Гидравлический перфоратор
Патент 831947
Авторы
Классы МПК
Гидравлический перфоратор
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБЬЕТЕ,Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскнк
Социапиетичеекик
Республик
«»833947 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(5! )М. Кл.
Е 21 В 43/12 (22) Заявлено 26. 03. 79(21) 2742670/22-03 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—
ВЧЧиратеенема кемнтет
ССьР ао делам наееретееи11 н етармтнй
Опубликовано 23.05. 81 Бюллетень М 19
Дата опубликования описания 25.05 . 81 (53) УДК 622.24 5. .14.05(088.8) (72) Авторы изобретения
И.П. Герцен, П. С. Варламов и С.С. Репин «
Северо-Кавказский государственный научйо=ййспедева ц ьский . и проектный институт нефтя и пфйй4Щфщррти (7!) Заявитель
1 (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПЕРФОРЗГОР---Изобретение относится к устрой=ствам для вскрытия продуктивных пластов в скважинах.
Известен гидравлический перфоратор, содержащий корпус с насадками, затвор, перекрывающий насадки в виде втулки, закрепленной средними элементами в корпусе. При необходимости создания в стенке скважин горизонтальных кольцевых или прерывистых щелей, корпус перфоратора поворачивают на определенный угол, используя узел вращателя, устанавливаемый под гидроперфоратором (1 ).
Однако в таком устройстве вращатель является инструментом разового действия, и после перемещения поршня в крайнее нижнее положение для пов» торного проведения операций необходимо.поднимать из скважины трубы с перфоратором и осуществлять переподготовку вращателя. Кроме того, ненадежна работа затвора, так как
2 давление среза штифтов может колебаться в широких пределах.
Известен гидроперфоратор с дистанционным переключением насадок, опускаемый на трубах, включающий
S корпус, вал с осевым и сообщающимся с ним перепускным каналами, поворотную обойму с насадками, образующую с валом камеру с размещенным в ней узлом ограничения поворота обоймы вращателя f2). .Недостатки известного устройстванеобходимость установки над перфоратором вращателя, что значительно усложняет конструкцию перфоратора, а также ненадежная работа клапанов в абразивной среде.
Цель. изобретения — упрощение конструкции устройства и повышение надежности его работы.
Поставленная цель достигается тем, что насадки перфоратора размещены на поворотной обойме эксцентрично относительно поперечной оси пер831947
l0 форатора, „а узел ограничения по ворота обоймы выполнен в виде поршня с наружными и внутренннми водилами, вал имеет бесконечный паз а обойма— продольный соответственно под внут) реннее и наружное водило °
На фиг. 1 показан предлагаемый перфоратор, продольный разрез; на фиг. 2 — поперечное сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — поперечное сече ние Б-Б на фиг. 1 (повернуто); на фиг. 4 — поперечное сечение
В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — развертка в плоскости бесконечного. паза вала. 15
Устройство содержит корпус 1, соединенный с колонной труб, на которых он: опускается в скважину. Корпус 1 жестко соединен с валом 2, Ймеющим сообшающиеся перепускной ка- 20 нал 3, осевой канал 4 и бесконечный паз 5. Вал 2 концентрично размещен в поворотной обойме 6 с насадками 7, установленными эксцентрично относительно поперечной оси перфоратора. 25
Поворотная обойма образует с валом камеру 8 с размещенным в ней узлом ограничения поворота обоймы,, выполненным в виде поршня 9 с внутренним 10 и наружным 11 водилами, 30 при этом внутреннее водило связано с обоймой 6 по продольному пазу 12, а наружное — с валом 2 по бесконечному пазу 5.
Легкость вращения поворотной обой- З5 мы 6 относительно вала 2 и корпуса
1.обеспечивается подшипниками 13 и 14, а удерживается обойма на валу
2 при помоши седла 15, в полости которого размещен обратный клапан 16. 40
Устройство работает следующим образом.
После спуска перфоратора в скважину его устанавливают против интервала вскрытия, и в полость перфоратора через трубы нагнетают абразивную жидкость, при этом обратный клапан 16 закрывается, и по перепускным кана50 .лам 3 жидкость направляется в одну пару насадок, например, в верхнюю (фиг.2) . Нижние насадки (фиг.3) перекрыты цилиндрической поверхностью вала 2.
Абразивная жидкость, истекая с большой скоростью из верхних насадок, перфорирует колонну (против сечения
А-А на фиг. 1) перфоратора.
Так как насадки размещены эксцентрично,относительно поперечной оси перфоратора, на поворотную обойму действует крутящий момент и проворачивает поворотную обойму 6 относительно неподвижного вала 2, связанного с колонной труб, с заданной угловой скоростью на определенный угол, при этом верхние насадки в некоторый момент перекрываются цилиндрической поверхностью вала 2, а канал 3 сообщается с нижними насадками 7 (сечение Б-Б на фиг. 1)
Таким образом, попеременная работа верхних и нижних насадок обеспечивает постоянное вращение обоймы 6 относительно вала 2. 3а время сообщения тех и других насадок с каналами 3 и истечения через них абразивной жидкости в колонне создаются в шахматном порядке проперфорированные прерывистые щели. Скорость вращения обоймы относительно вала предварительно устанавливается на поверхности перед спуском устройства в скважину путем выбора соответствующей вязкости рабочей жидкости в камере 8 и герметрических размеров канала, по которым рабочая жидкость перетекает из полости под поршнем 9 в полость с поршнем.
Тормозной поршень 9 наружным водилом 11, размещенным в продольном пазе 12, подвижно соединен с обоймой 6 и может совершать относительно обоймы только поступательное движение вверх и вниз, поэтому скорость вращения поршня 9 всегда равна скорости вращения обоймы 6. При провороте поршня 9 внутреннее водило 10. взаимодействует со стенкой бесконеч ного паза 5 вала 2, размещенного .под углом к вертикали. Под действием вертикально составляющей окружной .силы поршень 9 совершает поступательное движение, одновременно проворачиваясь относительно вала 2, причем, когда водило 10 находится в правой ветви паза 5, поршень 9 двигается вниз, а когда в левой — вверх.
Скорость поступательного движения, которая зависит от скорости перетока жидкости из одной полости камеры 8 в другую, определяет скорость вращения обоймы 6. Зависимость частоты вращения Вот ско5 83194 рости поступательного движения поршня определяется формулой к где V — линейная скорость поступа5 тельного вертикального перемещения поршня;
ot. — угол наклона замкнутого паза к вертикали;
R — - диаметр вала 2 в месте установки водила 10.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет создавать в пласте продольные прерывистые щели, не прибегая к помощи вращателей, что д упрощает его конструкцию и делает процесс перфорации менее трудоемким, а следовательно, более надежным.
Формула изобретения
Гидравлический перфоратор, спускаеемый на трубах, содержащий корпус, 2S
7 d вал с осевым и сообщающимся с ним перепускным каналами,. поворотную обойму с насадками, образующую с валом камеру с размещенным в ней узлом ограничения поворота обоймы, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и повышения надежности его работы, насадки размещены йа поворотной обойме эксцентрично относительно поперечной оси перфоратора, а узел ограничения поворота обоймы выполнен в виде поршня с наружными и внутренними: водилами, вал имеет бесконечный паз, а обойма — продольный, соответственно под внутреннее и наружное водило.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Временная инструкция по пескоструйному методу перфорации и .вскрытию пласта. М., ВНИИ 1967> с. 18-20 и 32-34.
2. Авторское свидетельство СССР
В 232882, кл. Б 21 В 43/12, 1966.
831947
g 10
Составитель Н. Харламова
Редактор С. Родикова Техред Н.Граб Корректор О. Билак
Заказ 2952/13 Тираж 627 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Раушская наб.д д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4