Устройство для очистки перфорационной зоны скважины Российский патент 2021 года по МПК E21B28/00 E21B37/00 

Изобретение относится к нефтяным и газовым скважинам, а именно к устройствам, предназначенным для очистки перфорационной зоны скважин.

Известно устройство, содержащее корпус, ударный механизм, состоящий из кривошипа и перекидного клапана (Гидравлический вибратор для бурения скважин. АС SU 158797SA1, Е21810130. Авторы Б.З. Султанов, М.С. Габдрахимов, А.С. Галеев), ударный механизм которого подпружинен. Данное техническое решение используется для повышения продольных импульсов. Недостатком данного устройства является то, что оно механически не создает ударные действия в зону перфорации и не создает очистку этой зоны.

Известно устройство, принятое нами за прототип, содержащее корпус, проходной канал, соединительные резьбы, которые снабжены ударным механизмом, состоящим из ударника, установленный с возможностью взаимодействия с наковальней посредством пружины и имеющей проходное отверстие и верхний переводник, он снабжен втулкой на оси размещен маятник, верхний конец которого выполнен в виде лопасти, а нижний конец связан с тарелкой, установленной с возможностью периодического проходного отверстия ударника (Вибратор для бурения скважин. Патент RU 2236540 C1 7Е21В 7/24. Авторы Габдрахимов Н.М., Хузина Л.Б., Габдрахимов М.С.

Данное устройство имеет сложность конструкции, низкую надежность маятникого устройства, который также снабжен ударным механизмом, создает пульсацию жидкости, не влияет эффективно на очистку перфорированной зоны скважин.

Цель изобретения - повышение эффективной очистки перфорационной зоны скважины за счет повышения частоты и амплитуды ударных нагрузок и пульсацией жидкости.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для очистки перфорационной зоны скважины, содержащем корпус, который имеет проходной канал, верхний и нижний соединительные резьбы, согласно изобретению в проходном канале при помощи оси установлен ударный механизм, состоящий из кривошипа и трехлопастного привода, соединенные между собой пальцем, корпус снаружи снабжен фланцем, наружная поверхность который снабжена армированными зубьями, имеет радиальные отверстия, в эти отверстия установлены два подпружиненных бойка, в фланце также выполнены два канала с возможностью направления струи в зону разрушения твердых частиц бойком.

Существенным отличием предлагаемого изобретения от прототипа является снабжение наружной поверхности фланца армированной зубьями, радиальными отверстиями, в которые установлены подпружиненные бойки, на которые периодически создаются удары ударным механизмом. При ударе трехлопастной привод закрывает проходной канал устройства, и промывочная жидкость направляется через насадку в зону разрушения твердых частиц. Так происходит эффективная очистка перфорированной зоны скважин при прямом и обратном ходе ударного механизма.

На фиг. 1 показана конструктивная схема устройства для очистки перфорационной зоны скважин. На фиг. 2 – вид А-А. На фиг. 3 – вид Б, на фиг. 4 – сечение В-В.

Корпус устройства 1 содержит проходной канал 2, нижний 3, верхний 4 соединительные резьбы. В канал установлен ударный механизм, состоящий из кривошипа 5 и трехлопастного привода 6, установлен при помощи оси 7 и соединенные между собой пальцем 8. Фланец 9 снабжен симметричными каналами 10 и насадкой 11. В отверстия 12, где форма крышки отверстия показана на фиг. 3, установлены два подпружиненных бойка: правый 13 и левый 14, пружиной 15, боек правый 13 и левый 14 снабжены упором 16. Фланец 9 устройства снабжен зубьями 17, ось 7 имеет уплотнение 18. Устройство работает следующим образом.

При сборке устройства надо соблюдать размеры и зазоры при закрытии приводом 6 проходного канала 2. При закрытии на правой стороне привода 6 проходной канал 2 должен быть закрытым, то есть при переходе кривошипа 5 с одной стороны в другую привод 6 должен открывать и закрывать проходной канал 2. При изменении элементов ударного механизма меняется положение правого 13 и левого бойка 14.

После сборки работа устройства проверяется на устье скважины, проверяется пульсация жидкости по манометру на стояке или агрегате. Также пульсация жидкости проверяется по стуку издаваемых ударных механизмов. При циркуляции жидкости на устье устройство должно плавно работать.

Спуск на забой устройства осуществляется плавно, циркуляция жидкости восстанавливается, также плавно устанавливается средний расход жидкости и постепенно переходится в номинальный режим работы.

При сборке соблюдаются положение элементов ударного механизма. При ударе кривошипом 5, боек 13 наносит удар на очищаемую зону, в это время ударный механизм проходной канал 2 закрывает, жидкость по каналу 10 насадкой 11 направляется на зону очистки. При возврате привода 6 боек 13 обратно возвращается за счет пружины 14.

При создании циркуляции жидкости за счет гидравлических сил ударный механизм начинает совершать колебания и наносить удары поочередно на каждый боек и жидкость направляется в зону разрушения. При ударе приводом 6 на правый боек 13, левый боек 14 за счет пружины 14 возвращается в исходное положение.

Наружная зубчатая поверхность фланца 9 служит для первичной очистки поверхности перфорированной зоны расхаживанием устройства ротором и лебедкой.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для очистки перфорационной зоны скважин. Устройство для очистки перфорационной зоны скважины содержит корпус, имеющий проходной канал, верхний и нижний соединительные резьбы. В проходном канале при помощи оси установлен ударный механизм, состоящий из кривошипа и трехлопастного привода, соединенных между собой пальцем. Корпус снаружи снабжен фланцем, наружная поверхность которого снабжена армированными зубьями и имеет радиальные отверстия, в которые установлены два подпружиненных бойка. В фланце выполнены два канала с возможностью направления струи в зону разрушения твердых частиц бойком. Обеспечивается повышение эффективной очистки перфорационной зоны скважины за счет повышения частоты и амплитуды ударных нагрузок и пульсацией жидкости. 4 ил.

Устройство для очистки перфорационной зоны скважины, содержащее корпус, имеющий проходной канал, верхний и нижний соединительные резьбы, отличающееся тем, что в проходном канале при помощи оси установлен ударный механизм, состоящий из кривошипа и трехлопастного привода, соединенных между собой пальцем, корпус снаружи снабжен фланцем, наружная поверхность которого снабжена армированными зубьями, имеет радиальные отверстия, в которые установлены два подпружиненных бойка, в фланце выполнены два канала с возможностью направления струи в зону разрушения твердых частиц бойком.