Многофункциональный гидромеханический перфоратор



Многофункциональный гидромеханический перфоратор
Многофункциональный гидромеханический перфоратор
Многофункциональный гидромеханический перфоратор

 


Владельцы патента RU 2634766:

Общество с ограниченной ответственностью "НЕККО" (RU)

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин и может быть использовано при строительстве и ремонте скважин различного назначения, в том числе скважин, предназначенных для добычи нефти и газа. Обеспечивает проведение в скважине за одну спуско-подъемную операцию совместно с перфорацией иных технологических работ, в том числе работ, осуществление которых совместно с перфорацией требует подачи рабочей жидкости под перфоратор на оборудование, расположенное в компоновке ниже перфоратора, или в затрубное пространство. Гидромеханический перфоратор для вскрытия эксплуатационной колонны содержит корпус и размещенный в нем рабочий узел с механизмом его инициации, при этом он дополнительно содержит распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, обеспечивающий возможность регулируемой подачи жидкости на рабочий узел перфоратора либо в нижнюю часть перфоратора, минуя рабочий узел. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин и может быть использовано при строительстве и ремонте скважин различного назначения, в частности скважин, предназначенных для добычи нефти и газа.

Известны устройства для проведения вторичного вскрытия продуктивных пластов гидромеханической перфорацией (RU 2249678 С2, МПК 7 Е21В 43/112, 10.04.2005, RU 2371569 С1, МПК Е21В 43/112, 27.10.2009, RU 2365743 С1, МПК Е21В 43/112, 27.08.2009, RU 2490434 С2, МПК Е21В 43/112, 20.08.2013, RU 60132 U1, МПК Е21В 43/114, 10.01.2007, RU 2043486 С1, МПК Е21В 43/114, 10.09.1995, RU 2070959 С1, МПК Е21В 43/11, 27.12.1996).

Известны также скважинные компоновки, позволяющие одновременно с перфорацией осуществлять некоторые дополнительные технологические операции, например воздействие струйным насосом (RU 92466 U1, МПК Е21В 43/25, 20.03.2010, RU 102676 U1, МПК Е21В 43/25, 10.03.2011).

Применение скважинных компоновок позволяет добиться значительной экономии времени за счет сокращения количества спуско-подъемных операций, необходимых для проведения скважинных работ. Благодаря скважинным компоновкам сразу несколько видов технологических операций в скважине могут быть осуществлены за один спуско-подъем колонны насосно-компрессорных труб (НКТ).

Однако в известных компоновках, включающих перфоратор, дополнительные технологические операции производятся над перфоратором, а оборудование для их осуществления размещается на колонне НКТ выше перфоратора.

Вместе с тем существует ряд технологических скважинных операций, осуществление которых совместно с перфорацией требует подачи рабочей жидкости под перфоратор (ниже перфоратора), например: подготовка скважины для проведения перфорации (очистка и нормализация забоя, проработка интервала перфорации райбером или иным фрезерующим инструментом, шаблонирование скважины), подготовка скважины для проведения гидроразрыва пласта (ГРП), подготовка интервала к посадке пакера, посадка пакера-ретейнера гидравлического действия, в частности, при проведении ремонтно-изоляционных работ (РИР), проведение вибро-импульсной обработки призабойной зоны пласта (ПЗП) созданием расхода и давления рабочей жидкости с помощью вибро-импульсного устройства, а также проведение вибро-импульсной обработки совместно с кислотной обработкой и др.

Существующие конструкции гидромеханических перфораторов не позволяют совместить перфорацию с указанными видами технологических операций, что негативно отражается на скорости проведения работ в скважинах. Так, каждая дополнительная спуско-подъемная операция, необходимая для проведения определенного отдельного вида технологических работ занимает по времени около суток. Поэтому на сегодняшний день является актуальной разработка многофункциональных устройств и компоновок, позволяющих за одну спуско-подъемную операцию производить максимум возможных технологических работ.

Задачей изобретения является создание многофункционального устройства - гидромеханического перфоратора, позволяющего совместно с перфорацией производить одну или несколько дополнительных технологических скважинных операций, требующих подачи рабочей жидкости к технологическому оборудованию, смонтированному ниже перфоратора на колонне НКТ, либо подачи рабочей жидкости через низ НКТ в затрубное пространство (прямая промывка скважины).

Из уровня техники неизвестны гидромеханические перфораторы, позволяющие решить эту техническую задачу, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

В качестве прототипа изобретения могут быть взяты многие из известных гидромеханических перфораторов, например перфоратор по патенту на изобретение RU 2490434 С2, МПК Е21В 43/112, 20.08.2013. Это гидромеханический щелевой перфоратор, содержащий корпус, размещенный в нем поршень-толкатель и расположенный ниже поршня режущий узел, включающий выдвижные режущие инструменты с механизмом их выдвижения в виде двуплечего рычага (коромысла), в плечах которого размещены режущие инструменты, а также отклоняющего клина, установленного под коромыслом, при том, что коромысло смонтировано на подвижной оси с возможностью поворота при взаимодействии его нижнего плеча с отклоняющим клином при перемещении вниз поршня-толкателя, при этом поршень-толкатель выполнен в виде клин-поршня с возможностью его воздействия на верхнее плечо двуплечего рычага, выдвигающее верхний режущий инструмент, и тем самым создания клин-поршнем и отклоняющим клином оппозитно направленных усилий, действующих одновременно на верхнее и на нижнее плечо коромысла.

Устройство по прототипу эффективно вскрывает эксплуатационную колонну, однако его конструкция не позволяет использовать его в компоновке со скважинным оборудованием, смонтированным ниже на колонне НКТ и требующим для работы подачи рабочей жидкости под перфоратор.

Достигаемый изобретением технический результат заключается в значительном сокращении времени на проведение технологических работ в скважине, а именно проведение в скважине за одну спуско-подъемную операцию совместно с перфорацией иных технологических работ, в том числе работ, осуществление которых совместно с перфорацией требует подачи рабочей жидкости под перфоратор (в частности, на оборудование, расположенное в компоновке ниже перфоратора).

Указанный технический результат достигается за счет снабжения гидромеханического перфоратора распределительным узлом для управления потоком рабочей жидкости, обеспечивающим возможность регулируемой попеременной подачи жидкости на рабочий узел перфоратора либо в нижнюю часть перфоратора, минуя рабочий узел. При прохождении жидкости в нижнюю часть перфоратора, она может в дальнейшем поступать сквозь перфоратор на иное технологическое оборудование, установленное ниже перфоратора, либо через низ НКТ в затрубное пространство (прямая промывка скважины).

Согласно предпочтительному варианту исполнения изобретения распределительный узел включает гидроканалы, выполненные в корпусе перфоратора, и втулки с седлами под шар, установленные последовательно в верхней части корпуса перфоратора вдоль его оси с возможностью перемещения и открытия и/или перекрытия указанных гидроканалов.

На фиг. 1-4 представлено предлагаемое устройство в одном из возможных вариантов его исполнения (гидромеханический щелевой перфоратор):

фиг. 1 - общий вид перфоратора в компоновке с расположенным ниже перфоратора на колонне НКТ технологическим оборудованием (райбером);

фиг. 2 - вид распределительного узла в разрезе, поток рабочей жидкости направлен, минуя рабочий узел перфоратора, на расположенное ниже перфоратора технологическое оборудование или в затруб;

фиг. 3 - вид распределительного узла в разрезе во время перфорации, поток рабочей жидкости направлен на рабочий узел перфоратора;

фиг. 4 - вид распределительного узла в разрезе после перфорации, поток рабочей жидкости вновь направлен, минуя рабочий узел перфоратора, на расположенное ниже перфоратора технологическое оборудование или в затруб;

Гидромеханический перфоратор содержит корпус 1 и размещенный в нем рабочий узел 2 с механизмом его инициации. Перфоратор дополнительно содержит распределительный узел 3 для управления потоком рабочей жидкости, обеспечивающий возможность регулируемой подачи жидкости на рабочий узел 2 перфоратора, либо ниже перфоратора, например, на иное технологическое оборудование, установленное на колонне НКТ ниже перфоратора. Распределительный узел 3 включает гидроканалы 4, выполненные в корпусе 1 перфоратора и втулки 5 с седлами 6 под шар, установленные последовательно в верхней части корпуса 1 перфоратора вдоль его оси, с возможностью перемещения и открытия и/или перекрытия указанных гидроканалов 4.

Устройство работает следующим образом (пример реализации).

В скважину на колонне НКТ в составе компоновки спускают гидромеханический перфоратор. Осуществляют подачу рабочей жидкости через распределительный узел 3 перфоратора на технологическое оборудование (фиг. 2), производят необходимые технологические работы в скважине, далее путем сбрасывания шара перемещают вниз втулку 5 распределительного узла 3, открывая канал 4 подвода рабочей жидкости на рабочий узел 2 перфоратора (фиг. 3), подают рабочую жидкость через распределительный узел 3 на рабочий узел 2 перфоратора, проводят перфорацию согласно применяемой технологии, далее путем сбрасывания второго шара перемещают вниз вторую втулку 5 распределительного узла 3, вновь открывая канал 4 подвода рабочей жидкости на технологическое оборудование ниже перфоратора (фиг. 4), подают рабочую жидкость через распределительный узел перфоратора повторно на технологическое оборудование. По завершении всех запланированных технологических работ всю компоновку поднимают на поверхность.

1. Гидромеханический перфоратор для вскрытия эксплуатационной колонны, содержащий корпус и размещенный в нем рабочий узел с механизмом его инициации, отличающийся тем, что он дополнительно содержит распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, обеспечивающий возможность регулируемой подачи жидкости на рабочий узел перфоратора либо в нижнюю часть перфоратора, минуя рабочий узел.

2. Перфоратор по п. 1, отличающийся тем, что распределительный узел включает гидроканалы, выполненные в корпусе перфоратора, и втулки с седлами под шар, установленные последовательно в верхней части корпуса перфоратора вдоль его оси с возможностью перемещения и открытия и/или перекрытия указанных гидроканалов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для направленного вскрытия продуктивного пласта в горизонтальной скважине с обсадной колонной и проведения гидравлического разрыва пласта.

Группа изобретений относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к прокалывающим гидроклиновым перфораторам. Перфоратор состоит из корпуса (К) 1 и установленных в первом и втором вариантах последовательно внутри него в верхней части механизма прокалывания и ниже него одного или более плунжеров 2.

Изобретение относится к устройствам для создания щелевых отверстий в обсадных колоннах, цементном камне и горной породе. Гидропескоструйный перфоратор содержит корпус с отверстиями, в которых установлены струйные насадки, размещенную в корпусе подвижную втулку, связанную с запорным элементом, соединенным с подвижным стержнем, седло запорного элемента, установленное в патрубке, соединенном с корпусом.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к способам для вторичного вскрытия и обработки продуктивных пластов.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для улучшения гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом. Способ включает проведение гидравлического разрыва пласта (ГРП) путем спуска в скважину колонны труб, установку центральной задвижки на верхнем конце колонны труб, закачку по колонне труб жидкости разрыва при открытой центральной задвижке, создание давления разрыва пласта с образованием трещины и крепление трещины проппантом.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Устройство содержит корпус, соединительную муфту, посредством которой устройство соединено с насосно-компрессорной трубой, клин с по меньшей мере одним пазом, гидроцилиндры, по меньшей мере один рабочий орган с гидромониторным каналом, размещенным в пазу опоры и клина с возможностью перемещения в пазу клина вдоль него, второй гидроцилиндр, расположенный над первым гидроцилиндром, клин установлен над поршнем второго гидроцилиндра, на котором закреплена опора рабочего органа, подпоршневые полости обоих гидроцилиндров сообщены посредством трубок с гидромониторным каналом рабочего органа и надклиновой полостью подачи рабочей жидкости, фильтр, установленный во внутренней полости соединительной муфты и отделяющий внутреннее трубное пространство от надклиновой полости.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Способ вторичного вскрытия продуктивных пластов, включающий спуск гидравлического перфоратора в скважину на насосно-компрессорной трубе, перфорацию эксплуатационной колонны, перфорацию выполняют перемещая гидравлический перфоратор вверх вдоль оси скважины и одновременно вращая его вокруг собственной оси с нарезанием винтовых щелей.

Изобретение относится к высокоэффективной головке для нагнетания в грунт жидких смесей под давлением, для формирования консолидированных участков грунта. Технический результат - увеличение скорости потока струи и уменьшение турбулентности, без увеличения потребляемой мощности.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для получения глубоких перфорационных каналов в продуктивном пласте. Гидравлический зондовый перфоратор содержит разъемный корпус с поворотно-направляющим каналом, связанный с гидроцилиндром, снабженным тормозным поршнем, зонд с насадкой и регулятором его движения, выполненным в виде корпуса со ступенчатой расточкой, в которой расположен подпружиненный ступенчатый золотник с кольцевым поршнем на наружной поверхности и торцовым клапаном на нижнем конце, образующий с корпусом кольцевую камеру, гидравлически связанную дренажным каналом с полостью гидроцилиндра над тормозным поршнем, связанной обводным каналом с дросселем с полостью над кольцевым поршнем ступенчатого золотника.

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 колонне, цементном камне и горной породе.

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к устройству для создания перфорационных отверстий. Устройство для прокалывания обсадной трубы в скважине включает корпус (1), установленные последовательно внутри него по меньшей мере два шток-поршня (2) со сквозным гидравлическим каналом, механизм прокалывания, включающий по меньшей мере два прокалывающих инструмента и клин-поршень (5) клинообразной формы, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения под воздействием шток-поршня и воздействия на прокалывающий инструмент (10), и возвратный узел (13), выполненный в виде пружины.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для гидравлического разрыва пласта (ГРП) в добывающей скважине при наличии попутной и/или подошвенной воды.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Устройство содержит корпус, соединительную муфту, посредством которой устройство соединено с насосно-компрессорной трубой, клин с по меньшей мере одним пазом, гидроцилиндры, по меньшей мере один рабочий орган с гидромониторным каналом, размещенным в пазу опоры и клина с возможностью перемещения в пазу клина вдоль него, второй гидроцилиндр, расположенный над первым гидроцилиндром, клин установлен над поршнем второго гидроцилиндра, на котором закреплена опора рабочего органа, подпоршневые полости обоих гидроцилиндров сообщены посредством трубок с гидромониторным каналом рабочего органа и надклиновой полостью подачи рабочей жидкости, фильтр, установленный во внутренней полости соединительной муфты и отделяющий внутреннее трубное пространство от надклиновой полости.

Группа изобретений относится к области бурения и эксплуатации скважин. Перфоратор содержит корпус, плунжер, поршень, выполненный с возможностью радиального перемещения в поршневой камере, пробойник, снабженный центральным каналом, на выходе которого закреплена, по меньшей мере, одна профилированная гидромониторная насадка - сопло.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для щелевой перфорации обсадной колонны, цементного камня и горной породы. Перфоратор щелевой для обсаженных скважин состоит из корпуса, подпружиненного полым штоком с поршнем, опорных роликов, гидромониторной насадки, клина в виде вилкообразного ползуна, опорных и боковых пластин, рычага, шарнирно установленного в корпусе и взаимодействующего посредством оси на свободном его конце с клином.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам для глубокой ориентированной перфорации. Установка включает устройство для ориентирования и устройство для перфорации.

Изобретение относится к устройствам для вторичного вскрытия пластов путем создания продольных щелей в обсадных (эксплуатационных) колоннах и формирования фильтрационных каналов в призабойной зоне пласта.

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.

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.

Группа изобретений относится к области бурения и эксплуатации скважин, в частности к конструкции гидромеханических перфораторов для вскрытия продуктивных пластов.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей области, в частности к ингибированию коррозии и образования отложений на скважинном оборудовании при добыче углеводородного сырья.
Наверх