Стреляющий аппарат для отбора пород и перфорации скважин Советский патент 1992 года по МПК E21B49/04 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к аппаратуре, применяемой в скважинах (нефтяных, газовых и др.), с целью отбора образцов горных пород (в необсаженных трубами скважинах) и перфорации колонны (в обсаженных скважинах).

Целью изобретения является повышение эффективности работы стреляющего аппарата путем снижения сопротивления внедрению бойка в преграду при/одновременном уменьшении разрушающего фугасного воздействия на конструкцию скважины.

На фиг.1 представлен стреляющий аппарат для отбора пород и перфорации скважин, поперечное сечение; на фиг.2а,б,в схема-работы стреляющего аппарата.

Стрелякэщий аппарат содержит полый корпус 1 в--виде трубы с боковым отверстием, вставйую камеру 2 с пороховым зарядом 3 и средством его воспламенения (боковое инициированиё от стандартного электровоспламенителя не показано). В камере 2 размещен блок в виде дифференциального полого поршня с наконечником 4 и уплотнительНыми-элементами 5,6; Последний располагается в-кольцевой проточке бокового отверстия и препятствует прониканию жидкости в полость корпуса 1. Для своевременного BbinycKa пороховых газов из под бойка в полость корпуса 1 -в стенках камеры 2 выполнены сквозные радиальные отверстия 7. Боек сйабжен крышкой в виде съемного стакана 8, герметично размещенного в боковом отверстии корпуса 1 и соединенного открь1тым концом с наконечником 4. При этом полости 9,10 соответственно камеры 2 и корпуса 1 в рабочем положении гидравлически сообщены через кольцевой зазор 11, образованный внутренней поверхностью корпус 1 и наружной поверхностью наконечника 4. Съемный стакан 8 имеет кольцевой надрез 12 в верхней части. Нормальное расположение бойка аппарата относительно преграды достигается с помощью резиновых стержней 13, закрепленных в нижней и верхней частях аппарата.

Стреляющий аппарат содержит 20 и бо.лее секций с вставными камерами, оснащен электромонтажной проводкой и переключателем электромагнитного или другого принципа действия. Спуско-подъемные операции в скважину осуществляются на многожильном каротажном кабеле.

Аппарат работает следующим образом.

После спуска на кабеле в интервал отстрела подается сигнал на переключатель, а от него на злектровоспламенитель первого порохового заряда 3 (первой снизу камеры 2). Под действием давления пор.оховых газов боек разгоняется, преодолевая сопротивление трения и противодавления столба промывочной жидкости в скважине (фиг.2б). Максимальную скорость он достигает на отрезке пути 15-20 мм. В этот момент через отверстия 7 камеры 2 разогретые до высокой температуры газы с большой скоростью стравливаются в полость 10 корпуса 1, где расширяются и охлаждаются, так-как герметичная полость 10 по объему в 20-30 раз превышает объем пороховой камеры, в которой размещен пороховой заряд 3. После внедрения стакана 8 в преграду боек затормаживается. В момент удара о стенку скважины (или колонну труб) перемычка в верхней части стакана 8, ослабленная кольцевым надрезом 11, срезается и ра рушенная порода (или выштампованный из трубы диск с цементным камнем) беспрепятственно заполняет герметичную полость наконечника 4 бойка под действием перепада давления гидростатического в скважине и атмосферного в герметичной полости. При этом стакан 8 остается в стенке скважинй, а боек возвращается в исходное положение, так как давление газов на боек со стороны пороховой камеры резко падает и становится меньше гидростатического (фиг.2в).

В случае перфорации обсаженных трубами скважин достигается особенно высокий положительный эффект, так как отсутствует фугасное воздействие продуктов взрыва на колонну труб и цементный камень. Кроме того, возможно оценивать качество перфорации .по наличию вы штампованного из колонны труб диска в полЪсти бойка. .

Формула изоб/ретения

Стреляющий аппарат для отбора пород и перфорации скважин, содержащий полый корпус с отверстием и размещенной в нем камерой с пороховым зарядом, средством его воспламенения и бойком в виде дифференциального полого поршня с наконечником и уплотнительными элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его в работе путем снижения сопротивления внедрению бойка в преграду при одновременном уменьшении разрушающего фугасного воздействия на конструкцию скважины, корпус выполнен герметичным, .камера - со сквозными радиальными отверстиями в ее стенках, боек - с крышкой в виде съемного стакана, герметично размещенного в отверстии корпуса и соединенного с наконечником открытым

Изобретение относится к горной промышленности, Цель изобретения ^ Г1овыше- ние эффективности аппарата в работе путем снижения сопротив'ления внедрению бойка в преграду при одновременном уменьшении разрушающего фугасного воздействия на конструкцию скважины. В полом корпусе (ПК) .1 аппарата с отверстием размещенакамера (К) 2 с пороховым зарядом 3 и средством его воспламенения. В К 2 размещен боек в виде дифференциального полого поршня с наконечником (Н) 4 и уПлотнительнУ- ми элементами 5,6. Боек снабжен крышкой в виде съемного стакана 8, который герметично размещен в боковом отверстии ПК 1 и соединен открытым концом с Н 4. Съемный стакан 8 имеет кол'ьцевой надрез 12 в верхней части. Полости К2 и ПК 1 в рабочем положении гидравл1^чески сообщены через кольце вой зазор 11, образованный внутренней поверхностью ПК 1 и наружной поверхностью Н 4. Под действием пороховых газов боек разгоняется. После внедрения стакана 8 в преграду боек затормаживается. В момент удара о стенку скважины перемычка в верхней части стакана 8, ослабленная кольцевым надрезом 12, срезается и разрушенная порода заполняет герметичную полость Н 4 бойка. При этом стакан 8 остаётся в стенке скважины, а боек возвращается в исходное положение. 2 ил..слс;p^-J^^ ^ю >&