Струйная насадка для гидропескоструйного перфоратора

Струйная насадка для гидропескоструйного перфоратора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к насадкам для перфораторов с использованием струи направляемого действия, и может быть использовано в технике вскрытия продуктивных пластов для создания каналов и локальных щелей в скважинах с открытым забоем и обсаженных эксплуатационными колоннами, а также для вырезки обсадных колонн, расширения забоев в необсаженных скважинах и при струйно-направленных кислотных и других обработках забойных зон с целью интенсификации нефтегазодобычи.

Известна конструкция насадки перфоратора, содержащая корпус, выполненный с каналами для подвода жидкости, цилиндр с сопловым каналом, тангенциально наклоненный относительно оси насадки. Цилиндр дополнительно содержит кольцевой канал, гидравлически связанный с каналом подвода жидкости и сопловым каналом [1]. Однако известная конструкция не позволяет достигать значительного повышения эффективности вскрытия пластов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является насадка гидропескоструйного перфоратора для вскрытия нефтяных и газовых скважин, содержащая корпус и проточный коноидальный канал переменного сечения, выполненный щелевидным с отношением ширины щели к ее длине от 1/3 до 1/5, причем с уменьшением площади сечения выходного отверстия по отношению к входному [2]. Однако и эта насадка не позволяет значительно увеличить эффективность вскрытия продуктивных пластов.

Задачей настоящего изобретения является достижение увеличения площади фильтрации за счет разрушения зоны проникновения фильтрата и кольматации в продуктивных пластах.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемая конструкция насадки гидропескоструйного перфоратора содержит корпус, в котором проточный коноидальный щелевидный канал выполнен винтовым с углом поворота его продольной оси в интервале от 20 до 60°, причем отношение площадей выходного и входного отверстий оптимально в диапазоне 1:1,5-1:3.

Только данная совокупность отличительных признаков: переменное сечение канала, выполнение его винтовым для обеспечения заданного угла вращения абразивного потока в интервале 20-60° и уменьшение площади сечения щелевидного канала на выходе по отношению к входному в оптимальном диапазоне 1,5-3 обеспечивает достижение поставленной задачи, а именно: снизить до минимума гидравлическое сопротивление, соответственно увеличивая энергию и проникающую способность струи при разрушении горной породы. Изменение вектора потока под заявляемым углом в насадке изменяет и интенсифицирует гидродинамику разрушения и вымыва горной породы благодаря исключению встречного наложения атакующего и отработанного потоков. Достигается многократное увеличение поверхности фильтрации.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показано продольное сечение насадки, на фиг.2 - вид А-А, на фиг.3 - вид В-В.

Насадка перфоратора состоит из корпуса 1, в котором выполнены каналы 2 с коноидальной частью на входе, переходом на винтообразный с завершением щелевидным сечением.

Насадка перфоратора работает следующим образом. Абразивный поток поступает через коноидальный вход канала в его винтовую часть, где происходит изменение вектора потока под углом 20-60°, что интенсифицирует гидродинамику разрушения и вымыва горных пород. Вращение абразивного потока позволяет исключить встречное наложение атакующего и отработанного потоков абразива. В то же время достигается увеличение проникающей способности струи за счет лучшего сохранения кинетической энергии и осевой скорости благодаря выполнению проточного канала щелевидным переменного сечения с заданным уменьшением от входа потока к его выходу.

Использование предлагаемых струйных насадок в гидропескоструйных перфораторах при всех равных условиях с другими позволяет более совершенно вскрывать пласты, способствуя хорошему притоку нефти, газа и конденсата.

Источники информации, принятые во внимание:

1. Авторское свидетельство СССР №7325050, кл. Е 21 В 43/114 от 28.06.1977.

2. Авторское свидетельство СССР №211474, кл. Е 21 В 43/114 от 09.10.1965.

Струйная насадка для гидропескоструйного перфоратора для вскрытия нефтяных и газовых скважин, содержащая корпус и проточный коноидальный щелевой канал переменного сечения, отличающаяся тем, что канал выполнен винтовым с углом поворота его продольной оси в интервале 20-60° с уменьшением площади сечения выходного щелевого отверстия по сравнению с входным в 1,5-3 раза.