Скважинный перфоратор

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для вскрытия продуктивных пластов в скважинах. Цель - повышение эффективности работы устройства за счет увеличения надежности извлечения после его срабатывания при одновременном увеличении грубины перфорационного канала. На противоположных концах корпуса 1 размещены узел высокого давления /УВД/ 2 и компенсационная камера /КК/ 3. Между ними выполнены радиальные полости 4 с размещенными в них опорными поршнями 5 и камеры 6 и 9 с размещенными в них пробойниками /П/ 7 и 10 и поршнями-толкателями /ПТ/ 8 и 11. Подпоршневые пространства последних связаны с УВД 2 и КК 3. Между каждым П7 и 10 и ПТ 8 и 11 размещен разрушаемый элемент 12. Последний имеет сквозной канал. П 7 и 10 выполнены с продольными пазами на наружной поверхности, осевым каналом и радиальными каналами. Последние соединяют продольные пазы с осевым каналом. Разрушаемый элемент выполнен в виде пакета наборных дисков либо в виде трубки с кольцевыми надрезами. После установки устройства в интервале перфорации включают УВД 2. При этом выдвигаются опорные поршни 5 и прижимают устройство к обсадной трубе 21. Последняя вскрывается П 7 и 10. После сброса давления в КК 3 под действием гидростатического давления ПТ 8 и 11 втягиваются. Разрушаемый элемент либо распадается на диски, либо обламывается по надрезам. По каналам в П 7 и 10 устанавливается гидродинамическая связь пласта со скважиной. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1596082 А1 (st>s Е 21 В 43/11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1У

8

12

У

21

12 (21) 4447490/23-03 (22) 24.06,88 (46) 30.09,90. Бюл. № 36 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по взрывным методам геофизической разведКИ (72) Е.А.Левин и М.И.Глушенков (53) 622,245.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 685812, кл. Е 21 В 43/112, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 968352, кл. Е 21 В 43/114, 1981. (54) СКВАЖИННЫЙ ПЕРФОРАТОР (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для вскрытия продуктивных пластов в скважинах.

Цель — повышение эффективности работы устройства эа счет увеличения надежности извлечения после его срабатывания при одновременном увеличении глубины перфорационного канала. На противоположных концах корпуса 1 размещены узел высокого давления (УВД) 2 и компенсационная камера (КК) 3, Между ними выполнены радиаль1596082

20

35

40 ные полости 4 с размещенными в них опорными поршнями 5 и камеры 6 и 9 с размещенными в них пробойниками (П) 7 и 10 и поршнями-толкателями (ПЩ 8 и 11. Подпоршневые пространства последних связаны с

УВД 2 и КК 3, Между каждым П 7 и 10 и ПТ

8 и 11 размещен разрушаемый элемент 12.

Последний имеет сквозной канал. П 7 и 10 выполнены с продольными пазами на наружной поверхности, осевым каналом и радиальными каналами. Последние соединяют продольные пазы с осевым каналом. Разрушаемый элемент выполнен в виИзобретение относится к горной промышленности и предназначено для вскрытия продуктовых пластов в скважинах. .Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства за счет увеличения надежности извлечения после его срабатывания при одновременном увеличении глубины перфорационного канала.

На фиг.1 представлено устройство, разрез; на фиг.2 — пробойник, разрез; на фиг.3— вариант выполнения пробойника, разрез; на фиг.4 — сечение А-А на фиг.3; на фиг.5— вариант выполнения устройства с криволинейной камерой, разрез; на фиг.6 — трубка с кольцевыми надрезами; на фиг.7 — схема расположения наборных дисков в криволинейной камере; на фиг.8 — вариант наборного диска, разрез, Устройства содержит цилиндрический корпус 1 с размещенными на его противоположных концах узлом 2 высокого давления и компенсационной камерой 3, между которыми выполнены радиальные полости 4 с размещенными в них опорными поршнями 5, и камера 6 с размещенным в ней пробойником 7 и поршнем-толкателем 8, поршневое пространство которого гидрав.лически связано с подйоршневым пространством опорных поршней 5, компенсационной камерой 3 и узлом выского давления 2. Устройство снабжено размещенным ч в дополнительных камерах 9 дополнительными пробойниками 10 и дополнительными поршнями-толкателями 11, подпоршневые пространства которых гидравлически связаны с узлом высокого давления 2 и компенсационной камерой 3.

Устройство снабжено также разрушаемыми элементами 12, каждый из которых размещен между каждыми поршнем-толкателем 8 и пробойником 7 и дополнительными поршнем-толкателем.11 пробойника 10 и выполде пакета наборных дисков либо в виде трубки с кольцевыми надрезами. После установки устр-ва в интервале перфорации включают УВД 2. При этом выдвигаются опорные поршни 5 и прижимают устр-во к обсадной трубе 21. Последняя вскрывается

П 7 и 10, После сброса давления в КК 3 под действием гидростатического давления ПТ

8 и 11 втягиваются. Разрушаемый элемент либо распадается на диски, либо обламывается по надрезам. По каналам в П 7 и 10 устанавливается гидродинамическая связь пласта со скважиной. 3 з.п. ф-лы, 8 ил. нен со сквозным каналом 13 (фиг.2 и 6).

Каждый пробойник 7 и 10 выполнен с продольными пазами 14 на наружной поверхности, осевым каналом 15 и радиальными каналами 16. соединяющими продольные пазы 14 с осевым каналом 15, гидравлически связанным со сквозным каналом 13 разрушаемого элемента 12 в рабочем положении. Разрушаемый элемент 12 выполнен в виде пакета наборных дисков 16, каждый из которых имеет цилиндрический буртик 17 для центрирования наборных дисков 16 между собой и с пробойником 7, 10.

Каждая камера 6 выполнена прямолинейной. Разрушаемый элемент 12 выполнен в виде трубки с кольцевыми надрезами 18.

Скважинный перфоратор работает следующим образом.

После установки в интервале перфорации включают узел 2 высокого давления, Величина давления энергоносителя (масло) регулируется узлом регулировки 19, настройка которого осуществляется заранее на поверхности в зависимости от конкретных геолого-технических условий (прочности характеристики обсадной трубы, геологическая характеристика пласта, гидростатическое давление в скважине), Масло по каналам 20 передает усилие на опорные поршни 5, которые выходят из радиальных полостей 4 и прижимают перфоратор к обсадной трубе 21. Поршни-толкатели 8, 11, также пришедшие в движение; через разрушаемые элементы 12 передают усилие пробойника 7 и 10, которые вскрывают обсадную трубу 21, цементный камень 22 и внедряются в породу пласта 23.

После перемещения опорных поршней

5 и поршней-толкателей 8 и 11 в крайние положения открывается канал 24, связывающий подпоршневые пространства с ком1596082 гз

ФИ2 пенсационной камерой 3, в которой давление мало, После падения давления в подпоршневых пространствах поршни 5, 8 и 11 под действием гидростатического давления возвращаются в исходное положение. Освобожденные от осевой нагрузки наборные диски 16 распадаются, и освобожденный перфоратор извлекают на поверхность. Если в качестве разрушаемого элемента 12 используют трубу с кольцевыми надрезами

18, то она достаточно просто может быть отломана натяжением кабеля, на котором был спущен перфоратор. После подъема перфоратора пробойники 7 и 10 остаются в пласте. Флюид поступает в скважину через каналы 15 и 16 в теле пробойников 7 и 10 и сквозные каналы 13 в наборных дисках 16 или трубке. Конструкция перфоратора исключает возможность прихвата. Использование криволинейной камеры 9 позволяет увеличить длину перфорационного канала.

Отсутствует также вредное ударное воздействие на конструкцию скважины, В передней части пробойника 7 и 10 может быть выполнена открытая полость 25 для размещения вырезанного из обсадной трубы 21 диска 26.

Формула изобретения

1. Скважинный перфоратор, содержащий цилиндрический корпус с размещенными на его противоположных концах узлом высокого давления и компенсационной камерой, между которыми выполнены радиальные полости с размещенными в них опорными поршнями и камера с размещенными в ней пробойником и поршнем-толкателем, подпоршневое пространство которого гидравлически связано с подпоршневым пространством опорных поршней, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения

5 эффективности его работы за счет повышения надежности извлечения после его срабатывания при одновременном увеличении глубины перфорационного канала, он снабжен размещенными в дополнительных ка10 мерах дополнительными пробойниками и дополнительными поршнями-толкателями, подпоршневые пространства KoTopbl>; гидравлически связаны с узлом высокого давления и компенсационной камерой, и

15 разрушаемыми элементами, которые выполнены со сквозным каналом и размещены между поршнем-Tollêàòåëåì и пробойником идополнительными поршнями-толкателями и пробойниками, при этом каждый пробой20 ник выполнен с продольными пазами íà наружной поверхности, осевым каналом и радиальными каналами, для связи продольных пазов с осевым каналом, который гидравлически связан со сквозным каналом

25 разрушаемого элемента в рабочем положении.

2. Перфоратор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что разрушаемый элемент выполнен в виде пакета наборных дисков, каждый

30 из которых имеет цилиндрический бурт для центрирования наборных дисков между собой и относительно пробойника.

3. Перфоратор по п,1, отл и ч а ю щ и йс я тем, что каждая камера выполнена кри35 волинейной.

4. Перфоратор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что разрушаемый элемент выполнен в виде трубк» с кольцевыми надрезами, 1596082

4-4

ФигМ

Фиг.б

Фиг.7

Фив. Ю

Составитель В.Иваненко . Редактор M.Íåäîëóæåíêî Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская

Закаэ 2898 Тираж 479 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101