EA010346B1 - A device for perforating wells - Google Patents
A device for perforating wells Download PDFInfo
- Publication number
- EA010346B1 EA010346B1 EA200602234A EA200602234A EA010346B1 EA 010346 B1 EA010346 B1 EA 010346B1 EA 200602234 A EA200602234 A EA 200602234A EA 200602234 A EA200602234 A EA 200602234A EA 010346 B1 EA010346 B1 EA 010346B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- tubing
- cylindrical cavity
- formation
- oil
- punches
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 11
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 2
- 230000035622 drinking Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 abstract 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 208000011797 pustulosis palmaris et plantaris Diseases 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 208000019014 inability to feed Diseases 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/11—Perforators; Permeators
- E21B43/112—Perforators with extendable perforating members, e.g. actuated by fluid means
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Предложение относится к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройству для вторичного вскрытия продуктивных пластов путем создания перфорационных отверстий в эксплуатационных колоннах, разрушения цементного камня в интервале перфорации и формирования каналов в горной породе при добыче нефти, газа, а также пресных, питьевых и минеральных вод.The proposal relates to the field of drilling and operation of wells, namely, a device for the secondary opening of productive layers by creating perforations in production strings, destruction of cement stone in the perforation interval and the formation of channels in the rock during the extraction of oil, gas, and fresh, drinking and mineral water.
Из уровня техники известны устройства гидропескоструйной перфорации обсадных колонн (см., например, 8И 1716105 А1, МПК Е21В 43/114, 29.02.1992 [1]), работа которых основана на выполнении отверстий воздействием абразива, входящего в состав рабочей жидкости. Для формирования отверстий в эксплуатационной колонне требуется больше времени, чем в предлагаемом устройстве. Недостатком таких перфораторов является высокий износ гидроабразивных сопел, что приводит к необходимости проведения дополнительных спускоподъемных операций для их замены.In the prior art, devices for hydro-sandblasting perforation of casing (see, for example, 8I 1716105 A1, IPC EV 43/114, 02/29/1992 [1]) are known, whose operation is based on the holes made by the action of abrasive, which is part of the working fluid. For the formation of holes in the production string takes more time than in the proposed device. The disadvantage of such drills is high wear hydroabrasive nozzles, which leads to the need for additional tripping operations to replace them.
Известны гидромеханические перфораторы с использованием режущего инструмента в виде дисков. Такое устройство раскрыто, например, в КИ 2247226 С1, МПК Е21В 43/112, 27.02.2005 [2]. Перфоратор содержит корпус, выдвижной режущий инструмент в виде установленных на осях двух режущих дисков, поршень-толкатель с центральным и двумя боковыми гидроканалами, оборудованными двумя гидромониторными насадками. Диски выполнены с возможностью формирования двух диаметрально расположенных щелей в эксплуатационной колонне. Недостатками устройства, раскрытого в /2/, являются ненадежность режущего узла из-за сильного трения оси с внутренней поверхностью диска, часто приводящего к полному износу оси, невозможность подачи через гидромониторные насадки абразива и, как следствие, низкое качество обработки призабойной зоны пласта (ПЗП).Known hydro-mechanical perforators using cutting tools in the form of disks. Such a device is disclosed, for example, in CI 2247226 C1, IPC Е21В 43/112, 27.02.2005 [2]. The perforator includes a housing, a retractable cutting tool in the form of two cutting discs mounted on the axes, a piston pusher with central and two lateral hydrochannels equipped with two jetting nozzles. The disks are made with the possibility of forming two diametrically arranged cracks in the production string. The disadvantages of the device disclosed in / 2 /, are the unreliability of the cutting unit due to the strong friction of the axis with the inner surface of the disk, often leading to complete wear of the axis, the inability to feed the abrasive through the jetting nozzles and, as a result, the poor quality of the bottom hole formation (PZP ).
Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства является устройство для перфорации скважин, раскрытое в КИ 2043486 С1, МПК Е21В 43/114, 10.09.1995 [3], которое включает корпус, поршень и пробойник, по оси которого выполнен канал для подачи через него рабочей жидкости. После пробивания пробойником эксплуатационной колонны проводят разрушение породы пласта струей жидкости из промывочного канала пробойника.The closest analogue of the proposed device is a device for perforation of wells, disclosed in KI 2043486 C1, IPC Е21В 43/114, 10.09.1995 [3], which includes a housing, a piston and a piercer, along the axis of which a channel is made for supplying working fluid through it. After punching by the piercer of the production column, the formation rock is destroyed by a stream of fluid from the flushing channel of the piercer.
Данное устройство, как и устройство [2], основано на гидромеханическом воздействии на зону обработки низким давлением, что не позволяет качественно обработать твердые породы. Кроме того, недостатком всех приведенных устройств, является необходимость использования насосных агрегатов для создания рабочего давления.This device, like the device [2], is based on a hydromechanical effect on the treatment area by low pressure, which does not allow high-quality processing of hard rocks. In addition, the disadvantage of all these devices is the need to use pumping units to create a working pressure.
Задачей предлагаемого решения является увеличение производительности и технологичности процесса для интенсификации притока нефти или газа к забою скважины.The objective of the proposed solution is to increase the productivity and processability of the process to intensify the flow of oil or gas to the bottom of a well.
Технический результат, который достигается при решении указанной задачи, состоит в повышении надежности перфоратора, а также эффективности перфорации эксплуатационной колонны и обработки ПЗП за счет использования комбинированного воздействия на стенку эксплуатационной колонны и призабойную зону пласта механическими и абразивными средствами без насосных агрегатов высокого давления.The technical result, which is achieved by solving this problem, is to improve the reliability of the punch, as well as the efficiency of the perforation of the production string and the processing of the PPP by using a combined effect on the wall of the production string and the bottomhole formation zone by mechanical and abrasive means without high-pressure pumping units.
Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для перфорации скважин, содержащее корпус с размещенным в его цилиндрической полости поршнем, который соединен с насосно-компрессорными трубами (НКТ), по меньшей мере два пробойника, каждый из которых имеет по меньшей мере один промывочный канал для подачи рабочей жидкости, фиксаторы, выполненные с возможностью приведения их в контакт с внутренней поверхностью эксплуатационной колонны для удерживания устройства от перемещения ниже интервала перфорации, при этом каждый пробойник установлен с возможностью перемещения в радиальном направлении посредством соответствующего силового цилиндра, сообщенного с цилиндрической полостью корпуса с возможностью обеспечения перемещения пробойников в результате создания давления рабочей жидкости в цилиндрической полости корпуса под воздействием веса подвески НКТ.This technical result is achieved due to the fact that the device for perforation of wells, comprising a housing with a piston placed in its cylindrical cavity, which is connected to tubing-tubing (tubing), at least two punches, each of which has at least one flushing the channel for supplying the working fluid, retainers, made with the possibility of bringing them into contact with the inner surface of the production string to keep the device from moving below the perforation interval, while to Each piercer is mounted for movement in the radial direction by means of a corresponding ram cylinder communicated with the cylindrical cavity of the housing with the possibility of providing movement of the piercers as a result of creating pressure of the working fluid in the cylindrical cavity of the housing under the influence of the weight of the tubing suspension.
Каждый пробойник выполнен с упором, позволяющим равномерно формировать отверстия в эксплуатационной колонне и центрировать устройство по оси скважины.Each punch is made with a stop that allows you to evenly form the holes in the production string and center the device along the axis of the well.
Для использования жидкости из полости НКТ устройство может быть снабжено перепускным клапаном, установленным в канале, выполненном в поршне, соединенном с НКТ.To use the fluid from the tubing cavity, the device can be equipped with a bypass valve installed in a channel made in the piston connected to the tubing.
Устройство может быть снабжено перепускным клапаном, установленным в канале, выполненном в корпусе устройства для использования жидкости из затрубного пространства.The device can be equipped with a bypass valve installed in the channel, made in the housing of the device for using fluid from the annulus.
Кроме того, пробойники, каждый из которых имеет механизм возврата, могут быть расположены на разных уровнях вдоль оси устройства и направлены в разные стороны.In addition, the punches, each of which has a return mechanism, can be located at different levels along the axis of the device and directed in different directions.
Предложенное решение обеспечивает возможность формирования одновременно двух и более отверстий в эксплуатационной колонне пробойниками, расположенными в устройстве, при этом разрушение цементного камня и горной породы происходит через один и более промывочный канал, находящийся в каждом пробойнике, для возможности обработать ПЗП максимально глубоко и обширно. Для создания рабочего давления в устройстве используется вес подвески НКТ, на которой спускается перфоратор, что исключает необходимость применения насосных агрегатов.The proposed solution provides the ability to simultaneously form two or more holes in the production string with punchers located in the device, while the destruction of cement stone and rock occurs through one or more flushing channel located in each piercer, to be able to process the bottom hole zone as deeply and extensively as possible. To create a working pressure in the device, the weight of the tubing hanger is used, on which the punch goes down, which eliminates the need for pumping units.
На фиг. 1 схематично показан один из вариантов предлагаемого устройства в осевом разрезе.FIG. 1 schematically shows one of the variants of the proposed device in axial section.
Устройство для перфорирования скважин содержит корпус 1 с размещенным в его цилиндрической полости (а) поршнем 2, который в свою очередь соединен с насосно-компрессорными трубами (НКТ),The device for perforating wells includes a housing 1 with a piston 2 placed in its cylindrical cavity (a), which in turn is connected to tubing pipes (tubing),
- 1 010346 кулачки-фиксаторы 3, установленные на осях, закрепленных на поршне 2 и предназначенные для фиксации устройства на необходимом уровне перфорации, перепускной клапан 4, служащий для перекрывания центрального канала плунжера 5. Плунжер 5 расположен внутри корпуса 1 с возможностью его продольного перемещения внутри полости (в). Также устройство содержит силовые цилиндры 6 с пробойниками 7, имеющие возможность перемещения в радиальном направлении благодаря возникающему давлению рабочей жидкости в полости (в). Возврат силовых цилиндров 6 с пробойниками 7 в исходное положение осуществляется за счет пружин 8, установленных внутри корпуса силового цилиндра 6. Перфоратор крепится к подвеске НКТ через муфту 9.- 1 010346 locking cams 3 mounted on axes fixed on piston 2 and designed to fix the device at the required level of perforation, bypass valve 4 used to close the central channel of the plunger 5. Plunger 5 is located inside the housing 1 with the possibility of its longitudinal movement inside cavity (in). The device also contains the power cylinders 6 with punch 7, having the ability to move in the radial direction due to the resulting pressure of the working fluid in the cavity (in). The return of the power cylinders 6 with the piercers 7 to the initial position is carried out by the springs 8 installed inside the body of the power cylinder 6. The perforator is attached to the tubing suspension through the coupling 9.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
На колонне НКТ перфоратор спускают в скважину к месту перфорации, затем к нему подается рабочая жидкость, заполняя весь перфоратор и подвеску НКТ. Столб жидкости в НКТ создает гидростатическое давление и, заполняя полость «а», перемещает поршень 2 вдоль оси устройства, при этом кулачки-фиксаторы 3 расходятся до соприкосновения с внутренней поверхностью эксплуатационной колонны, фиксируя перфоратор на заданном интервале. Затем подвеску НКТ опускают, перепускной клапан 4 перекрывает центральный канал в плунжере 5. В полости «в» от нагрузки веса подвески НКТ создается высокое давление рабочей жидкости, которое перемещает силовые цилиндры 6 с пробойниками 7 в радиальном направлении. Пробойники формируют отверстия в стенке эксплуатационной колонны. Через промывочные каналы в силовых цилиндрах 6 и пробойниках 7 прокачивают под высоким давлением всю жидкость из полости «в» в заколонное пространство, разрушая цементный камень и горную породу. После того, как плунжер 5 дошел до нижней точки цилиндра «в», начинают подъем подвески НКТ вверх до следующей отметки перфорации, при этом перепускной клапан 4 открывается и цилиндр «в» вновь заполняется рабочей жидкостью из НКТ, а силовые цилиндры 6 с пробойниками 7 втягиваются пружинами 8 в устройство. Кулачки-фиксаторы 3 удерживают перфоратор только при движении подвески НКТ вниз, а при движении вверх скользят по внутренней поверхности эксплуатационной колонны. Циклы по формированию отверстий в эксплуатационной колонне и обработке ПЗП повторяются необходимое количество раз.On the tubing string, the perforator is lowered into the well to the perforation site, then the working fluid is fed to it, filling the entire perforator and the tubing suspension. A column of fluid in the tubing creates a hydrostatic pressure and, filling the cavity “a”, moves the piston 2 along the axis of the device, and the locking cams 3 diverge until they touch the inner surface of the production string, fixing the perforator at a predetermined interval. Then the tubing hanger is lowered, the bypass valve 4 closes the central channel in the plunger 5. In the cavity “c” from the load of the hanger weight, the tubing creates a high pressure of the working fluid, which moves the power cylinders 6 with the piercers 7 in the radial direction. Punches form holes in the wall of the production string. Through the flushing channels in the power cylinders 6 and the piercers 7 they pump under high pressure all the liquid from the cavity “into” into the annular space, destroying the cement stone and rock. After the plunger 5 has reached the lowest point of the cylinder “b”, the tubing hanger starts to lift up to the next perforation mark, and the bypass valve 4 opens and the cylinder “c” is filled with the working fluid from the tubing again, and the power cylinders 6 with piercers 7 are pulled by springs 8 into the device. Cams-clamps 3 hold the punch only when the suspension moves the tubing down, and when it moves up, they slide along the inner surface of the production string. The cycles for the formation of holes in the production string and the processing of the PPP are repeated as many times as necessary.
Технико-экономические преимущества предложенного устройства заключаются в следующем:Technical and economic advantages of the proposed device are as follows:
1. Использование веса подвески НКТ для создания рабочего давления исключает необходимость использования насосных агрегатов высокого давления, что значительно экономит время и затраты на перфорацию.1. The use of tubing weight to create a working pressure eliminates the need to use high-pressure pumping units, which significantly saves time and cost of perforation.
2. Закачка жидкости в пласт осуществляется сразу после формирования отверстий в колонне, что экономит время и увеличивает качество обработки ПЗП.2. The injection of fluid into the reservoir is carried out immediately after the formation of holes in the column, which saves time and increases the quality of the PPP treatment.
3. Возможность использования любой рабочей жидкости с различной концентрацией делает устройство универсальным.3. The ability to use any working fluid with different concentrations makes the device versatile.
4. Формирование отверстий в эксплуатационной колонне и только последующая закачка гидроабразивной жидкости увеличивает ресурс сопел, которыми также являются пробойники.4. The formation of holes in the production string and only the subsequent injection of hydro-abrasive fluid increases the service life of the nozzles, which are also punches.
5. За счет простоты конструкции устройства обеспечивается его надежность и технологичность.5. Due to the simplicity of the design of the device ensures its reliability and manufacturability.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA200602234A EA010346B1 (en) | 2006-09-04 | 2006-09-04 | A device for perforating wells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA200602234A EA010346B1 (en) | 2006-09-04 | 2006-09-04 | A device for perforating wells |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200602234A1 EA200602234A1 (en) | 2008-04-28 |
| EA010346B1 true EA010346B1 (en) | 2008-08-29 |
Family
ID=40848859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200602234A EA010346B1 (en) | 2006-09-04 | 2006-09-04 | A device for perforating wells |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA010346B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2381929A (en) * | 1940-09-06 | 1945-08-14 | Schlumberger Marcel | Well conditioning apparatus |
| SU1352042A1 (en) * | 1984-08-31 | 1987-11-15 | Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт | Method and deep-well perforator for perforating wells |
| RU2043486C1 (en) * | 1992-04-16 | 1995-09-10 | Олег Евгеньевич Соловкин | Device for well perforation |
| RU2069740C1 (en) * | 1992-07-07 | 1996-11-27 | Акционерное общество открытого типа "Ноябрьскнефтегазгеофизика" | Piercing perforator for formation of channels in casing strings of oil-gas wells |
-
2006
- 2006-09-04 EA EA200602234A patent/EA010346B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2381929A (en) * | 1940-09-06 | 1945-08-14 | Schlumberger Marcel | Well conditioning apparatus |
| SU1352042A1 (en) * | 1984-08-31 | 1987-11-15 | Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт | Method and deep-well perforator for perforating wells |
| RU2043486C1 (en) * | 1992-04-16 | 1995-09-10 | Олег Евгеньевич Соловкин | Device for well perforation |
| RU2069740C1 (en) * | 1992-07-07 | 1996-11-27 | Акционерное общество открытого типа "Ноябрьскнефтегазгеофизика" | Piercing perforator for formation of channels in casing strings of oil-gas wells |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200602234A1 (en) | 2008-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO342388B1 (en) | Well completion method and well completion apparatus | |
| RU2506414C1 (en) | Hydromechanical piercing perforator and its operating principle | |
| RU177980U1 (en) | Fracturing Device | |
| RU2495233C1 (en) | Hydromechanical slot-type rock drilling machine | |
| RU2633596C1 (en) | Complex hydraulic wedge perforator (versions) | |
| RU60132U1 (en) | DEVICE FOR PUNCHING WELLS | |
| RU2403380C1 (en) | Device for development of perforation channels of deep penetration in oil and gas wells | |
| RU2667240C1 (en) | Method for multiple hydraulic fracturing of formation in horizontal shaft of well | |
| RU2327859C1 (en) | Double-ended hydromechanical slot perforator | |
| RU2487990C1 (en) | Device for making perforation tunnels in well | |
| RU156338U1 (en) | DEVICE FOR CREATING PERFORATION CHANNELS IN A WELL | |
| RU51098U1 (en) | PERFORATOR FOR SECONDARY OPENING OF PRODUCTIVE LAYERS WITH FORMATION OF LONG FILTERING CHANNELS | |
| EA010346B1 (en) | A device for perforating wells | |
| RU2612702C1 (en) | Method of hydromechanical punching of wells on depression | |
| EA027865B1 (en) | Well perforation and formation hydrofracturing device | |
| EA201301096A1 (en) | DEVICE FOR HYDROMECHANICAL PERFORATION OF WELLS AND TREATMENT OF FOR-WELDED ZONE OF THE LAYER (OPTIONS) | |
| RU68586U1 (en) | HYDROMECHANICAL PUNCH PERFORATOR | |
| RU87456U1 (en) | DEVICE FOR CREATING DEEP PENETRATION PERFORMANCE CHANNELS IN OIL AND GAS WELLS | |
| RU2393341C2 (en) | Hydromechanical slit perforator | |
| RU2645059C1 (en) | Method of rimose hydrosand-blast perforation | |
| RU173482U1 (en) | DEVICE FOR PERFORATION OF WELLS AND RELATED TECHNOLOGICAL OPERATIONS | |
| RU2612392C1 (en) | Device for making perforation holes | |
| RU2598616C1 (en) | Combined water jet perforator (cwjp) | |
| EA028674B1 (en) | Device for perforation of the well and treatment of the bottomhole formation zone (variants) | |
| RU2270330C1 (en) | Hydromechanical slotted perforator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Registration of transfer of a eurasian patent by assignment | ||
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY KG TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ KZ |