Устройство для глубокой перфорации стенок обсаженной скважины

Устройство для глубокой перфорации стенок обсаженной скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной промышленности , в частности к устройствам для перфорации нефтяных и газовых скважин . Целью изобретения является повышение надежности устройства в работе путем увеличения жесткости системы режущая головка - гибкий вал и обеспечения возможности повышения осевой нагрузки на головку в момент сверления стенки обсадной колонны. Устройство содержит корпус 1 с глубинным двигателем 2, связанным гибким валом 4 с режущей головкой 5. Гибкий вал 4 размещен в направляющей 7, выполненной в виде тороидального обрезка трубки , установленной с возможностью перемещения вдоль собственной осевой ли (Л С Х| 4 О VI XI л ,&

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)з Е 21 В 43/11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР р

Л:, .:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1

6

Ю

Xr y rrr г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4807374/03 (22) 29,03.90 (46) 23.11.92. Бюл. М 43 (71) Башкирский государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) А.Ш. Янтурин, П.Я. Солдатов, С.П. Дахненко и P.Т. Асфандияров (56) Патент США М 3101797, кл. 175-4, 1963.

Патент США М 2539047, кл. 175-43, 1951. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРФОРАЦИИ СТЕНОК ОБСАЖЕННОЙ СКВАЖИНЫ р

71

17 (57) Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для перфорации нефтяных и газовых скважин, Целью изобретения является повышение надежности устройства в работе путем, увеличения жесткости системы режущая головка — гибкий вал и обеспечения возможности повышения осевой нагрузки на головку в момент сверления стенки обсадной колонны, Устройство содержит корпус 1 с глубинным двигателем 2, связанным гибким валом 4 с режущей головкой 5. Гибкий вал 4 размещен в направляющей 7, выполненной в виде тороидального обрезка трубки, установленной с возможностью перемещения вдоль собственной осевой ли1776771 нии, Трубка 7 шарнирно связана с поршнем

11 привода подачи. Устройство снабжено якорем, шарнирно связанным с приводом подачи. Устройство работает следующим образом, После спуска в скважину на интер- вал перфорации в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) подают промывочную жидкость, создают перепад давления на поршне 11, эа счет которого последний, перемещаясь вниз, приводит в действие якорь и прижимает режущую головку 5 к стенке скважины, Глубинный двигатель 2 через гибкий вал 4 вращает режущую головку 5, а

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для вскрытия продуктивных нефтяных и газовых горизонтов в обсаженных скважинах.

Известен стреляющий перфоратор (1).

Недостатком этого перфоратора является малая глубина дренажного канала, который образуется после прострела, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сверления радиальных каналов в стенке ствола скважины, содержащее глубинный двигатель и гибкий вал с режущей головкой )2), Недостатком известного устройства является малая жесткость системы режущая головка — гибкий вал и, как следствие, низкая надежность устройства в работе. Кроме того, низкие допустимые сжимающие нагрузки на гибкий вал, а также ограниченность радиуса изгиба вала затрудняет процесс забуривания радиального канала, особенно в жесткой стенке обсадной трубы и при забуривании под углом к поверхности трубы, а также при бурении радиального канала в случае высокой твердости пород продуктивного горизонта, Целью изобретения является повышение надежности устройства в работе путем увеличения жесткости системы режущая головка — гибкий вал и обеспечение возможности повышения осевой нагрузки на головку в момент сверления стенки обсадкой колонны, Укаэанная цель достигается тем, что в известном устройстве для глубокой перфорации стенок обсаженной скважины, содержащем корпус с глубинным двигателем, гибкий вал с режущей головкой, направляющую в виде изогнутого отрезка трубы, привод подачи гибкого вала и якорь, 5

40 тороидальная трубка 7 прижимает ее к стенке скважины в процессе сверления обсадной колонны. После достижения тороидальной трубкой 7 крайнего положения подача режущей головки продолжается за счет осевого перемещения вала глубинного двигателя и перемещения гибкого вала

4 вдоль направляющей тороидальной трубки 7. После завершения перфорации давления в НКТ сбрасывают и якорь. Гибкий вал

4 с режущей головкой 5 и тороидальной трубкой 7 возвращаются пружинами в транспортное положение, 1 ил, согласно изобретению, направляющая выполнена в виде тороидального сектора с радиусом изгиба, большим наружного диаметра корпуса, и установлена с возможностью опоры режущей головки в торец направляющей и перемещения последней вдоль собственной осевой линии за пределы корпуса, при этом направляющая шарнирно связана с приводом подачи, На чертеже показано устройство, продольный разрез.

Устройство для глубокой перфорации стенок обсаженной скважины содержит корпус 1, в котором размещены глубинный погружной двигатель 2 с валом 3, соединенным через гибкий вал 4 с режущей головкой

5, снабженной направляющей ее продольного перемещения. Верхняя часть гибкого вала 4 размещена внутри пружины 6, а нижняя — в изогнутом тороидальном отрезке трубки 7 направляющей режущией головки 5.

Трубка 7 жестко закреплена на наружной образующей кольцевого сектора 8, к внутренней образующей которого прикреплена втулка подшипника, выполненного в виде кольцевого сектора (как вариант, внутренняя образующая выполнена в виде втулки подшипника), а неподвижная обойма 9 этого подшипника закреплена в корпусе 1.

Центр вращения подшипника находится вне корпуса 1. Кольцевой сектор 8 через двухшарнирное звено 10 сочленен с поршнем 11 привода подачи гибкого вала 4 с режущей головкой 5 с помощью кольцевого диска 12, размещенного между этим поршнем и возвратной пружиной 13 с упором 14.

Противоположный от двигателя 2 нижний конец тороидальной трубки 7 одновременно снабжен кольцевой шайбой (на фигуре не показано), являющейся осевой опорой ре1776771

Составител ь А. Я нтурин

Техред M. Моргентал

Корректор 3.Лончакова

Редактор

Заказ 4105 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 жущей головки 5. Для фиксации в скважине устройство снабжено якорем. включающим шарнирно сочлененный с кольцевым сектором 8 цилиндр 15 с подпружиненным упругим элементом сжатия 16 плунжером 17, шарнирно связанным с поворачивающимся вокруг неподвижной оси 18 трехшарнирным звеном 19, на третьем плече которого также шарнирно размещен башмак 20 отжатия устройства от внутренней стенки обсадной трубы 21 и заякоривания его в зоне сверления перфорационного канала.

Устройство работает следующим образом.

После спуска в скважину на колонне насосно-компрессорных труб и подачи в колонну наземным насосом промывочной жидкости над поршнем 11 привода подачи гибкого вала 4 с режущей головкой 5, например за счет перепада давления, в гидродвигателе 2 создается избыточное давление. В результате поршень с кольцевым диском 12 перемещается вниз, а двухшарнирное звено 10, принуждая кольцевой сектор 8 проворачиваться в неподвижной обойме 9, приводит в движение башмак 20 якоря, который связан с сектором 8 через систему цилиндр 15 с подпружиненным плунжером

17 — трехшарнирное звено 19. При этом происходит отжатие устройства от стенки обсадной колонны в зоне сверления перфорационного канала. Но поскольку при отжатии пружина 16 сжимается, то при последующем перемещении поршня 11 вниз тороидальная трубка 7 прижимает к обсадной трубе 21 размещенную йа ее торце режущую головку 5, приводимую во вращение через гибкий вал 4 валом 3 двигателя

2. Глубина внедрения тороидальной трубки

7 в перфорационный канал зависит от характеристики перфорируемого пласта, При сверлении перфорационных каналов в пластах с высокой твердостью пород, где необходимо поддержание высокой нагрузки на

5 режущую головку 5. тороидальная трубка 7 внедряется в канал на максимально возможную величину, При сверлении в мягких породах глубина внедрения тороидальной трубки 7 ограничивается стенкой обсадной

10 колонны и иногда толщиной цементного камня, а дальнейшее внедрение режущей головки 5 в пласт происходит уже за счет выдвижения гибкого вала 4 из трубки 7 при одновременном сжатии пружины 6. Но при

15 этом жесткий вал 3 двигателя 2 выполняется составным (на фигуре не показано). Глубина внедрения тороидальной трубки 7 в пласт может быть ограничена с помощью специального регулятора (на фигуре не показан).

Формула изобретения

Устройство для глубокой перфорации стенок обсаженной скважины, содержащее корпус с глубинным двигателем. гибкий вал

25 с режущей головкой, направляющую в виде изогнутого отрезка трубы, привод подачи гибкого вала и якорь, отл и ч а ю щеес я тем, что, с целью увеличения жесткости системы режущая головка — гибкий вал и обес30 печения возможности повышения осевой нагрузки на головку в момент сверления стенки обсадной колонны, направляющая выполнена в аиде тороидального сектора с радиусом изгиба, большим наружного диа35 метра корпуса и установлена с возможностью опоры режущей головки в торец направляющей и перемещения последней вдоль собственной осевой линии за пределы корпуса, при этом направляющая шар40 нирно связана с приводом подачи.