Перфоратор для насосно-компрессорных труб

Перфоратор для насосно-компрессорных труб

Реферат

 

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию. Цель изобретения - повышение эффективности за счет улучшения гидродинамической связи между трубным и затрубным пространствами скважины при одновременном обеспечении возможности использования его при работе в трубах разного диаметра и сокращении сроков подготовки к работе. Для этого перфоратор имеет съемную планку 15, связанную с опорными поршнями 4 и 5, размещенными в корпусе 1, установленный в компенсационной камере (КК) 10 дополнительный поршень 16, обратные клапаны 17 и 18. Клапан 17 размещен в верхней части КК 10 и сообщает ее надпоршневое пространство с дроссельным каналом 11 для прохода масла. Клапан 18 размещен в нижней части КК 10 и сообщает ее подпоршневое пространство 12, 13 и 14 с трубным. В корпусе 1 установлен поршень-пробойник 7, выполненный в виде чередующихся цилиндроконических участков. Поршень 5 под действием гидростатического столба жидкости уходит вниз и передает усилие через масло в корпусе 1 на поршень 4, который также опускается вниз. При этом поршень-пробойник 7 передвигается до тех пор, пока не проперфорирует стенку трубы, расположенной в скважине. При подъеме перфоратора, если давление в КК 10 больше гидростатического в затрубном пространстве, воздух через клапан 18 поступает в колонну труб, происходит выравнивание давлений и перфоратор не заклинивает. 3 ил.

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, применяемому для перфорации насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважинах. Целью изобретения является повышение эффективности устройства за счет улучшения гидродинамической связи между трубным и затрубным пространствами скважины при одновременном обеспечении возможности использования его при работе в трубах разного диаметра и сокращении сроков подготовки его к работе. На фиг. 1 показан предлагаемый перфоратор, общий вид; на фиг. 2 - то же, сечение А-А на фиг. 1 (при срабатывании перфоратора в момент перфорации); на фиг. 3 - нижняя часть перфоратора (в момент подготовки его к работе). Перфоратор для насосно-компрессорных труб состоит из корпуса 1, в верхней части которого выполнены заполненные маслом нижняя 2 и верхняя 3 осевые цилиндрические полости с расположенными в них дифференциальными поршнями 4 и 5 соответственно. В средней части корпуса 1 выполнены радиальная цилиндрическая полость 6 с поршнем-прбойником 7 и две дополнительные радиальные цилиндрические полости с опорными поршнями 8 и 9, расположенные симметрично над и под поршнем-пробойником 7. В нижней части корпуса 1 выполнена компенсационная камера 10, связанная посредством канала 11 для прохода масла с нижней осевой цилиндрической полостью 2 и подпоршневым пространствами 12, 13 и 14. Устройство снабжено съемной планкой 15, связанной с опорными поршнями 8 и 9, дополнительным поршнем 16, установленными в компенсационной камере 10 и обратными клапанами 17 и 18, один из которых (17) размещен в верхней части компенсационной камеры 10 с возможностью сообщения ее надпоршневого пространства с каналом для прохода масла 11, а другой (18) - нижней части компенсационной камеры 10 с возможностью сообщения ее подпоршневого пространства с трубным пространством. Наружная поверхность поршня-пробойника 7 выполнена в виде чередующихся цилиндроконических участков. Верхняя часть корпуса 1 жестко соединена с головкой 19, в которой посредством срезного элемента 20 зафиксирован верхний дифференциальный поршень 5, а надпоршневая полость головки 19 гидравлически связана через отверстие 21 с трубным пространством. Канал 11 для прохода масла связан с компенсационной камерой 10 штуцером 22 с капиляром. Устройство работает следующим образом. Перед спуском перфоратора в колонку НКТ он приводится в исходное состояние, показанное на фиг. 1, для чего надпоршневое пространство полости 3 и полость 2 заполняются маслом, а поршни 4, 5, 7, 8, 9 и 16 устанавливаются в исходное положение. В поршень 5 и головку 19 вставляется срезной элемент 20, рассчитанный на определенную нагрузку, равную нагрузке отгидростатического столба жидкости скважины на заданной глубине или интервале перфорации. Перфоратор опускается в колону НКТ в собранном состоянии на проволоке с помощью лебедки через лубрикатор. При достижении заданой глубины срезной элемент 20 под действием давления гидростатического столба жидкости через поршень 5 срезается, поршень 5 уходит вниз и передает усилие через масло, расположенное в надпоршневом пространстве полости 3, на поршень 4. Поршень 4 под давлением масла также опускается и через масло передает усилие на поршни 7, 8 и 9, расположенные в горизонтальных полостях. Поршни 8 и 9 упираются своими торцами в колонку НКТ, а поршень-пробойник 7 передвигается в полости 6 до тех пор, пока не проперфорирует стенку трубы 23 и не упрется в нее конической частью (фиг. 2). Одновременно после начала движения горизонтальных поршней 7, 8 и 9 жидкость из-под них дросселируется через канал для прохода масла 11 и штуцер 22 в компенсационную камеру 10. В результате этого давления масла в полостях 2 и 3 падает и становится меньше гидростатического, так как масло вытекает в объем компенсационной камеры 10, заполненной маслом в верхней части до поршня 16 и воздухом при атмосферном давлении ниже поршня 16. Под действием гидростатического давления, которое воспринимают поршни 7, 8 и 9, они занимают исходное положение, а избытки масла из-под них вытесняются в компенсационную камеру 10. Таким образом, устройство собрано, после чего осуществляется его подъем на поверхность. При подъеме перфоратора, если давление в компенсационной камере больше гидростатического в межтрубном пространстве, воздух через обратный клапан 18 поступает в колонну НКТ, происходит выравнивание давлений и перфоратор не заклинивает. На поверхности, в условиях скважины, устройство заново подготавливается к работе: откручивается обратный клапан 18, с помощью винта 24 поршень 16 перемещается в исходное положение до тех пор, пока масло через обратный клапан 17, подпоршневые пространства 12, 13 и 14 при удерживании поршней 7, 8 и 9 в исходном положении не возвратит дифференциальные поршни 4 и 5 в крайнее верхнее положение, после чего вновь устанавливают срезной элемент 20 и обратный клапан 18. Перфоратор готов к дальнейшей работе.

Формула изобретения

Перфоратор для насосно-компрессорных труб, включающий корпус, в верхней части которого выполнены заполненные маслом нижняя и верхняя осевые цилиндрические полости с размещенными в них дифференциальными поршнями, а в средней части корпуса выполнены радиальная цилиндрическая полость с поршнем-пробойником и дополнительные радиальные цилиндрические полости с опорными поршнями, расположенные симметрично над и под поршнем-пробойником, при этом в нижней части корпуса выполнена компенсационная камера, связанная посредством дроссельного канала для прохода масла с нижней осевой цилиндрической полостью и подпоршневыми пространствами, отличающийся тем, что, с целью повышения его эффективности за счет улучшения гидродинамической связи между трубным и затрубным пространствами скважины при одновременном обеспечении возможности использования его при работе в трубах разного диаметра и сокращении сроков подготовки его к работе, он снабжен съемной планкой, связанной с опорными поршнями, дополнительным поршнем, установленным в компенсационной камере, обратными клапанами, один из которых размещен в верхней части компенсационной камеры с возможностью сообщения ее надпоршневого пространства с дроссельным каналом для прохода масла, а другой - в нижней части компенсационной камеры с возможностью сообщения ее подпоршневого пространства с трубным пространством, при этом наружная поверхность поршня-пробойника выполнена в виде чередующихся цилиндроконических участков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 26.08.2004

Извещение опубликовано: 10.07.2008        БИ: 19/2008