Устройство для создания радиальныхканалов b пласте

Союз Советских Социалистических Республик(61) олнительное к авт. свид(51) 2) Заявлено 29.05.7 1) 2771716/22 е 21 В 43/114 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет сударственный ком СССР по делам изобретен н открытийитет летень М убликовано 2 305. та опубликования УДК 622. 234, 5;(72 Авторы иэобретени ЩДЩ фДВ щоусав Рыбчак, В.И. Мельник е. н;,ай лабораторияЬбъединенйяДомышлен Ности СССР Центральная научно-исслед Государственного производ Укрнефть" Министерства н атель венно тяной 71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАДИАЛЬНЫХ КАНАЛОВ В ПЛАСТЕное для прохожга. до .в аюпл ас-. хстен Недото, что колонны емный м извести 5 т Изобретение относится к обору ванию, используемому в нефтедобы щей промышленности для вскрытия тов путем создания перфорацнонны каналов большой протяженности в ке скважины, обсаженной колонной.Изобретение также может найти применение в горнодобывающей промышленности.Известно устрййство для создания 10 радиальных каналов в пласте вокруг скважины, включающие источник давления, рабочие колонны, отклонитель и гибкий шланг с насадкой. По мере разрушения породы струей жидкости, ис текающей иэ насадки, гибкий шланг через отклонитель продвигают в глубь пласта, подавая рабочую колонну вниз. Возврат гибкого шланга в исходное положение производят подъемом колон ны (1 ). статком устройства является для спуска и подъема рабочей требуется специальный годьеханизм, а также применение ых устройств в обсаженных ажинах невозможно, так как насадна конце гибкого шланга не в соснин прорезать отверстие достаточден ерез него шланИзвестно также устройство для создания радиальных каналов в пласте вокруг скважины, включающее источник давления, обсадную и расположенную в ней рабочую колонну, устья которых выполнены герметично, причем конец рабочей колонны снабжен отклонителем и гибким шлангом с насадкой. Нижняя часть .рабочей колонны снабжена цилиндром, внутри которого установлен поршень, соединенный с гибким шлангом, при этом надпоршневая и подпоршневая полости цилиндра сообщены соответственно с внутренними полостями рабочей и обсадной колонн. Выдвижение в пласт и возвращение в исходное положение гибкого шланга происходит автоматически. В первом случае - при подаче жидкости в рабо" чую колонну, во втором - в кольцевое пространство между обсадной и рабочей колонной 2,Недостатком этого устройства является то, что устройство невозможно применять в скважинах, обсаженных колонной, так как насадка на гибком шланге не в состоянии выработать в колонне отверстие, достаточное дляпрохождения гибкого шланга, а такжето, что выдвижение гибкого шланга снасадкой в пласт происходит сразу жепосле подачи жидкости в рабочую колонну, что может привести к поломкевыдвигающегося шланга, в результатеего упора в стенку скважины.Цель устройства - обеспечение воз.можности увеличения длины и диаметраканалов,Поставленная цель достигается тем,что насадка выполнена н виде соплаКоанда, а поршень установлен с возможностью фиксирования его в верхнемположении, и выполнен.двухступенчатым, меньшая ступень которого размещена н осевом канале соединительной 5муфты, а надпоршневая полость большейступени связана с полостью насоснокомпрессорных труб через обратныйклапан.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на Фиг.2 -сопло Коанда, общий вид.В цилиндре 1 устанавливается двухступенчатый поршень 2, к которомужестко присоединена выдвигающаясятрубка 3 с насадкой 4; выполненной ввиде сопла Коанда, конец которогоимеет торцоной сегментный выступ 5(фиг. 1 ). Трубка 3 протянута черезотверстие н направлении б. Направление 6 при помощи перенодника 7 соединяется с цилиндром 1, Поршень 2фиксируется н верхнем положении пружиной-замком 8, а надпоршневая А и подпоршненая В полости устройства герметизуются посредством уплотнительного кольца 9 устанавливаемого на порыне 2. Ступень меньшего диаметра поршня 2 входит в уплотнение 10, расположенное в соединительной муфте 11,посредством которой устройство кре Опится к колонне насосно-компрессорныхтруб 12. Соединительная муфта оборудована обратным клапаном 13, для отвода жидкости из полости А н моментвозвращения поршняв нерхнее положение.Устройство работает следующимобразом.На колонне насосно-компрессорныхтруб 12, оно спускается в скважинуи устанавливается в необходимом дляперфорирования интервале. Нагнетаягидроабразинную смесь через устройство, струя жидкости, истекаемаяиэ насадки 4, которая представляетсобой сопло Коанда, загибается в сто-. 55рону торцового сегментного выступа5 на ее конце, в результате чего поддействием реактивной силы конецтрубки 3 отклоняется в сторону, противоположнуюнаправлению истечения 60струи жидкости. Угол загиба струизависит от скорости истечения струииз насадки 4, и постоянно изменяетсяэа счет пульсируящей подачи применяеюго насосного оборудования. Постоян- у но и з ме няющий ся угол э а ги 6 аструиприводит в колебательное движениеконец трубки 3, которая только верхним концом жестко закреплена в поршне 2, Такое колебанИе конца трубки3 дает возможность струе жидкости,истекаемой из насадки 4, охватитьбольшую площадь обрабатываемой поверхности на стенке обсадной колонны,что способствует образованию отверстия в стенке обсадной колонны достаточного для продвижения через неготрубки 3 с насадкой 4. Амплитуда колебаний конца. трубки 4 в момент выработки отверстия в колонне ограничивается диаметром отверстия н направлении 6, через которое она протянута.С целью предупреждения преждевременного выдвижения трубки 3 с насадкой 4из устройства, поршень 2 в верхнемкрайнем положении удерживается пружиной-замком 8 до окончательной выработки отверстия в обсадной колонне.А так как срыв пружины-замка 8 происходит при создании на нее усилиявсего н 300 кг/см , поршень выполнендвухступенчатым, причем диаметр меньшей ступени, которая герметизируетсяв соединительной муфте 11 посредствомуплотнительного кольца 10 и воспринимает нсе давление жидкости в начальный период работы устройства, подбира-,ется таким образом, чтобы в случаесоздания на насадке 4 перепада давления, необходимого для эффективногоразрушения металла обсадной колонны,на пружину-замок 8 передавалось усилие меньше усилия ее срыва. По истечении времени достаточного дляобразования отверстия н обсадной колонне, увеличивая давление, нагнетаемой гидроабразивной смеси, добиваются достижения усилия на пружину замок8, достаточного для ее срыва, в ре-.зультате чего поршень 2 начинает двигаться вниз, а трубка 3 с насадкой4 выдвигаться в пласт через образованное в обсаднойФколонне отверстие.По мере выдвижения трубки 3 с насадкой 4 из направления б, амплитудаколебания ее свободного конца постоянно увеличивается, что способствует более эФФективному разрушениюпороды, увеличению глубины и, в особенности, объема вырабатываемого впласте канала. После полного выдвижения рабочей трубки 3 с насадкой 4в пласт, обратной промывкой возвращают поршень 2 в исходное положение,причем для вытеснения жидкости изнадпоршневой полости А в момент поступления ступени меньшего диаметрапоршня 2 в уплотнение 10, расположенное н соединительной муфте 11, открывается обратный клапан 13 и жидкостьвыталкивается в колонну насосно-компрессорных,труб 12. Затем устройство перемещают в новый интервал ипроизводят работу аналогичным способом.832070 Использование предлагаемого устройства в нефтепромысловой практике дает возможность перфорировать обсадную колонну и получать в пласте увеличенные каналы, как по длине, так и, в особенности, по объему, что позволяет значительно увеличить площадь фильтрации вырабатываемых каналов и, вследствие снижения фильтрационного сопротивления призабойной эоны пласта, увеличить дебит скважины.Кроме того, устройство позволяет отказаться от вспомогательных узлов, предназначенных исключительно для выработки отверстия в обсадной колонне, с последующим вводом в него узла производящегося углубление канала, 15 а производитЬ обе операции при помощи одной и той Йе насадки, расположенной на конце выдвигающейся трубки.Формула изобретения 20Устройство для создания радиальных каналов в пласте, спускаемое в сква - . жину на насосно-компрессорных трубахи включающее корпус, направление,поршень, жестко связанный с выдвигающейся в пласт рабочей трубкой с насадкой на конце, соединительную муфтус перегородкой и осевым каналом,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью обеспечения возможности увеличения длины и диаметра каналов, насадка выполнена в виде сопла Коанда,а поршень установлен с возможностьюфиксирования его в верхнем положении,и выполнен двухступенчатым, меньшаяступень которого размещена в осевомканале соединительной муфты, а надпоршневая полость большей ступенисвязана с полостью насосно-комнрессорных труб через обратный клапан.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СМА Р 3070361,кл. 299-17, 1962.2. Авторское свидетельство СССР9 581229, кл. Е 21 В 7/18. ВНИИПИ Заказ 3026/20Тираж 627 Подписное филиал ППП "Патентф,г.ужгород, ул. Проектная,4