Устройство для перфорации обсаженной скважины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1222825 A (5ц 4 E 21 В 43/114

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ае, - - с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ц „

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРФОРАЦИИ

ОБСАЖЕННОЙ СКВАЖИНЫ, содержащее кор(21) 3708587/22-03 (22) 07.03.84 (46) 07.04.86. Бюл. Р 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) Ш.Ш, Шариязданов, Г.Г. Мустафин, А.В. Семенов, А.Н. Бочаров, Ю.А. Гуторов и P.Н. Ахмадиев (53) 622.243.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 657177, кл. Е 21 В 49/06, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 81141, кл. Е 21 В 49/06, 1947. пус, внутри которого размещены система шестеренчатых передач со сверлящим буром, и цилиндр с поршнем, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его работы при использовании в высокотемпературной скважине, оно снабжено дополнительным цилиндром с плунжером, диаметр которого меньше диаметра поршня, клапаном и плашкой с подшипником, причем клапан размещен на цилиндре с возможностью сообщения его полости с внутрискважинным прост. ранством, плашка жестко соединена с поршнем и плунжером, сверляющий бур размещен внутри подшипника и связан с поршнем через систему шестеренчатых передач.

1222825

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для перфорации стенок скважин.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства при использовании в высокотемпературных скважинах.

На фиг. 1 изображено устройство для перфорации обсаженных скважин, общий вид; на фиг. 2 и 3 — узел цилиндра с поршнем и плунжера с дополнительным цилиндром; на фиг. 4— сигнализирующий элемент; на фиг. 5— устройство однократного использования, общий вид; на фиг. 6 — обратный клапан; на фиг. 7 — узел шестеренчатых передач.

Устройство состоит из корпуса 1, кабельной головки 2, поршня 3, сверлящего бура 4, цилиндра 5 с клапаном 6, шестерни 7, жестко связанной с поршнем 3, зубчатой рейки 8, косозубой шестеренчатой пары 9, плашки

10 с подшипником 11, плунжера 12, дополнительного цилиндра 13, центраторов 14.

Устройство снабжено сигнализирующим элементом (фиг. 4), который состоит из двух контактов 15 и 16, один из которых закреплен жестко на штоке 17, пружины 18 и электровводов . 19 и 20; сверлящий бур закрыт крышкой 21, плашка 10 имеет паз 22 и отверстие 23. Обратный клапан 6 имеет уплотнительный элемент 24, шайбу 25 и.пружину 26. Устройство спускается в скважину с обсадной колонной 27.

Устройство работает следующим образом.

Под действием давления жидкости, нагнетаемой в скважину с поверхности, поршень 3 начинает перемещаться, т.е. входить в цилиндр 5 за счет разности сечений поршня 3 и плунжера

12, перемещая одновременно плашку 10 с подшипником 11 и плунжер 12 (меньшего сечения) в одном направлении.

Поршень 3 и плунжер 12 соединены жестко с плашкой 10.

Возможность смещения плашки 10 обеспечена тем, что в ней выполнен паз 22 для движения зубчатой рейки

8 и отверстие 23.

Одновременно с началом движения поршня 3 за счет- зубчатых зацеплений шестерни 7, зубчатой рейки 8 и косозубой шестеренчатой пары 9 происходит вращательно †поступательн движение сверлящего бура 4, производящего разбуривание крышки 21, уста5 новленной для исключения преждевременного срабатывания устройства, обсадной колонны 27, цементного кольца и породы. Сверлящий бур 4 выполнен с конусообразным продольным отверстием вершиной к режущей части, что исключает закли- нивание сверлящей коронки и способствует выносу разбуриваемого шлама, и размещен внутри подшипника 11.

Шестерня 7 выполнена заодно с косозубой конической шестерней козозубой пары 9 и прикреплена на одной оси к поршню 3, а зубчатая рейка 8 прикреплена к цилиндру 5. Другая косоэубая коническая шестерня косозубой пары 9 выполнена заодно со сверлящим буром 4.

Порешнь 3, дойдя до клапана 6, открывает его осевым усилием и связывает полость цилиндра 5 со средой скважины. 3а счет этой связи давления жидкости в цилиндре 5 и скважине уравновешиваются. С момента открытия клапана 6 сверление прекраща 30 ется. Закрытие клапана 6 в скважине не предусмотрено, так как давление в полости цилиндра 5 после срабатывания клапана уравновешивается с дан. лением скважины. На этом цикл работы клапана заканчивается.

Для подготовки устройства к работе клапан 6 устанавливается на дневной поверхности. Полости цилиндра 5 и дополнительного цилиндра 13 в на40 чале работы наполнены воздухом и находятся под атмосферным давлением.

В дополнительном цилиндре 13 в процессе забуривания сверлящего бура 4 происходит разрежение, а в ци45 линдре 5 после окончания процесса забуривания в результате срабатывания клапана 6 происходит заполнение полости скважинной жидкостью.

Уравновешивание давление обуслов50 ливает обратный ход плунжера 12, вхо» дящего в разреженную полость допол( нительного цилиндра 13. При этом происходит вывинчивание сверлящего . бура (обратный ход). Рабочий цикл сверления на этой стадии заканчивается.

Диаметр пары поршень 3 — цилиндр

5 больше диаметра пары плунжер 12

1222825

Ф иг. f дополнительный цилиндра 13 на такую величину, которая обеспечивает необходимое усилие резания при сверлении.

Центральное положение устройства в скважине достигается за счет центраторов 14.

Сигнализация конечных положений сверлящей коронки происходит следующим образом. Сверлящий бур при врезании в стенку скважины отходит от штока 17, пружина 18 постепенно смыкает контакты 15 и 16. Замыкается цепь, и соответствующий. сигнал принимется на земной поверхности.

При обратном ходе сверлящего бура шток постепенно смещается коронкой и происходит размыкание электрических контактов.

Предлагаемое устройство (фиг. I) многократного использования. Оно

10 может быть использовано и однократно (фиг. 5) без последующего извлечения из скважины — в виде муфты между двумя обсадными трубами.

Фиг. 7Составитель В. Борискина

Редактор В. Петраш Техред H.Поповиц Корректор М. Максимишинец

Заказ 1682/31 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4