Глубинное устройство для вертикальных перемещений перфораторов

737619 Союз СоветскинСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУао делан изобретений н открытий Дата опубликования описания 05,06.80 Ю. Д. Качмар, Б. С. Бережницкий, В. Н. Ковалевич, Л. Б. Резниченко и М. С. Бабчук(72) Авторы изобретения Центральная научно-исследовательская лаборатория производственного объединения Укрнефть(54) ГЛУБИННОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПЕРФОРАТОРА1Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение в горнодобывающей промышленности.Известны глубинные устройства для вер- тикальных перемещений перфоратора, содержащие цилиндр, поршень, жестко соединенный с полым штоком, золотниковый механизм, капилляр и амортизаторы. Переключение направления хода поршня осуществля-. ется при помощи золотникового механизма. Скорость перемещения поршня и длину его 10 хода регулируют соотвественно капилляр иамортизаторы 1.Недостатками устройства являются сложность конструкции, наличие узких зазоров, высокие скорости перемещения перфорато 15 ра на забое скважины, непосредственное контактирование рабочей жидкости, используемой при гидропескоструйном вскрытии пластов, с деталями, управляющими работой устройства (золотниковым узлом, амортизаторами, капилляром и т.д.).20Известна также конструкция глубинного устройства для вертикальных перемещений перфоратора, содержащая цилиндр, поршень с двумя противоположно направленны .ииИ а, -кимаЧМуиЦуВВ 2ми полыми штоками, расположенными соосно, капилляр и обратный клапан, помещенные в нижней части цилиндра и предназначенные соответственно для регулирования скорости перемещения поршня и заполнения подпоршневой полости аппарата скважинной жидкостью при возврате поршня совместно с перфоратором в исходное верхнее положение. В известном устройстве подпоршневой рабочей жидкостью является вода 12,Работа устройства основана на принципе дифференциального поршня и перепада давлений между лифтовыми трубами и затрубным пространством. При обратной промывке скважины за счет работы обратного клапана подвижная часть устройства возвращается в исходное положение.Известному устройству для вертикальных перемещений перфоратора присущи следующие недостатки; отсутствует контроль за движением перфоратора на забое скважины. При выходе из строя какого-либо узла устройства, например, обратного клапана, или закупорки капилляра, работоспособность аппарата нарушается, а на устье скважины это не фиксируется; для возвращения перформатора в исходное положение, требуется обратная промывка скважины; в случаеприменения этого устройства в агрессивныхсредах надежность и долговечность устройства резко снижается в связи с проникновением в полость цилиндра мелких абразивныхчастиц с рабочей жидкостью или под агрессивным воздействием рабочей жидкости.Целью изобретения является повышениенадежности и обеспечения контроля за перемещением перфоратора, а также расширение диапазона регулирования скорости перемещения перфоратора.Указанная цель достигается за счет того,что штоки выполнены разного диаметра:шток большего связан с перфоратором, аверхняя часть штока меньшего диаметравыполнена в виде клапана-заглушки и имеетотверстия. При этом капилляр и обратныйклапан установлены в поршне, а цилиндрзаполнен вязкой жидкостью.На чертеже схематично изображено глубинное устройство для вертикальных перемещений перфоратора.Устройство содержит цилиндр 1, внутрикоторого помещен поршень 2 с обратным клапаном 3 и капилляром 4. С поршнем сое-динены два противоположно направленные,соосно расположенные, полые штока разного сечения, верхний 5 и нижний 6, жесткосоединенный с перфоратором 7.Свободный конец верхнего 5 полого штока выполнен в виде клапана-заглушки 8,ниже которого в стенке штока имеются отверстия 9, служащие для прохода рабочейжидкости через полости штоков 5 и 6 кперфоратору,Верхняя часть цилиндра 1 снабжена направляющей втулкой 10 и кожухом 11 верхнего 5 штока, имеющим в верхней частиседло 12.Цилиндр 1 вместе с направляющей втулкой 10 и кожухом 11 составляют единуючасть устройства - его корпус.Уплотнения 13 - 15 служат для герметизации полостей А (подпоршневой) и Б (надпоршневой) устройства. Штоком 6 глубинное устройство соединено с перфоратором7, а кожухом 11 - с колонной насосно-компрессорных труб.Устройство работает следующим образом.Нагнетаемая в насосно-ком прессорные трубы при гидропескоструйной перфорации рабочая жидкость, надавливая на клапан- заглушку 8 верхнего 5 штока и отталкивая его, открывает седло 12 и через отверстия 9 и полый шток 6 поступает к перфоратору 7. За счет перепада давления в насадках перфоратора возникает направленное вниз вертикальное усилие, воспринимаемоечерез поршень 2 вязкой жидкостью в полости А.Скорость перемещения поршня 2 вниз пропорциональна расходу вязкой жидкости сквозь капилляР 4. Обратный клапан 3 в данном случае закрыт. При достижении поршнем 2 крайнего нижнего положения частьштока 5 с отверстиями 9 входит в направляющую втулку 10, перекрывая проход нагнетаемой жидкости в перфоратору 7. Благодаря этому давление на линии нагнетанияна устье скважины резко возрастает, чтоявляется сигналом о достижении поршнем 2совместно с перфоратором 7 нижнего крайнего положения,Нагнетание рабочей жидкости кратковременно прекращается до выхода отверстий 9 штока 5 из направляющей втулки 10,10 Усилием давления гидростатического столба жидкости на нижний шток 6, имеющийбольшее поперечное сечение в сравнении соштоком 5, осуществляется ход поршня 2вверх. При этом обратный клапан 3 в поршне 2 открывается, и жидКость из полости Бпоступает в полость А, обеспечивая скоростьпередвижения поршня 2 вверх намного больше, чем при ходе вниз. Возобновляется нагнетание рабочей жидкости в насосно-компрессорные трубы с минимальным расходом20 агрегата. 43 30 Формула изобретения 2 30 ЗЯ 40 При достижении верхнего крайнего положения шток 5 своим клапаном-заглушкой 8 перекрывает седло 12, благодаря чему давление циркулирующей рабочей жидкости повторно возрастает, что служит сигналом о достижении перфоратором крайнего верхнего положения,Далее процесс повторяется.Передача сигналов на поверхность о достижении перфоратором крайних положений обеспечивает контроль за выработкой щелей заданной длины.Выполнение полых штоков разного диаметра совметсно с изолированием внутренней полости цилиндра от внутритрубного и затрубного пространств обеспечивает возвратное перемещение перфоратора в исходное верхнее положение без изменения направления циркулирования рабочей жидкости.Изолирование внутренней полости цилиндра от внутритрубного и затрубного пространств и заполнение его вязкой жидкостью повышает надежность работы устройства и расширяет диапазон регулирования скорости перемещения перфоратора.Промышленные испытания предложенного глубинного устройства в коррозионноагрессивной среде (кислотном растворе) подтвердили его работоспособность, надежность и эффективность при увеличении приемистости серодобычных скважин Язовского месторождения серы. 1. Глубинное устройство для вертикальных перемещений перфоратора, содержащее цилиндр, поршень с двумя полыми штоками, расположенными соосно, один из которых73765связан с перфоратором, капилляр и обратный клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения контроля за перемещением перфоратора, штоки выполнены разного диаметра: шток большего связан с перфоратором, а верхняя часть штока меньшего диаметра выполнена в виде клапана-заглушки и имеет отверстия. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости перемещения пер о форатора, каппиляр и обратный клапан установлены в поршне. 193. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что цилиндр заполнен вязкой жидкостью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР487228, кл. Е 21 В 43/114, 1975.2. Ачкурин И. Ш. Подземное оборудование для ГПП. Опытно-конструкторские и научно-исследовательские работы в области нефтепромыслового оборудования. Труды Азербайджанского научно-исследовательского Института нефтяного машиностроения (Казанский филиал), Вып. 1, 1971, с. 38-42.И. КарбачинсШуфрич Ккомитета Си открытийшская наб.,род, ул. Про ЦНИИПпо 113035, М лнал ППП И Государственного делам изобретений осква, Ж - 35, Ра Патент, г. Ужг