлив, применяемых в скважинных газогенерирующих устройствах, что позволяет до проведения обработки скважин выбрать параметры комплексной технологии в зависимости от конкретных скважинных условий.

Основные защищаемые положения

1. Комплексная технология воздействия на пласт с применением устройства, состоящего из газосвязанных перфораторной с кумулятивными зарядами и газогенерирующей с твердотопливными зарядами частей, внутренние объемы которых представляют собой единую герметичную полость, что обеспечивает за одну спуско-подъемную операцию последовательное выполнение кумулятивной перфорации скважины и газодинамического воздействия на продуктивный пласт продуктами сгорания твердотопливных зарядов через образованные перфорационные каналы для создания эффективной гидродинамической связи с продуктивным пластом при вторичном его вскрытии.

2. Физико-математическая модель газодинамического воздействия на продуктивный пласт продуктами сгорания твердотопливных зарядов через образованные перфорационные каналы как элемента комплексной технологии, которая учитывает взаимозависимые физические процессы, протекающие в комплексном устройстве, скважине и продуктивном пласте.

3. Конструкции твердотопливных зарядов, обеспечивающие возможность выбора компоновки снаряжения газогенерирующей части комплексного устройства с целью достижения оптимальных параметров газодинамического воздействия на продуктивный пласт для конкретных геолого-технических и геолого-физических условий скважины, и зависимости скорости горения твердых теплив от давления при высоких его значениях, характерных для условий нефтяных и газовых скважин.

Практическая ценность и реализация работы

1. Полученные научные результаты использованы предприятиями ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» и ООО «Пермский ИТЦ «Геофизика» для разработки и внедрения при непосредственном участии автора комплексной технологии применения устройства ГП105 («Перфоген»), обеспечивающего за одну спуско-подъемную операцию последовательное выполнение кумулятивной перфорации скважины и газодинамического воздействия через перфорационные каналы на продуктивный пласт продуктами сгорания твердотопливных зарядов.

2. Промышленное производство неснаряженного устройства ГП105, кумулятивных зарядов и твердотопливных зарядов освоено Нефтекамским машиностроительным заводом, ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» и пороховыми предприятиями России соответственно.

3. Промышленное применение комплексной технологии воздействия на пласт с применением устройства ГП105 «Перфоген» успешно освоено на предприятиях ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» (ранее ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМНЕФТЬ», ООО СП «Кама-нефть», ЗАО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»), ЗАО «Уральская нефтяная компания», ЗАО «ЛУКОЙЛ-АИК», ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» (ТПП «Когалымнефтегаз»), ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз».

Апробация работы

Основное содержание диссертации докладывалось и обсуждалось на научно-технических конференциях, советах и семинарах предприятий ОАО

«ВНИПИвзрывгеофизика», ООО «Пермский ИТЦ «Геофизика» и ООО «Лукойл-Пермь» в 2000-2006 г.г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ в изданиях, рекомендованных ВАК, в том числе 3 патента России на изобретения и 2 патента России на полезные модели.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка использованных источников из 97 наименований, содержит 129 страниц текста, в том числе 20 рисунков и 11 таблиц.

Автор выражает особую благодарность своему научному руководителю действительному члену РАЕН, д.т.н., проф. Гайворонскому И.Н., который был идейным вдохновителем и постоянным наставником данной работы. Автор благодарит ведущих инженеров-конструкторов ООО «ПИТЦ «Геофизика» Рябова С.С. и Сухорукова Г.И. за помощь в выполнении работы, к.т.н. Дуванова А.М. за ценные замечания на этапе апробации работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели, основные задачи исследований и методы их решения.

В первой главе проведен анализ конструкций известных скважинных устройств для кумулятивной перфорации скважины и технологий газодинамической обработки ПЗП, разработанных и предложенных российскими учеными и специалистами: Фридляндером Л.Я., Григоряном Н.Г., Гайворонским И.Н., Кузьмицким Г.Э., Амеличевым А.Т., Тахаутдиновым Ш.Ф., Хисамовым P.C., Минибаевым Ш.Х., Падериным М.Г., Крощенко В.Д., Ликутовым А.Р., Меркуловым A.A. и др. Показаны достоинства и недостатки этих устройств и технологий. В результате анализа выбрана принципиальная схема комплексного устройства для реализации комплексной технологии воздействия на пласт, позволяющей гарантированно обеспечить

гидродинамическую связь скважины с продуктивным пластом при больших зонах загрязнения ПЗП.

Комплексное устройство представлено на рис.1 и состоит из газосвязанных перфораторной 1 с кумулятивными зарядами 2 и газогенерирующей 3 с твердотопливными зарядами 4 частей, внутренние объемы которых представляют собой единую герметичную полость. *

Сформулированы и обоснованы основные технические требования к комплексному устройству, унифицированному на базе кумулятивного перфоратора ПК105-7, и его элементам. Комплексное устройство может применяться в различных компоновках в зависимости от геолого-технических и геолого-физических условий скважин.

На основании теории ударных волн и результатов исследований распространения ударных волн в трубах проведена оценка работоспособности твердотопливных зарядов комплексного устройства. Показано, что твердотопливные заряды, размещенные в газогенерирующей части комплексного устройства, не детонируют от воздействия ударных волн, распространяющихся во внутренней полости устройства от мест установки детонирующих кумулятивных зарядов, что обеспечивает работоспособность его при проведении геофизических работ в скважинах.

На основании теории состояния реальных газов проведен расчет давления и температуры газа во внутренней полости комплексного устройства в момент окончания работы кумулятивных зарядов. '

По результатам расчета на рис.2 представлены зависимости давления во внутренней полости от коэффициента заполнения газогенерирующей части устройства. Показано, что для исключения возможности проникновения скважинной жидкости во внутреннюю полость необходимо по известному значению гидростатического давления в зоне; обработки скважины Ргст определять предельные минимальные значения коэффициентов заполнения газогенерирующей части КЗЯПЛП|П для различных компоновок устройства.

Рис.1. Комплексное устройство для кумулятивной перфорации и газодинамической обработки ПЗП: 1 - перфораторная часть; 2 - кумулятивные заряды; 3 -газогенерирующая часть; 4 — твердотопливные заряды.

Р, МПа

Рис.2. Зависимость давления Р во внутренней полости комплексного устройства в момент окончания работы кумулятивных зарядов от коэффициента заполнения Кюп. газогенерирующей части устройства. 1 - первая компоновка (К1); 2 - вторая компоновка (К2).

Фактическое значение коэффициента заполнения газогенерирующей части для выбранной к применению компоновки устройства должно быть больше соответствующего предельного минимального значения К11п.т1а. Показано, что в момент окончания работы кумулятивных зарядов во внутренней полости одновременно реализуются следующие параметры продуктов детонации -давление не менее 17,51МПз и температура не менее 2380К. В качестве твердотопливных зарядов в комплексном устройстве могут использоваться как заряды из баллиститных ракетных твердых топлив, так и заряды из смесевых твердых топлив. Для воспламенения твердотопливных зарядов необходимо и достаточно одновременное выполнение двух условий:

давление окружающей среды должно быть не менее 4МПа для баллиститных топлив и не менее 0,5МПа для смесевых топлив;

температура окружающей среды должна быть не менее 456 К для баллиститных топлив и не менее 553 К для смесевых топлив.

Показано, что в выбранных компоновках комплексного устройства в момент окончания работы кумулятивных зарядов во внутренней полости выполняются условия, достаточные для воспламенения твердотопливных зарядов (по давлению и температуре окружающей среды) продуктами детонации кумулятивных зарядов и детонирующего шнура.

Во второй главе описаны физические процессы, происходящие при комплексном воздействии на ПЗП. Они представлены в виде последовательности следующих основных физических процессов:

а) кумулятивной перфорации скважины установленными в перфораторной части кумулятивными зарядами;

б) воспламенения твердотопливного заряда газогенерирующей части продуктами детонации детонирующего шнура и кумулятивных зарядов;

в) газодинамического воздействия комплексным устройством на ПЗП, включающего:

работу газогенерирующей части до момента достижения в скважине давления, не превышающего давления разрыва пласта;

работу газогенерирующей части в период времени, когда давление в скважине превышает давление разрыва пласта;

газодинамическое воздействие на ПЗП в период времени после окончания работы твердотопливного заряда газогенерирующей части.

Процесс кумулятивной перфорации скважины при применении комплексной технологии практически не отличается от процесса перфорации штатным корпусным кумулятивным перфоратором ПК105-7. Поэтому физико-математическая модель процесса кумулятивной перфорации скважины комплексным устройством в диссертационной работе не рассматривается.

Время воспламенения установленного в газогенерирующей части комплексного устройства твердотопливного заряда определяется временем от начала образования на поверхности твердотопливного заряда локальных очагов горения до момента, соответствующего состоянию, когда твердотопливный заряд воспламенится полностью по всей поверхности горения. Особенностью комплексного устройства является то, что твердотопливный заряд установлен в герметичной полости, наполненной атмосферным воздухом. Это позволяет рассматривать процесс воспламенения твердотопливного заряда комплексного устройства аналогичным процессу воспламенения твердотопливного заряда ракетного двигателя. Определение расчетным путем времени воспламенения твердотопливного заряда является сложной теоретической и прикладной задачей, решение которой должно включать учет неравномерности распределения давления и температуры во внутреннем объеме комплексного устройства в период времени работы кумулятивных зарядов, учет физической природы твердого топлива и неравномерности прогрева поверхности горения твердотопливного заряда и другое. Время воспламенения твердотопливного заряда по аналогии с твердотопливными ракетными двигателями определяется при отработке комплексного устройства в скважине по результатам измерения зависимости давления во внутренней полости устройства или в зоне обработки скважины от времени работы устройства.

В результате работы комплексного устройства в скважине образуется газовый пузырь, изменяющий свой объем преимущественно вверх в зависимости от давления продуктов сгорания твердотопливного заряда, текущего барического состояния и движения скважинной жидкости. В период работы комплексного устройства, когда давление в скважине будет превышать давление разрыва пласта, изменение объема газового пузыря под действием давления продуктов сгорания твердотопливного заряда будет происходить как вследствие деформации и движения скважинной жидкости, так и вследствие наличия процесса трещинообразования в продуктивном пласте. Процесс трещинообразования представлен состоящим из следующих основных процессов:

образования в продуктивном пласте нарушений - нераскрытых трещин, которые образуются под действием давления продуктов сгорания твердотопливного заряда при заполнении ими пробитых перфорационных каналов;

раскрытия и роста в продуктивном пласте трещин под действием давления продуктов сгорания твердотопливного заряда, которые поступают через пробитые перфорационные каналы в пласт.

Указанные основные процессы трещинообразования в продуктивном пласте зависят от интенсивности газодинамического воздействия продуктов сгорания твердотопливного заряда на пласт, а именно от величины давления и скорости его изменения (градиента давления) в газовом пузыре. Для образования нарушений в продуктивном пласте необходимы более высокие градиенты давления, чем для раскрытия и роста трещин. Величина градиента давления и характер его изменения, а также расход продуктов сгорания через перфорационные каналы в продуктивный пласт определяют количество и размеры трещин в пласте.

После окончания работы твердотопливного заряда газогенерирующей части комплексного устройства газодинамическое воздействие на прискважинную

зону пласта будет продолжаться до момента прекращения изменения барического состояния скважинной жидкости.

В соответствии с изложенной качественной картиной физических процессов, протекающих в комплексном устройстве, скважине и пласте, разработана физико-математическая модель газодинамического воздействия комплексным устройством на ПЗП, как элемента комплексной технологии. Исходя из законов сохранения массы и энергии газового пузыря, получены основные уравнения внутренней баллистики, позволяющие определить давление и температуру газов, образуемых твердотопливным газогенерирующим устройством в скважине, в любой момент осуществления технологии обработки. Разработанная физико-математическая модель определяет взаимосвязь параметров рабочего процесса в комплексном устройстве с параметрами скважины и пласта и позволяет определить давление и температуру в обрабатываемой зоне скважины не только в любое время работы газогенерирующей части комплексного устройства, но также в течение некоторого времени после окончания его работы.

Основные уравнения физико-математической модели газодинамического воздействия на ПЗП отражают газодинамическое воздействие как взаимосвязь двух основных протекающих в скважине процессов - газообразования, определяемого горением твердотопливного заряда, и изменения объема газового пузыря, определяемого сжимаемостью, движением скважинной жидкости и трещинообразованием в продуктивном пласте.

На процесс газообразования оказывают влияние давление в газовом пузыре, характеристики твердого топлива и величина поверхности горения твердотопливного заряда. На процесс изменения объема газового пузыря оказывают влияние давление в газовом пузыре, изотермический коэффициент сжимаемости скважинной жидкости, масса скважинной жидкости, геофизические характеристики продуктивного пласта.

Интенсивность процесса газообразования, динамика газодинамического воздействия в целом и продолжительность действия давления газового пузыря

на продуктивный пласт зависят от режима горения твердотопливного заряда. Поэтому выбор марки (типа) твердого топлива и конструкции твердотопливного заряда является основным фактором, определяющим работу комплексного устройства и следовательно, всей комплексной технологии воздействия на пласт в конкретных геолого-технических и геолого-физических условиях скважины.

Физико-математическая модель газодинамического воздействия представлена в виде блок-схемы. Сравнение расчетных параметров газодинамического воздействия на пласт с фактическими приведено для комплексного устройства ПГК-102. Согласование расчетного и фактического давлений в скважине удовлетворительное (рис.3).

Проведен анализ изменения давления в газовом пузыре при газодинамическом воздействии на ПЗП комплексным устройством и представлены конструкции твердотопливных зарядов, обеспечивающие различные режимы их горения. Для зарядов предложенных конструкций по разработанной физико-математической модели работниками проектных геофизических организаций может производиться расчет параметров газодинамического воздействия комплексным устройством на ПЗП для конкретных геолого-технических и геолого-физических условий скважины. По результатам расчетов выбираются оптимальные параметры газодинамического воздействия и компоновка твердотопливного заряда.

Обоснована необходимость определения скорости горения твердых топлив при давлениях, характерных для условий нефтяных и газовых скважин. Для расчетов внутрибаллистических параметров работы твердотопливных газогенерирующих устройств в скважинах необходима зависимость скорости горения твердотопливного заряда от давления - «закон» скорости горения твердого топлива при давлениях до 100 МПа и более.

Площадь - Фаинское, куст 57, скв.№489(2983-2992м). Аппарат - перфоратор-генератор кумулятивный (ПГК-102). Прибор - автономный регистратор давления (АРД). Место установки прибора - 200м выше ПГК-102.

. .. Масштабы вывода» " Р-10,000 (МПа/см); Г- сек.

Т р: М ММ 10?-00 123456789

100:17.000 Р =35,375

Р

'00:17.040 к Р =59,901 /1

У У

7.080 .... Р =54,393 \

/ /\ ч

6,00:17.120 Р =36,796 х А \

г \ л \ ч. м

Гб0:17.160 г* Р =38,681 у \

М

-.00:17.200 Г'-* р? Р =32,297 у

/

¿00:17.240 Р =33,603

'00:17-280 Р =30,068 |[

Ш7-™ Р =30,875 1

/

ЩЪ.МО щг Р =29,683 «

¡1

Рис 3. Изменение фактического и расчетного давлений в скважине. 1 - фактическое давление, измеренное прибором АРД; 2 - расчетное давление.

Проведено экспериментальное определение скорости горения твердых топлив в сосуде постоянного объема (СПО) с учетом тепловых потерь. Получены зависимости скорости горения твердых топлив от давления при высоких значениях последнего, характерных для условий нефтяных и газовых скважин, для следующих марок баллиститных ракетных твердых топлив (БРТТ) и смесевых твердых топлив (СТТ), применяемых в различных газогенерирующих устройствах (таблица I).

Таблица 1 - Зависимости скорости горения от давления

Марка твердого топлива Зависимость скорости горения от давления при номинальной температуре (и в мм/с, Р в кгс/см2) Диапазон давлений в СПО, кгс/см2 Примечание

РСИ-60 и(Р)=2,1Р0,36 <200

и(Р)=2,6+0,057Р >200

РНДСИ-5КМ и(Р)=0,508Ро,б:'5 100-180

и(Р)=3,402+0,0749Р 100-530

и(Р)=0,3501Ри-/мв 100-530

РБФ и(Р)=0,388Р0'2М 100-180

и(Р)=9,13Ри'о:"" 100-180

РБ-1 и(Р)=0,41Р°-8- 200-3460

РБ-2 и(Р)=0,16Ри'!'4 200-3616

ВИК-2Д и(Р)=0,31Р°-8/ 200-3650

РАМ-10К и(Р)=138,3+0,058Р 1400-4170 10%/4/

РАМ-12К и(Р)=2,4+0,06Р 160-450 12%/4/

ДГ-2 и(Р)=0,049Р 200-2000

дг-з и(Р)=0,053Р 200-2000

ДГ-4 и(Р)=0,059Р 200-2000

ТБП1 и(Р)=0,079Р 500-1500

ТСП-200 и(Р)=0,061Р 500-1500

РСИ-60, РНДСИ-5КМ, РБФ, РБ-1, РБ-2, ВИК-2Д - баллиститные ракетные твердые топлива.

РАМ-10К, РАМ-12К - баллиститные ракетные твердые топлива металлизированные с содержанием порошка А1 соответственно 10% и 12%.

ДГ-2, ДГ-3, ДГ-4 - метательные твердые топлива для мощных артиллерийских систем.

ТБП1, ТСП-200 - смесевые твердые топлива соответственно для пулевого перфоратора и для генератора давления, применяемого в глубоких и высокотемпературных скважинах.

По зависимостям скорости горения от давления твердые топлива можно разделить на две группы:

первая группа - твердые топлива марок РСИ-60, ДГ-2, ДГ-3 и ТСП-200, скорости горения которых близки и находятся в пределах 9,0...62,0 мм/с при давлениях, соответственно, 200... 1000 кгс/см2;

вторая группа - твердые топлива марок РНДСИ-5КМ, РБ-1 и РБ-2, скорости горения которых находятся в пределах 18,0... 119,0 мм/с при давлениях, соответственно, 200... 1000 кгс/см2, существенно различаются друг от друга при одном и том же давлении и превышают скорости горения твердых топлив предыдущей группы.

Баллиститные ракетные твердые топлива марок РСИ близки по характеристикам и широко применяются в составе различных скважинных газогенерирующих устройств в течение последних 25 лет. Поэтому для изготовления твердотопливных зарядов комплексного устройства целесообразно использовать твердые топлива, близкие по характеристикам к топливам марок РСИ, например, твердые топлива первой группы. Применение смесевого твердого топлива марки ТСП-200 позволит расширить температурный диапазон применения комплексного устройства до температуры 150...200°С. Зависимости скорости горения баллиститных ракетных и смесевых твердых топлив, применяемых в скважинных газогенерирующих устройствах, дают возможность до проведения обработки скважин обосновать комплексную технологию путем выбора марки твердого топлива, конструкции, размеров и количества твердотопливных зарядов в зависимости от геолого-технических и геолого-физических условий скважин и продуктивных пластов.

В третьей главе изложены результаты отработки комплексной технологии кумулятивной перфорации и газодинамического воздействия на пласт и проведена оценка научно-технических показателей эффективности ее применения. На основании полученных при выполнении диссертационной работы научно-технических результатов при непосредственном участии автора разработано и запатентовано унифицированное на базе корпусного кумулятивного перфоратора ПК105-7 комплексное устройство - генератор перфораторный ГШ 05 («Перфоген»),

Отработка комплексной технологии с применением устройства ГП105 в различных компоновках перфораторной и газогенерирующей частей проводилась предприятием ООО «ПИТЦ «Геофизика» в Пермском регионе на скважинах предприятия ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМНЕФТЬ». В период отработки комплексной технологии проведено не менее 200 спуско-подъемных операций с запуском комплексного устройства. В результате проведенных скважинных испытаний установлено:

во время работы устройства ГП105 в интервале обработки создается давление, превышающее давление разрыва пласта;

величина максимального давления, создаваемого в интервале обработки скважины во время работы устройства ГП105, зависит от конструкции и массы твердотопливного заряда и от марки твердого топлива, что позволяет задавать динамику и уровень газодинамического воздействия на продуктивный пласт выбором схемы снаряжения газогенерирующих камер устройства с учетом геолого-технических и геолого-физических характеристик скважины;

наилучшие показатели качества гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом достигнуты при обработке скважины устройством ГП105 с углом смещения осей соседних кумулятивных зарядов равным 60° и диаметром пробиваемого перфорационного канала 18. ..22мм.

Разработка комплексной технологии с использованием устройства ГП105 потребовала создания новых твердотопливных зарядов и новых кумулятивных зарядов, пробивающих большие отверстия в обсадной колонне и продуктивном

пласте. Устройство можно использовать как для перфорации обсаженной скважины с одновременной очисткой перфорационных каналов и зоны, загрязненной во время бурения, так и для реперфорации скважины и интенсификации притока.

В результате многочисленных промысловых испытаний и опытно-промышленного применения комплексной технологии воздействия на пласт с использованием устройства ГП105 на нефтедобывающих предприятиях России показана ее высокая технико-экономическая эффективность и надежность работы самого устройства. В большинстве случаев применения технологии подтверждалась ее эффективность - увеличение суточного дебита скважин в 1,5...4 раза, на примере скважин ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМНЕФТЬ» в 2002-2003 г.г. (таблица 2).

Таблица 2 - Результаты применения комплексной технологии кумулятивной

перфорации и газодинамического воздействия на ПЗП в скважинах ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМНЕФТЬ» в 2002-2003г.г.

№ скважины, категория скважины, месторождение •Добыча нефти до применения .устройства ПИ 05,1/сут. Дата применения устройства ГП105 Дата пуска скважины в работу Средний при- ■ рост добычи нефти после пуска скважи-. ны,-т/сут.

463, доб., Чураковское ЬШАШЪ. 09.01.02 11.01.02 >4,-5

201, доб. Кустовское • ' 0,4, 17.01.02 22.01.02 0,0

202, доб., Кустовское ~ 0,9- 22.01.02 31.01.02 1 0,9 "

2154бис, доб., Кокуйское 0,1 . 19.01.02 21.01.02 'Л,5;/-':

170, доб., Батырбайское 26.01.02 29.01.02 * 0,94- -

183, доб., Батырбайское 2,4 28.01.02 30.01.02 ; 5- Т,5' ^

244, доб., Батырбайское 1,5 . 04.02.02 12.02.02 - "1,4 К

1315, доб., Баклановское 0,5 06.02.02 13.02.02 0,0 -

112, доб., Батырбайское 0,5 08.02.02 10.02.02 г,з *"

956, доб., Москудьинское 0,5 12.02.02 15.02.02 0,8

641, доб., Кокуйское - 0,1 28.03.02 02.04.02 1,-2 • -

1010, доб., Гожанское 29.11.02 02.12.02 3.3

42, доб., Чураковское 0,2" • 29.11.02 02.12.02 0.9 ■

90, доб., Чураковское ' 0,0 15.12.02 01.01.03 3.7

307, доб., Мазу нинское 1,9- 20.12.02 24.12.02 2,5

337, доб., Мазунинское 02 24.12.02 27.12.02 5,1

399, доб., Гожанское , 1,7 . 10.01.03 12.01.03 . 0,0

402, доб., Курбатовское 1,3- 20.01.03 21.01.03 0,7 -

25, доб., Курбатовское 0,8 07.02.03 10.02.03 2.0

304, доб., Москудьинское 0,4 04.03.03 07.07.03 - .'4,9: .

Коэффициент успешности применения комплексной технологии, равный отношению количества успешных обработок к общему количеству обработок, составляет величину не менее 0,85. Успешной считалась обработка, где наблюдался прирост добычи нефти в скважине после применения технологии.

Промышленное производство неснаряженного устройства ГП105 освоено в России на Нефтекамском машиностроительном заводе (г.Нефтекамск). Промышленное производство кумулятивных зарядов для устройства ГП105 освоено предприятием ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» (г.Раменское). Промышленное производство твердотопливных зарядов для устройства ГП105 освоено пороховыми предприятиями России. Промышленное применение комплексной технологии с использованием устройства ГП105 «Перфоген» освоено на предприятиях ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» (ранее ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМНЕФТЬ», ООО СП «Кама-нефть», ЗАО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»), ЗАО «Уральская нефтяная компания», ЗАО «ЛУКОЙЛ-АИК», ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» (ТПП «Когалымнефтегаз»), ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз».

Комплексная технология воздействия на ПЗП вписывается в традиционные схемы вызова притока на этапе заканчивания скважин и стимуляции притока на этапе капитального ремонта, не требует дополнительного нефтепромыслового и геофизического оборудования, при этом время проведения геофизических работ, затрачиваемое на каждую обработку скважины, не превышает времени, затрачиваемого на обычную кумулятивную перфорацию скважины, а стоимость работ увеличивается незначительно.

В результате отработки комплексной технологии с применением устройства ГП105 в скважинах и с учетом полученных в диссертационной

работе научно-технических результатов предложены и защищены технические решения, позволяющие разработать новые скважинные аппараты.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основании оценки предельных нагрузок, действующих на твердотопливные заряды комплексного устройства при детонации кумулятивных зарядов, получены следующие научно-практические результаты:

доказано отсутствие детонации твердотопливных зарядов;

установлено, что в момент окончания работы кумулятивных зарядов комплексного устройства в его внутренней полости реализуются давление и температура, достаточные для воспламенения твердотопливных зарядов;

показана необходимость соблюдения соответствия коэффициента заполнения газогенерирующей части гидростатическому давлению в зоне обработки скважины для исключения возможности проникновения скважинной жидкости во внутреннюю полость комплексного устройства.

2. Разработана физико-математическая модель газодинамического воздействия продуктами сгорания твердотопливных зарядов на ПЗП как совокупность взаимозависимых физических процессов, возникающих в комплексном устройстве, скважине и продуктивном пласте, и предложены конструкции твердотопливных зарядов, что позволяет до проведения обработок скважин обосновать комплексную технологию воздействия на ПЗП путем расчета параметров газодинамического воздействия и компоновки заряда газогенерирующей части, обеспечивающего оптимальное для конкретных геолого-технических и геолого-физических условий скважины газодинамическое воздействие на ПЗП.

3. Определены скорости горения твердых топлив в сосуде постоянного объема с учетом тепловых потерь при давлениях до 100 МПа и более. Для 13 марок твердых топлив получены зависимости скорости горения от давления, необходимые для определения параметров газодинамического

воздействия на продуктивный пласт при проектировании новых скважинных газогенерирующих устройств и технологий их применения.

4. Разработана и успешна внедрена комплексная технология воздействия на ПЗП с применением устройства ГП105 «Перфоген», унифицированного на базе корпусного кумулятивного перфоратора ПК105-7, обеспечивающая за одну спуско-подъемную операцию кумулятивную перфорацию скважины и последующее газодинамическое воздействие через образованные перфорационные каналы на продуктивный пласт продуктами сгорания твердотопливных зарядов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Балдин A.B. Влияние гидростатического давления в скважине на работоспособность комплексного прострелочно-взрывного аппарата ГП105 («Перфоген») // Научно-технический вестник КАРОТАЖНИК. -Тверь, изд.АИС.- 2008.- № 2 (167).-С.67-79.

2. Гайворонский И.Н., Меркулов A.A., Балдин A.B. и др. Обеспечение эффективной гидродинамической связи скважины с пластом при вторичном вскрытии // НТВ «Каротажник». - Тверь: АИС: 2006,- вып. № 10-11 (151-152).-С.153-169.

3. Балдин A.B., Рябов С.С., Сухоруков Г.И. Оценка влияния на работоспособность зарядов генераторов давления условий в нефтяных скважинах и возможностей применения в генераторах давления утилизированных зарядов из баллиститных ракетных твердых топлив // Нефтепромысловое дело. - 2005.-№ 9.- С. 14-24.

4. Балдин A.B., Пинчук М.М., Рябов С.С. и др. Основные уравнения процесса обработки прискважинной зоны пласта пороховыми газогенерирующими устройствами // Нефтепромысловое дело. - 2004.-№1.- С. 16-20.

5. Балдин A.B., Пинчук М.М., Рябов С.С. и др. Влияние сжимаемости и движения скважинной жидкости на процесс обработки прискважинной зоны пласта пороховыми газогенерирующими устройствами // Нефтепромысловое дело. - 2004. - №3.- С.46-53.

6. Дуванов A.M., Балдин A.B. Совершенствование конструкции пороховых генераторов давления // Научно-технический вестник Каротажник. -Тверь, изд.АИС. - 2003,-№ 106. - С.139-150.

7. Дуванов A.M., Воробьев JI.C., Балдин A.B. и др. Перфоген - новое устройство для одновременного вскрытия и газодинамической обработки пласта //Нефтяное хозяйство. - 2003. -№11.- С.87-88.

8. Способ обработки прискважинной зоны пласта и заряд / Балдин A.B., Рябов С.С., Сухоруков Г.И. // Патент России №2275500 от 27.04.2006г.

9. Устройство для вскрытия и обработки прискважинной зоны пласта / Балдин A.B., Пинчук М.М., Рябов С.С. и др.// Патент России на полезную модель №43305 от 20.09.2004г.

10. Устройство для вскрытия и обработки прискважинной зоны пласта / Балдин A.B., Пинчук М.М., Рябов С.С. и др. // Патент России на полезную модель №44740 от 20.09.2004г.

11. Способ перфорации и обработки прискважинной зоны пласта и устройство для его осуществления (варианты) / Балдин A.B., Новоселов Н.И., Рябов С.С. и др. // Патент России №2245440 от 24.01,2003г.

12. Устройство для вскрытия и газодинамической обработки пласта / Дуванов A.M., Гайворонский И.Н., Воробьев JI.C. и др.// Патент России №2194151 от 28.11.2000г.

Подписано в печать 21.11.2008 г. Формат 60x84'/i6. Усл.печ.л.1,51. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Тираж 100 экз. Заказ № 77-08. Печать методом ризограф™.

Г. Уфа, РБ, 450078, ООО «Мастер-Копи» Айская, 46.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Балдин, Анатолий Валентинович

Введение.

ГЛАВА

Разработка комплексной технологии для кумулятивной перфорации и последующей газодинамической обработки прискважинной зоны пласта с применением скважинных (комплексных) устройств.

1.1. Анализ • основных конструкций скважинных устройств и технологий их применения для кумулятивной перфорации и последующей газодинамической обработки прискважинной зоны пласта.

1.2. Обоснование и выбор компоновки скважинного устройства для использования в комплексной технологии воздействия на ПЗП Описание схемы устройства и принципа его работы.

1.3. Разработка и обоснование основных технических требований к комплексному устройству.

1.4. Оценка работоспособности твердотопливных зарядов комплексного устройства.

1.4.1. Воздействие на твердотопливные заряды ударной волны, распространяющейся во внутреннем объеме комплексного устройства.

1.4.2. Воздействие на твердотопливные заряды продуктов детонации и осколков корпусов кумулятивных зарядов.

ГЛАВА

Разработка физико-математической модели газодинамического воздействия на прискважинную зону пласта.

2.1. Физические процессы при комплексном воздействии на прискважинную зону пласта.

2.1.1. Процесс воспламенения твердотопливного заряда газогенерирующей части комплексного устройства.

2.1.2. Процесс газодинамического воздействия на прискважинную зону пласта.

2.2. Физико-математическая модель газодинамического воздействия на прискважинную зону пласта.

2.3. Выбор конструкции твердотопливного заряда газогенерирующей части комплексного устройства.

2.4. Определение зависимости скорости горения твердых топлив от давления с учетом тепловых потерь.

2.4.1. Обоснование необходимости определения скорости горения твердых топлив при давлениях до 100 МПа и более.

2.4.2. Способ определения скорости горения твердых топлив при давлениях до ЮОМПа и более с учетом тепловых потерь.

2.4.3. Результаты определения зависимости скорости горения от давления для некоторых марок твердых топлив.

ГЛАВА

Отработка комплексной технологии кумулятивной перфорации скважины и газодинамической обработки ПЗП. Внедрение технологий в практику нефтегазодобывающих предприятий.

3.1. Отработка комплексной технологии и оценка научно-технических показателей эффективности ее применения.

3.2. Скважины, рекомендуемые для применения комплексной технологии.

3.3. Внедрение комплексной технологии в ' практику нефтегазодобывающих предприятий.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка комплексной технологии кумулятивной перфорации скважины и газодинамической обработки прискважинной зоны пласта"

Актуальность работы

Современный этап развития нефтегазодобывающей отрасли промышленности России характеризуется постоянным ростом требований к достижению высокой эффективности разработки нефтяных и газовых месторождений, что предполагает по возможности бесперебойную и соответствующую потенциалу месторождения работу добывающих и нагнетательных скважин с соблюдением темпов выработки запасов, текущих уровней добычи и полноты извлечения углеводородов.

Одним из важнейших элементов, определяющих потенциальные возможности скважины, является так называемая прискважинная зона пласта (ПЗП) - некоторый объем продуктивного пласта, вскрытый данной скважиной и примыкающий к ней, в котором потери энергии на движение флюида существенны. При эксплуатации скважин состояние ПЗП постоянно изменяется вследствие как различных природных явлений, так и целенаправленной деятельности человека, предусматривающей увеличение дебитов добывающих или приемистости нагнетательных скважин, что связано с решением сложных задач повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи [1].

В работах [2,3] установлено, что на изменение дебита скважин более сильное влияние оказывает снижение, а не увеличение проницаемости ПЗП по сравнению с проницаемостью невозмущенной (естественной) породы, причем снижение дебита скважины тем больше, чем больше степень снижения проницаемости ПЗП. Недавние исследования [4,5] показали, что снижение проницаемости в непосредственно прилегающей к скважине зоне пласта может достигать 100-кратной величины и более. Увеличение проницаемости ПЗП по сравнению с естественной проницаемостью пласта в несколько раз практически не приводит к заметному увеличению дебита. Поэтому при вскрытии продуктивного пласта, от качества которого в значительной степени зависит последующая эксплуатация скважины, и на всех стадиях разработки месторождения необходимо сохранять и восстанавливать естественную проницаемость ПЗП.

К основным причинам снижения проницаемости ПЗП необходимо отнести следующие:

• проникновение в ПЗП фильтрата глинистого раствора при вскрытии продуктивного пласта бурением;

• проникновение в ПЗП жидкости глушения (пресной или соленой воды) или промывочной жидкости в процессе подземного ремонта;

• проникновение в ПЗП пластовой воды в обводненных скважинах при их остановках;

• проникновение в ПЗП механических примесей и продуктов коррозии металлов при глушении или промывке скважины;

• набухание частиц глинистого цемента терригенного коллектора при насыщении его пресной водой, образование водонефтяной эмульсии;

• выпадение и отложение асфальтено-смоло-парафиновых составляющих нефти или солей из попутно добываемой воды при изменении термобарических условий, кольматация ПЗП твердой фазой промывочной жидкости при производстве в скважине ремонтных или других работ.

Отсюда следует, что все методы воздействия на продуктивный пласт в процессе строительства скважины ухудшают фильтрационные свойства ПЗП. Поэтому после окончания строительства скважины целесообразно проведение работ по улучшению гидродинамической-связи скважины с пластом.

Различают два этапа вскрытия продуктивного горизонта - первичное и вторичное вскрытие. Под первичным вскрытием понимают вскрытие продуктивного горизонта бурением, под вторичным вскрытием — процесс связи внутренней полости обсаженной скважины с продуктивным горизонтом (перфорация скважины).

Образование на этапе первичного вскрытия продуктивных пластов слабопроницаемой глинистой корки и зоны кольматации является благоприятным фактором, предохраняющим пласт от дальнейшего в процессе с строительства скважины загрязнения тампонажным цементным раствором. Лабораторные исследования показали, что в этом случае радиус зоны загрязнения не превышает 0,5.'1,Осм, а влияние зоны загрязнения на производительность скважины легко устраняется перфорацией. Радиус зоны загрязнения пласта может значительно увеличиваться при цементаже скважины в случае разрыва пласта цементным раствором [6].

На этапе вторичного вскрытия пластов перфорацией (кумулятивной, пулевой или гидропескоструйной) наряду с созданием надежной гидродинамической связи продуктивного пласта .со скважиной происходят изменения фильтрационных свойств ПЗП в области, прилегающей к перфорационному каналу. В случае проведения перфорации в среде промывочной жидкости при репрессии на пласт степень загрязнения ПЗП при вторичном вскрытии значительно увеличивается. При этом результаты промысловых исследований показывают, что проницаемость ПЗП может дополнительно снизиться на 20.30%, вплоть до полной закупорки ПЗП, в зависимости от типа применяемых промывочных жидкостей и значений репрессии [7].

Зона продуктивного пласта скважины состоит из двух основных зон:

• околоскважинной зоны пласта с ухудшенной проницаемостью;

• зоны пласта с естественной проницаемостью.

Околоскважинная зона пласта с ухудшенной проницаемостью непосредственно прилегает к скважине, а зона пласта с естественной проницаемостью - к околоскважинной зоне.

Так как ухудшение проницаемости околоскважинной зоны пласта ведет к резкому снижению продуктивности скважины, можно утверждать, что существенную роль для правильного обоснования технологий повышения продуктивности той или иной скважины играют следующие основные факторы:

• радиус околоскважинной зоны продуктивного пласта с ухудшенной проницаемостью;

• отсутствие в технологиях строительства, эксплуатации и ремонта скважин процессов, приводящих к ухудшению фильтрационно-емкостных свойств околоскважинной зоны продуктивного пласта.

Принципиально важно, чтобы при проектировании различных обработок ПЗП была принята единая методология оценки радиуса ПЗП. В настоящее время отсутствие такой методологии не позволяет разработать рациональную технологию воздействия любым методом, особенно при многократных обработках, а также сопоставлять результаты однотипных обработок ПЗП в различных регионах или во времени.

В последнее время, как в России, так и за рубежом, предметом повышенного интереса при вторичном вскрытии продуктивного пласта стал параметр перфорационного канала - глубина пробития. В работе [8] отмечается, что, глубина перфорационного канала является очень важным фактором при оценке качества гидродинамической связи скважины с пластом. Это особенно справедливо для случаев, когда имеется загрязненная в процессе бурения зона породы вокруг ствола скважины (околоскважинная зона). Малейший выход перфорационного канала в зону естественной проницаемости породы дает скачок в приросте коэффициента гидродинамического совершенства. Для большинства скважин, пробуренных на глинистых растворах с репрессией на пласт, зона загрязнения составляет 0,4.0,6м и лишь в некоторых случаях достигает нескольких метров [9]. Поэтому для качественного вскрытия продуктивного пласта необходимо иметь кумулятивные заряды с пробивной способностью, превышающей радиус зоны проникновения фильтрата, то есть глубина перфорационного канала должна быть не менее 600.700мм. Большинство российских и иностранных перфорационных систем массового применения имеют именно такую или несколько большую пробивную способность [8].

Из вышеизложенного следует, что при наличии околоскважинной зоны продуктивного пласта с ухудшенной проницаемостью качество вторичного вскрытия будет определяться тем, насколько надежно удастся связать скважину с незагрязненной зоной пласта. В настоящее время в России получили распространение различные методы вторичного вскрытия пласта, применяемые на этапах заканчивания, эксплуатации и ремонта скважин, а также для интенсификации притока флюида.

Согласно мнению многих российских и зарубежных ученых и специалистов, одним из основных факторов, определяющих производительность скважины, является перфорация [10-13], в результате которой обеспечивается гидродинамическая связь скважины с незагрязненным пластом. Совершенствование и разработка передовых технологий, позволяющих улучшить связь скважины через перфорационные каналы с незагрязненным пластом, вследствие чего может быть увеличена добыча нефти или газа при небольших затратах на различных этапах жизненного цикла скважины, являются в настоящее время наиболее актуальными задачами.

Одним из распространенных способов улучшения связи скважины с незагрязненной в процессе бурения частью коллектора является гидравлический разрыв пласта (ГРП), выполненный сразу после перфорации скважины [14-17]. Не оспаривая эффективность ГРП как технологии, решающей задачу повышения или реализации потенциала скважины, необходимо в этом случае отметить существенное возрастание затрат на ввод скважины в эксплуатацию.

Кроме ГРП, для улучшения гидродинамической связи перфорированной скважины с продуктивным пластом получили достаточно широкое распространение методы силового импульсного воздействия на пласт различными газогенерирующими устройствами — генераторами давления на твердых ракетных топливах, создающими в скважине достаточные для разрыва пласта амплитуду и импульс давления продолжительностью О,Г. 1с, при которых образуются дополнительные пути фильтрации флюида к скважине за счет создания в пласте одной или нескольких трещин с остаточными длиной 2. 15м и раскрытием от нескольких миллиметров. В отечественной практике для реализации этих методов применяются бескорпусные генераторы давления, например, твердотопливные генераторы давления типа ПГД.БК, защищенные авторскими свидетельствами [18-21] и используемые для разрыва пласта различными способами [22-25], а также пороховой генератор с регулируемым импульсом давления ПГРИ-100 [26], пороховой генератор давления ПГД-100 [27] и другие. Основным недостатком методов силового импульсного воздействия на пласт является то, что создаваемый при работе генератора в скважинной жидкости импульс давления распространяется по стволу скважины на значительные расстояния от места установки генератора. Воздействие импульса давления на ствол скважины при определенных условиях может приводить к деформации обсадных труб и образованию перетоков жидкости, вследствие чего к скважине предъявляются достаточно жесткие требования по качеству сцепления цементного камня с колонной обсадных труб.

Для вторичного вскрытия и стимуляции притока из продуктивных пластов нефтяных скважин на месторождениях России успешно применяют перфорацию, а также технологию газодинамического разрыва пласта (ГДРП), предполагающую совместное использование в перфорированных скважинах бескорпусных твердотопливных генераторов давления и жидких термогазообразующих композиций, например, горюче-окислительных составов (ГОС) [28-33]. Стимуляция притока из продуктивного пласта при реализации указанной технологии является результатом воздействия продуктов горения зарядов твердотопливного генератора давления, установленного в зоне обработки пласта, и продуктов горения воспламеняющейся от. твердотопливного генератора давления жидкой термогазообразующей композиции, заполняющей зону обработки. Эффективность такой комплексной технологии обеспечивается уровнем термобарического воздействия на продуктивный пласт и длительностью термобарического воздействия, которая составляет 5. 15с, что существенно больше времени работы твердотопливных" генераторов давления, которое, как правило, не превышает 1с. К основным недостаткам технологии ГДРП следует отнести недостатки методов воздействия на пласт генераторами давления, а также необходимость подогрева термогазообразующей композиции при ее приготовлении на устье скважины, что затрудняет работы в зимний период.

В настоящее время все более широкий интерес проявляется к разработкам так называемых комплексных, сочетающих в себе перфораторный и генераторный модули, аппаратов [34], технологии применения которых, в отличие от предыдущих технологий, позволяют обеспечить за одну спуско-подъемную операцию совместно или последовательно кумулятивную перфорацию скважины и воздействие на пласт продуктами сгорания зарядов твердого топлива. Эффективность гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом, которая может быть получена с помощью таких комплексных аппаратов и технологий, существенно превышает эффективность гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом, обеспечиваемую при применении как существующих, так и перспективных кумулятивных перфораторов. Комплексные технологии, осуществляемые с применением аппаратов, сочетающих в себе перфораторный и генераторный модули, позволят гарантированно, за счет газодинамического воздействия через перфорационные каналы на продуктивный пласт с образованием в пласте сетки трещин, обеспечить гидродинамическую связь скважины с продуктивным пластом при больших зонах загрязнения ПЗП. Время проведения геофизических работ, затрачиваемое на каждую комплексную обработку скважины, не превысит времени, затрачиваемого на проведение кумулятивной перфорации, а стоимость работ увеличится незначительно.

В связи с изложенным очевидно, что для достижения высокой эффективности разработки нефтяных и газовых месторождений России разработка и совершенствование комплексных аппаратов, сочетающих в себе перфораторный и генераторный модули, а также технологии их применения в различных геолого-технических и геолого-физических условиях, является актуальной задачей как с теоретической, так и с практической точки зрения.

Цель работы

Разработка и внедрение комплексной технологии, обеспечивающей проведение за одну спуско-подъемную операцию кумулятивной перфорации скважины и последующей газодинамической обработки ПЗП.

Основные задачи исследований

1. Патентные и литературные исследования, анализ известных конструктивных схем комплексных устройств и технологий для кумулятивной перфорации и газодинамического воздействия на продуктивный пласт.

2. Выбор принципиальной схемы комплексного устройства, позволяющего за одну спуско-подъемную операцию выполнить последовательно кумулятивную перфорацию скважины и газодинамическое воздействие на продуктивный пласт продуктами сгорания твердотопливных зарядов.

3. Обоснование работоспособности твердотопливных зарядов при действии на них ударных нагрузок, возникающих вследствие детонации кумулятивных зарядов, и возможности воспламенения твердотопливных зарядов продуктами детонации.

4. Разработка физико-математической модели газодинамического воздействия на ПЗП как элемента комплексной технологии и совокупности взаимозависимых физических процессов, протекающих в устройстве, скважине и продуктивном пласте, позволяющей рассчитать изменение давления в скважине и размеры образующихся трещин в зависимости от геолого-технических, геолого-физических условий скважины и характеристик твердотопливных зарядов.

5. Экспериментальное определение скорости горения твердых топлив при высоких давлениях с учетом тепловых потерь.

6. Отработка конструкции комплексного устройства и технологии его применения при скважинных испытаниях, оценка эффективности работы комплексной технологии в различных геолого-технических и геолого-физических условиях скважин.

Методы решения поставленных задач

Применение теории ударных волн и теории состояния реальных газов, физико-математическое моделирование, экспериментальные исследования в скважинах, анализ и обобщение промысловых данных.

Научная новизна

1. На основании выполненных расчетов и оценки действующих на твердотопливные заряды ударных нагрузок, образующихся во внутренней полости комплексного устройства, доказано отсутствие детонации твердотопливных зарядов и их надежное воспламенение при детонации кумулятивных зарядов, что обеспечивает возможность применения этого устройства как основы комплексной технологии воздействия на ПЗП.

2. Разработана физико-математическая модель газодинамического воздействия продуктами сгорания твердотопливных зарядов на ПЗП как совокупность взаимозависимых физических процессов, возникающих в устройстве, скважине и продуктивном пласте, позволяющая до проведения обработки скважин обосновать комплексную технологию путем выбора конструкции, размеров и количества твердотопливных зарядов, расчета изменения давления в скважине и размеров образующихся трещин в зависимости от скважинных условий и характеристик твердотопливных зарядов.

3. Получены, с учетом тепловых потерь в сосуде постоянного объема, зависимости скорости горения от давления для баллиститных ракетных и смесевых твердых топлив, применяемых в скважинных газогенерирующих устройствах, что позволяет до проведения обработки скважин выбрать конструктивно-технологические параметры комплексной технологии в зависимости от конкретных скважинных условий.

Основные защищаемые положения

1. Комплексная технология воздействия на пласт с применением устройства, состоящего из газосвязанных перфораторной с кумулятивными зарядами и газогенерирующей с твердотопливными зарядами частей, внутренние объемы которых представляют собой единую герметичную полость, что обеспечивает за одну спуско-подъемную операцию последовательное выполнение кумулятивной перфорации скважины и газодинамического воздействия на продуктивный пласт продуктами сгорания твердотопливных зарядов через образованные перфорационные каналы для создания эффективной гидродинамической связи с продуктивным пластом при вторичном его вскрытии.

2. Физико-математическая модель газодинамического воздействия на продуктивный пласт продуктами сгорания твердотопливных зарядов через образованные перфорационные каналы, как элемента комплексной технологии, которая учитывает взаимозависимые физические процессы, протекающие в комплексном устройстве, скважине и продуктивном пласте.

3. Конструкции твердотопливных зарядов, обеспечивающие возможность выбора компоновки снаряжения газогенерирующей части комплексного устройства с целью достижения оптимальных параметров газодинамического воздействия на продуктивный пласт для конкретных геолого-технических и геолого-физических условий скважины, и зависимости скорости горения твердых топлив от давления при высоких его значениях, характерных для условий нефтяных и газовых скважин.

Практическая ценность и реализация работы

1. Полученные научные результаты использованы предприятиями ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» и ООО «Пермский ИТЦ «Геофизика» для разработки и внедрения при непосредственном участии автора комплексной технологии применения устройства ГП105 («Перфоген»), обеспечивающего за одну спуско-подъемную операцию последовательное выполнение кумулятивной перфорации скважины и газодинамического воздействия через перфорационные каналы на продуктивный пласт продуктами сгорания твердотопливных зарядов.

2. Промышленное производство неснаряженного устройства ГП105, кумулятивных зарядов и твердотопливных зарядов освоено Нефтекамским машиностроительным заводом, ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» и пороховыми предприятиями России соответственно.

3. Промышленное применение технологии воздействия на пласт с применением устройства ГП105 «Перфоген» успешно освоено на предприятиях ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» (ранее ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМНЕФТЬ», ООО СП «Кама-нефть», ЗАО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»), ЗАО «Уральская нефтяная компания», ЗАО «ЛУКОЙЛ-АИК», ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» (ТПП «Когалымнефтегаз»), ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз».

Апробация работы

Основное содержание диссертации докладывалось и обсуждалось на научно-технических конференциях, советах и семинарах предприятий ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика», ООО «Пермский ИТЦ «Геофизика» и ООО «Лукойл-Пермь» в 2000-2006 г.г.

Публикации

На основе выполненных исследований по теме диссертации опубликовано: 7 научно-технических статей (в научно-техническом журнале «Нефтепромысловое дело», в научно-техническом и производственном журнале «Нефтяное хозяйство», в научно-техническом вестнике «Каротажник» [8,53,61,64,70,90,97] ), 3 патента России на изобретения [73,91,93] и 2 патента России на полезные модели [94,95].

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка использованных источников из 97 наименований, содержит 129 страниц текста, в том числе 20 рисунков и 11 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Балдин, Анатолий Валентинович

ВЫВОДЫ

1. На основании оценки предельных нагрузок, действующих на твердотопливные заряды комплексного устройства при детонации кумулятивных зарядов, получены следующие научно-практические результаты: доказано отсутствие детонации твердотопливных зарядов; • установлено, что в момент окончания работы кумулятивных зарядов комплексного устройства в его внутренней полости реализуются давление и температура, достаточные для воспламенения твердотопливных зарядов; показана необходимость соблюдения соответствия коэффициента заполнения газогенерирующей части гидростатическому давлению в зоне обработки скважины для исключения возможности проникновения скважинной жидкости во внутреннюю полость комплексного устройства.

2. Разработана физико-математическая модель газодинамического воздействия продуктами сгорания твердотопливных зарядов на ПЗП как совокупность взаимозависимых физических процессов, возникающих в комплексном устройстве, скважине и продуктивном пласте, и предложены конструкции твердотопливных зарядов, что позволяет до проведения обработок скважин обосновать комплексную технологию воздействия на ПЗП путем расчета параметров газодинамического воздействия и компоновки заряда газогенерирующей части, обеспечивающего оптимальное для конкретных геолого-технических и геолого-физических условий скважины газодинамическое воздействие на ПЗП.

3. Определены скорости горения твердых топлив в сосуде постоянного объема с учетом тепловых потерь при давлениях до 100 МПа и более. Для 13 марок твердых топлив получены зависимости скорости горения от давления, необходимые для определения параметров газодинамического воздействия на продуктивный пласт при проектировании новых скважинных газогенерирующих устройств.

4. Разработана и успешно внедрена комплексная технология воздействия на ПЗП с применением устройства ГП105 «Перфоген», унифицированного на базе корпусного кумулятивного перфоратора ПК105-7, обеспечивающего за одну спуско-подъемную операцию кумулятивную перфорацию скважины и последующее газодинамическое воздействие через образованные перфорационные каналы на продуктивный пласт продуктами сгорания твердотопливных зарядов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Балдин, Анатолий Валентинович, Пермь

1. Ибрагимов JI.X., Мищенко И.Т., Челоянц Д.К. Интенсификация добычи нефти. М.: Наука, 2000. - 414 с.

2. Пыхачев Г.Б. Подземная гидравлика. М.: Гостоптехиздат, 1961 - 359 с.

3. Щелкачев В.Н., Лапук Б.Б. Подземная гидравлика. М.: Гостоптехиздат, 1949. -75 с.

4. Михайлов H.H., Основы комплексного изучения околоскважинных зон для повышения эффективности процессов нефтеизвлечения: Дис. . д-ра техн. наук. М., 1994.-370 с.

5. Подгорнов В.М. Формирование призабойной зоны с целью повышения продуктивности нефтегазодобывающих скважин: Дис. . д-ра техн. наук. — М., 1995. 192 с.

6. Кристиан М., Сокол С., Константинеску А. Увеличение продуктивности и приемистости скважин. -М.: Недра, 1985. 185 с.

7. Иванова М.М., Михайлов H.H., Яремийчук P.C. Регулирование фильтрационных свойств пласта в околоскважинных зонах. М.: ВНИИОЭНГ, 1988.-56 с.

8. Гайворонский И.Н., Меркулов A.A., Балдии A.B. и др. Обеспечение эффективной гидродинамической связи скважины с пластом при вторичном вскрытии // НТВ «Каротажник». Тверь: АИС: 2006.- вып. № 10-11 (151-152).-С.153-169.

9. Мирдзаджанзаде А.Х., Кузнецов O.JL, Басниев К.С., Алиев З.С. Основы технологии добычи газа. М.: Недра, 2003. - 880 с.

10. Амиян В.А., Васильева Н.П. Вскрытие и освоение нефтяного пласта. М.: Недра, 1972.-336 с.

11. Овнатанов Г.Т. Вскрытие и обработка пласта. М.: Недра, 1970. - 312 с.

12. Степанянц А.К. Вскрытие продуктивных пластов. М.: Недра, 1968. - 289 с.

13. Харрис М.Х. Проблемы перфорации скважин. // Журнал «Инженер-нефтяник» 1966. - №11 и №13.-С.

14. Желтов Ю.П. Гидравлический разрыв пласта. / Обзор зарубежной практики. -М.: Гостоптехиздат, 1957. 132 с.

15. Максимович Г.К. Гидравлический разрыв нефтяных пластов. М.: Гостоптехиздат, 1957. - 274 с.

16. Пискунов Н.С. Разрыв пласта и влияние разрыва на процесс эксплуатации месторождения. / Труды ВНИИнефть. 1958. вып.№16. - С.35-40.

17. Устройство для разрыва пласта в скважине давлением пороховых газов / Беляев Б.М., Крылов В.Н., Слиозберг P.A. и др. // Авторское свидетельство СССР №407033. 1975.-БИ №20.

18. Пороховой генератор давления для скважины / Беляев Б.М., Комаров В.Ф., Слиозберг P.A. и др. // Авторское свидетельство СССР №933959. -1982. БИ №10.

19. Устройство для воздействия на пласт давлением пороховых газов / Беляев Б.М., Клевцов В.Г., Слиозберг P.A. и др.// Авторское свидетельство СССР №1094413.- 1982.-БИ№ .

20. Устройство для воздействия на пласт давлением пороховых газов / Беляев Б.М., Комаров В.Ф., Слиозберг P.A. и др. // Авторское свидетельство СССР №1118103.- 1984.-БИ№

21. Способ разрыва пласта пороховыми газами / Беляев Б.М., Королев И.П., Слиозберг P.A. и др. // Авторское свидетельство СССР №912918, 1982. — БИ №10.

22. Способ термогазохимического и силового воздействия на призабойную зону продуктивного пласта и газогенератор / Барсуков В.Д., Голдаев C.B., Минькова Н.П. и др. // Патент России №2110677 от 27.06.1995г.-БИ № .

23. Способ обработки призабойной зоны пласта и устройство для егоосуществления / Краснощеков Ю.И., Самошкин В.И., Зансохов Л.Г и др. // Патент России №2106485 от 25.08.1995г.-БИ №

24. Инструкция по применению пороховых генераторов давления ПГД.БК в скважинах / ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика. М., 1989. - 80 с.

25. Генератор с регулируемым импульсом давления ПГРИ-100. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ПГРИ-100.000 ТО. /Малаховское отделение АНПФ «Геофизика». М., 1994. - 22 с.

26. Пороховой генератор давления для скважин ПГД-100. Руководство по эксплуатации ПГД.100.000 РЭ. / ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика». М., 1999. -12 с.

27. Николаев С.И., Михайлов А.А. Комплексная технология повышения продуктивности скважин воздействием ГОС и малогабаритными пороховыми генераторами. / Малаховское отделение АНПФ «Геофизика». М., 1994. - 34 с.

28. Способ обработки пласта / Тахаутдинов Ш.Ф., Хисамов Р.С., Минибаев Ш.Х. и др. // Патент России №2064576, 1996. - БИ №2.

29. Способ обработки пласта жидким горюче-окислительным составом / Челышев В .П., Варыпаев В.В., Меркулов А.А. и др. // Патент России №2092682, 1997.-БИ №28.

30. Способ обработки пласта / Азаматов В.И., Грибанов Н.И., Душкин О.В. и др. // Патент России №2155863, 2000. - БИ №25.

31. Маганов Р.У., Душкин О.В., Михайлов А.А., Стоянова J1.A. Газодинамический разрыв пласта с применением термогазообразующих композиций // Нефтепромысловое дело 2001. - вып.№7. - С. 12-20.

32. Методические рекомендации по проведению газодинамического разрыва пластов (ГДРП) с целью повышения продуктивности и приемистости скважин. / НИЦ НК «Лукойл». М., 2001. - 38 с.

33. Рекламный проспект ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика». / ОАО «ВНИПИврывгеофизика». М., 2000. - 92 с.

34. Фридляндер Л.Я. Прострел очно-взрывная аппаратура и ее применение в скважинах. М.: «Недра», 1975. 185 с.

35. Method and apparatus for perforating and fracturing in a borehole / Petitjean; Luc // Patent US №5355802, Official Gazette United States of America. 1992.

36. Method and apparatus for perforating and fracturing in a borehole / Petitjean; Luc // European Patent Bulletin. WO 98/10167. 1998.

37. Method and apparatus for overbalanced perforating and fracturing in a borehole /Couet; Benoit, Petijean; Luc, Ayestaran; Luis CM Patent US №5551344, Official Gazette United States of America. 1994.

38. Фельдман И.И. Сборка Stim-Gun и снаряд Stim-Tube. // Научно-технический вестник КАРОТАЖНИК Тверь, изд.АИС. - 2000. - №67. - С.90-91.

39. Способ заканчивания скважин / Амеличев А.Т., Анфилов Н.В., Буренков О.Н. и др. // Патент России №2119045, 1998. - БИ №19.

40. Устройство для вскрытия и обработки призабойной зоны скважины / Садыков И.Ф., Мухутдинов А.Р., Архипов В.Г. // Патент России №2114984, 1998. - БИ №19.

41. Устройство для перфорации скважин и трещинообразования в пласте (варианты) / Кузьмицкий Г.Э., Аликин В.Н., Ильясов С.Е. и др. // Патент России №2170339, 2001.- БИ №19.

42. Способ заканчивания скважин / Тахаутдинов Ш.Ф., Хисамов P.C., Минибаев Ш.Х. и др. // Патент России №2138623, 1999. - БИ №27.

43. Способ перфорации и обработки призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления / Падерин М.Г., Кулак В.В., Исхаков И.А. и др. // Патент России №2162514, 2001. - БИ №3.

44. Устройство для перфорации скважины и образования трещин в прискважинной зоне пласта / Крощенко В.Д., Ликутов А.Р., Меркулов A.A. и др. // Патент России №2242590, 2004.- БИ №35.

45. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. Изд. 3-е, испр. - В 2 т. Т. 1. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 832 с.

46. Прострелочно-взрывная аппаратура: Справочник / Фридляндер Л.Я., Афанасьев В.А., Воробьев Л.С. и др.; Под ред. Л .Я. Фридляндера. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. - 278 с.

47. Физика взрыва / Баум Ф.А., Орленко Л.П., Станюкович К.П. и др. М.: Наука, 1975.-704 с.

48. Рябинин Ю.Н., Родионов В.Н., Вахрамеев Ю.С. Затухание ударных волн в каналах постоянного сечения // Механическое действие взрыва. М.: изд. ИДГ РАН, 1994.-306 с.

49. Ликутов А.Р., Тебякин В.М. Разработка нового поколения прострел очно-взрывной аппаратуры // Научно-технический вестник КАРОТАЖНИК. Тверь, изд.АИС. - 2003. - №106. - С.93-105.

50. Садовский М.А. Геофизика и физика взрыва / Избранные труды. М.: Наука, 1999.-С.9-49.

51. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. Изд. 3-е, испр. - В 2 т. Т.2. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 656 с.

52. Соркин P.E. Теория внутрикамерных процессов в ракетных системах на твердом топливе: внутренняя баллистика. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. 288 с.

53. Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.П., Худяков В.А. Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания, Т.1 -М.: Наука, 1971. 320 с.

54. Трусов Б.Г. Универсальная программа расчета параметров равновесия многокомпонентных термодинамических систем «АСТРА». М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1983. - 120 с.

55. Беляев Б.М., Санасарян Н.С., Улунцев Ю.Г. Исследование процесса горения порохового заряда в скважине // Прикладная геофизика 1986. - вып.115. -С.103-108.

56. Серебряков М.Е. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет.- М.: Оборонгиз, 1962. 703 с.

57. Устройство для воздействия на пласт давлением продуктов сгорания твердого топлива. / Беляев Б.М., Сухоруков Г.И., Устинова Т.И. и др. // Авторское свидетельство СССР №1704513,- 1988.-БИ№ .

58. Балдин A.B., Пинчук М.М., Рябов С.С. и др. Основные уравнения процесса обработки прискважинной зоны пласта пороховыми газогенерирующими устройствами // Нефтепромысловое дело. 2004.-№1,- С. 16-20.

59. Соркин P.E. Газотермодинамика ракетных двигателей на твердом топливе -М.: Наука, 1967.-352 с.

60. Справочник химика, Т.1. -М.: Гос. науч.-техн. изд-во хим. лит-ры, 1963.

61. Балдин A.B., Пинчук М.М., Рябов С.С. и др. Влияние сжимаемости и движения скважинной жидкости на процесс обработки прискважинной зоны пласта пороховыми газогенерирующими устройствами // Нефтепромысловое дело. 2004. -№3.- С.46-53.

62. Беляев Б.М., Санасарян Н.С., Слиозберг P.A., Улунцев Ю.Г. К вопросу разрыва пласта пороховыми газами // Прострелочно-взрывные и импульсные виды работ в скважинах сборник научных трудов - М.: ВИЭМС, 1989. -С.76-82.

63. Желтов Ю.П. Деформации горных пород М.: Недра, 1966. - 198 с.

64. Крощенко В.Д., Санасарян Н.С., Павлов В.И. К вопросу газодинамического воздействия на пласт продуктов горения топлив / Научно-технический вестник КАРОТАЖНИК. Тверь, изд.АИС. - 2003.- №106. - С. 167-172.

65. Орлов Б.В., Мазинг Г.Ю. Термодинамические и баллистические основы проектирования ракетных двигателей на твердом топливе. — Изд. 2-е перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1968. 536 с.

66. Дуванов A.M., Балдин A.B. Совершенствование конструкции пороховых генераторов давления // Научно-технический вестник Каротажник. Тверь, изд.АИС. - 2003.- № 106. - С.139-150.

67. Дуванов A.M. Безопасные воспламенители и баллиститные заряды для скважинных газогенерирующих устройств // Научно-технический вестник Каротажник. Тверь, изд.АИС. - 1999.- №64. - С. 110-114.

68. Способ обработки прискважинной зоны пласта и заряд / Балдин A.B., Рябов С.С., Сухоруков Г.И. // Патент России №2275500, 2006. - БИ №12.

69. Пехович А.И., Жидких В.М. Расчеты теплового режима твердых тел -Ленинград: Энергия, 1976.-478 с.

70. Гордов А.И. и др. Методы измерения температур в промышленности М.: Металлургиздат, 1952.- 190с.

71. Сборник задач по термодинамике и теплопередаче М.: Высшая школа, 1972. -286 с.

72. Кутателадзе С.С., Боришанский В.М. Справочник по теплопередаче Москва-Ленинград: ГЭИ, 1959. - 548 с.

73. Андреев К.К. и Беляев А.Ф. Теория взрывчатых веществ. М.: Оборонгиз, I960,- 595с.

74. Серебряков М.Е., Гретен К.К., Оппоков Г.В. Внутренняя баллистика М.: Оборонгиз, 1939. - 592 с.

75. Серебряков М.Е. Внутренняя баллистика М.: Оборонгиз, 1949. - 670 с.

76. Шкворников П.М., Платонов Н.М. Экспериментальная баллистика М.: Оборонгиз, 1953.-286 с.

77. Соркин P.E. Теория внутренней баллистики ракетных двигателей на твердом топливе М.: Наука, 1964. - 328 с.

78. Карякин Н.И., Быстров К.Н., Киреев П.С. Краткий справочник по физике -М.: Высшая школа, 1962. — 254 с.

79. Бахмачевский Б.И., Зах Р.Г., Лызо Г.П., Сушкин H.H., Щукин A.A. Теплотехника-М.: Металлургиздат, 1963.-426 с.

80. Полежаев В.И. Нестационарная ламинарная тепловая конвекция в замкнутой области при заданном потоке тепла / Известия АН СССР: Механика жидкости и газа: 1970.-С.

81. Кублановский Я.С. Переходные процессы М.: Энергия, 1974. - 234 с.

82. Орлов Б.В., Мазинг Г.Ю. Термодинамические и баллистические основы проектирования РДТТ М.: Машиностроение, 1979. - 536 с.

83. Дуванов A.M., Воробьев JI.C., Балдин A.B. и др. Перфоген новое устройство для одновременного вскрытия и газодинамической обработки пласта //Нефтяное хозяйство. - 2003.-№11.- С.87-88.

84. Устройство для вскрытия и газодинамической обработки пласта / Дуванов A.M., Гайворонский И.Н., Воробьев JI.C. и др. // Патент России №2194151. -2002.-БИ №34.

85. Щукин Ю.Г., Кутузов Б.Н., Мацеевич Б.В., Татищев Ю.А. Промышленные взрывчатые вещества на основе утилизированных боеприпасов. М.: ОАО «Издательство «Недра», 1998. - 319 с.

86. Способ перфорации и обработки прискважинной зоны пласта и устройство для его осуществления (варианты) / Балдин A.B., Новоселов Н.И., Рябов С.С. и др. // Патент России №2245440. 2005. - БИ №3.

87. Устройство для вскрытия и обработки прискважинной зоны пласта / Балдин A.B., Пинчук М.М., Рябов С.С. и др. // Патент России на полезную модель №43305.-2004,-БИ№1.

88. Устройство для вскрытия и обработки прискважинной зоны пласта / Балдин A.B., Пинчук М.М., Рябов С.С. и др. // Патент России на полезную модель №44740. 2005. - БИ №9.

89. Михеев М.А. и Михеева И.М. Краткий курс теплопередачи. M.-JL: Госэнергоиздат, 1960.-208с.

90. Балдин A.B. Влияние гидростатического давления в скважине на работоспособность комплексного прострел очно-взрывного аппарата ГП105 («Перфоген») // Научно-технический вестник Каротажник. Тверь, изд.АИС.-2008.-№2 (167).- С.67-79.