Устройство для создания радиальных каналов в пласте Советский патент 1982 года по МПК E21B43/114 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАДИАЛЬНЫХ КАНАЛОВ

В ПЛАСТЕ

1

Изобретение относится к оборудованию, используемому в нефтедобывающей промышленности для вскрытия пластов путем создания перфорационных каналов большой протяженности в стенке скважины, и может найти применение в горнодобывающей промышленности.

Известно устройство для создания радиальных каналов в пласте, включающее источник давления, обсадную колонну и расположенную в ней рабочую, нижний конец которой снабжен отклонителем и гибким щлангом с насадкой. Устройство применяется для вскрытия пластов гидроабразивной перфорацией путем создания перфорационных каналов большой протяженности 1.

Недостатком известного устройства является то, что в его конструкции не предусмотрен элемент, позволяющий компенсировать действие остаточных пластических деформаций, возникающих в материале гибкого щланга при его выдвижении из корпуса устройства по отклонителю.

Так как выдвижение гибкого шланга по отклонителю в глубь пласта происходит по определенному радиусу к оси корпуса

устройства, гибкий шланг, вследствие возникающих в его теле остаточных пластических деформаций, внедряется, в пласт не перпендикулярно стволу скважины, а постепенно изгибаясь, описывает окружность, ввиду чего невозможно получить максимально удаленного в глубь пласта перфорационного канала. Кроме того, искривление гибкого щланга в пласте по окружности вызывает дополнительные трудности по возвращению его в исходное положение.

Известно также устройство для создания глубоких каналов в пласте, включающее корпус, рабочую трубку с наконечником, имеющим рабочую и реактивную насадки, жестко связанную с порщнем и пропущенную через изогнутый канал отклонителя.

В процессе работы реактивная насадка создает переменный, увеличивающийся момент от реактивной струи, выбрасываемой из нее, отклоняющий рабочую трубку перпендикулярно стволу скважины 2.

. Однако в устройстве не в полной мере используется мощность насосных агрегатов, вследствие сброса части рабочей жидкости через реактивную насадку и в начальный момент работы, до выхода специального

наконечника из устройства, не исключена возможность разрушения корпуса струей жидкости, истекающей из реактивной насадки.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что сопло в продольном сечении имеет вид прямоугольной трапеции, большее основание которого расположено со стороны рабочей трубки, причем боковая наклонная сторона трапеции обращена к центру окружности изгиба рабочей трубки, а другая сторона - параллельно оси канала сопла.

На фиг. 1 показан общий вид устройства, продольный разрез; на фиг. 2 - корпус сопла, продольный разрез.

Устройство для создания радиальных каналов в пласте состоит .из корпуса 1, внутрь которого помещен поршень 2, жестко соединенный с выдвигаемой рабочей трубкой 3, которая проходит через изогнутый канрл отклонителя 4. Конец рабочей трубки оборудован соплом 5.

Надпоршневая полость герметизируется от подпоршневой с помощью уплотнительных колец 6.

Устройство работает следующим образом.

На колонне насосно-компрессорных труб 7 оно спускается в скважину и устанавливается в необходимом для перфорирования интервале. Гидроабразивная смесь нагнетается по насосно-компрессорным трубам 7 в корпус устройства 1 и, истекая из сопла 5, размывает породу, а рабочая трубка 3 под действием поршня 2, приводимого в движение перепадом давления, проталкивается через отклонитель 4 в пласт.

Поток рабочей жидкости, выбрасываемой из сопла 5, отражаясь от стенки, вырабатываемого в пласте канала, движется вдоль его из пласта к стволу скважины, смывая при этом рабочую трубку с соплом 5 на конце. Корпус сопла 5 несимметричен к потоку обратной жидкости, так как в продольном сечении имеет вид прямоугольной трапеции, большее основание которого расположено со стороны рабочей трубки, боковая наклонная сторона обращена к центру окружности изгиба рабочей трубки, а а другая сторона параллельна оси канала сопла. Результирующая сила F, действующая на наклонную поверхность сопла 5 со стороны потока обратной жидкости, не совпадает с направлением вектора его скорости. Эту силу можно разложить на две составляющие: силу лобового сопротивления FX , совпадающей с направлением движения потока обратной жидкости, и силу Fy ,

перпендикулярную ему. Составляющая Р. создает изгибающий момент, увеличивающийся по мере выдвижения рабочей трубки 3 в пласт.

При проталкивании рабочей трубки 3

через отклонитель 4 в ее теле возникают остаточные пластические деформации, под действием которых, углубляясь в пласт, она описывает окружность. Изгибающий момент компенсирует действие остаточных

пластических деформаций в материале трубки 3, вследствие этого она внедряется в пласт перпендикулярно стволу скважины, чем достигается максимальная глубина вырабатываемого перфорационного канала. Возвращение рабочей трубки 3 в исходное

положение осуществляется обратной промывкой.

Применение предлагаемого устройства позволяет вырабатывать перфорационные каналы, перпендикулярные стволу скважины, заменяя используемую для этой цели систему из рабочей и реактивной насадок. При этом полностью используется гидроабразивная смесь и мощность насосных агрегатов, благодаря чему для проведения

гидроабразивной перфорации требуется меньшее количество насосных агрегатов и гидроабразивной смеси, что приведет к снижению стоимости процесса перфорации.

Формула изобретения

Устройство для создания радиальных каналов в пласте включающее корпус, рабочую трубку с соплом, жестко связанную с поршнем и пропущенную через изогнутый канал отклонителя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности его работы, сопло в продольном сечении имеет вид прямоугольной трапеции, большее основание которого расположено со стороны рабочей трубки, причем боковая наклонная сторона трапеции обращена к центру окружности изгиба рабочей трубки, а другая сторона параллельна оси канала сопла.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

с. 31-34 (прототип).