Устройство для создания радиальных каналов в пласте

(22) Заявлено 1 В 43/1 с присоединение (23) Приоритет заявки Мо сударственнмй кемнте СССРата опубликования описания 28.06.82(71) Заявитель 54) УСТРОИСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАКАНАЛОВ В ПЛАСТЕ ЬНЫХ Изобретение относится к оборудованию, используемому в нефтедобывающей промышленности для вскрытия пластов путем создания перфорационных каналов большой протяженности в стенке скважины, обсаженной колонной, и может найти применение в горнодобывающей промышленности.Известно устройство для разрушения горных пород, содержащее насосно-компрессорную трубу, гибкую трубку и сопло. Канал гибкой трубки выполнен эксцентрично относительно оси трубки. По мере нагнетг ния рабочей жидкости по насосно-компрессорным трубам, в сечении гибкой трубки возникает изгибающий момент за счет смещения оси канала трубки относительно оси трубки. В результате изгиба трубка прижимается к стенке скважины и производит разрушение породы. 1 Ц.Недостатком данного устройства является то, что его невозможно применять в скважинах, обсаженных колонной, так как в результате пульсирующей работы насосных агрегатов, амплитуда колебаний конца гибкой трубки будет высокой, что не позволит сконцентрировать струю жидкости на стенке обсадной колонны в одну точку и выработать в ней отверстие, достаточное для проникновения трубки.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является устройство для создания радиальных каналов в плас те, включающее корпус, направление с каналом и жестко связанный с выдвигающейся в пласт рабочей трубкой с насадкой, на конце двухступенчатый поршень, установленный с возможностью фиксирования его в верхнем, положении, меньшая ступень которого размещена в осевом канале соединительной муфты с перегородкой, а надпоршневая полость большей ступени связана с полостью насосно-компрессорных труб через обратный клапан.15При нагнетании гидроабразивной жидкости через устройство происходит колебание конца трубки, ограничивающееся диаметром отверстия направления, в результате чего струя жидкости охватывает большую площадь обрабатываемой поверхности на стенке обсадной колонны, что способствует образованию отверстия достаточного для продвижения через него рабочей трубки с насадкой на конце вглубь пласта 2.3Однако известное устройство может эффективно работать лишь на небольших глубинах, так как эффективность его работы восновном зависит от энергии пульсацииструи на конце насадки, которая находитсяв прямой зависимости от пульсирующей подачи жидкости наземным насосным оборудованием. В случае применения устройствана больших глубинах, эффективность его работы снижается, так как происходит полноеили частичное падение пульсации жидкостного потока на конце насадки вследствиеподатливости насосно-компрессорных трубпри достаточной их длине,Цель изобретения - повышение надеж- .ности работы устройства на больших глубинах и увеличение площади вырабатываемых 1в обсадной колонне отверстий,Эта цель достигается тем, что наружнаявыходная часть канала направления выполнена в виде диффузора, причем насадка врабочем положении образует с диффузоромсопла Коанда.На фиг, 1 представлен общий вид устройства, разрез; на фиг. 2 - насадка внижнем положении; на фиг. 3 - насадкав верхнем положении.В корпусе 1 устанавливается двухступенчатый поршень 2, к которому жестко присоединена выдвигающаяся в пласт рабочаятрубка 3 со стандартной насадкой 4 на конце. Трубка 3 протянута через канал в направлении 5, выход которого имеет расширение 6, выполненное в виде диффузора.Насадка 4 в рабочем положении попеременно образует с диаметрально противоположными торцами расширения сопла Коанда (фиг, 2 и 3). Направление 5 при помощипереводника 7 соединяется с корпусом 1.Поршень 2 фиксируется в верхнем положении пружиной-замком 8, а надпоршневаяА и подпоршневая Б полости устройства гер-,метизируются посредством уплотнительногокольца 9, устанавливаемого на поршне 2.Ступень меньшего диаметра поршня 2 вхо пдит в уплотнение 10, расположенное в соединительной муфте 11, посредством которой устройство крепится к колонне насосно-компрессорных труб 12. Соединительнаямуфта 11 оборудована обратным клапаном13 для отвода жидкости из полости А в момент возвращения поршня 2 в верхнее положение.Устройство работает следующим образом.На колонне насосно-компрессорных труб12 оно спускается в скважину и устанавливается в необходимом для перфорированияинтервале. В исходном положении насадка4 под действием упругости рабочей трубки 3 прижата к нижней стороне канала направления 5, где, взаимодействуя с нижним 55торцом расширения 6 (фиг. 2), она образует первое сопло Коанда, При нагнетаниигидроабразивной смеси через устройство,струя жидкости, истекаемой из насадки 4, загибается в сторону нижнего торца расширения 6 направления 5, в результате чего под действием реактивной силы конец трубки 3 отклоняется в противоположную сторону и прижимается к верхней стороне канала направления 5, где насадка, взаимодействуя с верхним торцом расширения 6 направления 5 (фиг. 3), образует второе сопло Коанда, В таком положении насадки 4 струя жидкости загибается в сторону верхнего торца расширения 6, и под действием реактивной силы конец трубки 3 отклоняется к нижнему торцу расширения 6, после чего цикл повторяется вновь, Такое колебание конца трубки 3 дает возможность струе жид,кости, истекаемой из насадки 4, охватить большую площадь обрабатываемой поверхности на стенке обсадной колонны, что будет способствовать образованию отверстия в стенке обсадной колонны, достаточного для продвижения через него трубки 3 с насадкой 4. С целью предупреждения преждевременного выдвижения трубки 3 с насадкой 4 из устройства, поршень 2 в верхнем крайнем положении удерживается пружиной- замком 8 до окончательной выработки отверстия в обсадной колонне. По истечении времени, достаточного для образования отверстия в обсадной колонне, увеличивая давление нагнетаемой гидроабразивной смеси, добываются достижения усилия на пружину-замок 8, достаточного для ее срыва, в результате чего поршень 2 начинает двигаться вниз, а трубка 3 с насадкой 4 выдвигается в пласт через образованное в обсадной колонне отверстие. После полного выдвижения рабочей трубки 3 в пласт, обратной промывкой возвращают поршень 2 в исходное положение, причем для вытеснения жидкости из надпоршневой полости А в момент поступления ступени меньшего диаметра поршня 2 в уплотнение 10, расположенное в соединительной муфте 11, открывается обратный клапан 13, и жидкость выталкивается в колонну насосно-компрессорных труб 12. Затем устройство перемещают в новый интервал и производят работу аналогично.Использование устройства в нефтепромысловой практике дает возможность однойи той же насадкой перфорировать обсадную колонну и образовывать в пласте глубокие радиальные каналы, что позволит значительно увеличить площадь фильтрации вырабатываемых каналов и, вследствие снижения фильтрационного сопротивления призабойной зоны пласта, увеличить дебит скважины, Кроме того, устройство работоспособно на любой глубине и эффективность его работы не зависит от степени пульсации прокачиваемой жидкости.Формула изобретенияУстройство для создания радиальных каналов в пласте, включающее корпус, на937709 Фиг,Соста ТехреТираж И Государс делам нзо осква, ЖПатент,витель Н. Харламовад А. Бойкас Корректор 623 Подписное твенного комитета СССР бретений и открытий- 35, Раушская наб., д, 4/5 г. Ужгород, ул. Проектнаяправление с каналом и жестко связанный с выдвигающейся в пласт рабочей трубкой с насадкой на конце двухступенчатый поршень, установленный с возможностью фиксирования его в верхнем положении, меньшая ступень которого размещена в осевом канале соединительной муфты с перегородкой, а надпоршневая полость большей ступени связана с полостью насосно-компрессорных труб через обратный клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства на больших глубинах и 1 О 6увеличения площади вырабатываемых в обсадной колонне отверстий, выходная часть канала направления выполнена в виде диффузора, причем насадка в рабочем положении образует с диффузором сопла Коанда.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР446629, кл, Е 21 В 43/114, 1971.2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2771716/03, кл. Е 21 В 43/114, 1979 (прототип).13