(11)	019565 (13) B1	Разделы: A B C D E F G H
(21)	201000916
(22)	2008.11.25
(51)	E21B 43/26 (2006.01)
(31)	61/004,773
(32)	2007.11.30
(33)	US
(43)	2012.01.30
(86)	PCT/US2008/084662
(87)	WO 2009/073475 2009.06.11
(71)	(73) ШЕВРОН Ю.Эс.Эй. ИНК. (US)
(72)	Леон Жан-Франсис (FR), Фрэм Джозеф Генри (US)
(74)	Медведев В.Н. (RU)
(54)	УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ИМПУЛЬСНОГО ГИДРОРАЗРЫВА

(57) 1. Способ создания гидроразрыва, по меньшей мере, на участке геологической структуры, содержащий создание акустической волны в текучей среде, находящейся в стволе скважины, проходящей, по меньшей мере, частично в геологическую структуру, имеющей частоту, продолжительность и амплитуду, достаточные для создания гидроразрыва пласта на участке геологической структуры и, по меньшей мере, на границе раздела между текучей средой и структурой, причем акустическая волна является не ударной волной, при этом создание волны предусматривает создание медленного электрического разряда в текучей среде, где медленный электрический разряд является разрядом, в котором квадрат значения тока разряда составляет более 3% квадрата пикового значения тока разряда более чем для 100 мкс.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий нагрев текучей среды до температуры ниже точки кипения до создания акустической волны.

3. Способ по п.2, в котором температура ниже точки кипения текучей среды составляет около 10% от точки кипения.

4. Способ по п.1, дополнительно содержащий нагнетание нагретой текучей среды под давлением в область вблизи электрода, используемого для создания акустической волны, создающей температурный градиент на участке текучей среды, с пиком температуры ниже точки кипения.

5. Способ по п.4, в котором текучую среду нагнетают через отверстие в электроде.

6. Способ по п.4, в котором температура ниже точки кипения текучей среды составляет около 10% от точки кипения.

7. Способ по п.1, дополнительно содержащий до создания акустической волны создание давления в текучей среде в стволе скважины, значение которого ниже значения порогового давления, с превышением которого в геологической структуре происходит гидроразрыв пласта.

8. Способ по п.7, в котором давление ниже порогового давления составляет около 10% от значения порогового давления.

9. Способ по п.1, в котором создание акустической волны содержит создание искрового разряда в текучей среде, образующего расширяющийся газовый пузырь, оказывающий давление на текучую среду для создания акустической волны.

10. Способ по п.1, дополнительно содержащий до создания акустической волны нагрев текучей среды до температуры ниже точки кипения текучей среды и создание давления в текучей среде в стволе скважины до давления ниже значения порогового давления, с превышением которого в геологической структуре происходит гидроразрыв пласта.

11. Способ по п.10, в котором температура составляет около 10% от точки кипения текучей среды и давление составляет около 10% от значения порогового давления.

12. Способ по п.10, дополнительно содержащий повторение создания акустической волны с частотой повторения ниже около 10 Гц.

13. Способ по п.1, дополнительно содержащий нагнетание в текучую среду реагента, выбранного для улучшения текучести материала, присутствующего в геологической структуре.

14. Способ по п.13, в котором реагент является химической добавкой.

15. Способ по п.14, в котором химическая добавка является реагентом, создающим гидроразрыв породы.

16. Способ по п.14, в котором добавка является паром.

17. Устройство создания гидроразрыва, по меньшей мере, на участке геологической структуры вблизи ствола скважины, содержащее верхний пакер и нижний пакер, которые при размещении в стволе скважины вместе со стенками ствола скважины образуют замкнутый объем, пару электродов, расположенных между верхним и нижним пакерами и образующих искровой зазор между собой, блок электропитания, электрически соединенный с электродами и предназначенный для создания искры в искровом зазоре, насос, соединяющийся с замкнутым объемом и предназначенный для создания давления в замкнутом объеме при работе устройства, и нагреватель для нагрева текучей среды, присутствующей в замкнутом объеме, при работе устройства.

18. Устройство по п.17, в котором по меньшей мере один из электродов дополнительно содержит исполнительный механизм, выполненный с возможностью регулируемой подачи материала электрода для регулирования искрового зазора.

19. Устройство по п.18, в котором исполнительный механизм выполнен с возможностью приведения в действие в ответ на выходные данные датчика для измерения длины искрового зазора.

20. Устройство по п.19, в котором блок электропитания содержит основную электрическую систему, содержащую цепь постоянного тока высокого напряжения, компонент накопления энергии для накопления энергии, вырабатываемой в цепи постоянного тока высокого напряжения, и переключатель высокого напряжения, выполненный с возможностью разряжения компонента накопления энергии.

21. Устройство по п.20, в котором компонент накопления энергии содержит один или несколько конденсаторов.

22. Устройство по п.20, в котором блок электропитания дополнительно содержит вспомогательную электрическую систему, содержащую генератор импульсов для создания импульсов электрической энергии высокого напряжения, синхронизированных с разряжением компонента накопления энергии для инициирования создания искры в искровом зазоре.

23. Устройство по п.17, дополнительно содержащее систему нагнетания химических добавок, содержащую емкость хранения для хранения химических добавок, и насос для нагнетания химических добавок в замкнутый объем при работе устройства.

24. Устройство по п.17, в котором нагреватель содержит источник горячей текучей среды и подающий трубопровод с отверстием вблизи электродов, при этом при использовании горячая текучая среда из источника подается в область электродов для создания температурного градиента в искровом зазоре.

25. Устройство по п.24, в котором подающий трубопровод проходит через один или оба электрода.

26. Способ создания гидроразрыва, по меньшей мере, на участке геологической структуры, содержащий создание искрового разряда в текучей среде, присутствующей в стволе скважины, проходящей, по меньшей мере, частично в геологическую структуру, для образования расширяющегося газового пузыря, оказывающего давление на текучую среду для создания акустической волны, имеющей частоту, продолжительность и амплитуду ниже соответствующих пороговых значений для гидроразрыва геологической структуры, и, по меньшей мере, на границе раздела между текучей средой и структурой, причем акустическая волна является не ударной волной.

27. Способ по п.26, дополнительно содержащий прием акустической волны, смодулированной в результате прохождения через участок геологической структуры, и анализ акустической волны для определения характеристик геологической структуры.

28. Способ по п.27, дополнительно содержащий создание сейсмического профиля на основе принятых модулированных акустических волн.