Глубинное устройство для вертикальных перемещений перфораторов

Глубинное устройство для вертикальных перемещений перфораторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

737619

Союз Советскин

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г «I (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.03.76 (21) 2330835/22-03 (51) М. К .

Е 21 В 43/114 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гоеударстеенный комитет

СССР

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 05.06.80 (53) УДК 622.245..15 (088.8) ао делан изобретений н открытий

Ю. Д. Качмар, Б. С. Бережницкий, В. Н. Ковалевич, Л. Б. Резниченко и М. С. Бабчук (72) Авторы изобретения

Центральная научно-исследовательская лаборатория производственного объединения «Укрнефть» (71) Заявитель (54) ГЛУБИННОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПЕРФОРАТОРА

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение в горнодобывающей промышленности.

Известны глубинные устройства для вер- тикальных перемещений перфоратора, содержащие цилиндр, поршень, жестко соединенный с полым штоком, золотниковый механизм, капилляр и амортизаторы. Переключение направления хода поршня осуществля-. ется при помощи золотникового механизма.

Скорость перемещения поршня и длину его хода регулируют соотвественно капилляр и амортизаторы (1).

Недостатками устройства являются сложность конструкции, наличие узких зазоров, l высокие скорости перемещения перфорато15 ра на забое скважины, непосредственное контактирование рабочей жидкости, используемой при гидропескоструйном вскрытии пластов, с деталями, управляющими работой устройства (золотниковым узлом, амортизаторами, капилляром и т.д.) ..

Известна также конструкция глубинного устройствд для вертикальных перемещений перфоратора, содержащая цилиндр, поршень с двумя противоположно направленны2 ми полыми штоками, расположенными соосно, капилляр и обратный клапан, помещенные в нижней части цилиндра и предназначенные соответственно для регулирования скорости перемещения поршня и заполнения подпоршневой полости аппарата скважинной жидкостью при возврате поршня совместно с перфоратором в исходное верхнее положение. В известном устройстве подпоршневой рабочей жидкостью является вода (2).

Работа устройства основана на принципе дифференциального поршня и перепада давлений между лифтовыми трубами и затрубным пространством. При обратной промывке скважины за счет работы обратного клапана подвижная часть устройства возвращается в исходное положение.

Известному устройству для вертикальных перемещений перфоратора присущи следующие недостатки: отсутствует контроль за движением перфоратора на забое скважины.

При выходе из строя какого-либо узла устройства, например, обратного клапана, или закупорки капилляра, работоспособность аппарата нарушается, а на устье скважины это не фиксируется; для возвращения перформатора в исходное положение, требует737619 ся обратная промывка скважины; в случае применения этого устройства в агрессивных средах надежность и долговечность устройства резко снижается в связи с проникновением в полость цилиндра мелких абразивных частиц с рабочей жидкостью или под агрессивным воздействием рабочей жидкости.

Целью изобретения является повышение надежности и обеспечения контроля за перемещением перфоратора, а также расширение диапазона регулирования скорости перемещения перфоратора.

Указанная цель достигается за счет того, что штоки выполнены разного диаметра: шток большего связан с перфоратором, а верхняя часть штока меньшего диаметра выполнена в виде клапана-заглушки и имеет отверстия. При этом капилляр и обратный клапан установлены в поршне, а цилиндр заполнен вязкой жидкостью.

На чертеже схематично изображено глубинное устройство для вертикальных перемещений перфоратора.

Устройство содержит цилиндр 1, внутри которого помещен поршень 2 с обратным клапаном 3 и капилляром 4. С поршнем сое- динены два противоположно направленные, соосно расположенные, полые штока разного сечения, верхний 5 и нижний 6, жестко соединенный с перфоратором 7.

Свободный конец верхнего 5 полого штока выполнен в виде клапана-заглушки 8, ниже которого в стенке штока имеются отверстия 9, служащие для прохода рабочей жидкости через полости штоков 5 и 6 к перфоратору.

Верхняя часть цилиндра 1 снабжена направляющей втулкой 10 и кожухом 11 верхнего 5 штока, имеющим в верхней части седло 12.

Цилиндр 1 вместе с направляющей втулкой 10 и кожухом 11 составляют единую часть устройства — его корпус.

Уплотнения 13 — 15 служат для герметизации полостей А (подпоршневой) и Б (надпоршневой) устройства. Штоком 6 глубинное устройство соединено с перфоратором

7, а кожухом 11 — с колонной насосно-компрессорных труб.

Устройство работает следующим образом.

Нагнетаемая в насосно-компрессорные трубы при гидропескоструйной перфорации рабочая жидкость, надавливая на клапанзаглушку 8 верхнего 5 штока и отталкивая

его, открывает седло 12 и через отверстия

9 и полый шток 6 поступает к перфоратору 7. 3а счет перепада давления в насадках перфоратора возникает направленное вниз вертикальное усилие, воспринимаемое через поршень 2 вязкой жидкостью в полости А.

Скорость перемещения поршня 2 вниз пропорциональна расходу вязкой жидкости сквозь капилля 4. Обратный клапан 3 в данном случае закрыт. При достижении поршнем 2 крайнего нижнего положения часть

2$

3$

4$

$0

При достижении верхнего крайнего положения шток 5 своим клапаном-заглушкой 8 перекрывает седло 12, благодаря чему давление циркулирующей рабочей жидкости повторно возрастает, что служит сигналом о достижении перфоратором крайнего верхнего положения.

Далее процесс повторяется.

Передача сигналов на поверхность о достижении перфоратором крайних положений обеспечивает контроль за выработкой щелей заданной длины.

Выполнение полых штоков разного диаметра совметсно с изолированием внутренней полости цилиндра от внутритрубного и затрубного пространств обеспечивает возвратное перемещение перфоратора в исходное верхнее положение без изменения направления циркулирования рабочей жидкости.

Изолирование внутренней полости цилиндра от внутритрубного и затрубного пространств и заполнение его вязкой жидкостью повышает надежность работы устройства и расширяет диапазон регулирования скорости перемещения перфоратора.

Промышленные испытания предложенного глубинного устройства в коррозионноагрессивной среде (кислотном растворе) подтвердили его работоспособность, надежность и эффективность при увеличении приемистости серодобычных скважин Язовского месторождения серы.

Формула изобретения

1. Глубинное устройство для вертикальных перемещений перфоратора, содержащее цилиндр, поршень с двумя полыми штоками, расположенными соосно, один из которых штока 5 с отверстиями 9 входит в направляющую втулку 10, перекрывая проход нагнетаемой жидкости в перфоратору 7. Благодаря этому давление на линии нагнетания на устье скважины резко возрастает, что является сигналом о достижении поршнем 2 совместно с перфоратором 7 нижнего крайнего положения.

Нагнетание рабочей жидкости кратковременно прекращается до выхода отверстий 9 штока 5 из направляющей втулки 10.

10 Усилием давления гидростатического стол.ба жидкости на нижний шток 6, имеющий большее поперечное сечение в сравнении со штоком 5, осуществляется ход поршня 2 вверх. При этом обратный клапан 3 в поршне 2 открывается, и жидкость из полости Б поступает в полость А, обеспечивая скорость передвижения поршня 2 вверх намного больше, чем при ходе вниз. Возобновляется нагнетание рабочей жидкости в насосно-компрессорные трубы с минимальным расходом

Л0 агрегата.

7376

5 связан с перфоратором, капилляр и обратный клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения контроля за перемещением перфоратора, штоки выполнены разного диаметра: шток большего связан с перфоратором, а верхняя часть штока меньшего диаметра выполнена в виде клапана-заглушки и имеет отверстия.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости перемещения пер- 1о форатора, каппиляр и обратный клапан установлены в поршне.

19

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что цилиндр заполнен вязкой жидкостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 487228, кл. Е 21 В 43/114, 1975.

2. Ачкурин И. Ш. Подземное оборудование для ГПП. Опытно-конструкторские и научно-исследовательские работы в области нефтепромыслового оборудования. Труды

Азербайджанского научно-исследовательского Института нефтяного машиностроения (Казанский филиал), Вып. 1, 1971, с. 38-42.

Составитель И. Карбачинская

Редактор Д. Павлова Техред К. Шуфрнч Корректор В. Бутяга

Заказ 2628/15 Тираж 626 ... Подписное

ILHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4