Устройство для вскрытия пласта Советский патент 1984 года по МПК E21B43/114 

Изобретение относится к устройствам, применяемым в нефтегазодобывающей промышленности для вскрытия пластов гидроабразивной струей жидкости.

Известно устройство для гидравлической перфорации скважин, содержащее последовательно соединенные перфораторы, включающие корпус, насадки, затворные элементы которых выполнены с увеличивающимся запасом прочности по высоте расположения перфораторов 1.

В указанных перфораторах по мере повышения давления последовательно разрушаются затворные элементы, представляющие собой диафрагмы различной толщины. Опыт работ с разрущающимися диафрагмами, особенно имеющими малые геометрические размеры, показывает недостаточную их надежность.

Кроме того, для включения в работу каждого следующего перфоратора необходимо нарашивать перепад Давления на значительную величину по сравнению с рабочим перепадо.м давления в насадках перфоратора, что вызывает значительные дополнительные усилия в колонне насоснокомпрессорных труб. Поэтому в глубоких скважинах применение этого типа перфоратора не всегда возможно.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для вскрытия пласта, содержащее гирлянду гидроперфораторов, состоящих из корпуса с насадками, перекрывающей их втулки, сбрасываемого клапана, ограничительной втулки, верхнего и нижнего переводников 2.

Недостатком известного перфоратора является то, что число перфораторов в гирлянде ограничено, что сужает интервал информации.

Цель изобретения - увеличение интервала перфорации путем выполнения гирлянды из любого числа перфораторов.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для вскрытия пласта, содержащем гирлянду гидроперфораторов, состоящих из корпуса с насадками, перекрывающей их втулки, сбрасываемого клапана, ограничительной втулки, верхнего и нижнего переводников, внутренняя поверхность перекрывающей втулки выполнена с кольцевым уступом и в ее нижней расщиренной части установлена ограничительная втулка, выполненная составной,из подпружиненных секторов, соединенных с нижним переводником с возможностью радиального перемещения, а сбрасываемый клапан выполнен в виде стержня с кольцевыми уплотнениями и снабжен подпружиненными защелками, установленными с возможностью взаимодействия с уступом перекрывающей втулки.

На фиг. 1 показана общая компоновка гирлянды перфораторов; на фиг. 2 - единичный перфоратор без клапана в положении, при котором он спускается в скв;ажину, продольный разрез; на фиг. 3 - гидроперфоратор при гидроперфорации, продельный разрез; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; 5 на фиг. 5 - схема соединения ограничительной втулки с корпусом.

Устройство спускается в скважину на трубах и содержит гирлянду из нескольких перфораторов 1, количество которых опре- деляется величиной интервала перфорации. Каждый из единичных перфораторов состоит из корпуса, содержащего верхний переводник 2, трубу 3 и нижний переводник 4, и размещенных в корпусе насадок 5. Ступенчатая втулка 6 с кольцевым уступом 7,

5 цилиндрическим осевым каналом 8 и, расширенной частью 9 удерживается в нижнем положении относительно корпуса пружиной 10. В расширенной части 9 размещена ограничительная втулка 11, выполненная в виде секторов, между которыми размещены пружины 12. В секторах ограничительной втулки выполнены Т-образные прорезы 13, в которые входят Т-образные выступы 14 нижнего переводника 4. Сбрасываемый клапан 15 снабжен подпружиненны.ми защел5 камн 16 и установлен в цилиндрическом канале 8 перекрывающей втулки 6.

Устройство работает следующим образом.

После спуска его в скважину в положении, показанном на фиг. 2, т.е. без сбрасываемого клапана 15, насадки 5 всех перфораторов открыты, перекрывающие втулки всех перфораторов находятся в крайнем нижнем положении и удерживаются от самопроизвольного перемещения пружиной 10.

5 Сектора ограничительной втулки 11 прижаты друг к другу и их пере.мещение в радиальном направлении под действием пружины 12 ограничено расширенной частью 9 перекрывающей втулки 6. Для проведения перфорации внутрь труб сбрасывают клапан

15, который проходит внутрь цилиндрического канала 8, своим нижним торцом опирается на ограничительную втулку 11, зазор между секторами которой меньше наружного диаметра клапана 15, и герметично

5 изолирует насадки 5 верхнего перфоратора от всех остальных перфораторов. Нагнетаемая в трубы гидроабразивная жидкость проходит через насадки 5 только одного верхнего перфоратора и перфорирует обсадную колонну против этих насадок. После

0 перфорации этих отверстий прекращается закачка в трубы и повышается давление в кольцевом пространстве скважины. Под действием этого клапан 15 несколько перемещается вверх и своими защелка.ми 16

J подхватывает под уступ 7 перекрывающую втулку 6, увлекая ее за собой и стягивая ее расширенную часть 9 с ограничительной втулкой 11, заталкивает верхнюю часть перекрывающей втулки 6 с уплотнениями

в центральный канал верхнего переводника 2, изолируя насадки 5 верхнего перфоратора от полости .труб. После того, как расширенная часть 9 перекрывающей втулки 6 соскользнет с секторов ограничительной втулки 11, сектора ее под действием пружин переместятся в радиальном направлении и диаметр ограничительной втулки станет больше внутреннего диаметра расширенной части 9 перекрываюшей втулки 6, что препятствует самопроизвольному перемеш,ению последней вниз.

Затем снижают давление на устье в кольцевом пространстве до атмосферного и вновь нагнетают жидкость в полость труб. При этом клапан 15 проходит вниз через расширившийся зазор между секторами ограничительной втулки 11 верхнего перфоратора и размещается в центральном канале 8 второго в гирлянде перфоратора, изолируя насадки всех нижеразмещенных перфораторов. В связи с тем, что перекрывающая втулка 6 изолировала насадки верхнего перфоратора, проход жидкости обеспечивается только через насадки второго перфоратора.

Повторяя затем аналогичным образом операции, осуществляют последовательно сверху вниз перфорацию всего интервала.

При применении предлагаемого устройства отпадает необходимость осуществления лишних спуско-подъемов труб, сокращаются затраты времени на перфорацию, и появляется возможность увеличить глубину проведения гидроперфорации скважин.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ПЛАСТА, содержащее гирлянду гидроперфораторов, состоящих из корпуса с насадками, перекрывающей их втулки, сбрасываемого клапана, ограничительной втулки, верхнего и. нижнего переводников, отличающееся тем, что, с целью увеличения интервала перфорации путем выполнения гирлянды из любого числа перфораторов, внутренняя поверхность перекрывающей втулки выполнена с кольцевым уступом и в ее нижней расширенной части установлена ограничительная втулка, выполненная составной из подпружиненных секторов, соединенных с нижним переводником с возможностью радиального перемещения, а сбрасываемый клапан выполнен в виде стержня с кольцевыми уплотнениями и снабжен подпружиненными защелками, установленными .с возможностью взаимодействия с уступом перекрывающей втулки. §

lit.13

фиг. 5