Форсунка для гидропескоструйного перфоратора

Авторы патента:

E21B43/114 - перфораторы с использованием струи направленного действия, например струйные (гидромониторные) долота

Владельцы патента RU 2448241:

Общество с ограниченной ответственностью "Нефть-Сервис" (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к форсункам для перфораторов с использованием гидроабразивной струи направленного действия. Форсунка для гидропескоструйного перфоратора содержит корпус с приливом и твердосплавную струйную вставку с отверстием переменного сечения, при этом форсунка снабжена защитной гайкой, а на наружной части прилива корпуса выполнена резьба для соединения с защитной гайкой. Обеспечивает увеличение долговечности работы гидропескоструйного перфоратора, в частности увеличение срока службы корпуса. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к форсункам для перфораторов с использованием гидроабразивной струи направленного действия.

Известен перфоратор, содержащий полый корпус (корпус с продольным каналом) с боковыми отверстиями для сопел (форсунок) с твердосплавными струйными насадками (патент РФ №2061849 от 10.06.1996).

Недостатком данного технического решения является высокий абразивный износ сопел (форсунок) и места крепления их в корпусе перфоратора отраженными струями абразивной жидкости, что приводит к необходимости замены перфоратора, т.е. к снижению долговечности работы перфоратора.

Известен гидропескоструйный перфоратор, содержащий полый корпус с коническими резьбовыми отверстиями для размещения форсунок, включающих корпус и твердосплавную струйную вставку с коническим отверстием (патент РФ №2312979 от 06.04.2006). Корпус перфоратора имеет углубления для размещения форсунок, а в углублениях в определенном месте и под определенным углом закреплена сменная площадка отражения из твердосплавного материала.

Наличие твердосплавных пластин на корпусе перфоратора несколько увеличивает срок службы перфоратора, однако корпус перфоратора около конического резьбового отверстия и в том числе само коническое резьбовое отверстие не защищены полностью от реактивной струи и поэтому изнашиваются достаточно быстро, что приводит к замене перфоратора полностью.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является струйная насадка (форсунка) для гидропескоструйного перфоратора, выбранная в качестве прототипа, содержащая корпус с приливом и твердосплавную струйную вставку с отверстием переменного сечения (патент РФ на изобретение №2247227 от 14.06.2000). Вставка имеет коноидальный щелевой канал переменного сечения, выполненный винтовым с углом поворота его продольной оси. При работе перфоратора происходит вращение поступающего абразивного потока, что позволяет несколько уменьшить наложение атакующего и встречного отработанного потока абразива.

Однако отклонение оси потока от нормали к разрушаемой преграде приводит к уменьшению эффективности разрушения преграды, а изготовление насадок из твердого сплава такой сложной формы является весьма проблематичным. Данное техническое решение не позволяет решить проблему в полной мере: износ конического отверстия перфоратора и поверхности около данного отверстия происходит достаточно быстро, что приводит к замене всего перфоратора.

Задачей изобретения является увеличение долговечности работы гидропескоструйного перфоратора, в частности увеличение срока службы корпуса.

Техническая задача достигается за счет того, что в форсунке для гидропескоструйного перфоратора, содержащей корпус с приливом и твердосплавную струйную вставку с отверстием переменного сечения, согласно изобретению форсунка снабжена защитной гайкой, а на наружной части прилива корпуса выполнена резьба для соединения с защитной гайкой.

Выполнение корпуса форсунки с приливом и резьбой на его наружном диаметре позволяет навернуть защитную гайку после ввертывания форсунки в корпус перфоратора до соприкосновения с поверхностью корпуса. Тем самым возникает площадь перекрытия поверхности корпуса перфоратора около конического резьбового отверстия и самого конического резьбового отверстия от удара реактивной струи. В этом случае удар реактивной струи приходится на корпус форсунки и защитную гайку форсунки. После износа форсунки происходит ее замена, а перфоратор сохраняет работоспособность, т.е. срок службы перфоратора увеличивается.

Приведенные выше отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому изобретение соответствует критерию «новизна».

Патентные исследования показали, что в изученном уровне техники отсутствуют аналогичные технические решения, т.е. заявляемое техническое решение не следует явным образом из изученного уровня техники и, таким образом, соответствует критерию «изобретательский уровень».

Данное техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом, следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана форсунка в разрезе.

Форсунка содержит корпус 1 с приливом, на наружной поверхности которого выполнена резьба. В коническом отверстии корпуса 1 расположена вставка 2, выполненная из твердосплавного материала, с отверстием переменного сечения. Прилив корпуса 1 форсунки посредством резьбы служит для соединения с защитной гайкой 3. Наружная поверхность защитной гайки 3 срезана от внутреннего диаметра к наружному для создания обтекаемой формы, снижающей воздействие от реактивной струи.

Форсунка ввинчивается в коническое отверстие корпуса перфоратора. На наружную цилиндрическую резьбу прилива корпуса 1 навинчивается защитная гайка 3 до соприкосновения с корпусом перфоратора. Во время работы перфоратора вокруг конического отверстия в корпусе перфоратора создается поверхность, перекрытая приливом корпуса 1 форсунки и защитной гайки 3, тем самым обеспечивается предохранение конического отверстия и поверхности корпуса около него от воздействия реактивной струи. После износа форсунки заменяются на новые, а работоспособность перфоратора сохраняется.

Применение форсунки предлагаемой конструкции для гидропескоструйных перфораторов позволяет увеличить срок службы перфораторов.

Форсунка для гидропескоструйного перфоратора, содержащая корпус с приливом и твердосплавную струйную вставку с отверстием переменного сечения, отличающаяся тем, что форсунка снабжена защитной гайкой, а на наружной части прилива корпуса выполнена резьба для соединения с защитной гайкой.

Устройство и способ для перемещения храповым механизмом инструмента обработки пласта для интенсификации притока // 2432451

Инструмент гидроструйной обработки для среды сверхвысокой эрозионности // 2422626

Изобретение относится к разработке недр и подземным пластам скважин, а именно к системам перфорирования, нарезания пазов и резке стали и подземной скальной породы, а также к гидравлическому разрыву подземного пласта для интенсификации добычи текучих сред из него.

Устройство для создания перфорационных каналов глубокого проникновения в нефтяных и газовых скважинах // 2403380

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройству для вторичного вскрытия продуктивных пластов путем создания перфорационных отверстий в эксплуатационных колоннах нефтяных, газовых и нагнетательных скважин.

Перфоратор гидромеханический щелевой // 2393341

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к устройству для вторичного вскрытия пластов путем создания в эксплуатационных колоннах продольных перфорационных щелей и формирования фильтрационных каналов в призабойной зоне пласта.

Способ вскрытия пластов и устройство для его осуществления (варианты) // 2375556

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, в частности к способам вскрытия пластов с гидромониторной обработкой призабойной зоны пласта (ПЗП) и формированием каверн путем гидромеханической щелевой перфорации, и может быть использовано при строительстве и ремонте скважин различного назначения.

Устройство для гидропескоструйной перфорации скважин // 2357071

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений с использованием гидроразрыва пласта. .

Грузоподъемное устройство для поддержки смесителя для гидроразрыва на транспортном средстве // 2352513

Изобретение относится к средствам для крепления оборудования на транспортном средстве. .

Устройство для гидравлической перфорации скважин // 2350741

Гидромониторная насадка для гидромеханического перфоратора // 2338056

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к устройству для вторичного вскрытия пластов путем создания продольных перфорационных щелей в обсадных (эксплуатационных) колоннах и формирования фильтрационных каналов в призабойной зоне пласта.

Центратор для гидропескоструйного перфоратора // 2466264

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности для вскрытия продуктивных пластов в скважинах с открытым забоем и с обсадными колоннами

Секционный гидропескоструйный перфоратор // 2466270

Устройство для щелевой перфорации обсаженной скважины // 2473789

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам, используемым при вторичном вскрытии продуктовых пластов

Устройство для создания перфорационных каналов в скважине // 2487990

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области вторичного вскрытия пласта созданием перфорационных каналов в скважине

Устройство для создания перфорационных каналов в скважине // 2521472

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области вторичного вскрытия пласта созданием перфорационных каналов в скважине. Устройство для создания перфорационных каналов в скважине, устанавливаемое на колонне насосно-компрессорных труб, включает корпус, клин с пазом, гидроцилиндр и, по меньшей мере, один рабочий орган с гидромониторным каналом, размещенным в пазу опоры и клина с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения. Клин установлен над поршнем гидроцилиндра, на котором закреплена опора рабочего органа, а подпоршневая полость сообщена посредством трубок с гидромониторным каналом рабочего органа и надклиновой полостью подачи рабочей жидкости. Обеспечивается создание компактного устройства, обеспечивающего повышение его надежности и эффективности обработки продуктивного пласта при снижении материальных затрат. 4 ил.

Способ восстановления продуктивности и ввода в эксплуатацию простаивающих нефтяных и газовых скважин // 2536515

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к восстановлению простаивающих нефтяных и газовых скважин с низкими фильтрационно-емкостными свойствами и близко расположенными водонефтяным или газоводяным контактами. Технический результат - экономия времени и средств на осуществление способа за счет выполнения нескольких действий за одну спускоподъемную операцию. Способ включает проведение ремонтно-изоляционных работ, «щадящую» перфорацию эксплуатационной колонны гидромеханическим перфоратором с рабочим органом, оснащенным гидромониторными каналами, закачку герметизирующей композиции в перфорационные отверстия, установку моста внутри эксплуатационной колонны и последующие реперфорацию и освоение продуктивного пласта. При этом за одну спускоподъемную операцию перфоратора производят «щадящую» перфорацию эксплуатационной колонны в интервале ниже продуктивного пласта и выше водоносного пласта. Осуществляют одновременную герметизацию образованных отверстий интервала и установку моста внутри эксплуатационной колонны путем подачи тампонажной композиции через перфоратор. Производят обратную промывку перфоратора при его подъеме к продуктивному пласту, реперфорацию и освоение которого осуществляют этим же перфоратором.

Способ многократного гидравлического разрыва пласта в открытом стволе горизонтальной скважины // 2537719

Изобретение относится к способам гидравлического разрыва в открытых стволах горизонтальных скважин. Способ включает бурение горизонтального ствола скважины в нефтенасыщенной части продуктивного пласта скважины, спуск колонны труб в скважину, формирование перфорационных каналов и трещин с помощью гидроразрыва пласта в стволе горизонтальной скважины последовательно, начиная с конца дальнего от оси вертикального ствола скважины. При проведении очередного гидроразрыва участок, через который производят разрыв, изолируют от остальной части колонны пакером. В процессе бурения горизонтального ствола скважины определяют фильтрационно-емкостные свойства пород и выявляют интервалы продуктивного пласта с низкими фильтрационно-емкостными свойствами пород, а по окончании бурения определяют давление гидроразрыва породы в каждом интервале горизонтального ствола. Далее определяют объемы гелированной жидкости разрыва и кислоты для каждого интервала нефтенасыщенной части пласта с низкими фильтрационно-емкостными свойствами, затем перемещают колонну труб в интервал продуктивного пласта, ближайший к забою скважины, с низкими фильтрационно-емкостными свойствами, производят посадку механического пакера, с устья скважины с помощью насосного агрегата закачивают гелированную жидкость разрыва по колонне труб через сопла гидромониторной насадки и формируют перфорационные каналы, после чего, не прекращая закачку гелированной жидкости разрыва по колонне труб, создают давление гидроразрыва пласта, соответствующее данному интервалу нефтенасыщенной части продуктивного пласта. После падения давления закачки гелированной жидкости разрыва в колонне труб на 30% формируют трещины гидроразрыва, для этого в кольцевое пространство скважины закачивают кислоту с переменным расходом, обеспечивающим поддержание давления закачки гелированной жидкости разрыва по колонне труб на 10% меньше давления гидроразрыва пласта для данного интервала нефтенасыщенной части продуктивного пласта. Производят распакеровку и перемещают колонну труб от забоя к устью в следующий интервал нефтенасыщенной части пласта с низкими фильтрационно-емкостными свойствами пород для формирования перфорационных каналов и проведения гидроразрыва пласта с образованием и развитием трещин. Технический результат заключается в сокращении длительности реализации ГРП, повышении эффективности и надежности проведения ГРП. 3 ил.

Способ гидравлического разрыва пласта // 2538009

Изобретение относится к способам гидравлического разрыва пласта, сложенного карбонатными породами. Способ включает вскрытие пласта вертикальной скважиной, спуск в скважину на колонне труб гидромониторного инструмента с четным количеством струйных насадок и размещение его в заданном интервале пласта, закачку рабочей жидкости через струйные насадки гидромониторного инструмента для образования каверн в пласте, последующий разрыв пласта из каверн за счет давления торможения в них струи. При этом используют гидромониторный инструмент с серией струйных насадок, расположенных вдоль инструмента с расстоянием между насадками в линии не более двух диаметров обсадной колонны. Гидромониторный инструмент поворачивают на заданный угол для изменения направления развития каждой последующей трещины. Трещины образуют при давлении нагнетания рабочей жидкости в обсадной колонне ниже бокового горного давления. Перед спуском колонны труб в скважину на нижний конец гидромониторного инструмента устанавливают поворотное устройство и механический пакер. С целью компенсации утечек и расклинивания трещин в пласте в процессе гидравлического разрыва пласта применяют кислоту в объеме, равном 20% от объема рабочей жидкости, производят закачку рабочей жидкости по колонне труб через гидромониторный инструмент в каверну до создания трещины разрыва, после чего в заколонное пространство скважины начинают закачивать кислоту с целью компенсации утечек и расклинивания трещины. Давление закачки кислоты в заколонное пространство скважины составляет 85% от давления, создаваемого в колонне труб в процессе развития трещины, по окончании развития трещины и расклинивания трещины в одном направлении приподнимают колонну труб на 1 м, поворачивают колонну труб на угол, соответствующий направлению формирования следующей трещины, и опускают, затем повторяют технологические операции. Технический результат заключается в повышении точности ориентации трещин, эффективности и надежности проведения ГРП в карбонатных коллекторах. 3 ил.

Гидромеханический щелевой перфоратор // 2538554

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к конструкции устройств для вскрытия продуктивных пластов путем гидромеханической щелевой перфорации и прорезки продольных перфорационных щелей в обсадной колоне, цементном камне и горной породе. Перфоратор содержит поршень-толкатель, режущую секцию, которая включает рабочий поршень с выдвижным режущим инструментом в виде установленного на оси режущего диска с механизмом его выдвижения, выполненным с возможностью взаимодействия с отклоняющим клином, рабочий поршень установлен в рабочем цилиндре, в стенке которого выполнен сквозной продольный вырез напротив режущего диска, режущие секции установлены друг за другом, их рабочие поршни размещены с возможностью осевого перемещения под действием поршня-толкателя в одном направлении и под действием возвратной пружины в обратном. Внутри пружины проходит шток поршня возвратного цилиндра, корпус которого соединен с рабочим цилиндром, крышка возвратного цилиндра выполнена с центральным отверстием, через которое проходит шток, и с кольцевым радиальным выступом, за который крышка зафиксирована от осевого перемещения между торцом рабочего цилиндра и внутренней кольцевой расточкой, выполненной в корпусе возвратного цилиндра. Обеспечивается предотвращение аварийных ситуаций, а также повышение надежности возврата режущего инструмента гидромеханического щелевого перфоратора в транспортное положение. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ ограничения водогазопритоков с восстановлением продуктивности скважин // 2539047

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к восстановлению продуктивности и приемистости простаивающих нагнетательных, нефтяных и газовых скважин после ремонтных работ. Способ ограничения водогазопритоков с восстановлением продуктивности скважин включает спуск на колонне насосно-компрессорных труб перфоратора, перфорацию эксплуатационной колонны, изоляцию водо- или водогазопритоков и ликвидацию негерметичностей эксплуатационной колонны путем закачивания через вновь образованные отверстия изолирующей композиции, образующей водоизолирующий экран. При этом перфорацию эксплуатационной колонны, закачивание изолирующей композиции осуществляют за один спуск-подъем перфоратора. В качестве перфоратора используют гидромеханический перфоратор, выполненный с возможностью выполнения отверстий в эксплуатационной колонне и закачке через них изолирующей композиции. При этом перфорацию эксплуатационной колонны осуществляют в интервале водо- или газопритоков. Техническим результатом является обеспечение надежного восстановления продуктивности и приемистости скважин, повышение эффективности изоляции пластовых вод, снижение количества спуско-подъемных операций. 2 з.п. ф-лы.