Устройство для создания радиальныхканалов b пласте

Устройство для создания радиальныхканалов b пласте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1)832070

© (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.0579 (21) 2771716/22-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 2 3.05.81. Бюллетень 89 19

Дата опубликования описания 230581 (51)М. Кл.з

E 21 В 43/114

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и от крыти и (5 ) УАК 622.234.5: .622.366.1(088.8) (72) Авторы изобретения

Г=-Е. В. Рыбчак, В. И. Мельник и В. И. Вею оусаВ

i ..

Центральная научно-исследовательская =лаборатория

Государственного производственного .Ьбъединейия ".:"Укрнефть" Министерства нефтяной пДомышленкоцти::СССР

l (71) Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАДИАЛЬНЫХ КАНАЛОВ

В ПЛАСТЕ ны (1 ).

Иэ обре те ние относится к оборудо-. ванию, используемому в нефтедобывающей промышленности для вскрытия пластов путем создания перфорационных каналов большой протяженности в стен- 5 ке скважины, обсаженной колонной.

Изобретение также может найти применение в горнодобывающей промышленности.

Известно устройство для создания 10 радиальных каналов в пласте вокруг скважины, включающие источник давления, рабочие колонны, отклонитель и гибкий шланг с насадкой. По мере разрушения породы струей жидкости, ис- 15 текающей иэ насадки, гибкий шланг через отклонитель продвигают в глубь пласта, -подавая рабочую колонну вниз.

Возврат гибкого шланга в исходное положение производят подъемом колон- 20

Недостатком устройства является то, что для спуска и подъема рабочей колонны требуется специальный годь- 25 емный механизм, а также применение известных устройств в обсаженных скважинах невозможно, так как насадка на конце гибкого шланга не в состоянии прорезать отверстие достаточ- 30 ное для прохождения через него шланга.

Известно также устройство для создания радиальных каналов в пласте вокруг скважины, включающее источник давления, обсадную и расположенную в ней рабочую колонну, устья которых выполнены герметично, причем конец рабочей колонны снабжен отклонителем и гибким шлангом с насадкой.

Нижняя часть .рабочей колонны снабжена цилиндром, внутри которого установлен поршень, соединенный с гибким шлангом, при этом надпоршневая и подпоршневая полости цилиндра сообщены соответственно с внутренними полостями рабочей и обсадной колонн.

Выдвижение в пласт и возвращение в исходное положение гибкого шланга происходит автоматически. В первом случае — при подаче жидкости в pa6o" чую колонну, во втором — в кольцевое пространство между обсадной и рабочей колонной 2„ .

Недостатком этого устройства является то, что устройство невозможно применять в скважинах, обсаженных колонной, так как насадка на гибком шланге не в состоянии выработать в колонне отверстие, достаточное для

832070 прохождения гибкого шланга, а также то, что выдвижение гибкого шланга с насадкой в пласт происходит сразу же после подачи жидкости в рабочую колонну, что может привести к поломке выдвигающегося шланга, в результате его упора в стенку скважины.

Цель устройства — обеспечение воз. можности увеличения длины и диаметра каналов.

Поставленная цель достигается тем, что насадка выполнена н виде сопла

Коанда, а поршень установлен с возможностью фиксирования его в верхнем положении, и выполнен. двухступенчатым, меньшая ступень которого размещена н осеногл канале соединительной 15 муфты, а надпоршненая полость большей ступени связана с полостью насоснокомпрессорных труб через обратный клапан.

На фиг. 1 изображено предлагае- Щ мое устройство, общий вид, на фиг.2— сопло Коанда, общий вид.

В цилиндре 1 устанавливается двухступенчатый поршень 2, к которому жестко присоединена выдвигающаяся трубка 3 с насадкой 4; выполненной в виде сопла Коанда, конец которого имеет торцоной сегментный выступ 5 (фиг. 1 ) . Трубка 3 протянута через

Отверстие н направлении б. Направление 6 при помощи перенодника 7 соединяется с цилиндром 1, Поршень 2 фиксируется н верхнем положении пружиной-замком 8, а надпоршневая A и подпоршненая В полости устройства герметизуются посредством уплотнительного кольца 9 устанавливаемого на порыне 2. Ступень меньшего диаметра поршня 2 входит в уплотнение 10, расположенное в соединительной муфте 11, посредством которой устройство кре- 46 пится к колонне насосно-компрессорных труб 12. Соединительная муфта Оборудована обратным клапаном 13, для отВОда жидкОсти из пОлОсти А в мОмент возвращения поршня в нерхнее положение.

Устройство работает следующим образом.

На колонне насосно-компрессорных труб 12, оно спускается в скважину и устанавливается в необходимом для перфорирования интервале. Нагнетая гидроабразинную смесь через устройство, струя жидкости, истекаемая иэ насадки 4, которая представляет собой сопло Коанда, загибается в сто-. 55 рону торцового сегментного выступа

5 на ее конце, в результате чего под действием реактивной силы конец трубки 3 отклоняется в сторону, противоположную направлению истечения струи жидкости. Угол загиба струи зависит от скорости истечения струи из насадки 4, и постоянно изменяется эа счет пульсируящей подачи применяе ого насосного оборудования. Постоян- g5 но и з ме няющий ся угол э а ги6 а струи приводит в колебательное движение конец трубки 3, которая только верхним концом жестко закреплена в поршне 2. Такое колебанне конца трубки

3 дает возможность струе жидкости, истекаемой из насадки 4, охватить большую площадь обрабатываемой поверхности на стенке обсадной колонны, что способствует образованию отверстия в стенке обсадной колонны достаточного для продвижения через него трубки 3 с насадкой 4. Амплитуда колебаний конца. трубки 4 в момент выработки отверстия в колонне ограничивается диаметром отверстия н направлении 6, через которое она протянута.

С целью предупреждения преждевременного выдвижения трубки 3 с насадкой 4 из устройства, поршень 2 в верхнем крайнем положении удерживается пружиной-замком 8 до окончательной выработки отверстия в обсадной колонне.

A так как срыв пружины-замка 8 происходит при создании на нее усилия .всего н 300 кг/см, поршень выполнен двухступенчатым, причем диаметр меньшей ступени, которая герметизируется н соединительной муфте 11 посредством уплотнительного кольца 10 и воспринимает нсе давление жидкости в начальный период работы устройства, подбира-, ется таким образом, чтобы в случае создания на насадке 4 перепада давления, необходимого для эффективного разрушения металла обсадной колонны, на пружину-замок 8 передавалось усилие меньше усилия ее срыва. По истечении времени достаточного для образования отверстия н обсадной колонне, увеличивая давление, нагнетаемой гидроабразивной смеси, добиваются достижения усилия на пружину замок

8, достаточного для ее срыва, в ре-. зультате чего поршень 2 начинает двигаться вниз, а трубка 3 с насадкой

4 выдвигаться в пласт через образованное в обсаднойФколонне отверстие.

По мере выдвижения трубки 3 с насадкой 4 из направления б, амплитуда колебания ее свободного конца постоянно увеличивается, что способствует более эффективному разрушению породы, увеличению глубины и, в особенности, объема вырабатываемого в пласте канала. После полного выдвижения рабочей трубки 3 с насадкой 4 в пласт, обратной промывкой возвращают поршень 2 в исходное положение, причем для вытеснения жидкости из надпоршневой полости A в момент поступления ступени меньшего диаметра поршня 2 в уплотнение 10, расположенное в соединительной муфте 11, открывается обратный клапан 13 и жидкость выталкивается в колонну насосно-компрессорных,труб 12. Затем устройство перемещают в новый интервал и производят работу аналогичным способом.

832070

Использование предлагаемого устройства в нефтепромысловой практике даетт возможност ь перфори ров ат ь об с адную колонну и получать в пласте увеличенные каналы, как по длине, так и, в особенности, по объему, что позволяет значительно увеличить площадь фильтрации вырабатываемых каналов и, вследствие снижения фильтра4ионного сопротивления призабойной эоны пласта, увеличить дебит скважины.

Кроме того, устройство позволяет отказаться от вспомогательных узлов, предназначенных исключительно для выработки отверстия в обсадной колонне, с последующим вводом в него узла производящегося углубление канала, 15 а производитЬ обе операции при помощи одной и той Йе насадки, расположенной на конце выдвигающейся трубКИ е

Формула из обре те ния 20

Устройство для создания радиальных каналов в пласте, спускаемое в скважину на насосно-компрессорных трубах и включающее корпус, направление, поршень, жестко связанный с выдвигающейся в пласт рабочей трубкой с насадкой на конце, соединительную муфту с перегородкой и осевым каналом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности увеличения длины и диаметра каналов, насадка выполнена в виде сопла Коанда, а поршень установлен с возможностью фиксирования его в верхнем положении, и выполнен двухступенчатым, меньшая ступень которого размещена в осевом канале соединительной муфты, а надпоршневая полость большей ступени связана с полостью насосно-комнрессорных труб через обратный клапан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент C1tlA 9 3070361, кл. 299-17, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 581229, кл. E 21 В 7/18.

ВНИИПИ Заказ 3026/20

Тираж 627 Подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная,4