Перфоратор гидромеханический Советский патент 1979 года по МПК E21B43/112 

Изобретение относится к глубинному нефтепромысловому оборудованию, применяемому для перфорации насосно-компрес сорных труб в скважинах. Известен гидропескоструйный перфоратор, содержащий корпус, дифференциальный поршень И насадки l. Недостаток устройства заключается в том, что для проведения перфорации обса ной колонны необходим внешний источник энергии. Известен перфоратор гидромеханичес,кий, содержащий корпус, цилиндр с дифференциальным поршнем, установленным по ОСИ корпуса, Горизонтальный цилиндр с .поршнем И наконечник 2. Недостаток устройства заключается в том, что для проведения перфорации н&обходимо с устья скважины подводить к перфоратору внешний источник энергии. Цель изобретения - обеспечение работы перфоратора без подачи энергии с уст скважины. Поставленная цель достигается за счет того, что перфоратор снабжен дополнительным цилиндром с дифференциальным поршнем, горизонтальный цилиндр имеет дополнительный поршеньдля упора в колонну, а в нижней части корпуса выполнена воздушная камера, причем дифференциальг ный поршень дополнительного цилиндра ОДНИМ концом связан через срезной зпе мент с корпусом, а другой конец расположен в надпоршневой полости основного цилиндра, причем межпоршневое пространство горизонтального цилиндра гидравлически связано с ОДНОЙ стороны через дрооселяруюший штуцер с воздушной камерой, а с другой - с поршнев(Л полостью основного цилиндра. . На фиг. 1 - обший ВИД гидромеханичеокого перфоратора; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1, при срабатывании устройств ва в момент перфорации колонны труб. Устройство содержит корпус 1 с втул. КОЙ 2 И ШПИЛЬКОЙ 3 в верхней части и днищем 4 в нижней части. В корпусе раз368мещен, цилиндр 5 с поршнем 6 большего диаметра я цилиндры 7, 8 с цоршнем 9 меньшего диаметра, цричем диаметр цилиндра 8 меньше диаметра цилиндра 7. Подпоршневое пространство цилиндров 5 н 7 запо/шено воздухом, надцоршиевое пространство цилиндра 7 и цилинщз 8 заполнены маслом, а надпоршнерое пространство цилиндра 5 заполнено скважинной жидкостью. В нижней части корпуса L расположен горизонтальный цилиндр 10 с двумя поршнями 11, 12, причем поршень 12 выпол нен ступенчатым, перед которым в корпусе перфоратора размещен наконечник 13. В нижней,части перфоратора выполнена воздушная камера 14, которая гидравлически связана через дросселирующий штуцер 15 и канал 16 с цилиндром 10, который в свою очередь через канал 17 сообщается с цилиндром малого диаметра 8 Устройство работает следующим обр.тзом. Надпоршневое пространство цилиндра 7 и цилиндр 8 заполняются маслом, а поршни б, 9, 11, 12 и наконечник 13 устанавливаются в исходное состояние, показанное на фиг. 1. В поршень 6 и втулку 2 вставляется шпилька 3, рассчитанная на определенную предельную нагрузку, равную нагрузке от гидростатического столба жидкости в скв жине на заданной глубине перфорации. Устройство на проволоке опускается в ко лгчну н ас оси о-к ом п рессорных труб. По достижении заданной глубины шпилька 3 под действием гидростатического столба срезается, поршень 6 уходит вниз и пере дает усилие на масло, расположенное в надпоршневом пространстве цилиндра 7. Поршень 9 под давлением масла также опускается и передает усилие на масло, расположенное в цилиндре 8. Ввиду того, что поршни 6 и 9 выполнены различного сечения, в цилиндре 8 происходит увеличение давления по сравнению с гидростатическим в заданное количество раз, что определяется соотноше нием больших и малых площадей сечений поршней 6 и 9. Масло из цилиндра 8 через канал 17 поступает в горизонтальны цилиндр 1О, где раздвигает поршни 11 п 12. Поршень 11 упирается своим торцом в колонну нйсосно-компрессорных труб 18, а поршень 12 продолжает передвига 24 ся в цилиЕЩре до тех под пока ьаконечник 13 не перфорирует колонну. Одновременно с этим жидкость из-под поршней 11 и 12 начинает дросселироватьгся через канал 16 и штуцер 15 в камеру 14. В результате этого давление масла в цилиндре 1О падает и становится меньше гидростатического. Под действием гидростатического давления, которое воспринимают поршни 11 и 12, масло из межпоршневого пространства поршней 11 и 12 выдавливается в камеру 14, а поршни 11 и 12 занимают исходное положение. Устройство собралось и готово для подъема на поверхность. На поверхности поршни 6 и 9 возвращают в исходное положение, заполняют маслом камеру 8 (в камере 7 масло не расходуется и объем его постоянен), устанавливают новый наконечник 13 и шпильку 3. Устройство снова готово к работе и процесс перфорации по Мере надобности повторяется. Формула изобретения Перфоратор гидромеханический, содержащий корпус, Ьилиндр с дифференциаль ным поршнем, установленным по оси корпуса, горизонтальный цилиндр с поришем и наконечник, .отличающийся тем, что, с целью обеспечения его работы без подачи энергии с устья скважины, он снабжен дополнительным цилиндром с дифференциальным поршнем, горизонтальный цилиндр имеет дополнительный поршень для упора в колонну, а в нижней части корпуса выполнена воздушная камера, причем ди(к})еренциальньп1 поршень дополнительного цилиндра одним концом связан через срезной элемент с корпусом, а другой конец расположен в надпоршневой полости основного цилиндра, причем межпор- шневое пространство горизонтального цилиндра гидравлически связано с одной стороны дросселирующий штуцер с воздушной камерой, а с другой - с подпоршневой полостью основного цилиндра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетпльство СССР № 323544, кл. Е 21 В 43/112, 1967. 2.Патент США - 2457277, кл. 166-55.1, опублик. 1948 (прототип).