Устройство для гидроабразивной перфорации скважины Советский патент 1985 года по МПК E21B43/114 

I1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промьшшенностк, а именно к оборудованию для вскрытия пластов.

Цель изобретения - упрощение эксплуатации устройства за счет облегчения возможности проведения перфорации без извлечения шара клапана и предотвращение излива жидкости из насоснокомпрессорных труб (НКТ) при подъеме устройства.

На фиг.1.изображено устройство, общий вид на фиг.2 - положение шарово-го клапана в процессе вьфаботки перфорационных отверстий.

Устройство содержит корпус 1, направляющие сопла 2, хвостовик 3, шар 4, гильзу 5, внутри которой расположена втулка 6, подпружиненная пружиной 7. Внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде усеченного конуса с меньшим основанием в нижне части. Втулка 6 установлена с возможностью взаимодействия с шаром 4. Гильза 5 установлена в корпусе 1 выше направляющих сопел 2 и зафиксирована срезным элементом 8, Наружная поверхность А в нижней части гильзы 5 выполнена в виде усеченног конуса, с той же конусностью и диаметром меньщего основания, что и внутренняя поверхность корпуса 1. Втулка 6 в верхней части имеет радиальные каналы 9, сообщающие в открытом положении шарового клапана НКТ с затрубньи пространством скважины.

Устройство спускается в скважину на колонне НКТ. Для опрессовки НКТ в них нагнетают жидкость. При прохождении жидкости через радиальные каналы 9 в них происходит потеря даления, вследствие чего давление над втулкой 6 становится больше давления под втулкой. Под действием этого перепада давления на втулку 6 начинает действовать сила, направленная сверху вниз и равная произведению этого перепада давления на

62

площадь поперечного сечения втулки. При превьшении этого усилия над усилием предварительно сжатой пружины 7 втулка 6 начинает двигаться вниз. Радиальные отверстия 9 входят в гильзу 5 и таким образом клапан закрывается.

Верхнее седло 10 расположено выше направляющих сопел 2, а нижнее седло 11 - ниже.

После закрытия клапана продолжают увеличивать давление до величины, необходимой для опрессовки труб. Срезной элемент 9 подобран таким образом, что при достижении давления опрессовки он срезается и гильза 5 с подпружиненной втулкой 6 и шаром 4 перемещается вниз до посадки на внутреннюю коническую поверхность корпуса 1. Посадка конус на конус обеспечивает надежную герметизацию соединения.

После разрушения срезного элемента 8 и перемещения гильзы 5 в нижнюю часть корпуса 1 устройства давление в трубах резко падает, что и служит сигналом об окончании опрессовки.

Получив сигнал об окончании опрессовки колонны НКТ, в устройство начинают закачивать гидроабразивную смесь. Под действием перепада дав- . , ления клапан вновь закрывается и, увеличивая давление до рабочего, приступают к выработке перфорационных отверстий в обсадной колонне и продуктивном пласте.

При подъеме устройства из скважины после окончания процесса гидроабразивной перфорации или в случае негерметичности колонны НКТ закачку жидкости прекращают. Под действием усилия сжатой пружины 7 втулка 6 возвращается в крайнее верхнее положение. При этом радиальные каналы 9 выходят из гильзы 5 и сообщают полость НКТ с затрубным пространством скважины.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГВДРОАБРАЗИВНОЙ ПЕРФОРАЦИИ СКВАЖИНЫ, опускаемое на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) и содержащее корпус, внутренняя поверхность которого выполнена в виде усеченного конуса с меньшим основанием в нижней части. направляющие сопла, шаровой клапан, имеющий расположенные выше и йиже направляющих сопел вбрхне.е и нижнее седла, затвор и хвостовик, отличающееся тем, что, с целью упрощения эксплуатации устройства за счет облегчения возможности проведения перфорации без извлечения шара клапана и предотвращения излива жидкости из НКТ при подьеме устройства, затвор выполнен в виде зафиксированной относительно верхнего седла срезным элементом гильзы, внутри которой размещена подпружиненная втулка, установленная с возможностью взаимодействия с шаром, причем на ужная поверхнос:ть гильзы в нижней части имеет конусность и диаметр меньшего основания, равные конусности и диаметру внутренней поверхности корпуса, а втулка в верхней части имеет радиальные каналы, сообщающие в открытом положении шарового клапана полость НКТ с затрубным С9д О О Од пространством скважины.