Перфоратор двухдисковый гидромеханический щелевой

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

Из уровня техники известен перфоратор двухсторонний гидромеханический щелевой (пат. РФ №2327859, E21B 43/112, опуб. 2008 г. ), содержащий корпус, размещенный в нем поршень-толкатель и выдвижной режущий инструмент в виде верхнего и нижнего режущих дисков, каждый из которых установлен на своей оси, механизм их выдвижения в виде смонтированного на центральной оси коромысла, в плечах которого установлены оси режущих дисков, и выполненного с возможностью поворота при перемещении поршня-толкателя.

Недостатком перфоратора является быстрый износ рабочих деталей, а также недостаточная эффективность работы гидромониторных насадок и соответственно плохая очистка накатных дисков перфоратора от продуктов гидромониторного разрушения.

Наиболее близким из аналогов - прототипом является перфоратор гидромеханический щелевой (пат. РФ №2422625, E21B 43/112, опуб. 2010 г. ), содержащий полый корпус с двумя поршнями в верхней части корпуса, с центральным каналом, выполненным в теле каждого, продольное окно в нижней части корпуса, коромысло с поперечной корпусу осью, размещенное в этом окне, два накатных диска, по одному в каждом из концов коромысла, механизм перемещения коромысла с накатными дисками в рабочее положение, клиновой вилкообразный толкатель коромысла, две гидромониторные насадки в теле нижнего поршня, гидравлически сообщенные посредством каналов с надпоршневыми полостями корпуса, посадочные седла, пружины цилиндрической навивки.

Недостатками прототипа являются невозможность одинаково эффективной одновременной работы гидромониторных насадок как конструктивных, так и технологических, что ведет к неэффективному удалению продуктов гидромониторного разрушения из-под накатных дисков.

Задачей изобретения является повышение надежности и технологичности перфоратора, обеспечение повышения эффективности и производительности процесса.

Технический результат, который обеспечивает решение указанной задачи, заключается в возможности гарантированного вскрытия эксплуатационной колонны одновременно двумя дисками.

Данный технический результат достигается за счет того, что в известном перфораторе двухдисковом гидромеханическом щелевом, содержащем 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, пружина, как часть механизма возвратного перемещения коромысла, согласно предлагаемому изобретению 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 расположен внутри штока и зафиксирован от выпадения штифтом, на концах корпуса и гидроцилиндра по наружным диаметрам прибора смонтированы съемные вкладыши, обеспечивающие скольжение и центровку прибора в колонне.

На фигуре представлено устройство в сборе в исходном положении и пунктиром диски в рабочем положении.

Перфоратор содержит корпус 1 с гидроцилиндром 2, внутри которых размещены подпружиненный поршень 3 с полым штоком 4. К нижнему концу полого штока 4 присоединены упор 5 с гидромониторной насадкой 6 и скоба 7, удерживающая клиновой толкатель 8, состоящий из двух косынок, которые имеют свободу перемещения по открытому пазу, отфрезерованному в корпусе 1.

В корпусе 1 выполнен закрытый канал 9, соединяющий гидромониторную насадку 10 с внутренней полостью штока 4.

В нижней части корпуса 1 на оси 11 закреплен рычаг 12 в виде коромысла, на свободных концах которого на осях 13 и 14 установлены два накатных диска - верхний 15 и нижний 16.

В скобе 7 выполнено отверстие, связывающее внутреннюю полость полого штока 4 через седло 17 с затрубным пространством скважины, перекрываемое шаром 18.

Клиновой толкатель 8, состоящий из двух косынок, образует механизм радиального выдвижения режущего узла.

Гидроцилиндр 2, поршень 3, шток 4 и возвратная пружина 19 образуют привод механизма радиального выдвижения режущего узла. Шар 18 расположен внутри штока 4 и зафиксирован от выпадения штифтом 20.

На концах корпуса 1 и гидроцилиндра 2 по наружным диаметрам прибора смонтированы съемные вкладыши 21, обеспечивающие скольжение и центровку прибора в колонне, а также исключающие соприкосновения корпуса перфоратора с колонной (толщина вкладышей 21 подбирается в зависимости от толщины стенки перфорируемой колонны).

Перфоратор состоит из следующих основных частей:

- корпуса 1;

- режущего узла, состоящего из рычага 12 и двух накатных дисков 15 и 16;

- клинового толкателя 8 для радиального выдвижения накатных дисков;

- механизма привода выдвижения режущего узла, состоящего из гидроцилиндра 2, поршня 3 и возвратной пружины 19;

- двух гидромониторных насадок 6 и 10.

Перфоратор работает следующим образом.

Установив перфоратор против интервала перфорации, создают внутри компоновки рабочее давление; одновременно расхаживают компоновку. При этом поршень 3 с полым штоком 4 выдвигает клиновой толкатель 8, по рабочей поверхности которого перекатывается ось 13 вместе с верхним накатным диском 15.

Рычаг 12 и накатные диски 15 и 16 поворачиваются относительно оси 11 до соприкосновения накатных дисков со стенками обсадной трубы.

При последующем повышении давления и расхаживании компоновки в пределах заданного интервала перфорации накатные диски 15 и 16 вдавливаются в стенки обсадной колонны.

Когда накатные диски 15 и 16 выйдут за пределы обсадной колонны, внутри компоновки создают повышенное давление и реализуется гидромониторный эффект струи рабочей жидкости, вытекающей из насадок 6 и 10 с большой скоростью, которая, размывая цементный камень и горную породу, формирует перфорационные каналы.

Для прекращения операции останавливают прокачку рабочей жидкости.

При этом давление в системе падает, и усилием возвратной пружины 19 поршень 3 с полым штоком 4 и клиновой толкатель 8 возвращаются в исходное положение, выводя из щели накатные диски 15 и 16. Перфоратор полностью переходит в исходное положение. После этого перфоратор поднимают на поверхность, при необходимости приподняв компоновку на следующий интервал, процесс перфорации повторяют.

Перфоратор двухдисковый гидромеханический щелевой, содержащий 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, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

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 области бурения и эксплуатации скважин, в частности к конструкции устройств для вскрытия продуктивных пластов путем прокалывающей 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.

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

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.

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. На оси рычага, взаимодействующей с клином, установлена шарнирно дисковая фреза с режущими двусторонними кромками на обеих сторонах, выполненными по многоярусной схеме с расчетной глубиной резания каждого яруса, а периферийная поверхность выполнена многопрофильной с углами профилей большими углов трения. Обеспечивается повышение эффективности, надежности и долговечности перфоратора. 2 ил.

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. Поршневая камера выполнена с возможностью замкнутого гидравлического сообщения с подплунжерной полостью, а надплунжерная полость сообщается с гидромониторной насадкой - соплом после механического вскрытия стенки обсадной колонны. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

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. Корпус фильтра выполнен Н-образным. Средняя часть корпуса фильтра ориентирована вертикально, а наружный диаметр горизонтальных участков корпуса соответствует диаметру внутренней полости соединительной муфты. Внутренняя полость корпуса фильтра выполнена сужающейся книзу и сообщена в нижней части с переточным каналом, обеспечивающим сообщение внутреннего трубного пространства насосно-компрессорной трубы с затрубным пространством. Ниже фильтра в корпусе фильтра выполнен канал, проходящий через боковую поверхность соединительной муфты и соединяющий внутреннюю полость корпуса фильтра с затрубным пространством. Над фильтром во внутренней полости соединительной муфты плотно размещен поршень-нож, опирающийся на глухой конец как минимум одной П-образной втулки, установленной горизонтально в сквозном отверстии в боковой поверхности соединительной муфты. Глухой конец П-образной втулки обращен к продольной оси устройства и представляет собой участок внутренней стенки соединительной муфты, выступающий к оси устройства с образованием выступа ступени, на которую опирается поршень-нож. Поршень-нож выполнен полым, а его внутренняя поверхность - конусообразной, сужающейся книзу по направлению к фильтру. Обеспечивается повышение скорости опускания устройства в скважину и подъема устройства из скважины, предотвращение загрязнения окружающей среды при работе устройства. 3 ил.

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. Способ включает выполнение перфорации в интервале пласта скважины, ориентированной в направлении главного максимального напряжения, спуск колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) с пакером в скважину, посадку пакера, проведение ГРП закачиванием гидроразрывной жидкости по колонне НКТ с пакером через интервал перфорации в продуктивный пласт с образованием и последующим креплением трещины в пласте циклической чередующейся закачкой по колонне НКТ жидкости-носителя с проппантом, стравливание давления из скважины, разгерметизацию пакера и извлечение колонны НКТ с пакером из скважины. Для выполнения перфорации в скважину до интервала подошвы пласта спускают гидромеханический перфоратор на колонне НКТ, выполняют пары перфорационных отверстий по периметру скважины от подошвы к кровле пласта со смещением на угол 30° при выполнении каждой пары перфорационных отверстий. После выполнения перфорации колонну НКТ с перфоратором извлекают из скважины, в качестве гидроразрывной жидкости применяют гелированную нефть, определяют общий объем гелированной нефти, производят закачку гелированной нефти по колонне НКТ в интервал пласта с образованием трещины разрыва. Объем гелированной нефти после образования трещины используют в качестве жидкости-носителя в процессе крепления трещины. При этом перед креплением трещины объем оставшейся гелированной нефти делят на две равные части и обе равные части гелированной нефти закачивают в пять циклов чередующимися равными порциями сверхлегкого проппанта фракции 40/80 меш, покрытого водонабухающей резинополимерной композицией концентрацией 600 кг/м3, с наполнителем стекловолокном в количестве от 1 до 1,8% от веса проппанта, со ступенчатым увеличением на 0,2% в каждой порции, и равными порциями проппанта с размером фракции 20/40 меш со ступенчатым увеличением концентрации в каждой порции на 200 кг/м3, начиная от 200 до 800 кг/м3. Причем пятой порцией закачивают RSP-проппант фракции 12/18 меш концентрацией 1000 кг/м3. Технический результат заключается в повышении эффективности изоляции трещины от попутной и подошвенной воды; повышении проводимости трещины и надежности реализации способа; повышении качества крепления призабойной зоны пласта; снижении дополнительных затрат. 5 ил., 1 табл.

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. Механизм прокалывания дополнительно содержит рабочий цилиндр (7), подпружиненный в нижней части возвратным узлом, а верхней частью взаимодействующий с клином-поршнем, внутри которого размещен перфорационный блок, состоящий из верхней (8) и нижней (9) опор, жестко закрепленных в корпусе, и расположенных между ними прокалывающих инструментов, обращенных тыльными сторонами друг к другу и выполненных с возможностью радиального перемещения при воздействии на них клинообразной частью клина-поршня. По меньшей мере одна боковая поверхность указанного инструмента снабжена направляющим выступом. В боковых стенках рабочего цилиндра выполнены сквозные прорези и по меньшей мере одно сквозное отверстие в виде сужающейся книзу прорези, кромки которой при возвратно-поступательном движении цилиндра контактируют с направляющим выступом прокалывающего инструмента, обеспечивая при этом его выход-вход из перфорационного блока. В боковых стенках корпуса в зоне между прикрепленными к нему верхней и нижней опорами перфорационного блока также выполнены сквозные прорези (18) для выхода сквозь них прокалывающих инструментов. Обеспечивается надежность работы устройства, конструктивное упрощение механизма прокалывания, а также ускорение процесса прокалывания. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

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.

Группа изобретений относится к области бурения и эксплуатации скважин и может быть использована при строительстве и ремонте скважин различного назначения, в том числе скважин, предназначенных для добычи нефти и газа. Обеспечивает сокращение времени на проведение полного комплекса работ, связанных с перфорацией скважин, и сопутствующих работ: фрезерования ствола скважины, шаблонирования скважины, очистки стенок эксплуатационной колонны с помощью скрепера, промывки забоя с помощью пера, а именно проведение комплекса работ за одну спуско-подъемную операцию. Способ включает спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и инструмент или комбинацию технологического оборудования для проведения необходимых работ в скважине; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор на технологическое оборудование или в низ НКТ в затрубное пространство; проведение с помощью технологического оборудования соответствующих технологических операций; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно на технологическое оборудование или в низ НКТ в затрубное пространство; проведение с помощью технологического оборудования соответствующих технологических операций после перфорации. 20 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для проведения поинтервального кислотного гидроразрыва пласта. Устройство для проведения поинтервального гидроразрыва пласта содержит колонну насосно-компрессорных труб с полым цилиндрическим корпусом, снизу соединенным через хвостовик с пакером. Радиально и жестко в полый цилиндрический корпус установлена полая втулка. Внутри полой втулки с возможностью ограниченного радиального перемещения наружу расположен поршень-пробойник, выполненный под конус, сужающийся наружу, с дросселирующим Г-образным каналом по центру. Причем поршень-пробойник оснащен наружной радиальной канавкой, сообщающейся с дросселирующим Г-образным каналом. Поршень-пробойник подпружинен пружиной внутрь от стакана, жестко зафиксированного в торце полой втулки. При этом в полой втулке выполнен радиальный канал. Причем в исходном положении радиальный и дросселирующий Г-образный каналы герметично отсечены друг от друга, а в рабочем положении вертикальный и дросселирующий Г-образный каналы гидравлически сообщаются между собой посредством радиальной канавки, связывая полость полого цилиндрического корпуса с породой продуктивного коллектора. Причем в верхней части полого цилиндрического корпуса установлен динамический якорь, а под пакером установлен глубинный манометр. Технический результат заключается в повышении эффективности работы устройства при выполнении гидроразрыва пласта. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для вторичного вскрытия пластов путем создания продольных щелей в обсадных 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.

Наверх