Устройство для перфорации обсаженной скважины

(19 (11) 43.,1 З(59 Е ВТОРСНОМУ УДАРСТЬЕННЬ(Й НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙПИСАНИЕ ИЗОБ.(71) Всесоюзный не 4 тегазовый научноисследовательский институт и Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения фукрнефтьф(56) 1. Авторское свидетельство СССР9 720141, кл, Е 21 В 43/114, 1976.2. Авторское свидетельство СССРпо,заявке В 2612767/03,кл, Е 21 В 43/114, 1978 (прототип),(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРФОРАЦИИОБСАЖЕННОЙ СКВАЖИНЫ, содеркащее корпус, внутри которого концентрично установлены полый шток с возмозностью осевого перемещения, подпруииненный дифференциальный поршень с Фиксатором, узел.демпфирования,включающий цилиндр, образующий с корпусом и штоком замкнутую камеру, в которой установлен поршень, связанный со штоком, отклонитель, трубку с рабочей насадкой и узел предварительного разрушения обсадной колонны, имеющий насадку и связанный с полостью труб в рабочем полоиении, о т л. и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы его в скважинах различного диаметра, насадка концентрично установленаФ относительно рабочей насадки и образует с последней сопловой канал для прохода гидроабразивной смеси.Изобретение относится к оборудованию, используемому в нефтегазодобывающей промышленности для вскрытия продуктивных пластов абразивной 10 придает круговое движение струе жидкости, вытекающей из насадки в конце выдвигающейся трубки. Струя жидкости с абразивом при этом вырабатывает в колонне круглое отверстие.Как только шток, перемещаясь вниз,прекратит передачу движения механизму кругового перемещения направляющего элемента, начинается выдвижение трубки с насадкой в пласт помере разрушения породы в нем струей 20 жидкости с абразивом, истекающей из насадки 1 .Недостатком указанного перфоратора является наличие специального и довольно сложного механизма кругового перемещения направляющего элемента для придания ему кругового движения, который усложняет конструкцию перфс,.затора в целом.Сложность конструкции, а также трудность практического согласования: времени разрушения обсадной колон 30 35 ны со скоростью движения полого штока вниз являются причинами низкой эксплуатационной надежности перфоратора.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для перфорации обсаженной скважины, содержащее корпус, внутри которого концентрично установлены полый шток с возможностью осевого перемещения, подпружиненный Чифференциальный поршень с фиксатором, узел демпфирования, Включающий цилиндр, образующий с корпусом и штоком замкнутую камеру, в которой установлен поршень, связанный со штоком, отклонитель, трубку с рабочей насадкой и узел предварительного разрушения обсадной колонны, имеющий насадку и связанный с полостью труб в рабочем положении 2.Недостатком известного устройства является низкая надежность работы его в скважинах различного 40 50 55 бО диаметра, поскольку узел разрушенияобсадной колонны выполнен в видегруппы стандартных насадок, соединенных в один узел и тангенциально перфорацией.Известен скважинный перфоратор, 5 который содержит корпус, полый шток, направляющий элемент, выдвигающуюся трубку с насадкой и механизм кругового перемещения направляющего элемента, При подаче жидкости с абразивным материалом в полый шток, он, двигаясь вниз, передает движение механизму кругового перемещения направляющего элемента, который,.совершая колебательные движения, 15 расположенных в корпусе устройствапод углом к направлению выдвиженияв пласт трубки, причем оси сопловыхканалов насадок узла разрушенияобсадной колонны и ось выдвижениятрубки из корпуса устройства фокусируются в одной точке, на определенном расстоянии от корпуса устройства. Насадки вырабатывают в колонне отверстие достаточно большойплощади, однако для попадания в него выдвигающейся трубки необходимо,чтобы корпус устройства был расположен в обсадной колонне строго концентричнс, так как при этом центротверстия в колонне совпадает сосью выдвигающейся трубки. При наклоне или смещении корпуса устройства к передней или задней стенкеобсадной колонны центр отверстиясмещается относительно оси трубки,вследствие;чего последняя не всегда попадает в отверстие колонны привыдвижении из устройства, Отверстие,образованное в колонне группой насадок, имеет острые кромки, которыеврезаются в тело трубки при ее движении, что приводит к нарушениюцелостности поверхности трубки и значительному увеличению усилия,требуемого для выдвижения и.возвратаее в первоначальное положение.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в скважинах различного диаметра.Указанная цель достигается тем,что в устройстве для перфорацииОбсаженной скважины, содержащемкОрпус, внутри которого концентрично установлены полый шток с возможностью осевого перемещения, подпружиненный дифференциальный поршеньс фиксатором, узел демпфирования,включающий цилиндр, образующий скорпусом и штоком замкнутую камеру,в которой установлен поршень, связанный со штоком, отклонитель,труб-ку с рабочей насадкой и узел предварительного разрушения обсаднойколонны, имеющий насадку и связанный с полостью труб в рабочем поло-,жении, насадка концентрично установлена относительно рабочей насадкии образует с последней сопловойканал для прохода гидроабразивнойсмеси.На фиг, 1 схематично показаноустройство при подаче гидроабра,зивной смеси к узлу предварительного разрушения обсадной колонны,общий вид; на фиг. 2 - то же, приподаче гидроабразивной смеси к рабочей насадкеф на фиг. 3 - сечение А-А на. Фиг,1,Устройство включает в себя сборный корпус 1-4, соединительную гайку 5, внутри корпуса концентричноустановлены узел перекрытия подачи гидроабразивной смеси к узлу разрушения обсадной колонны, выполненный в виде полого дифференциального поршня б с фиксатором 7, взаимодействующего с возвратной пружиной 8, узел демпфирования, включающий цилиндр 9, образующий с корпусом и штоком 10 замкнутую камеру, в которой установлен поршень 11, связанный со штоком 10, отклонитель, трубку 12 с рабочей насадкой 13.Выдвижение трубки 12 в пласт осуществляется через отклонитель,состоящий из двух боковых пластин 14 с двумя прямоугольными выступами в верхней части 15, соединенных двумя рядами вращающихся роликов 16, и насадку 17, крепящуюся при помощи гайки 18 к корпусу 1Установленная на полом дифференциальном поршне б втулка 19 с несколькими отверстиями 20 в торцевой части направляет поток гидроабразивной смеси к узлу разрушения обсадной колонны, представляющему. собой сопловой канал 21 между рабочей насадкой 13 в конце трубки 12 и насадкой 17. В корпусе выполнены каналы 22 и 23 для прохода гидроабразивной смеси.Устройство работает следующим образом.При создании давления в-рабочей колонне труб, на которых спущено устройство в скважину, гидроабразивная смесь через каналы 22 в кор-. пусе устройства 4, отверстия 20 в торцевой части втулки 19 и каналы 23 в корпусе 3 поступает в сопловой канал 21, образованный насадкой 17 и наружной поверхностью рабочей насадки 13, через который в результате создания определенного перепада давление в течение определенного времени происходит выработка окна в обсадной колонне.Увеличив давление наГнетания гидроабразивной смеси приблизительно на 5 ИПа, получают дополнительное усилие на дифференциальный поршень б (выше усилия срыва его с упора фиксатора 7). При этом диференциальный поршень б вмФгте с втулкой 19 перемещается вниз, сжимает возвратную пружину 8 и своим нижним концом закрывает каналы 23, перекрывая тем самым поступление гидроабразивной смеси в сопловой канал 21, че 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рез который производилась выработкаокна в обсадной колонне.Вместе с дифференциальным поршнем б перемещается вниз и жесткосвязанная с ним втулка 19, открываяпри этом проход для поступлениягидроабразивной смеси во внутреннююполость штока 10 (фиг.2) и далеек выдвигающейся трубке 12 с рабочейнасадкой 13, Одновременно от усилия,равного произведению диаметра верхнего конца штока 10 на давление гидроабразивной смеси в устройстве, шток10 перемещается вниз, а жестко соединенная с ним трубка 12 с рабочейнасадкой 13 выдвигается через окно,предварительно выработанное в обсадной колонне, в пласт.Таким образом, переключение подачи гидроабразивной смеси к сопловому каналу 21 узла разрушения обсадной колонны или к рабочей насадке 13 на конце выдвигающейся в пласттрубки 12 осуществляется подвижнымполым дифференциальным поршнем б,жестко связанным с втулкой 19 и приводимым в действие изменением давления в рабочей колонне труб, на которых спущено устройство в скважину,Для регулирования скорости выдвижения трубки в пласт предусмотрено демпферное устройство с поршнем11, при движении которого вязкаяжидкость из нодпоршневой полостичерез капиллярное отверстие перетекает в надпоршневую. Возвращение выдвигающейся трубки в исходное положение осуществляется после частичногоснижения рабочего давления на устьескважины, величина которого зависитот.глубины спуска устройства в скважину, за счет усилия, возникающеговследствие разности площадей нижнегои верхнего концов фигурного штока.Для получения нового канала устройство перемещается в новое исходное положение, повышается давление,и цикл повторяется,Использование предлагаемогоустройства для перфорации обсаженной скважины в нефтепромысловойпрактике позволяет получать надежное сообщение пласта со скважинойпри освоении объектов с ухудшеннойв процессе бурения приэабойной зоной пласта, что способствует повышению эффективности освоения разведочных скважин и ввода их в эксплуатацию.(Риг,Х ПИПИ Заказ 9 775/31 Тираж б 03 ПодписВЕЕШ 4 ЮШ Шюйьае лиал ППП "Патент", .г.Ужгород,ул.Проектная,