Устройство для перфорации обсаженной скважины

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРФОРАЦИИ .ОБСАЖЕННОЙ СКВАЖИНЫ, Содержавшее корпус , внутри которого концентрично установлены полый шток с возможностью осевого перемещения, подпружиненшлй дифференциальный поршень с tiKcatopcM, узел демпфирования, включающий цилиндр, образуящий с корпусом и штоком замкнутую камеру, в которой установлен поршень, связанный со штокам, отклонитель, трубку с рабочей насадкой и узел предварительного разрушения обсгшной колонны, имеющий насадку и х:вязанный с полостью труб в рабочем положении, о т л и ч а ю щ е ё с я тем,.что, с целью повышения надежности работы его в скважинах различного диаметра, насадка концен трично установлена | относительно рабочей насадки и об (/} разует с последней сопловой канал для прохода гидроабразивной смеси.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

Х И

РЕСПУБЛИН (1% (11) 3(Я) Е 21 В 43,-1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,. н двтаоснаа саидатвъствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Па ДЕЛАМ ИЗОТ ЕТЕНИй И 0ТНРЫТИй (21) 3272796/22-03 ,(22) .13.04.81 (46) 07.12.83. Бюл. В 45 (72) Е.B. Рыбчак, Ю.А. Миклин, Н.А, Николаенко, В.И. Белоусов и A.A. Саврасов .(71) Всесоюзный нефтегазовый научноисследовательский институт и Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть" (53) 622.245.14 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 720141, кл..Е 21 В 43/114, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по.заявке В 2612767/03, кл. E 21 В 43/114, 1978 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРФОРАЦИИ

ОБСАЖЕННОЙ СКВАЖИНЫ, содержащее корпус, внутри которого концентрично установлены полый шток с возможностью осевого перемещения, подпружиненный дифференциальный поршень с фиксатором, узел.демпфирования,включающий цилиндр, образующий с корпусом и штоком замкнутую камеру, в которой установлен поршень, связанный со штоком, отклонитель, трубку с рабочей насадкой и узел предварительного разрушения обсадной колонны, имеющий насадку н связанный с полостью труб в рабочем положении, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы

eio в скважинах различного диаметра, насадка концентрично установлена

Ф относительно рабочей насадки и образует с последней сопловой канал для прохода гидроабразивной смеси.

1059143 перфорацией.

Известен скважинный перфоратор, 5 который содержит корпус, полый шток, направляющий элемент, выдвигающуюся трубку с насадкой и механизм кругового перемещения направляющего элемента. При подаче жидкости с абразивным материалом в полый шток, он, двигаясь вниз, передает движение механизму кругового перемещения направляющего элемента, который,. совершая колебательные движения, 15

Изобретение относится к оборудованию, используемому в нефтегазодобывающей промышленности для вскрытия продуктивных пластов абразивной придает круговое движение струе жидкости, вытекающей из насадки в конце выдвигающейся трубки. Струя жидкости с абразивом при этом вырабатывает в колонне круглое отверстие.

Как только шток, перемещаясь вниз, прекратит передачу движения механизму кругового перемещения направляющего элемента, начинается выдвижение трубки с насадкой в пласт по мере разрушения породы в нем струей жидкости с абразивом, истекающей из насадки (1j .

Недостатком указанного перфоратора является наличие специального и довольно сложного механизма кругового перемещения направляющего элемента для придания ему кругового движения, который усложняет конструкцию перфоратора в целом.Сложность конструкции, а также трудность практического согласования: времени разрушения обсадной колонны со скоростью движения полого штока вниз являются причинами низкой эксплуатационной надежности перфоратора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для перфорации обсаженной скважины, содержащее корпус, внутри которого концентрично установлены полый шток с возможностью осевого перемещения, подпружиненный Чифференциальный поршень с фиксатором, узел демпфирования, включающий цилиндр, образующий с корпусом и штоком замкнутую камеру, в которой установлен поршень, связанный со штоком, отклонитель, трубку с рабочей насадкой и узел предварительного разрушения обсадной колонны, имеющий насадку и связанный с полостью труб в рабочем положении (2) .

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы его в скважинах различного диаметра, поскольку узел разрушения обсадной колонны выполнен в виде группы стандартных насадок, соединенных в один узел и тангенциально

55 бО расположенных в корпусе устройства под углом к направлению выдвижения в пласт трубки, причем оси сопловых каналов насадок узла разрушения обсадной колонны и ось выдвижения трубки из корпуса устройства фокусируются в одной точке, на определенном расстоянии от корпуса устройства. Насадки вырабатывают в колонне отверстие достаточно большой площади, однако для попадания в него выдвигающейся трубки необходимо, чтобы корпус устройства был расположен в обсадной колонне строго концентричнс, так как при этом центр отверстия в колонне совпадает с осью выдвигающейся трубки. При наклоне или смещении корпуса устройства к передней или задней стенке обсадной колонны центр отверстия смещается относительно оси трубки, вследствие; чего последняя не всегда попадает в отверстие колонны при выдвижении из устройства. Отверстие, образованное в колонне группой насадок, имеет острые кромки, которые врезаются в тело трубки при ее движении, что приводит к нарушению целостности поверхности трубки и значительному увеличению усилия,требуемого для выдвижения и.возврата ее в первоначальное положение. цель изобретения — повышение на дежности работы устройства в скважинах различного диаметра.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для перфорации обсаженной скважины, содержащем кОрпус, внутри которого концентрично установлены полый шток с возможностью осевого перемещения, подпружиненный дифференциальный поршень с фиксатором, узел демпфирования, включающий цилиндр, образующий с корпусом и штоком замкнутую камеру, в которой установлен поршень, связанный со штоком, отклонитель,труб- ку с рабочей насадкой и узел предварительного разрушения обсадной колонны, имеющий насадку и связанный с полостью труб в рабочем поло-, жении, насадка концентрично установлена относительно рабочей насадки и образует с последней сопловой канал для прохода гидроабразивной смеси.

На фиг. 1 схематично показано устройство при подаче гидроабра,зивной смеси к узлу предварительного разрушения обсадной колонны, общий вид; на фиг. 2 — то же, при подаче гидроабразивной смеси к рабочей насадке, на фиг. 3 — сечение A-A на. фиг.1.

Устройство включает в себя сборный корпус 1-4, соединительную гайку 5, внутри корпуса концентрично установлены узел перекрытия пода1059143 чи гидроабразивной смеси к узлу разрушения обсадной колонны, выполненный в виде полого дифференциального поршня б с фиксатором 7, взаимодействующего с возвратной пружиной 8, узел демпфирования, включающий цилиндр 9, образующий с корпусом и штоком 10 замкнутую камеру, в которой установлен поршень

11, связанный со штоком 10, отклонитель, трубку 12 с рабочей насадкой 13.

Выдвижение трубки 12 в пласт осуществляется через отклонитель,состоящий из двух боковых пластин 14 с двумя прямоугольными выступами в верхней части 15, соединенных двумя рядами вращающихся роликов

16, и насадку 17, крепящуюся при помощи гайки 18 к корпусу 1 ° Установленная на полом дифференциальном поршне б втулка 19 с несколькими отверстиями 20 в торцевой части направляет поток гидроабразивной смеси к узлу разрушения обсадной колонны, представляющему. собой сопловой канал 21 между рабочей насадкой 13 в конце трубки 12 и насадкой 17. В корпусе выполнены каналы

22 и 23 для прохода гидроабразивной смеси.

Устройство работает следующим образом.

При создании давления в-рабочей колонне труб, на которых спущено устройство в скважину, гидроабразивная смесь через каналы 22 в кор-. пусе устройства 4, отверстия 20 в торцевой части втулки 19 и каналы

23 в корпусе 3 поступает в сопловой канал 21, образованный насадкой 17 и наружной поверхностью рабочей насадки 13, через который в результате создания определенного перепада давление в течение определенного времени происходит выработка окна в обсадной колонне.

Увеличив давление нагнетания гидроабразивной смеси приблизительно на 5 NIIa, получают дополнительное усилие на дифференциальный поршень б (выше усилия срыва его с упора фиксатора 7). При этом диференциальный поршень б вмФгте с втулкой 19 перемещается вниз, сжимает возвратную пружину 8 и своим нижним концом закрывает каналы 23, перекрывая тем самым поступление гидроабразивной смеси в сопловой канал 21, че5

55 рез который производилась выработка окна в обсадной колонне.

Вместе с дифференциальным поршнем б перемещается вниз и жестко связанная с ним втулка 19, открывая при этом проход для поступления гидроабразивной смеси во внутреннюю полость штока 10 (фиг.2) и далее к выдвигающейся трубке 12 с рабочей насадкой 13. Одновременно от усилия, равного произведению диаметра верхнего конца штока 10 на давление гидро— абразивной смеси в устройстве, шток

10 перемещается вниз, а жестко соединенная с ним трубка 12 с рабочей насадкой 13 выдвигается через окно, предварительно выработанное в обсадной колонне, в пласт.

Таким образом, переключение подачи гидроабразивной смеси к сопловому каналу 21 узла разрушения обсадной колонны или к рабочей насадке 13 на конце выдвигающейся в пласт трубки 12 осуществляется подвижным полым дифференциальным поршнем б, жестко связанным с втулкой 19 и приводимым в действие изменением давления в рабочей колонне труб, на которых спущено устройство в скважину.

Для регулирования скорости выдвижения трубки в пласт предусмотрено демпферное устройство с поршнем

11, при движении которого вязкая жидкость из нодпоршневой полости через капиллярное отверстие перетекает в надпоршневую. Возвращение выдвигающейся трубки в исходное положение осуществляется после частичного снижения рабочего давления на устье скважины, величина которого зависит от.глубины спуска устройства в скважину, за счет усилия, возникающего вследствие разности площадей нижнего и верхнего концов фигурного штока.

Для получения нового канала устройство перемещается в новое исходное положение, повышается давление, и цикл повторяется.

Использование предлагаемого устройства для перфорации обсаженной скважины в нефтепромысловой практике позволяет получать надежное сообщение пласта со скважиной при освоении объектов с ухудшенной в процессе бурения приэабойной зоной пласта, что способствует повышению эффективности освоения разведочных скважин и ввода их в эксплуатацию.

1059143 (Риг.J

ВНИИПИ Заказ 9775/31 Тираж 603 Подписное

Филиал ППП "Патент", .r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ, 4