Гидравлический перфоратор

ОП ИСАНИЕИЗОБЬЕТЕ,Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциапистическикРеспублик и 831947(23) Прноритет -ВеудеретеенеЫ 1 квинтет ВСь".Р ае аеаа неееретееи 11 н етермтнй(72) Авторы изобретения И.П, Герцен, П.С. Варламов и С.С. Репин Северо-Кавказский государственный научйо=ййспедеваацьский . и проектный институт нефтя й пФЙИЙЩЩрррги(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПЕРФОРДТОР.Изобретение относится к устрой=. ствам для вскрытия продуктивных пластов в скважинах.Известен гидравлический перфоратор, содержащий корпус с насадками, затвор, перекрывающий насадки в виде втулки, закрепленной средними элементами в корпусе. При необходимости создания в стенке скважин горизонтальных кольцевых или прерывистых щелей, корпус перфоратора поворачивают на определенный угол, используя узел вращателя, устанавливаемый под гидроперфоратором 1 1. Однако в таком устройстве вращатель является инструментом разового действия, и после перемещения поршня в крайнее нижнее положение для пов торного проведения операций необходимо.поднимать из скважины трубы с перфоратором и осуществлять переподготовку вращателя. Кроме того, ненадежна работа затвора, так как 2давление среза штифтов может колебаться в широких пределах.Известен гидроперфоратор с дистанционным переключением насадок,опускаемый на трубах, включающийкорпус, вал с осевым и сообщающимсяс ним перепускным каналами, поворотную обойму с насадками, образующуюс валом камеру с размещенным в нейузлом ограничения поворота обоймывращателя 12..Недостатки известного устройства- необходимость установки над перфоратором вращателя, что значительно усложняет конструкцию перфоратора, а также ненадежная работа клапанов в абразивной среде,Цель, изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение надежности его работы.Поставленная цель достигаетсятем, что насадки перфоратора размещены на поворотной обойме эксцентрично относительно поперечной оси пер831947 10 форатора,а узел ограничения поворота обоймы выполнен в виде поршня с наружными и внутренннми водилами, вал имеет бесконечный паза обойма - продольный соответственно под внутреннее и наружное водилоНа фиг. 1 показан предлагаемый перфоратор, продольный разрез; на фиг. 2 - поперечное сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - поперечное сече ние Б-Б на фиг. 1 (повернуто);на фиг. 4 - поперечное сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - развертка в плоскости бесконечного. паза вала. 15Устройство содержит корпус 1,соединенный с колонной труб, на которых он: опускается в скважину. Корпус 1 жестко соединен с валом 2,Ймеющим сообшающиеся перепускной канал 3, осевой канал 4 и бесконечныйпаз 5. Вал 2 концентрично размещенв поворотной обойме 6 с насадками 7,установленными эксцентрично относительно поперечной оси перфоратора. 25Поворотная обойма образует с валом камеру 8 с размещенным в ней узлом ограничения поворота обоймывыполненным в виде поршня 9 с внутренним 10 и наружным 11 водилами , 30при этом внутреннее водило связанос обоймой 6 по продольному пазу 12,а наружное - с валом 2 по бесконечному пазу 5.Легкость вращения поворотной обоймы 6 относительно вала 2 и корпуса1.обеспечивается подшипниками 13и 14, а удерживается обойма на валу2 при помоши седла 15, в полостикоторого размещен обратный клапан 16. 40 Устройство работает следующим образом. 45После спуска перфоратора в скважину его устанавливают против интервалавскрытия, и в полость перфоратора через трубы нагнетают абразивную жидкость, при этом обратный клапан 16закрывается, и по перепускным кана 50(фиг.2). Нижние насадки (фиг.3) перекрыты цилиндрической поверхностью вала 2.Абразивная жидкость, истекая с большой скоростью из верхних насадок,перфорирует колонну (против сеченияА-А на фиг. 1) перфоратора,4Так как насадки размещены эксцентрично,относительно поперечной оси перфоратора, на поворотную обойму действует крутящий момент и проворачивает поворотную обойму 6 относительно неподвижного вала 2, связанного с колонной труб, с заданной угловой скоростью на определенный угол, при этом верхние насадки в некоторый момент перекрываются цилиндрической поверхностью вала 2, а канал 3 сообщается с нижними насадками 7 (сечение Б-Б на фиг. 1)Таким образом, попеременная работа верхних и нижних насадок обеспечивает постоянное вращение обоймы 6 относительно вала 2. За время сообщения тех и других насадок с каналами 3 и истечения через них абразивной жидкости в колонне создаются в шахматном порядке проперфорированные прерывистые щели. Скорость вращения обоймы относительно вала предварительно устанавливается на поверхности перед спуском устройства в скважину путем выбора соответствующей вязкости рабочей жидкости в камере 8 и геометрических размеров канала, по которым рабочая жидкость перетекает из полости под поршнем 9 в полость с поршнем. Тормозной поршень 9 наружным водилом 11, размещенным в продольномпазе 12, подвижно соединен с обоймой 6 и может совершать относительно обоймы только поступательное движение вверх и вниз, поэтому скоростьвращения поршня 9 всегда равна скорости вращения обоймы 6, При провороте поршня 9 внутреннее водило 10.взаимодействует со стенкой бесконечного паза 5 вала 2, размещенного.под углом к вертикали. Под действиемвертикально составляющей окружной.силы поршень 9 совершает поступательное движение, одновременно проворачиваясь относительно вала 2, причем, когда водило 10 находится вправой ветви паза 5, поршень 9 двигается вниз, а когда в левой - вверх. 3Скорость поступательного движения, которая зависит от скорости перетока жидкости из одной полости камеры 8 в другую, определяет скорость вращения обоймы 6, Зависимость частоты вращения Ю от скоесте устаь в пласщели, не ей, что делает рудоеме надежула изобретени Гидравлический перфоратор, спускаеемый на трубах, содержащий корпус, 25 83 рости поступательного движения поршня определяется формулой где Ч - линейная скорость поступательного вертикального пере мещения поршня;о - угол наклона замкнутогопаза к вертикали;К - диаметр вала 2 в мновки водила 1 О,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет создаватте продольные прерывистыеприбегая к помощи вращателупрощает его конструкцию ипроцесс перфорации менее тким, а следовательно, боленым е 1947 бвал с осевым и сообщающимся с нимперепускным каналами,. поворотнуюобойму с насадками, образующуюс валом камеру с размещенным в нейузлом ограничения поворота обоймы,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения конструкции устройства и повышения надежности егоработы, насадки размещены йа поворот 10 ной обойме эксцентрично относительно поперечной оси перфоратора, аузел ограничения поворота обоймы выполнен в виде поршня с наружными ивнутренними водилами, вал имеет1 з бесконечный паз, а обойма - продоль.ный, соответственно под внутреннееи наружное водило.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,щ 1, Временная инструкция по пескоструйному методу перфорации и.вскрытию пласта. И ВНИИ 1967,с. 18-20 и 32-34.2. Авторское свидетельство СССРВ 232882, .кл. Б 21 В 43/12, 1966, 831947627комитета СССРи открытийрпская наб.д д, 4 судам оск Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4 Заказ 2952/1 ВНИИПИ по д 113035Тир аж ственног обретени Ж