Устройство для создания радиальных каналов в пласте

Устройство для создания радиальных каналов в пласте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙИ Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

<«>937709

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.07.80 (21) 2960823/22-03 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Е 21 В 43/114

Гесударственнмй кемнтет

СССР

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень №23 (53) УДК 622.245..5 (088.8) но делам нэебретеннй н еткрмтий

Дата опубликования описания 28.06.82 ф Ъа; й,.д С„-" «,;-,,, t.".,"

В. И. Мельник, В. И. Белоусов и Е. В. Рыб а,, " !

3,,;,,. / т

Ф

Центральная научно-исследовательская лабератопия - -

Производственного объединения «Укрнефть» Министерства- -:=;-- .« нефтяной промышленности СССР (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАДИАЛЬНЫХ

КАНАЛОВ В ПЛАСТЕ

Изобретение относится к оборудованию, используемому в нефтедобывающей промышленности для вскрытия пластов путем создания перфорационных каналов большой протяженности в стенке скважины, обсаженной колонной, и может найти применение в горнодобывающей промышленности.

Известно устройство для разрушения горных пород, содержащее насосно-компрессорную трубу, гибкую трубку и сопло. Канал гибкой трубки выполнен эксцентрично относительно оси трубки. По мере нагнетг ния рабочей жидкости по насосно-компрессорным трубам, в сечении гибкой трубки возникает изгибающий момент за счет смещения оси канала трубки относительно оси трубки. В результате изгиба трубка прижимается к стенке скважины и производит разрушение породы. (1).

Недостатком данного устройства является то, что его невозможно применять в скважинах, обсаженных колонной, так как в результате пульсирующей работы насосных агрегатов, амплитуда колебаний конца гибкой трубки будет высокой, что не позволит сконцентрировать струю жидкости на стенке обсадной колонны в одну точку и выработать в ней отверстие, достаточное для проникновения трубки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для создания радиальных каналов в плас5 те, включающее корпус, направление с каналом и жестко связанный с выдвигающейся в пласт рабочей трубкой с насадкой, на конце двухступенчатый поршень, установленный с возможностью фиксирования его в верхнем, положении, меньшая ступень которого размещена в осевом канале соединительной муфты с перегородкой, а надпоршневая полость большей ступени связана с полостью насосно-компрессорных труб через обратный клапан.

При нагнетании гидроабразивной жидкости через устройство происходит колебание конца трубки, ограничивающееся диаметром отверстия направления, в результате чего струя жидкости охватывает большую площадь обрабатываемой поверхности на стенке обсадной колонны, что способствует образованию отверстия достаточного для продвижения через него рабочей трубки с насадкой на конце вглубь пласта (2).

937709

Однако известное устройство может эффективно работать лишь на небольших глубинах, так как эффективность его работы в основном зависит от энергии пульсации струи на конце насадки, которая находится в прямой зависимости от пульсирующей по- 5 дачи жидкости наземным насосным оборудованием. В случае применения устройства на больших глубинах, эффективность его работы снижается, так как происходит полное или частичное падение пульсации жидкостного потока на конце насадки вследствие податливости насосно-компрессорных труб при достаточной их длине.

Цель изобретения — повышение надеж- . ности работы устройства на больших глубинах и увеличение площади вырабатываемых в обсадной колонне отверстий.

Эта цель достигается тем, что наружная выходная часть канала направления выполнена в виде диффузора, причем насадка в рабочем положении образует с диффузором сопла Коанда.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства, разрез; на фиг. 2 — насадка в нижнем положении; на фиг. 3 — насадка в верхнем положении.

В корпусе 1 устанавливается двухступенчатый поршень 2, к которому жестко присоединена выдвигающаяся в пласт рабочая трубка 3 со стандартной насадкой 4 на конце. Трубка 3 протянута через канал в направлении 5, выход которого имеет расширение 6, выполненное в виде диффузора.

Насадка 4 в рабочем положении попеременно образует с диаметрально противоположными торцами расширения сопла Коан да (фиг. 2 и 3). Направление 5 при помощи переводника 7 соединяется с корпусом 1.

Поршень 2 фиксируется в верхнем положении пружиной-замком 8, а надпоршневая

А и подпоршневая Б полости устройства гер-, метизируются посредством уплотнительного кольца 9, устанавливаемого на поршне 2.

Ступень меньшего диаметра поршня 2 вхо- 4п дит в уплотнение 10, расположенное в соединительной муфте 11, посредством которой устройство крепится к колонне насосно-компрессорных труб 12. Соединительная муфта 11 оборудована обратным клапаном

13 для отвода жидкости из полости А в мо- 4 мент возвращения поршня 2 в верхнее положение.

Устройство работает следующим образом.

На колонне насосно-компрессорных труб

12 оно спускается в скважину и устанавливается в необходимом для перфорирования интервале. В исходном положении насадка

4 под действием упругости рабочей трубки 3 прижата к нижней стороне канала направления 5, где, взаимодействуя с нижним ss торцом расширения 6 (фиг. 2), она образует первое сопло Коанда. При нагнетании гидроабразивной смеси через устройство, струя жидкости, истекаемой из насадки 4, загибается в сторону нижнего торца расширения 6 направления 5, в результате чего под действием реактивной силы конец трубки 3 отклоняется в противоположную сторону и прижимается к верхней стороне канала направления 5, где насадка, взаимодействуя с верхним торцом расширения 6 направления 5 (фиг. 3), образует второе сопло

Коанда. В таком положении насадки 4 струя жидкости загибается в сторону верхнего торца расширения 6, и под действием реактивной силы конец трубки 3 отклоняется к нижнему торцу расширения 6, после чего цикл повторяется вновь. Такое колебание конца трубки.3 дает возможность струе жид, кости, истекаемой из насадки 4, охватить большую площадь обрабатываемой поверхности на стенке обсадной колонны, что будет способствовать образованию отверстия в стенке обсадной колонны, достаточного для продвижения через него трубки 3 с насадкой 4. С целью предупреждения преждевременного выдвижения трубки 3 с насадкой

4 из устройства, поршень 2 в верхнем крайнем положении удерживается пружинойзамком 8 до окончательной выработки отверстия в обсадной колонне. По истечении времени, достаточного для образования отверстия в обсадной колонне, увеличивая давление нагнетаемой гидроабразивной смеси, добываются достижения усилия на пружину-замок 8, достаточного для ее срыва, в результате чего поршень 2 начинает двигаться вниз, а трубка 3 с насадкой 4 выдвигается в пласт через образованное в обсадной колонне отверстие. После полного выдвижения рабочей трубки 3 в пласт, обратной промывкой возвращают поршень 2 в исходное положение, причем для вытеснения жидкости из надпоршневой полости- А 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 аналогично.

Использование устройства в нефтепромысловой практике дает возможность одной и той же насадкой перфорировать обсадную колонну и образовывать в пласте глубокие радиальные каналы, что позволит значительно увеличить площадь фильтрации вырабатываемых каналов и, вследствие снижения фильтрационного сопротивления призабойной зоны пласта, увеличить дебит скважины. Кроме того, устройство работоспособно на любой глубине и эффективность его работы не зависит от степени пульсации прокачиваемой жидкости.

Формула изобретения

Устройство для создания радиальных каналов в пласте, включающее корпус, на937709 авиа.!

Фиг.1

Составитель Н. Харламова

Техред А. Бойкас Корректор А. Дзятко

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ 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

Редактор Л. Гратилло

Заказ 4404/44 правление с каналом и жестко связанный с выдвигающейся в пласт рабочей трубкой с насадкой на конце двухступенчатый поршень, установленный с возможностью фиксирования его в верхнем положении, меньшая ступень которого размещена в осевом канале соединительной муфты с перегородкой, а надпоршневая полость большей ступени связана с полостью насосно-компрессорных труб через обратный клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства на больших глубинах и 10

6 увеличения площади вырабатываемых в обсадной колонне отверстий, выходная часть канала направления выполнена в виде диффузора, причем насадка в рабочем положении образует с диффузором сопла Коанда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 446629, кл. Е 21 В 43/114, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке №2771716/03, кл. Е 21 В 43/114, 1979 (прототип).

1г