Режущий узел щелевого перфоратора (варианты)

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2459931:

Пассербай Инк (SC)

Группа изобретений относится к области бурения и эксплуатации скважин, в частности к конструкции устройств для вскрытия продуктивных пластов путем щелевой перфорации. Обеспечивает ускорение процесса формирования перфорационных щелей, повышение надежности и безопасности перфоратора, улучшение его эксплуатационных характеристик. Режущий узел щелевого перфоратора, выполненный в корпусе перфоратора, приводимый в действие толкателем, например поршнем или плунжером, включает выдвижные режущие инструменты с механизмом их выдвижения в виде держателей, один из которых зафиксирован относительно толкателя, а другой - относительно корпуса перфоратора. Держатели выполнены с возможностью поворота с выдвижением режущих инструментов из корпуса перфоратора. Механизм выдвижения режущих инструментов дополнительно включает коромысло, в плечах которого размещены режущие инструменты, смонтированное в корпусе между держателями с возможностью поворота при взаимодействии с ними. Геометрическая ось поворота коромысла выполнена с возможностью перемещения относительно продольной оси корпуса, например, по пазу в корпусе. Предлагается вариант изобретения, включающий последовательно смонтированные между держателями коромысла в количестве двух или более штук. Режущий узел может быть снабжен механизмом приведения выдвигающихся деталей в транспортное положение и фиксации их в этом положении. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предлагаемая группа изобретений относится к области бурения и эксплуатации скважин, в частности к конструкции устройств для вскрытия продуктивных пластов путем щелевой перфорации, и может быть использована при строительстве и ремонте скважин различного назначения.

Из уровня техники известны режущие узлы гидромеханических щелевых перфораторов, включающие режущие инструменты, позволяющие одновременно формировать две перфорационные щели в эксплуатационной колонне, с механизмом их выдвижения, например, раскрытые в патентах RU 2249678 С2, МПК E21B 43/112, 10.04.2005 г., RU 2302515 C2, МПК E21B 43/112, 10.07.2007 г., RU 2348797 C1, МПК E21B 43/112, 10.03.2009 г. Приведенные аналоги содержат режущие инструменты в виде двух режущих дисков, установленных на осях в плечах коромысла, или в виде двух резцов, или в виде двух режущих кромок поворотного ножа. Таким образом, в аналогах используется только два режущих инструмента, диаметрально ориентированных, каждый из которых выполняет перфорационную щель со своей стороны. При этом скорость формирования щели в каждой проекции относительно невысока.

Очевидно, что скорость формирования перфорационной щели в колонне можно увеличить, если в работе по ее формированию будет одновременно участвовать не один, а несколько режущих инструментов. При этом производительность режущего узла увеличится во столько раз, сколько режущих инструментов будет участвовать в работе.

Известны многосекционные режущие узлы щелевых перфораторов, включающие несколько секций или рабочих цилиндров, содержащих один или два режущих инструмента: RU 2371569 C1, МПК E21B 43/112, 27.10.2009 г., RU 86654 U1, МПК E21B 43/112, 10.09.2009 г., RU 2389867 C1, МПК E21B 43/112, 20.05.2010 г. Такие устройства, в случае ориентации режущих инструментов нескольких секций (рабочих цилиндров) в одной проекции, можно использовать для ускорения процесса формирования перфорационных щелей.

Однако недостатком известных многосекционных режущих узлов является использование в них механизмов выдвижения режущих инструментов, предполагающих наличие значительного расстояния между режущими инструментами в рабочем положении.

Например, в случае ориентации режущих инструментов разных секций таким образом, чтобы некоторое их количество располагалось в одной проекции, а некоторое в другой, получим двухсторонний режущий узел с несколькими рабочими инструментами с каждой стороны. Вместе с тем, наличие большого расстояния между режущими инструментами приведет к тому, что они будут работать на отрезках интервала перфорации, лишь частично совпадающих, поэтому у формируемых одновременно отрезков перфорационных щелей будет иметься значительный перепад высот. Это приведет к неравномерности вскрытия колонны, к неравномерности износа режущих инструментов, а также к возможности нежелательного вскрытия колонны за пределами интервала перфорации.

Кроме того, использование известных механизмов выдвижения режущих инструментов в многосекционных режущих узлах, особенно в тех, где в секции содержится лишь один режущий инструмент, приводит к увеличению размеров перфораторов, делает их слишком длинными, громоздкими, ухудшает эксплуатационные качества перфораторов.

Вышеизложенные недостатки осложняют применение перфораторов с многосекционными режущими узлами для целей ускоренного формирования перфорационных щелей.

Задачей предлагаемой группы изобретений является создание конструкции режущего узла щелевого перфоратора, более компактной по размерам и обеспечивающей более равномерное вскрытие эксплуатационной колонны с одновременным ускоренным формированием как минимум двух перфорационных щелей достаточной глубины.

Наиболее близким к предлагаемой группе изобретений и принимаемым за прототип является режущий узел гидромеханического щелевого перфоратора по патенту на полезную модель RU 100802 U1, МПК E21B 43/112, 27.12.2010 г.

Режущий узел гидромеханического щелевого перфоратора по прототипу включает выдвижные режущие диски, установленные на осях верхнего и нижнего держателей, установленных внутри корпуса перфоратора при помощи пальцев, при этом верхний держатель закреплен на плунжере, а нижний держатель закреплен на корпусе, кроме того, держатели выполнены плоскими и расположены в одной плоскости с возможностью отклонения в противоположные стороны при поступательном воздействии плунжера, кроме того, взаимодействующие друг с другом рабочие поверхности держателей выполнены на торцах держателей с округлением, при этом нижний держатель дополнительно снабжен опорной поверхностью с возможностью воздействия на нижнюю пружину через опорную шайбу, при этом нижняя пружина расположена в стакане-натяжителе. Диаметр режущих дисков, используемых в конструкции режущего узла по прототипу, приближается к диаметру корпуса перфоратора, что позволяет формировать перфорационные щели значительной глубины.

Недостатком режущего узла по прототипу является возможность включения в него только двух режущих дисков, по одному диску на каждую из двух проекций формирования перфорационных щелей, что не способствует увеличению скорости вскрытия колонны. Это обусловлено конструкцией механизма выдвижения режущих инструментов, состоящей из двух взаимодействующих держателей.

К недостаткам прототипа также можно отнести отсутствие механизма приведения режущего узла в транспортное положение и фиксации его в этом положении до и после перфорации.

Предлагаемая группа изобретений позволяет устранить недостатки прототипа и обеспечивает достижение следующего технического результата:

1. Повышение производительности режущего узла, увеличение скорости формирования перфорационных щелей.

2. Улучшение эксплуатационных характеристик перфоратора за счет достаточно компактного исполнения режущего узла при повышенной производительности.

3. Обеспечение равномерного качества формирования перфорационных щелей достаточной глубины.

4. Повышение надежности перфоратора, исключение заклиниваний режущих инструментов в колонне.

5. Увеличение срока использования режущих инструментов за счет уменьшения их износа.

Указанный технический результат достигается за счет изменения конструкции режущего узла в части расположения, количества и механизма выдвижения режущих инструментов.

Первый вариант, включенный в предлагаемую группу изобретений, представляет собой режущий узел щелевого перфоратора, выполненный в корпусе перфоратора, приводимый в действие толкателем, например поршнем или плунжером, включающий выдвижные режущие инструменты с механизмом их выдвижения в виде держателей, один из которых зафиксирован относительно толкателя, а другой - относительно корпуса перфоратора, при этом держатели выполнены с возможностью поворота с выдвижением режущих инструментов из корпуса перфоратора. Согласно изобретению механизм выдвижения режущих инструментов дополнительно включает коромысло, в плечах которого размещены режущие инструменты, смонтированное в корпусе между держателями с возможностью поворота при взаимодействии с ними, при этом геометрическая ось поворота коромысла выполнена с возможностью перемещения относительно продольной оси корпуса, например, по пазу в корпусе.

Режущий узел по первому варианту может быть дополнительно снабжен механизмом приведения выдвигающихся деталей в транспортное положение и фиксации их в этом положении, например, включающим направляющие пазы, выполненные в коромысле и в держателе, зафиксированном относительно корпуса, и тяги, прикрепленные соответственно к держателю, зафиксированному относительно толкателя, или к толкателю, и к коромыслу, выполненные с возможностью перемещения по соответствующим пазам и обеспечения тем самым возврата коромысла и держателя с пазом в транспортное положение при обратном движении толкателя, и включающим выемку, выполненную в держателе, зафиксированном относительно толкателя, в форме, близкой рельефу кромки корпуса, с возможностью фиксации этого держателя в корпусе при отсутствии усилия, подаваемого на толкатель, за счет сцепления кромки корпуса с выемкой держателя.

Второй вариант, включенный в предлагаемую группу изобретений, представляет собой режущий узел щелевого перфоратора, выполненный в корпусе перфоратора, приводимый в действие толкателем, например поршнем или плунжером, включающий выдвижные режущие инструменты с механизмом их выдвижения в виде держателей, один из которых зафиксирован относительно толкателя, а другой - относительно корпуса перфоратора, при этом держатели выполнены с возможностью поворота с выдвижением режущих инструментов из корпуса перфоратора. Согласно изобретению механизм выдвижения режущих инструментов дополнительно включает коромысла в количестве двух или более штук, в одном или в обоих плечах каждого из которых размещены режущие инструменты, при этом коромысла последовательно смонтированы в корпусе между держателями с возможностью взаимодействия с держателями и между собой и с возможностью поворота при последовательной передаче усилия толкателя через зафиксированный относительно него держатель и оппозитно направленного усилия сопротивления держателя, зафиксированного относительно корпуса, при этом геометрические оси поворота коромысел выполнены на одной прямой с возможностью перемещения относительно продольной оси корпуса, например, по пазу в корпусе.

Режущий узел по второму варианту, по аналогии с первым вариантом, может быть дополнительно снабжен механизмом приведения выдвигающихся деталей в транспортное положение и фиксации их в этом положении, например, включающим направляющие пазы, выполненные в коромыслах и в держателе, зафиксированном относительно корпуса, и тяги, последовательно прикрепленные соответственно к держателю, зафиксированному относительно толкателя, или к толкателю, и к коромыслам, выполненные с возможностью перемещения по соответствующим пазам и обеспечения тем самым возврата коромысел и держателя с пазом в транспортное положение при обратном движении толкателя, и включающим выемку, выполненную в держателе, зафиксированном относительно толкателя, в форме, близкой рельефу кромки корпуса, с возможностью фиксации этого держателя в корпусе при отсутствии усилия, подаваемого на толкатель, за счет сцепления кромки корпуса с выемкой держателя.

Предлагаемые варианты режущих узлов за счет выполнения механизмов выдвижения режущих инструментов в виде подвижной системы взаимодействующих деталей (держателей и коромысел) позволяют включить в конструкцию дополнительные режущие инструменты, увеличив производительность перфоратора в два и более раз. Помимо увеличения скорости вскрытия колонны, наличие двух и более режущих инструментов, работающих в одной проекции, повышает надежность перфоратора, помогая избежать заклиниваний прибора при попадании одного из режущих инструментов в участки колонны, ранее поврежденные кумулятивной перфорацией.

Режущие узлы по изобретению значительно компактнее многосекционных аналогов и формируют перфорационные щели более равномерно, поскольку режущие инструменты в рабочем положении располагаются достаточно близко друг к другу. Немаловажно, что при этом сохраняется размер режущих инструментов, близкий диаметру корпуса перфоратора, что обусловливает достаточную глубину прорезаемых перфорационных щелей.

Наличие в режущих узлах механизма приведения выдвигающихся деталей в транспортное положение и фиксации их в этом положении обеспечивает надежную фиксацию режущих инструментов в корпусе перфоратора в транспортном положении, что исключает их самопроизвольное выдвижение и повреждение, повышает безопасность перфоратора.

Режущие узлы по обоим вариантам, входящим в предлагаемую группу изобретений, могут иметь следующие особенности.

Держатели и коромысла, несущие режущие инструменты, могут иметь форму соответственно клин-серег и клин-коромысел, выполненных с возможностью поворота при взаимодействии их клиновых поверхностей. Такая форма позволяет однозначно задать направление для их движения при взаимодействии, что является необходимым в начале процесса их выдвижения из корпуса перфоратора.

Клиновые поверхности клин-серег и клин-коромысел могут иметь округлую форму. В результате проведения кинематического анализа определено, что данная форма позволяет сохранить практически неизменной величину усилия, направленного на выдвижение держателей и коромысел из корпуса перфоратора, на любой стадии процесса выдвижения. Кроме того, округлая форма клиновых поверхностей позволяет клин-серьгам и клин-коромыслам плавно возвратиться в первоначальное положение при снижении интенсивности их взаимодействия, при этом предотвращается их заклинивание в рабочем, выдвинутом положении.

В предлагаемых режущих узлах могут быть использованы различные варианты исполнения режущих инструментов. Режущие инструменты могут быть смонтированы на держателях и коромыслах в виде дисков (фрез), установленных на осях, либо в виде резцов, либо в виде ножей. Кроме того, режущие инструменты могут быть выполнены непосредственно на держателях и коромыслах, например, в виде их кромки, определенным образом обработанной для придания режущих свойств, например, заточенной или снабженной твердосплавными вставками.

Один из возможных вариантов исполнения изобретения представлен на чертеже.

Режущий узел щелевого перфоратора, выполненный в корпусе 1 перфоратора, приводимый в действие поршнем 2, включает выдвижные режущие инструменты 3 с механизмом их выдвижения в виде держателей 4, 5, один 4 из которых зафиксирован относительно поршня 2, а другой 5 - относительно корпуса 1 перфоратора. Держатели 4, 5 выполнены с возможностью поворота с выдвижением режущих инструментов 3 из корпуса 1 перфоратора. Механизм выдвижения режущих инструментов 3 дополнительно включает коромысло 6, в плечах 7 которого размещены режущие инструменты 3, смонтированное в корпусе 1 между держателями 4, 5 с возможностью поворота при взаимодействии с ними, при этом геометрическая ось 8 поворота коромысла 6 выполнена с возможностью перемещения относительно продольной оси корпуса 1 по пазу 9, выполненному в корпусе 1.

Режущий узел снабжен механизмом приведения выдвигающихся деталей в транспортное положение и фиксации их в этом положении, включающим направляющие пазы 10, выполненные в коромысле 6 и в держателе 5, зафиксированном относительно корпуса 1, и тяги 11, прикрепленные соответственно к поршню 2 и к коромыслу 6, выполненные с возможностью перемещения по соответствующим пазам 10 и обеспечения тем самым возврата коромысла 6 и держателя 5 с пазом 10 в транспортное положение при обратном движении поршня 2, и включающим выемку 12, выполненную в держателе 4, зафиксированном относительно поршня 2, в форме, близкой рельефу кромки 13 корпуса 1, с возможностью фиксации этого держателя 4 в корпусе 1 при отсутствии усилия, подаваемого на поршень 2, за счет сцепления кромки 13 корпуса 1 с выемкой 12 держателя 4.

В представленном на чертеже варианте исполнения изобретения держатели 4, 5 представляют собой клин-серьги, а коромысло 6 представляет собой клин-коромысло. Клин-серьги 4, 5 и клин-коромысло 6 выполнены с возможностью поворота при взаимодействии их клиновых поверхностей 14, которые имеют округлую форму. Режущие инструменты 3 смонтированы на держателях 4, 5 и коромысле 6 в виде дисков, установленных на осях.

Устройство работает следующим образом.

На поршень 2 подается усилие, под действием которого поршень 2 движется поступательно вдоль оси перфоратора, приводя в действие механизмы режущего узла. Держатель 4, зафиксированный относительно поршня 2, движется к коромыслу 6. Их клиновые поверхности 14 вступают во взаимодействие и перемещаются относительно друг друга. При этом осуществляется поворот держателя 4 и коромысла 6 и происходит выдвижение из корпуса перфоратора режущих инструментов 3, размещенных на держателе 4 и в плечах коромысла 6. Поворачиваясь, коромысло 6 движется вдоль оси корпуса 1 по пазу 9 к держателю 5, зафиксированному относительно корпуса 1. Клиновые поверхности 14 коромысла 6 и держателя 5 взаимодействуют, в результате чего держатель 5 также поворачивается, выдвигая из корпуса 1 режущий инструмент 3, размещенный на держателе 5. Таким образом, все режущие инструменты 3 выдвигаются в две противоположные стороны, по два инструмента в каждую сторону, и принимают рабочее положение. Осуществляется щелевая перфорация известным способом. По окончании процесса формирования перфорационных щелей, если это необходимо и предусмотрено конструкцией перфоратора, через перфоратор осуществляются другие скважинные операции (намыв каверн, гидродинамическое воздействие на пласт, кислотная обработка и т.п.). После этого усилие на поршень 2 снижается, он совершает обратное движение, приходя в первоначальное положение. Следуя движению поршня 2, прикрепленная к нему тяга 11 начинает обратное движение по пазу 10 коромысла 6, разворачивая коромысло 6 и приводя его вместе с размещенными в его плечах 7 режущими инструментами 3 в первоначальное положение. При развороте коромысла 6 прикрепленная к нему тяга 11 начинает обратное движение по пазу 10 держателя 5, зафиксированного относительно корпуса 1 перфоратора, и, в свою очередь, приводит держатель 5 вместе с его режущим инструментом 3 в первоначальное (транспортное) положение. Таким образом, коромысло 6 и держатель 5 с их режущими инструментами 3 приводятся тягами 11 в транспортное положение и удерживаются в этом положении. Одновременно с этим, следуя движению поршня 2, держатель 4, зафиксированный относительно него, также перемещается в первоначальное положение. Когда он достигает кромки 13 корпуса 1 перфоратора, выемка 12 держателя 4 совпадает с кромкой 13 корпуса 1 перфоратора и происходит их сцепление. Таким образом, держатель 4, приняв транспортное положение, фиксируется в корпусе.

Приведенный в транспортное положение перфоратор может быть извлечен из скважины либо перемещен на новый интервал перфорации для продолжения работы.

1. Режущий узел щелевого перфоратора, выполненный в корпусе перфоратора, приводимый в действие толкателем, например, поршнем или плунжером, включающий выдвижные режущие инструменты с механизмом их выдвижения в виде держателей, один из которых зафиксирован относительно толкателя, а другой - относительно корпуса перфоратора, при этом держатели выполнены с возможностью поворота с выдвижением режущих инструментов из корпуса перфоратора, отличающийся тем, что механизм выдвижения режущих инструментов дополнительно включает коромысло, в плечах которого размещены режущие инструменты, смонтированное в корпусе между держателями с возможностью поворота при взаимодействии с ними, при этом геометрическая ось поворота коромысла выполнена с возможностью перемещения относительно продольной оси корпуса, например, по пазу в корпусе.

2. Режущий узел по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен механизмом приведения выдвигающихся деталей в транспортное положение и фиксации их в этом положении, например, включающим направляющие пазы, выполненные в коромысле и в держателе, зафиксированном относительно корпуса, и тяги, прикрепленные соответственно к держателю, зафиксированному относительно толкателя, или к толкателю, и к коромыслу, выполненные с возможностью перемещения по соответствующим пазам и обеспечения тем самым возврата коромысла и держателя с пазом в транспортное положение при обратном движении толкателя, и включающим выемку, выполненную в держателе, зафиксированном относительно толкателя, в форме, близкой рельефу кромки корпуса, с возможностью фиксации этого держателя в корпусе при отсутствии усилия, подаваемого на толкатель, за счет сцепления кромки корпуса с выемкой держателя.

3. Режущий узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что держатели и коромысло представляют собой соответственно клин-серьги и клин-коромысло и выполнены с возможностью поворота при взаимодействии их клиновых поверхностей.

4. Режущий узел по п.3, отличающийся тем, что клиновые поверхности клин-серег и клин-коромысла имеют округлую форму.

5. Режущий узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что режущие инструменты смонтированы на держателях и коромысле в виде дисков (фрез), установленных на осях, в виде резцов или в виде ножей либо выполнены непосредственно на держателях и коромысле, например, в виде их кромки, определенным образом обработанной для придания режущих свойств, например, заточенной или снабженной твердосплавными вставками.

6. Режущий узел щелевого перфоратора, выполненный в корпусе перфоратора, приводимый в действие толкателем, например, поршнем или плунжером, включающий выдвижные режущие инструменты с механизмом их выдвижения в виде держателей, один из которых зафиксирован относительно толкателя, а другой - относительно корпуса перфоратора, при этом держатели выполнены с возможностью поворота с выдвижением режущих инструментов из корпуса перфоратора, отличающийся тем, что механизм выдвижения режущих инструментов дополнительно включает коромысла в количестве двух или более штук, в одном или в обоих плечах каждого из которых размещены режущие инструменты, при этом коромысла последовательно смонтированы в корпусе между держателями с возможностью взаимодействия с держателями и между собой и с возможностью поворота при последовательной передаче усилия толкателя через зафиксированный относительно него держатель и оппозитно направленного усилия сопротивления держателя, зафиксированного относительно корпуса, при этом геометрические оси поворота коромысел выполнены на одной прямой с возможностью перемещения относительно продольной оси корпуса, например, по пазу в корпусе.

7. Режущий узел щелевого перфоратора по п.6, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен механизмом приведения выдвигающихся деталей в транспортное положение и фиксации их в этом положении, например, включающим направляющие пазы, выполненные в коромыслах и в держателе, зафиксированном относительно корпуса, и тяги, последовательно прикрепленные соответственно к держателю, зафиксированному относительно толкателя, или к толкателю, и к коромыслам, выполненные с возможностью перемещения по соответствующим пазам и обеспечения тем самым возврата коромысел и держателя с пазом в транспортное положение при обратном движении толкателя, и включающим выемку, выполненную в держателе, зафиксированном относительно толкателя, в форме, близкой рельефу кромки корпуса, с возможностью фиксации этого держателя в корпусе при отсутствии усилия, подаваемого на толкатель, за счет сцепления кромки корпуса с выемкой держателя.

8. Режущий узел по п.6 или 7, отличающийся тем, что держатели и коромысла представляют собой соответственно клин-серьги и клин-коромысла и выполнены с возможностью поворота при взаимодействии их клиновых поверхностей.

9. Режущий узел по п.8, отличающийся тем, что клиновые поверхности клин-серег и клин-коромысел имеют округлую форму.

10. Режущий узел по п.6 или 7, отличающийся тем, что режущие инструменты смонтированы на держателях и коромыслах в виде дисков (фрез), установленных на осях, в виде резцов или в виде ножей либо выполнены непосредственно на держателях и коромыслах, например, в виде их кромки, определенным образом обработанной для придания режущих свойств, например, заточенной или снабженной твердосплавными вставками.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для перфорации обсадных колонн скважин с целью оптимизации и/или интенсификации притока и добычи флюида. .

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройству для вторичного вскрытия продуктивных пластов. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для вскрытия обсадной колонны скважины с низким пластовым давлением и/или в режиме депрессии.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности при вскрытии пластов в обсаженных скважинах. .

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к области бурения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин для создания перфорационных каналов в обсадной колонне в режиме депрессии.

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к устройству для создания продольных перфорационных щелей в обсадной (эксплуатационной) колонне, цементном камне и горной породе.

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к устройству для создания продольных перфорационных щелей в обсадной (эксплуатационной) колонне, цементном камне и горной породе.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для прокола отверстий в насосно-компрессорных и обсадных трубах. .

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, в частности к конструкции устройств для вскрытия продуктивных пластов путем гидромеханической щелевой перфорации

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. Перфоратор включает корпус, расположенные в нем поршень-толкатель и режущий узел, установленный с возможностью выдвигания из корпуса при перемещении поршня-толкателя, по меньшей мере, одну гидромониторную насадку и промывочный узел, включающий фильтр, соединенный с корпусом промывочного узла, имеющий рабочие каналы и осевой канал с посадочным гнездом для шара. Рабочие каналы сообщают полость между фильтром и корпусом промывочного узла с надпоршневой полостью корпуса перфоратора. Корпус промывочного узла выполнен с радиальными каналами, соединенными с осевым каналом и сообщенными с затрубным пространством посредством кольцевой проточки на внешней поверхности корпуса промывочного узла и сообщенными с ней радиальными каналами, выполненными в корпусе перфоратора, охватывающем корпус промывочного узла. Обеспечивает повышение качества промывания перфоратора, исключение возможности попадания механических примесей в промывочный канал, а следовательно и в конструкцию перфоратора. 2 ил.

Группа изобретений относится к области бурения и эксплуатации скважин, в частности к конструкции устройств для вскрытия продуктивных пластов путем прокалывающей перфорации. Обеспечивает возможность гидромониторной обработки призабойной зоны пласта сразу после вскрытия, увеличение пробойной силы перфоратора, повышение его надежности, снижение аварийности. Гидромеханический прокалывающий перфоратор содержит корпус, размещенные в корпусе, по меньшей мере, один рабочий гидроцилиндр, по меньшей мере, один клиновой толкатель, по меньшей мере, один рабочий инструмент, снабженный, по меньшей мере, одним сквозным гидроканалом и, по меньшей мере, одним гидромонитором, установленный с возможностью взаимодействия с клиновым толкателем и радиального перемещения. Согласно изобретению рабочий инструмент выполнен в виде пробойника, размещенного на поршне или плунжере, установленном в камере, а камера выполнена с возможностью гидравлического сообщения с рабочим гидроцилиндром. Способ работы перфоратора включает подачу в перфоратор рабочей жидкости по колонне насосно-компрессорных труб, создание рабочего давления для приведения в действие механизма выдвижения рабочего инструмента, выдвижение рабочего инструмента и осуществление перфорации, при этом выдвижение рабочего инструмента производят воздействием давления рабочей жидкости через систему поршень-шток на клиновой толкатель, а клиновым толкателем на инструментальный поршень или плунжер с пробойником, а также воздействием на инструментальный поршень/плунжер рабочей жидкости, подаваемой под давлением через гидроцилиндр перфоратора в рабочую камеру инструментального поршня/плунжера. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 14 ил.

Группа изобретений относится к области бурения и эксплуатации скважин, в частности к конструкции гидромеханических перфораторов для вскрытия продуктивных пластов. Обеспечивает повышение производительности и надежности перфоратора. Гидромеханический перфоратор содержит корпус, размещенный в корпусе рабочий гидроцилиндр, расположенный под рабочим гидроцилиндром рабочий узел с по меньшей мере одним рабочим инструментом, а также механизм передачи усилия от гидроцилиндра на рабочий узел. Согласно изобретению, перфоратор снабжен дополнительным гидроцилиндром и механизмом передачи усилия на рабочий узел, размещенными в корпусе ниже рабочего узла с возможностью создания этим нижним гидроцилиндром дополнительного усилия на рабочий узел, направленного вверх оппозитно усилию, создаваемому гидроцилиндром, расположенным выше рабочего узла, при этом усилие, создаваемое нижним гидроцилиндром, обеспечивается действием на него жидкости, поступающей к нему под давлением, например, через один или несколько гидроканалов, выполненных в корпусе перфоратора, или через гидросистему, выполненную в перфораторе иным образом. Предлагаются варианты изобретения, включающие дополнительные рабочие узлы, а также варианты, обеспечивающие подачу индивидуального усилия на каждый рабочий узел. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для перфорирования труб в нефтяных и газовых скважинах. Гидромеханический перфоратор для труб содержит корпус с силовым поршнем и пробойником, цилиндром с полым плунжером внутри, связанным со штоком, входящим в масляную камеру. Цилиндр снабжен ввертышем и переходником, связанными друг с другом тарированным срезным элементом. Переходник снабжен гильзой с внутренним кольцевым выступом. Полый плунжер снабжен удлинителем, установленным внутри гильзы с образованием телескопического соединения. Осевой канал переходника гидравлически связан отверстиями с осевым каналом цилиндра. Осевой канал полого плунжера связан циркуляционными отверстиями в его теле с перепускными отверстиями цилиндра. Осевой канал удлинителя связан радиальными отверстиями в его теле с кольцевой камерой между гильзой и удлинителем и снабжен седлом с шаровым клапаном, связанным с ним срезным элементом. Гильза снабжена гидравлическими каналами, выполненными с возможностью связи кольцевой камеры с осевым каналом цилиндра. Кольцевая камера под полым плунжером гидравлически связана каналами с затрубным пространством. Корпус снабжен стаканом с ограничительным выступом, а силовой поршень установлен внутри с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с ограничительным выступом в крайнем положении. Обеспечивается свободный спуск устройства в скважину с перетоком пластовой жидкости из затрубного пространства внутрь устройства и осевой канал гибкой колонны труб, возможность прекращения гидравлической связи осевого канала гибкой колонны труб с затрубным пространством при перфорации и возможность возврата силового поршня пробойников в транспортное положение. 3 ил.

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин и может быть использовано для формирования отверстий в эксплуатационных колоннах. Прокалывающий перфоратор содержит размещенные в корпусе с возможностью продольного перемещения поршень со штоком, уплотняющую втулку, возвратную пружину, которая размещена на штоке, пробойник, установленный в корпусе с возможностью перемещения в радиальном направлении. На штоке выполнен по крайней мере один продольный паз, длина которого больше рабочей толщины уплотняющей втулки, а пробойник установлен в уплотняющей манжете. Обеспечивается срабатывание перфоратора при заданной заранее величине давления рабочей жидкости, гарантированная пробивка отверстия в колонне труб без попадания рабочей жидкости в перфорируемую колонну и возврат пробойника в исходное положение. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для вторичного вскрытия пластов путем создания продольных щелей в обсадных (эксплуатационных) колоннах и формирования фильтрационных каналов в призабойной зоне пласта. Перфоратор двухдисковый гидромеханический щелевой содержит полый корпус с поршнем в верхней части корпуса, продольное окно в нижней части корпуса, коромысло с поперечной корпусу осью, размещенное в этом окне, два накатных диска, размещенных на разных концах коромысла, механизм перемещения коромысла с накатными дисками в рабочее положение, выполненный в виде клинового толкателя, две гидромониторные насадки, гидравлически сообщенные посредством каналов с надпоршневыми полостями корпуса, посадочное седло под шар в центральном канале штока, пружину, как часть механизма возвратного перемещения коромысла. Одна из насадок расположена непосредственно над нижним накатным диском и соединена с внутренней полостью штока закрытым каналом, выполненным в корпусе. Клиновой толкатель прикреплен к штоку через упор посредством скобы. Шар, расположенный внутри штока, зафиксирован от выпадения штифтом. На концах корпуса и гидроцилиндра по наружным диаметрам прибора смонтированы съемные вкладыши, обеспечивающие скольжение и центровку прибора в колонне. Обеспечивается повышение надежности и технологичности перфоратора, повышение эффективности и производительности процесса. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам для глубокой ориентированной перфорации. Установка включает устройство для ориентирования и устройство для перфорации. Устройство для ориентирования содержит последовательно смонтированные друг с другом ориентатор, устройство фиксации и отклонитель с переводником, причем ориентатор выполнен со смещенным центром тяжести для ориентирования отклонителя. Устройство для перфорации содержит последовательно соединенные стыковочный узел, прибор для контроля ориентации и сверлящий перфоратор с полым гибким валом и режущим инструментом. Стыковочный узел выполнен с возможностью соединения и взаимодействия с переводником отклонителя. Установка снабжена узлом для транспортировки, закрепленным на геофизическом кабеле с возможностью зацепления и расцепления с переводником отклонителя и перфоратором. Техническим результатом является реализация режима перфорации, обеспечивающего максимальную глубину создаваемого канала, отсутствие отрицательного воздействия на эксплуатационную колонну и цементный камень, необходимую ориентацию перфоратора по азимуту, возможность контроля установки перфоратора в необходимом направлении и упрощение монтажа установки. 3 ил.
Наверх