Глубинное устройство для вертикальных перемещений гидроперфоратора

 

1. ГЛУБИННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ГИДРОПЕРФОРАТОРА ) содержащее корпус, внутри которого установлен дифференциальный полый шток с.насадками и затвором , регулятор скорости движения штока, имеющий кольцевую камеру, образованную корпусом и штоком и заполненную вязкой жидкостью, В koтарой установлена разделительная втулка с обратным клапаном и капиллярным каналом, отличающееся Тем, .что, с целью повышения эффeктивнoctи его в работе путем создания прерывистой щели на большой мощности пласта , разделительная втулка установлена в камере неподвижно, а на наружной поверхности дифференциального полого штока меньшего диаметра выполнены кольцевые проточки, причем капиллярный канал образован разделительной втулкой и наружной поверхностью штока. 2. Устройство по П.1, о т л и ч а g ю щ е ее я тем, что, с целью предотвращения гидроудара при достижении гидроперфоратором нижнего полоЛения , оно снабжено связанным с нижней частью корпуса ограничительным стаканом с продольными сквозными пазами для размещения в них насадок и упором для взаимодействия с затвором. 00 со г

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) g )) Е 21 В 43/114

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3592201/22-03 (22) 10.05.83 (46) 07,08.84 Бюл. Ф 29 (72) И.П.Герцен и N.À.Îêñèìåö (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышлен ности (53) 622.245. 14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 672331, кл. Е 21 В 43/114, 1979. .2. Авторское свидетельство СССР

Ф 737619, кл. E 21 В 43/114, 1980 (прототип). (54)(57) 1. ГЛУБИННОЕ УСТРОЙСТВО .ДЛЯ .ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ГИДРОПЕР.

ФОРАТОРА, содержащее корпус, внутри . которого установлен дифференциальный полый шток с.насадками и затвором, регулятор скорости движения

- .штока, имеющий кольцевую камеру, образованную корпусом и штоком и за полненную вязкой жидкостью, в Которой установлена разделительная втулка с обратным клапаном и капиллярным каналом, о т л и ч а ю щ е е с ÿ ãåì,,что, с целью повышения эффективности его в работе путем создания прерывистой щели на большой мощности пласта, разделительная втулка установлена в камере неподвижно, а на наружной поверхности дифференциального полого штока меньшего диаметра выполнены кольцевые проточки, причем капиллярный канал образован разделительной втулкой и наружной поверхностью штока.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью пре- Я дотвращения гидроудара при достижении гидроперфоратором нижнего полойе" ния, оно снабжено связанным с нижней частью корпуса ограничительным стаканом с продольными сквозными пазами для размещения в них насадок и упором для взаимодействия с затвором.

1106897

Целью изобретения является повышение эффективности устройства в работе путем создания прерывистой щели на большой мощности пласта и пре- 55 дотвращение гидроудара при достижении гидроперфоратором нижнего положения.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к оборудованию для вскрытия продуктивных пластов.

Известно устройство для перемещения гидроперфоратора, содержащее цилиндр, поршень, переводник, золотник, выполненный в виде втулки, установленной в нижней части цилиндра (1) .

Однако контроль за работой уст- !О ройства, а следовательно и за перемещением гидроперфоратора отсутствует, В качестве рабочей жидкости используется жидкость для rwponepфорации, что снижает надежность и 15

I долговечность, особенно в агрессивных средах. Кроме того, при одной установке оборудования получают только одну, щель на насадку.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является глубинное устройство для вертикальных перемещений перфоратора, содержащее корпус, внутри которого установлен 25 дифференциальный полый шток с насадками и затвором, регулятор скорости движения штока, имеющий кольцевую камеру, образованную корпусом и штоком, и заполненную вязкой жид- 50 костью, в которой установлена разделительная втулка с обратным клапаном и капиллярным каналом(2) .

Недостатком известного устройства является низкая эффективность его в работе, так как получение одной щели при одной установке устройства является причиной большого объема спуско-подъемных операций. Выполнение щели большой длины невозможно по причине ослабления прочности колонны.

При приходе перфоратора в нижнее положение, когда перекрываются отверстия клапана-заглушки, происходит гидроудар с резким повышением давления в НКТ, при этом может произойти проворот и смещение насадок, клапан-заглушка и седло под клапанзаглушку сильно разматываются в про50 цессе гидроперфорации.

Поставленная цель достигается тем, что в глубинном устройстве для вертикальных перемещений гидроперфоратора, содержащем корпус, внутри которого установлен дифференциальный полый шток с насадками и затвором, регулятор скорости движения штока, имеющий кольцевую камеру, образованную корпусом и штоком и заполненную вязкой жидкостью; в которой установлена разделительная втулка с обратным клапаном и капиллярным каналом, разделительная втулка установлена в камере неподвижно, а на наружной поверх" ности дифференциального полого штока меньшего диаметра выполнены кольцевые проточки, причем капиллярный канал образован разделительной втулкой, и наружной поверхностью штока.

Кроме того, оно снабжено связанным с нижней частью корпуса ограничительным стаканом с продольными сквозными пазами для размещения в них насадок и упором для взаимодействия с затвором.

Взаимодействие кольцевых проточек с разделительной втулкой обеспечивает перемещение гидроперфоратора с двумя скоростями за счет разности скорости перетока жидкости через чередующиеся капиллярные и макрозазоры,т.е. происходит дискретное торможение, а за счет разного времени контакта струи и преградой образуется прерывистая щель.

При опускании гид1 оперфоратора насадки движутся в вертикальных па" зах стакана, что обеспечивает верти" кальность щелей и ликвидирует разброс струи в радиальном направлении. По достижении гидроперфоратором нижнего положения скорость его перемещения гасится перетоком жидкости по капиллярному зазору и происходит взаимодействие упора ограничительного стакана с затвором гидроперфоратора, что сигнализирует о приходе гидроперфоратора в нижнее положение, т.е. об окончании цикла гидроперфорации. В результате применения устройства получается прерывистая щель, вскрывающая значительно большую мощность пласта при одной установке оборудования.

На чертеже показано устройство, продольный разрез.

Устройство содержит корпус 1, в котором расположен дифференциаль1106897 ный полый шток 2 с кольцевыми проточками 3, соединенный с поршнем 4.

В нижней части 5 штока установлены затвор 6 и насадки 7, закрепленные гайками 8. Нижняя часть корпуса соединена с ограничительным стаканом 9, выполненным со сквозными продольными пазами 10 под насадки 7.

В кольцевом пространстве между корпусом 1 и штоком 2 находится разделительная втулка 11, соединенная с корпусом, с установленными в ней обратным клапаном, выполненным в виде тарелки 12, пружиной 13, упором 14.Тарелка 12 и верхняя часть штока 2 образуют кольцевой зазор 15, меняющийся дискретно при перемещении штока 2. Корпус 1, верхняя часть штока 2, поршень 3 образуют гголость 16, расположенную над разделительной втулкой 11 и заполненную вяз кой жидкостью, которая перетекает при работе s полость 17, образованную корпусом 1, нижней частью штока 2, расположенную ниже резделительной втулки 11. Поршень 4 и дифференциальный шток 2 составляют гидравлически неуравновешенную систему, подвижную относительно корпуса 1 (большой диаметр штока 2 больше диаметра поршня 4). Ограничительный стакан 9 имеет упор 18 для взаимодействия с затвором 6.

Устройство работает следующим образом.

Нагнетаемая в колонну насоснокомпрессорных труб (НКТ) жидкость за счет перепада давления в насадках при истечении создает направленное вниз усилие на подвижную систему. Под действием усилия вязкая жидкость из полости 16 по зазору l5 перетекает в полость 17. При прохождении через тарелку 12 верхней части штока 2 без проточки образуется капиллярный зазор и происходит медленное опускание подвижной системы за счет перетока вязкой жидкости по капиллярному зазору. Малая скорость перемещения насадки обуславливает время контакта струи с преградой, необходимое для перфорации ее (общее время эа несколько циклов). При прохождении через тарелку 12 верхней части штока 2 с кольцевой проточкой образуется макрозазор, и происходит быстрое опус5 канне подвижной системы за счет перетока вязкой жидкости по макрозазору беэ сопротивления. Большая скорость перемещения насадки вдоль преграды обуславливает время контакта струи с преградой,щцостаточное для ее пер» форации (суммарное время за несколько циклов). При работе устройства в колонне создается столько щелей, сколько участков на штоке 2, выпол15 неных без проточки, причем длина щели соответствует длине участка, а расстояние между щелями соответствует ширине кольцевых проточек.

В нижнем положении, когда подвижная

20 система тормозится, упор 18 ограничительного стакана 9 приподнимает затвор 6, при этом происходит падение давления в НКТ, что служит сигналом об окончании цикла гидроперфорации. Нагнетание жидкости в НКТ прекращают, и под действием давления гидростатического столба жидкости в подвижной гидравлически неуравновешенной системе возникает усилие, 30 направленное вверх. Поток вязкой жидкости из полости 17 приподнимает тарелку 12 над разделительной втулкой 11, сжав пружину 13, и жидкость перетекает в полость 16 по кольцевому макрозазору между втулкой 11 и тарелкой 12. При этом осуществляется обратный ход с большой скоростью, и подвижная часть устройства возвращается в первоначальное положение, после

4р чего начинают нагнетать жидкость в

НКТ, и следует следующий цикл гидроперфорации.

Устройство позволяет получить прерывистую щель на большой мощности пласта без перестановки оборудования, что значительно сокращает время и трудоемкость процесса. Работа устройства без гидроударов, без резкого

gp повышения давления в полости НКТ позволит более широко проводить процесс гидроперфорации.

1106897

Составитель В.Борискина

Техред М.Гергель Корректор Г.Огар

Редактор Н.Лазаренко

Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5736/23

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