Устройство для гидроперфорации Советский патент 1983 года по МПК E21B43/114 

СП

р Изобретение относится к оборуаовани испопьзуемому в нефтегазодобывающей промышпенности дпя вскрытия ппастов путем создания перфорационных канапов большой протяженности в стенйе скважин и может найти применение в горнодобывающей промышпенности. Известно устройство дпя образования канапов.в скважине, содержащее ципиндр с опорами, источник рабочей жидкости, который сообщен с цилиндром, поршень с центрапьнь1м каналом и сординенный с поршнем гибкий зонд, установленный в откпонитепе. В этом устройстве с целью автоматической установки зонда и его возврата помешен обратный клапан, в поршне выпопнены радиальные каннпы, а на его наружной поверкности - кольцевая канавка. Прокачиваемая с поверхнос ти гидроабразивная жидкость, истекая из насадки, установленной на конце гибкого зонда, разрушает породу, а зонд выдвигается в ппаст. Когда гибкий зонд полностью выдвинется из устройства, кольцевая канавка на поверхности поршня совместится с отверстиями в стенке иилшщра и произойдет резкое падение давления, что сигналом об окон чательной выработке канала в пласте. Затем закрывают затрубное пространство и продолжают нагнетать, жидкость до создания определенного давления в затру ном пространстве, после чего стравливается давление в пифте, срабатывает обратный клапан и поршень возвращается в исходное положение в результате избыто него давления, созданного в затрубном пространстве l .. Однако при возврате гибкого зонда в исходное положение необходимо отсоедкнять насосный агрегат, а затем стравли вать давление в пифте, что займет определенное время, при котором возможно оседание песка и заклинивание при многократном использовании устройства возмож№1 пропуска обратного клапана, что существенно снизит эффективность его работы. Наибопее близким к предлагаемому является устройство дпя гидроперфорации спускаемое в скважину на колонне насоснокомпрессорных труб (НКТ), содержащее корпус; внутри которого концантрично установлен с возможностью осевог перемещения полый шток с трубкой и насадкой, подпружиненную дифференциальную втулку с фиксатором, муфту, под ко- горой установлен -поршень, лодпоршневая полость которого заполнена жидкостью, и отклонитель 2.Недостатком Известного устройства является низкая эффективность его работы из-за необходимости проведения дополнительных технологических операций для возврата трубки в исходное положение. Цель изобретения - повышение эффективности его работы обеспечения надежности возврата трубки в исходное положение. Указанная цель достигается тем, , что в устройстве для гидроперфорации, спус- каемом в скважину на колонне НКТ, содержащем корпус, внутри которого КОН-. цектрично установлен с возможностью осевого перемещения полый шток с трубкой и насадкой, подпружиненную дифференциальную втулку с фиксатором, муфту, под которой установлен поршень, подпоршневая полость которого заполнена жидкостью, и отклонитель, поршень установпен с возможностью свободного ссевого перемещения относительно штока, причем нижний торец штока размещен в полости, заполненной жидкостью, а муфта . имеет каналы для связи внутренней полооти НКТ с затрубным пространством и надпоршневой полостью. На чертеже представлено устройство длЕ/тидропёрфорации, общий вид.. Устройство содержит корпус, состоящий из двух частей 1 и 2, связанных между собой при помощи муфты 3. Внутри корпуса установлена подпружиненная пружиной 4 дифференциальная втулка 5 с фиксатором 6. Муфта 3 связана с разгрузочной камерой 7. Под муфтой 3 установлен поршень 8, подпоршневая полость 9 которой заполнена жидкостью. Б части 2 кэрпуса выполнено калиброванное отверстие 1О. В муфте 3 имеются каналы: радиальный 11| сообщающий полость НКТ 12 с затрубным пространством, и вертикальный 13, посредством которого полость НКТ 12 сообщается с .надпоршневой полостью 14. Через осевое отверстие муфты 3 проходит полый шток 15, жестко соединенный с трубкой 16, которая размещена в опслонителе 17. Конец трубки 16 оборудован стандартной насадкой 18. На колонне НКТ 12 устройство опускается в скважину. Устройство работает следующим образом. На колонне НКТ 12 гидроперфоратор в исходном положении спускается в сква-

жипу и устанавпивается в необходимом дпя перфорирования интервале, поспе чехх) с поверхности при помощи насосного оборудования производят нагнетание гидроабразивной жидкости. При давлении нагнегания, недостаточном дпя создания нагрузки на дифференциальную втупку 5, при которой происходит срыв ее с фиксатора 6, втупка 5 будет оставаться в верхнем положении, перекрывая доступ жидкости в разгрузочную камеру 7, при этом вертикальный канал 13 в муфте 3 открыт Прокачиваем1ая рабочая жидкость воздействует на поршень 8 с определенш 1М давлением, которое передается в подпоршневую полость 9 устройства. Вследствие того, что в разгрузочной камере 7 давление значительно ниже, то рарнодейству ющая сил, действующих На полый шток: 15, будет направлена вверх и йрепятствовать выдвижению рабочей трубки 16 из откпонителя 17. Как только давление нагнетания рабочей жидкости поднимется до. расчетной величины, при которой нагрузка на дифференциальную втулку

5 окажется достаточной 4пясрь ва ее с фиксатора 6, втулка 5 перегместится вииз, откроет доступ жидкости в разгру зоч ную камеру 7 и свого, tnoKiiBM концам перекроет вертицапьный кадап 13, сжав при этом возвратнуго пружину 4. Прока чшаемвя рабочая жидкость поступает в шток 15, дапее в рабочую трубку 16 к насадке 18, истекая ва которой производит разрушение породы,

В этот момеж на верхний конец попогр штока 15, размешенного в разгрузочной камере 7, действует усилие от давпеjfflH нагветания рабочей жидкости, нап|эа&Шенное вниз, а в надпоршневой полости

14, которая отсечена дт йопости НКТ ,12, давление равно ггоростатйческому, |Вспедствие ее сообщения посредством капиброванвого отверстия 10 с затруёным

пространствсж. Попый шток 15 начинает двигаться вниз, трубка в пласт, а жид-( кость, находящаяся в подпоршневой по- пости 9, объем которой не меняется, выталкивает поршень 8 вверх, при этом рабочая жидкость, оставшаяся в подпоршкевой полости 14, выбрасывается в затрубное пространство через калиброванное отверстие Ю. Как только верхний конец полого штока 15 в процессе движения достигает радиального канала 11 в муфте 3, происходит резкий сброс прокачиваемой жидкости в затрубное пространство и давление нагнетания снижается. В результате падения давпе ния нагрузка на дифференциальную втупку 5 снижается и она под действием сжатой пружины 4 возвращается в исходное положение. При этом закрывается доступ жидкости в разгрузочную камеру 7 к открывается вертикальный каная 13, сообщающий попасть НКТ 12 с надпоршнэвой полостью 14. В этот момейт вновь подамают давление нагнетания, не допуская этом роста его до величины, гфи которой происходит с|ыв дифференциальной втулки 5 с фиксатора 6. Так как давление в; разгрузочнотй камере 7 Нигжое, т.е. то, при котором ранее произоцюл возврат дифференлиапьной втупзкн 5 в исходное попожеще, а

.в иадпрршневой полости 14 давление равг но давпейию прокачки жидксжти, то поршень 8 начинает перемешаться вниз, а

:жиакость в подпоршневой попосги 9 илдавливает полы.й шток 15 вверх в раз:Грузоч нута камеру 7, при этом трубка 16

с насадкой 18 возврашаются в исходное положение. Затем .перемещают усгройство в новый нйтервап и по опйсаквой технологий производят новую резку.

Применение предпагаемого j-стройства дает возможность сократить время на возврат рабочей трубки.

13

fi

17

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРО- . ПЕРФОРАЦИИ, спусзсаемов в скважину на колонне шсосно-компрессорных труб, содержащее корпус, внутри которого кон-.центрично установлен с возможностью осевого перемещения попы и шток с тру&кой и насадкой, подпружиненную Д11фференчиапьную втупку с фиксатором, муфту, под которой установлен поршень, подпоршневая полость которого заполнена жидкостью, и отклонитель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности его работы путем обеспечения надежности возврата трубки в исходное положение, поршень установлен с возможностью свободного осевого перемещения относительно штока, причем нижний торец штока размещен в полости, заполненной жидкостью, а муфта имеет с е каналы для связи внутренней полости насосно-комлрессорных труб с затрубным (Л пространстве и надпоршневой полостью.