УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОКАЛЫВАНИЯ ОБСАДНОЙ ТРУБЫ В СКВАЖИНЕ Российский патент 2017 года по МПК E21B43/112 

Описание патента на изобретение RU2631446C1

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к устройству для создания перфорационных отверстий путем прокалывания в обсадной (эксплуатационной) колонне, цементном камне и горной породе, с возможностью последующего намыва (или без этой операции) каверны в процессе добычи нефти и газа, и может быть использовано, например, при вторичном вскрытии продуктивных горизонтов, при ремонтно-изоляционных работах в процессе ремонта скважин для прокалывания отверстий и обеспечения наиболее совершенной связи с заколонным пространством.

Учитывая, что использование прокалывающих устройств в области бурения и нефтедобычи является весьма актуальным ввиду необходимости снижения себестоимости добычи нефти и газа, а также для экономии времени при ремонте скважин в условиях снижения мировых цен на нефть, то созданию подобных устройств посвящены многие работы, известные из уровня техники.

Так, например, известен скважинный пробойник для труб (Патент РФ №2057894), спускаемый в скважину на рабочей колонне, содержащий полый заполненный жидкостью корпус с боковыми каналами, сообщающимися с полостью корпуса, установленный в боковом канале поршень с рабочим органом, жестко связанный с корпусом полый цилиндр, шток, установленный в полости корпуса и цилиндра с возможностью осевого перемещения, плунжер, установленный в цилиндре и связанный со штоком и образующий с цилиндром штоковую и рабочую камеры, из которых последняя через отверстие в переводнике сообщается с пространством скважины через обратный клапан, выполненный в виде разрушаемой при взаимодействии с рабочей колонной заглушки.

Недостатком данного устройства является однократность его действия, в результате чего за каждый его спуск в скважину можно получить практически не более трех отверстий (определяется числом радиальных боковых каналов в его корпусе). Практика показала, что однократного воздействия его рабочего органа на пробиваемую трубу иногда недостаточно для получения необходимого отверстия в стенке трубы, и по этой причине операцию по пробивке приходится выполнять повторно, для чего устройство требуется извлекать из скважины, собирать его с новыми заглушкой и штифтом и снова спускать в скважину.

Кроме того, указанное известное устройство является довольно сложным по конструкции.

Также известно изобретение Прокалывающее устройство для создания перфорационных каналов в скважине, защищенное патентом РФ №2487990. Оно включает корпус, клин с пазами, по меньшей мере два размещенных друг за другом гидроцилиндра с соединенными шток-поршнями, один из которых подпружинен, и по меньшей мере два резца с гидромониторами и резцедержателями, размещенными в пазах опоры и клина с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения, корпус образован клином и стенками гидроцилиндров, шток-поршни которых выполнены с осевым каналом, сообщенным переточными каналами с их подпоршневыми полостями, а трубками - с гидромониторами резцов через каналы резцедержателей, опора которых соединена с шток-поршнем, подпружиненным вниз относительно гидроцилиндра.

Однако известное устройство характеризуется следующими недостатками:

- недостаточная пробивная способность;

- ненадежность конструкции подачи рабочей жидкости в гидромониторные насадки, т.к. имеется вероятность разрыва или разгерметизации трубок, вследствие чего невозможно будет не только осуществить намыв каверн, но и вскрыть колонну, поскольку рабочая жидкость из гидроцилиндров при попытках создать рабочее давление начнет вытекать через трубки.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по назначению является устройство для создания перфорационных каналов в скважине (Патент РФ №2546695). Конструкция указанного известного устройства состоит из прокалывающего перфоратора, содержащего составной корпус, по меньшей мере в одной секции которого размещен гидропривод, выполненный в виде гидроцилиндра со шток-поршнем, а в другой секции корпуса размещен механизм узла прошивки отверстий. Механизм узла прошивки отверстий состоит из толкателя и рабочего органа, взаимодействующих друг с другом. Толкатель выполнен конусообразной формы, клинообразный конец которого обращен вниз, установлен в верхней части и выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством взаимодействия со шток-поршнем гидроцилиндра. Рабочий орган размещен на опоре в нижней части секции с возможностью перемещения под воздействием давления рабочей жидкости, выполнен в виде двух коротких и двух длинных пуансонов, расположенных в плоскостях, взаимно перпендикулярных друг другу. Точки поворота пуансонов располагаются в одной плоскости, которая перпендикулярна оси движения толкателя. Пуансоны снабжены пробойниками. Рабочий орган снабжен гидромониторными каналами, сообщенными с системой подачи рабочей жидкости. В качестве преимуществ авторами указано на упрощение конструкции и уменьшение ударной нагрузки на рабочий орган, повышение надежности; конструктивная особенность прокалывающих клиньев обеспечивает щадящее прокалывание обсадной колонны и сохранение цементного камня за пределами стенок трубы, где не проводилось прокалывание.

Однако указанное известное устройство имеет следующие недостатки:

- сложность конструкции за счет наличия сложного рабочего органа в механизме узла прошивки, состоящего из четырех пуансонов с пробойниками, установленными в плоскостях, перпендикулярных друг другу.

- недостаточная надежность в работе, т.к. возможно заклинивание пуансонов за счет того, что прокалывающие инструменты раздвигаются в противоположную сторону от направления подъема устройства, что может повлечь аварийную ситуацию;

- повышенный износ пробойника, толкателя, т.к. при возвратном движении клина толкателя пробойники не успевают вернуться в исходное положение и при перемещении прокалывающего устройства на другой интервал происходит истирание заточенных граней, вследствие чего возможет отказ перфоратора;

- при затупливании граней пробойников возникает недостаточная скорость прокалывания отверстия в обсадной трубе и ограниченная длина интервала прокалывания, необходимость создания большого давления в трубах НКТ;

- низкая ремонтопригодность, т.к. использование в конструкции четырех пуансонов при заклинивании устройства не позволяет в срочном порядке произвести их замену, эту операцию необходимо производить на специальном оборудовании;

- наличие стопорного бруса в толкателе в некоторых ситуациях, например при прямой и обратной промывке устройства, может также привести к заклиниванию и, в результате, к созданию трудностей при подъеме устройства на поверхность;

- отсутствие массивного корпуса (в прототипе он составной) снижает надежность и повышает вероятность «сгибания» устройства при транспортировке в скважине.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в обеспечении надежности работы за счет конструктивного упрощения механизма прокалывания в предлагаемом устройстве, при одновременном ускорении процесса прокалывания, за счет жестко установленного в механизме прокалывания перфорационного блока и одновременно свободно размещенных прокалывающих инструментов в этом блоке и уменьшения количества трущихся и отклоняющихся деталей.

Дополнительным преимуществом является обеспечение безопасности применения устройства за счет повышения жесткости конструкции путем использования единого корпуса и повышения экономичности за счет обеспечения ремонтопригодности путем появления возможности быстрой замены изношенных деталей, в частности прокалывающих инструментов в механизме прокалывания, а также за счет легкой транспортировки.

Указанный технический результат достигается предлагаемым устройством для прокалывания обсадной трубы в скважине, включающим корпус, установленные последовательно внутри него по меньшей мере два шток-поршня со сквозным гидравлическим каналом, механизм прокалывания, включающий по меньшей мере два прокалывающих инструмента и клин-поршень клинообразной формы, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения под воздействием шток-поршня и воздействия на прокалывающий инструмент, и возвратный узел, выполненный в виде пружины, при это новым является то, что механизм прокалывания дополнительно содержит рабочий цилиндр, подпружиненный в нижней части возвратным узлом, а верхней частью взаимодействующий с клином-поршнем, внутри которого размещен перфорационный блок, состоящий из верхней и нижней опор, жестко закрепленных в корпусе, и расположенных между ними прокалывающих инструментов, обращенных тыльными сторонами, противоположными прокалывающей части инструмента, друг к другу и выполненных с возможностью радиального перемещения при воздействии на них клинообразной частью клина-поршня, при этом по меньшей мере одна боковая поверхность указанного инструмента снабжена направляющим выступом, а в боковых стенках рабочего цилиндра выполнены сквозные прорези для обеспечения возможности его возвратно-поступательного перемещения внутри корпуса вдоль перфорационного блока под воздействием клина-поршня или возвратного узла, также в боковой стенке указанного цилиндра выполнено по меньшей мере одно сквозное отверстие в виде сужающейся книзу прорези, кромки которой при возвратно-поступательном движении цилиндра контактируют с направляющим выступом прокалывающего инструмента, обеспечивая при этом его выход-вход из перфорационного блока, а в боковых стенках корпуса, в зоне между прикрепленными к нему верхней и нижней опорами перфорационного блока, также выполнены сквозные прорези для выхода сквозь них прокалывающих инструментов.

Корпус в верхней части снабжен сбивным клапаном.

В клинообразной части клина-поршня выполнен по меньшей мере один гидроканал.

Прокалывающий инструмент снабжен по меньшей мере одним сквозным гидроканалом с гидромониторной насадкой.

Клин-поршень выполнен с возможностью при поступательном перемещении вниз обеспечивать совмещение гидроканала клинообразной части с гидроканалом прокалывающего инструмента.

Клин-поршень в верхней части дополнительно содержит гидравлические отверстия, каждое из которых снабжено трубкой, открытый конец которой при поступательном перемещении клина-поршня вниз выполнен с возможностью гидравлического сообщения с гидроканалом прокалывающего инструмента.

Прокалывающий инструмент выполнен в форме лезвия ножа, или в форме треугольника, или в форме пики, или в форме клина.

Выступ прокалывающего инструмента выполнен в виде стержня, или в виде полусферы, или в виде колесика.

Корпус выполнен цельным или составным.

Поставленный технический результат достигается за счет следующего.

Благодаря тому что механизм прокалывания в предлагаемом устройстве является простым в конструктивном исполнении и в котором отсутствует обязательное требование, как в прототипе, о наличии строго перпендикулярного положения прокалывающих инструментов, а также их обязательном закреплении на оси, имеющей жесткую связь с корпусом, обеспечивается надежность работы. Это происходит потому, что все рабочие элементы (рабочий цилиндр, клин-поршень, прокалывающие инструменты) в механизме прокалывания в предлагаемом устройстве не имеют жесткой связи с корпусом, что существенно снижает риск их заклинивания и позволяет настраивать устройство на необходимую заданную длину прокола отверстий в обсадной трубе. И в то же время имеющаяся жесткая связь опор перфорационного блока с корпусом в механизме прокалывания обеспечивает жесткость конструкции, но при этом не оказывает прямого влияния на работу и взаимосвязь указанных рабочих элементов. Все это и повышает надежность работы заявляемого устройства.

В предлагаемом устройстве прокалывающие инструменты расположены в перфорационном блоке как бы в «свободном» состоянии и не привязаны к корпусу. Но в то же время, наряду с такой «свободой», они как бы зафиксированы от произвольного перемещения (без воздействия клина-поршня) благодаря направляющему выступу на боковой поверхности инструмента, например, выполненному в виде жестко присоединенного к боковой поверхности стержня, полусферы, колесика, ручки и т.п., который контактирует с кромками сужающейся книзу прорези на стенке цилиндра. Эти кромки как бы тоже являются направляющими для этого выступа. Это позволяет им осуществлять выход-вход только при работе и только при воздействии клина-поршня.

Эта сужающаяся книзу прорезь как бы отдаленно напоминает форму клинообразующей части клина-поршня, потому и позволяет при ходе направляющего выступа прокалывающего инструмента по направляющим кромкам (стенкам) этой прорези обеспечить вход-выход прокалывающего инструмента и одновременно сохранить «свободу» этим инструментам в перфорационном блоке.

Прокалывающие инструменты установлены тыльной стороной друг к другу таким образом, чтобы клинообразная часть клина-поршня, опускаясь между ними, раздвигала их в противоположном друг от друга направлении. Причем прокалывающие инструменты не поворачиваются, в отличие от прототипа, а скользят в перфорационном блоке под действием клин-поршня. А сам перфорационный блок установлен неподвижно внутри рабочего цилиндра. Благодаря тому что верхняя и нижняя опоры перфорационного блока жестко закреплены на корпусе, обеспечивается заданный одинаковый выход обоих инструментов из блока. А благодаря выступу и подобию фигурной конфигурации, сужающейся книзу прорези на стенке рабочего цилиндра, контролируется их произвольный выход из блока и возврат прокалывающих инструментов в сложенное положение.

Клин-поршень имеет поступательное движение вниз за счет движения шток-поршней, а обратное движение - за счет возвратной пружины через рабочий цилиндр, который возвращает клин-поршень в исходное положение. При ходе вверх клина-поршня и рабочего цилиндра последний за счет своих боковых стенок со сквозной проточкой свободно проходит вдоль перфорационного блока. Наличие в боковой стенке рабочего цилиндра сквозного отверстия, в виде сужающейся книзу прорези, способствует возврату прокалывающих инструментов в перфорационный блок в сложенное положение. Это происходит за счет прохождения по контуру этой прорези выступающих частей прокалывающего инструмента и с постепенным заходом инструмента внутрь перфорационного блока.

Благодаря выполнению в прокалывающих инструментах одного или более сквозных гидроканалов, которые при перемещении клина-поршня вниз устанавливаются напротив гидроканалов, выполненных в теле клинообразной части клина-поршня, обеспечивается подача в них жидкости и происходит намыв каверны в породе за стенкой обсадной колонны. После сбрасывания давления клин-поршень под действием возвратной пружины через цилиндр возвращается в исходное положение, гидроканалы размыкаются и прекращается намыв каверны. При этом прокалывающие инструменты складываются.

Выполнение в боковых стенках цилиндра сквозных прорезей необходимо для обеспечения возможности его беспрепятственного возвратно-поступательного перемещения внутри корпуса вдоль перфорационного блока под воздействием поршня-плунжера или возвратного узла.

Благодаря наличию рабочего цилиндра в предлагаемом устройстве обеспечивается в механизме прокалывания кинематическая связь между клином-поршнем и прокалывающими инструментами, установленными свободно в перфорационном узле, что повлекло за собой и упрощение конструкции, и повышение надежности работы.

Благодаря тому что в преимущественном варианте предлагаемого устройства клин-поршень в верхней части дополнительно содержит гидравлические отверстия, каждое из которых снабжено трубкой, открытый конец которой при поступательном перемещении указанного клина-поршня выполнен с возможностью гидравлического сообщения с гидроканалом прокалывающего инструмента, обеспечивается вариантность решения и надежность работы, за счет возможности снижения давления жидкости при проколе отверстий и экономии расхода жидкости.

Выполнение прокалывающего инструмента в форме лезвия ножа, или в форме треугольника, или в форме пики, или в форме клина, в преимущественном варианте в форме треугольника 45-110 градусов с шириной плоскостей, сопряженных с углом режущей части от 5-50 мм, позволяет повысить надежность работы устройства за счет обеспечения при работе гарантированного прокола стенки обсадной трубы прокалывающей частью (например, острием) такого инструмента с последующим расширением прокола телом инструмента.

Таким образом, указанный технический результат достигается только всей совокупностью конструктивных признаков, изложенной в формуле изобретения.

Кроме того, следует подчеркнуть, что указанная совокупность признаков в формуле находится в функционально-конструктивном единстве для предлагаемого технического решения, и исключение хотя бы одного из них нарушит это единство, т.к.:

- во-первых, представляет собой один объект в виде единой конструкции, конструктивные элементы которой соединены, сочленены между собой сборочными операциями и в соединении обеспечивают реализацию предлагаемым устройством общего функционального назначения;

- во вторых, исключение хотя бы одного признака из конструкции не обеспечит достижение поставленного технического результата;

- а в-третьих, исключение хотя бы одного признака из конструкции также не обеспечит реализацию назначения, т.е. может привести к несоответствию критерию «промышленная применимость».

Таким образом, предлагаемое изобретение характеризуется совокупностью взаимообусловленных признаков, которые все участвуют в обеспечении достижения технического результата, т.к. этот результат проявляется только при использовании этого технического решения в целом.

Заявляемое устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства для прокалывания обсадной трубы в скважине; на фиг. 2 - продольный разрез А-А механизма прокалывания предлагаемого устройства; на фиг. 3 - вариант конструкции клина-поршня с использованием трубок; на фиг. 4 - общий вид рабочего цилиндра с прорезями; на фиг. 5 - схема выдвижения прокалывающих инструментов из перфорационного блока, размещенного в рабочем цилиндре.

Предлагаемое устройство для прокалывания обсадной трубы в скважине состоит из корпуса 1 и установленных последовательно в верхней части корпуса 1 двух и более шток-поршней 2 с осевыми гидроканалами (иными словами, это элемент гидропривода: гидроцилиндр со шток-поршнем). Выше верхнего штока-поршня может быть установлен сбивной клапан 3, например, для необходимости сбросить давление жидкости и складывания и подъема устройства. Возможно использование предлагаемого устройства и без сбивного клапана. В верхней части корпуса 1, ниже поршней-плунжеров 2, установлен механизм прокалывания, состоящий из клина-поршня 5, который имеет клинообразную часть 6, рабочего цилиндра 7 и перфорационного блока, который неподвижно установлен внутри рабочего цилиндра 7 и который состоит из верхней 8 и нижней 9 опор, жестко закрепленных на корпусе 1, и расположенных между ними прокалывающих инструментов 10, обращенных тыльными сторонами 11, противоположными прокалывающей части 12 инструмента 10, друг к другу и выполненных с возможностью радиального перемещения при воздействии на них клинообразной части 6 клина-поршня 5. При этом прокалывающий инструмент 10 может быть выполнен в форме лезвия ножа, или в форме треугольника, или в форме пики, или в форме клина. Причем это перечисление не является исчерпывающим, возможны и другие формы.

Рабочий цилиндр 7 подпружинен в нижней части возвратным узлом 13, например пружиной, а верхней частью взаимодействует с клином-поршнем 5. Цилиндр 7 имеет две боковые сквозные прорези 4 (фиг. 4) для обеспечения возможности его возвратно-поступательного перемещения внутри корпуса 1 вдоль перфорационного блока под воздействием клина-поршня 5 или под воздействием возвратного узла 13. Количество этих боковых сквозных прорезей в преимущественном варианте может равняться количеству прокалывающих инструментов 10. Но можно сделать и одну прорезь, независимо от их количества. Клин-поршень 5 установлен таким образом, чтобы его клин 6 находился внутри рабочего цилиндра 7. Клин-поршень 5 и цилиндр 7 могут перемещаться в продольном направлении в пределах ограничителей движения в виде верхней 8 и нижней 9 опор перфорационного блока.

Также в боковой стенке указанного рабочего цилиндра 7 выполнено по меньшей мере одно сквозное отверстие в виде сужающейся книзу прорези 19, кромки (стенки) которой при возвратно-поступательном движении цилиндра контактируют с направляющим выступом 20, выполненным на боковой поверхности прокалывающего инструмента 10, обеспечивая при этом его выход-вход из перфорационного блока. Причем в нерабочем состоянии выступы 20 размещены внизу (в узкой части) сужающейся книзу прорези 19. Указанные выступы 20 могут быть выполнены и на обеих боковых сторонах инструмента 10. В этом случае количество сужающейся книзу прорези 19 в рабочем цилиндре 7 будет тоже два.

Прокалывающие инструменты 10 могут иметь сквозные гидроканалы 14 с гидромониторными насадками. В клинообразной части 6 клина-поршня 5 также может быть выполнен по меньшей мере один гидроканал 15. Клин-поршень 5 при поступательном перемещении обеспечивает совмещение гидроканалов 15 клинообразной части 6 с гидроканалами 14 прокалывающего инструмента 10 (фиг. 3).

В качестве варианта выполнения гидравлического сообщения гидравлических каналов 15 клина-поршня 5 и гидравлических каналов 14 прокалывающего инструмента 10 можно в верхней части клина-поршня 5 дополнительно выполнить гидравлические отверстия 16, каждое из которых снабдить трубкой 17, открытый конец которой при поступательном перемещении выполнен с возможностью гидравлического сообщения с гидроканалом 14 прокалывающего инструмента (т.е. они совмещаются) (фиг. 3).

В корпусе 1 имеются поперечные прорези 18, через которые из перфорационного блока выдвигаются за корпус 1 один или более прокалывающих инструментов 10 под действием клина-поршня 5.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Устройство на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) спускают в скважину на определенную глубину и привязывают к месту использования с помощью геофизических методов. После этого в устройство через трубы НКТ подают рабочую жидкость, например техническую воду или нефть, и создают давление, преимущественно, до 200 атмосфер. Под давлением рабочей жидкости, которая проходит через осевые каналы шток-поршня 2, последние начинают перемещаться вниз и передают давление на клин-поршень 5. Клин-поршень 5 передает движение на рабочий цилиндр 7, начиная передвигать его вниз. При этом клин-поршень 5 начинает воздействовать на прокалывающие инструменты 10, продвигаясь клинообразной частью 6 между ними и раздвигая их в радиальном противоположном направлении, при этом направляющие выступы 20 инструментов 10 по направляющей кромке прорези 19 будут подниматься вверх, в широкую часть прорези (фиг. 5), до их выдвижения и прокалывания обсадной трубы (на чертеже не показана). Клинообразная часть 6 клина-поршня 5 может имееть сквозной гидравлический (гидромониторный) канал 15 для протекания жидкости. Возможно использование устройства без использования намыва каверны, тогда в клинообразной части 6 такой сквозного гидромониторный канал 15 будет отсутствовать. Когда клин-поршень 5 продвинется до упора вниз и соприкоснется с верхней опорой 8 перфорационного блока, то сквозные гидромониторные отверстия 15 установятся напротив отверстий гидроканалов 14 (это могут быть и гидромониторы) у тыльной части 11 прокалывающего инструмента 10 и таким образом будет передаваться напор жидкости для намыва каверны через тело инструмента 10.

Возможна передача напора жидкости через трубки 17 в каждый прокалывающий инструмент 10 непосредственно из отверстий 16 клина-поршня 5. Трубки 17 при передвижении вниз рабочего цилиндра 7 и клина-поршня 5 также перемещаются вниз и возвращаются при обратном движении вверх под воздействием возвратной пружины 13.

Цилиндр 7, смещенный вниз под воздействием клина-поршня 5, воздействует на возвратную пружину 13. И при сбрасывании в трубах НКТ давления возвратная пружина 13 возвращает цилиндр 7 вверх в первоначальное положение. При этом кромка стенки сужающейся книзу прорези 19 цилиндра 7 будет служить направляющей для направляющего выступа 20, который будет стремиться возвратиться в суженную часть прорези 19, возвращая инструменты 10 в сложенное положение. И устройство готово к перемещению вместе с НКТ для нового цикла прокалывающей перфорации, которые повторяют необходимое количество раз.

Конструкция предлагаемого устройства позволяет повысить надежность его работы при эксплуатации и исключить аварийность. Кроме того, преимущество данного устройства перед аналогичными устройствами в ускорении процесса прокалывания обсадной трубы за счет надежности работы и простоты конструкции, ремонтопригодности экономической эффективности применения, за счет появления возможности быстрой замены прокалывающих инструментов при частичной разборке оборудования.

Еще преимуществами является то, что предлагаемое устройство может работать на любой глубине и при высоких температурах, а также возможно использовать любую рабочую жидкость. Устройство не имеет ограничений по твердости прокалываемой трубы за счет применения высокотвердых материалов прокалывающих инструментов.

Похожие патенты RU2631446C1

название год авторы номер документа
Комплексный гидроклиновый перфоратор (варианты) 2016
  • Кривцов Сергей Владимирович
  • Ложкин Виктор Геннадьевич
  • Семенцов Евгений Анатольевич
RU2633596C1
Гидромеханический прокалывающий перфоратор 2019
  • Кривцов Сергей Владимирович
  • Ложкин Виктор Геннадьевич
  • Семенцов Евгений Анатольевич
RU2719901C1
ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЩЕЛЕВОЙ ПЕРФОРАТОР 2009
  • Кривцов Сергей Владимирович
  • Кончин Дмитрий Александрович
  • Семенцов Евгений Анатольевич
  • Ложкин Виктор Геннадьевич
RU2389867C1
ПЕРФОРАТОР ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЩЕЛЕВОЙ РЕЖУЩЕГО ДЕЙСТВИЯ 2007
  • Кривцов Сергей Владимирович
  • Семенцов Евгений Анатольевич
  • Кончин Дмитрий Александрович
RU2348797C1
ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЩЕЛЕВОЙ ПЕРФОРАТОР 2009
  • Кривцов Сергей Владимирович
RU2392421C1
Контейнер для подачи ингибитора в скважину 2019
  • Кривцов Сергей Владимирович
  • Ложкин Виктор Геннадьевич
  • Семенцов Евгений Анатольевич
RU2698346C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОРЕЗИ В СТЕНКЕ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ И В ЦЕМЕНТНОМ КАМНЕ ПРИ ПЕРФОРАЦИИ СКВАЖИН 2006
  • Кривцов Сергей Владимирович
  • Семенцов Евгений Анатольевич
  • Кончин Дмитрий Александрович
RU2325511C1
Перфоратор гидромеханический скважинный сверлящий 2021
  • Тартмин Андрей Петрович
  • Кривцов Сергей Владимирович
  • Семенцов Евгений Анатольевич
RU2776541C1
Контейнер для подачи ингибитора в скважину (варианты) 2016
  • Кривцов Сергей Владимирович
  • Ложкин Виктор Геннадьевич
  • Семенцов Евгений Анатольевич
RU2638383C9
ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЩЕЛЕВОЙ ПЕРФОРАТОР 2013
  • Шестаков Сергей Николаевич
  • Черепанов Владимир Сергеевич
RU2538554C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 631 446 C1

Реферат патента 2017 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОКАЛЫВАНИЯ ОБСАДНОЙ ТРУБЫ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к устройству для создания перфорационных отверстий. Устройство для прокалывания обсадной трубы в скважине включает корпус (1), установленные последовательно внутри него по меньшей мере два шток-поршня (2) со сквозным гидравлическим каналом, механизм прокалывания, включающий по меньшей мере два прокалывающих инструмента и клин-поршень (5) клинообразной формы, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения под воздействием шток-поршня и воздействия на прокалывающий инструмент (10), и возвратный узел (13), выполненный в виде пружины. Механизм прокалывания дополнительно содержит рабочий цилиндр (7), подпружиненный в нижней части возвратным узлом, а верхней частью взаимодействующий с клином-поршнем, внутри которого размещен перфорационный блок, состоящий из верхней (8) и нижней (9) опор, жестко закрепленных в корпусе, и расположенных между ними прокалывающих инструментов, обращенных тыльными сторонами друг к другу и выполненных с возможностью радиального перемещения при воздействии на них клинообразной частью клина-поршня. По меньшей мере одна боковая поверхность указанного инструмента снабжена направляющим выступом. В боковых стенках рабочего цилиндра выполнены сквозные прорези и по меньшей мере одно сквозное отверстие в виде сужающейся книзу прорези, кромки которой при возвратно-поступательном движении цилиндра контактируют с направляющим выступом прокалывающего инструмента, обеспечивая при этом его выход-вход из перфорационного блока. В боковых стенках корпуса в зоне между прикрепленными к нему верхней и нижней опорами перфорационного блока также выполнены сквозные прорези (18) для выхода сквозь них прокалывающих инструментов. Обеспечивается надежность работы устройства, конструктивное упрощение механизма прокалывания, а также ускорение процесса прокалывания. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула изобретения RU 2 631 446 C1

1. Устройство для прокалывания обсадной трубы в скважине, включающее корпус, установленные последовательно внутри него по меньшей мере два шток-поршня со сквозным гидравлическим каналом, механизм прокалывания, включающий по меньшей мере два прокалывающих инструмента и клин-поршень клинообразной формы, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения под воздействием шток-поршня и воздействия на прокалывающий инструмент, и возвратный узел, выполненный в виде пружины, отличающееся тем, что механизм прокалывания дополнительно содержит рабочий цилиндр, подпружиненный в нижней части возвратным узлом, а верхней частью взаимодействующий с клином-поршнем, внутри которого размещен перфорационный блок, состоящий из верхней и нижней опор, жестко закрепленных в корпусе, и расположенных между ними прокалывающих инструментов, обращенных тыльными сторонами, противоположными прокалывающей части инструмента, друг к другу и выполненных с возможностью радиального перемещения при воздействии на них клинообразной частью клина-поршня, при этом по меньшей мере одна боковая поверхность указанного инструмента снабжена направляющим выступом, а в боковых стенках рабочего цилиндра выполнены сквозные прорези для обеспечения возможности его возвратно-поступательного перемещения внутри корпуса вдоль перфорационного блока под воздействием клина-поршня или возвратного узла, также в боковой стенке указанного цилиндра выполнено по меньшей мере одно сквозное отверстие в виде сужающейся книзу прорези, кромки которой при возвратно-поступательном движении цилиндра контактируют с направляющим выступом прокалывающего инструмента, обеспечивая при этом его выход-вход из перфорационного блока, а в боковых стенках корпуса в зоне между прикрепленными к нему верхней и нижней опорами перфорационного блока также выполнены сквозные прорези для выхода сквозь них прокалывающих инструментов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что его корпус в верхней части снабжен сбивным клапаном.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в клинообразной части клина-поршня выполнен по меньшей мере один гидроканал.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что прокалывающий инструмент снабжен по меньшей мере одним сквозным гидроканалом с гидромониторной насадкой.

5. Устройство по п. 3 или 4, отличающееся тем, что клин-поршень выполнен с возможностью при поступательном перемещении вниз обеспечивать совмещение гидроканала клинообразной части с гидроканалом прокалывающего инструмента.

6. Устройство по п. 1 или 4, отличающееся тем, что клин-поршень в верхней части дополнительно содержит гидравлические отверстия, каждое из которых снабжено трубкой, открытый конец которой при поступательном перемещении клина-поршня вниз выполнен с возможностью гидравлического сообщения с гидроканалом прокалывающего инструмента.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что прокалывающий инструмент выполнен в форме лезвия ножа, или в форме треугольника, или в форме пики, или в форме клина.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выступ прокалывающего инструмента выполнен в виде стержня, или в виде полусферы, или в виде колесика.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен цельным или составным.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2631446C1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЕРФОРАЦИОННЫХ КАНАЛОВ В СКВАЖИНЕ 2011
  • Кузяев Эльмир Саттарович
RU2487990C1
Устройство для создания перфорационных щелевых каналов 1990
  • Ситдыков Гена Ахметович
  • Еникеев Марат Давлетшинович
  • Мавлютов Мидхат Рахматуллич
  • Акчурин Хамза Исхакович
SU1776772A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЕРФОРАЦИОННЫХ КАНАЛОВ В ОБСАДНОЙ КОЛОННЕ 1994
  • Габдуллин Рафагат Габделвалеевич
  • Страхов Дмитрий Витальевич
  • Фархутдинов Риф Галлямович
  • Шаяхметов Шамиль Кашфуллинович
RU2070279C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЕРФОРАЦИОННЫХ КАНАЛОВ В ОБСАДНОЙ КОЛОННЕ СКВАЖИНЫ 1997
  • Габдуллин Р.Г.
  • Фархутдинов Р.Г.
  • Страхов Д.В.
  • Оснос В.Б.
RU2137914C1
ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРОКАЛЫВАЮЩИЙ ПЕРФОРАТОР И СПОСОБ ЕГО РАБОТЫ 2012
  • Мари Пасванди
RU2506414C1
Способ приготовления катализатора для производства синтетического аммиака 1934
  • Троицкий К.В.
SU42060A1
Станок для изготовления древесной стружки 1946
  • Вавилов С.А.
SU68587A1
Льнотеребилка 1958
  • Быков Н.Н.
  • Кондрашук П.К.
  • Малыгин А.А.
  • Смидович В.В.
  • Хайлис Г.А.
SU120702A1
US 4165784 A, 28.08.1979.

RU 2 631 446 C1

Авторы

Кривцов Сергей Владимирович

Ложкин Виктор Геннадьевич

Семенцов Евгений Анатольевич

Даты

2017-09-22Публикация

2016-08-22Подача