EA031649B1 - Hydro wedge perforator (embodiments) - Google Patents
Hydro wedge perforator (embodiments) Download PDFInfo
- Publication number
- EA031649B1 EA031649B1 EA201600676A EA201600676A EA031649B1 EA 031649 B1 EA031649 B1 EA 031649B1 EA 201600676 A EA201600676 A EA 201600676A EA 201600676 A EA201600676 A EA 201600676A EA 031649 B1 EA031649 B1 EA 031649B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- piston
- wedge
- pusher
- perforator
- piercing
- Prior art date
Links
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 35
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
-
- 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
- E21B43/114—Perforators using direct fluid action on the wall to be perforated, e.g. abrasive jets
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)
- Punching Or Piercing (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прокалывающим перфораторам. Технический результат - придание универсальности и надежности. Перфоратор содержит корпус (К) (1), механизм прокалывания (МП), плунжеры (2). По первому варианту МП состоит из клиновидного узла (КУ) (4), направленного клиновидной частью вниз, по второму варианту КУ (4) направлен клиновидной частью вверх. В состав МП по обоим вариантам входит поршень-толкатель (ПТ) (5) и рабочий орган в виде рычагов (Р) (6), снабженный с одного конца прокалывающим инструментом (ПИ) (7). Вторым концом Р (6) закреплен на ПТ (5). Перфоратор по первому варианту снабжен осевым трубчатым каналом (12) для прохождения рабочей жидкости через гидроканал (13) КУ (4), ПТ (5), плунжера (2) в нижнюю часть К (1). Гидроканал (17) выполнен в теле Р (6) продольным и сразу переходящим в гидроканал (14) ПИ (7). В ПТ (5) выполнен сквозной гидроканал (18), соединенный с гидроканалом (17) Р (6) посредством гибкой трубки (19) или шланга.The invention relates to piercing punch. The technical result - giving versatility and reliability. The perforator includes a housing (K) (1), a perforation mechanism (MP), plungers (2). In the first embodiment, the MP consists of a wedge-shaped node (CU) (4), directed down the wedge-shaped part, according to the second version, the CG (4) is directed upward with the wedge-shaped part. The MP in both versions includes a piston-pusher (PT) (5) and a working body in the form of levers (P) (6), equipped with a piercing tool (PI) (7) at one end. The second end of the P (6) is fixed to the PT (5). The perforator in the first embodiment is equipped with an axial tubular channel (12) for the passage of the working fluid through the hydrochannel (13) KU (4), PT (5), plunger (2) to the lower part of K (1). The hydraulic channel (17) is made longitudinally in the body of Р (6) and immediately passing into the hydraulic channel (14) of the PI (7). In the PT (5) a through channel is made (18) connected to the channel (17) P (6) by means of a flexible tube (19) or a hose.
031649 Bl031649 Bl
031649 В1031649 B1
Изобретения относятся к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к прокалывающим гидроклиновым перфораторам, предназначенным для прокалывания отверстий в обсадной (эксплуатационной) колоннах, цементном камне и горной породе, с возможностью последующего намыва каверны в процессе добычи нефти и газа, и могут быть использованы, например, при вторичном вскрытии продуктивных горизонтов, при ремонтно-изоляционных работах в процессе ремонта скважин для прокалывания отверстий и обеспечения наиболее совершенной связи с заколонным пространством.The invention relates to the field of drilling and exploitation of oil, gas and injection wells, namely, piercing hydrocline perforators designed to pierce holes in casing (production) columns, cement stone and rock, with the possibility of subsequent capping of the cavity in the process of oil and gas production, and can be used, for example, during the secondary opening of productive horizons, during repair and insulation works in the process of repairing wells for piercing holes and ensuring the most perfect connection with annular space.
Учитывая, что использование прокалывающих перфораторов в области бурения и нефтедобычи является весьма актуальным ввиду необходимости снижения себестоимости добычи нефти и газа, а также для экономии времени при ремонте скважин в условиях снижения мировых цен на нефть, созданию подобных устройств посвящены многие технические решения, известные из уровня техники.Considering that the use of piercing perforators in the field of drilling and oil production is highly relevant due to the need to reduce the cost of oil and gas production, as well as to save time during well repair in the face of declining world oil prices, many technical solutions are known to create such devices. technology.
Так, например, известен скважинный пробойник для труб (патент РФ № 2057894), спускаемый в скважину на рабочей колонне, содержащий полый заполненный жидкостью корпус с боковыми каналами, сообщающимися с полостью корпуса, установленный в боковом канале поршень с рабочим органом, жестко связанный с корпусом полый цилиндр, шток, установленный в полости корпуса и цилиндра с возможностью осевого перемещения, плунжер, установленный в цилиндре и связанный со штоком и образующий с цилиндром штоковую и рабочую камеры, из которых последняя через отверстие в переводнике сообщается с пространством скважины через обратный клапан, выполненный в виде разрушаемой при взаимодействии с рабочей колонной заглушки.For example, a well bore punch for pipes (RF Patent No. 2057894) is known, which is lowered into a well on a working string, containing a hollow fluid-filled housing with side channels communicating with the housing cavity, a piston installed in the lateral channel with a working body rigidly connected to the housing a hollow cylinder, a rod mounted in the cavity of the housing and the cylinder with the possibility of axial movement, a plunger mounted in the cylinder and connected with the rod and forming a rod and a working chamber with the cylinder, of which the latter is through an opening Tie in the sub communicates with the space of the well through the check valve, made in the form of a destructible when interacting with the working column stub.
Недостатком данного устройства является однократность его действия, в результате чего за каждый его спуск в скважину можно получить практически не более трех отверстий (определяется числом радиальных боковых каналов в его корпусе). Практика показала, что однократного воздействия его рабочего органа на пробиваемую трубу иногда недостаточно для получения необходимого отверстия в стенке трубы, и по этой причине операцию по пробивке приходится выполнять повторно, для чего устройство требуется извлекать из скважины, собирать его с новыми заглушками и штифтом и снова спускать в скважину. Все это осложняет технологический процесс прокалывания.The disadvantage of this device is its single action, with the result that for each descent into the well you can get almost no more than three holes (determined by the number of radial side channels in its body). Practice has shown that a single impact of its working body on the pipe being punched is sometimes not enough to obtain the necessary hole in the pipe wall, and for this reason the punching operation has to be performed repeatedly, for which the device needs to be removed from the well, assembled with new plugs and a pin and again down the well. All this complicates the process of piercing.
Кроме того, указанное известное устройство является довольно сложным по конструкции.In addition, the specified known device is quite complex in design.
Для выполнения аналогичных операций известным устройством в обсадных трубах разного диаметра необходимо менять его корпус, устанавливая его большего или меньшего диаметра, так как для операции перфорации необходимо иметь определенный зазор между корпусом устройства и вскрываемой трубой. Это приводит к эксплуатационным сложностям и снижает эффективность.To perform similar operations with a known device in casing pipes of different diameters, it is necessary to change its body, setting it to a larger or smaller diameter, since for the perforation operation it is necessary to have a certain gap between the device body and the opening pipe. This leads to operational difficulties and reduces efficiency.
Также известно изобретение Прокалывающее устройство для создания перфорационных каналов в скважине, защищенное патентом РФ № 2487990. Оно включает корпус, клин с пазами, по меньшей мере два размещенных друг за другом гидроцилиндра с соединенными шток-поршнями, один из которых подпружинен, и по меньшей мере два резца с гидромониторами и резцедержателями, размещенными в пазах опоры и клина с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения, корпус образован клином и стенками гидроцилиндров, шток-поршни которых выполнены с осевым каналом, сообщенным переточными каналами с их подпоршневыми полостями, а трубками - с гидромониторами резцов через каналы резцедержателей, опора которых соединена с шток-поршнем, подпружиненным вниз относительно гидроцилиндра.Also known is the invention. A puncturing device for creating perforation channels in a well, protected by RF patent No. 2487990. It includes a housing, a wedge with grooves, at least two hydraulic cylinders with connected piston rods placed one behind the other, one of which is spring-loaded, and at least two cutters with hydraulic monitors and tool holders placed in the slots of the support and the wedge with the possibility of radial reciprocating movement, the body is formed by a wedge and walls of hydraulic cylinders, the piston rods of which are made with the axle th channel reported by downcomers to their subpiston cavities and tubes - with jetting cutters through channels toolholders, support which is connected to the piston-rod, a spring-loaded downwards relative to the hydraulic cylinder.
Однако известное устройство характеризуется следующими недостатками: недостаточная пробивная способность и ненадежность конструкции подачи рабочей жидкости в гидромониторные насадки. Кроме того, недостатком является наличие пружины, складывающей резцедержатели, так как в случае ее поломки они не сложатся и устройство заклинит. А при большом выходе рычагов указанная пружина может ограничить их большее выдвижение.However, the known device is characterized by the following disadvantages: insufficient punching ability and unreliability of the design of supplying the working fluid to the jetting nozzles. In addition, the disadvantage is the presence of the spring, folding the tool holders, as in case of its failure, they will not fold and the device will jam. And with a large output of the levers, the indicated spring can limit their greater extension.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по назначению является устройство для создания перфорационных каналов в скважине (патент РФ № 2546695). Конструкция указанного известного устройства состоит из прокалывающего перфоратора, содержащего составной корпус, по меньшей мере в одной секции которого размещен гидропривод, выполненный в виде гидроцилиндра со шток-поршнем, а в другой секции корпуса размещен механизм узла прошивки отверстий. Т.е. штокпоршень находится выше механизма узла прошивки отверстий. Механизм узла прошивки отверстий состоит из толкателя и рабочего органа, взаимодействующих друг с другом. Толкатель выполнен конусообразной формы, клинообразный конец которого обращен вниз, установлен в верхней части и выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством взаимодействия со штокпоршнем гидроцилиндра. Рабочий орган размещен на опоре в нижней части секции с возможностью перемещения под воздействием давления рабочей жидкости, выполнен в виде двух коротких и двух длинных пуансонов, расположенных в плоскостях, взаимно перпендикулярных друг другу. Точки поворота пуансонов располагаются в одной плоскости, которая перпендикулярна оси движения толкателя. Пуансоны снабжены пробойниками. Рабочий орган снабжен гидромониторными каналами, сообщенными с системой подачи рабочей жидкости. В качестве преимуществ авторами указаны упрощение конструкции и уменьшение ударной нагрузки на рабочий орган, повышение надежности, конструктивная особенность прокалывающих клиньев обеспечивает щадящее прокалывание обсадной колонны и сохранение цементClosest to the proposed technical solution for the intended purpose is a device for creating perforations in the well (RF patent No. 2546695). The design of this known device consists of a piercing perforator comprising a composite housing, in at least one section of which a hydraulic actuator is arranged, made in the form of a hydraulic cylinder with a piston rod, and in the other section of the housing there is a mechanism for an aperture piercing unit. Those. The piston rod is located above the hole piercing mechanism. The mechanism of the knot of piercing holes consists of a pusher and a working body interacting with each other. The pusher is made cone-shaped, the wedge-shaped end of which is facing down, is installed in the upper part and made with the possibility of reciprocating movement through interaction with the piston rod of the hydraulic cylinder. The working body is placed on a support in the lower part of the section with the ability to move under the influence of pressure of the working fluid, made in the form of two short and two long punches located in planes mutually perpendicular to each other. The turning points of the punches are located in one plane, which is perpendicular to the axis of movement of the pusher. Punches are equipped with piercers. The working body is equipped with jetting channels communicated with the working fluid supply system. The advantages of the authors are the simplified design and reduction of the shock load on the working body, increased reliability, the design feature of the piercing wedges ensures a gentle piercing of the casing and the preservation of cement
- 1 031649 ного камня за пределами стенок трубы, где не проводилось прокалывание.- 1 031649 foot stone outside the walls of the pipe where no piercing was performed.
Однако указанное известное устройство имеет следующие недостатки:However, this known device has the following disadvantages:
сложность конструкции за счет наличия сложного рабочего органа в механизме узла прошивки, состоящего из четырех пуансонов с пробойниками, установленными обязательно в плоскостях, перпендикулярных друг другу.the complexity of the design due to the presence of a complex working body in the mechanism of the firmware assembly, consisting of four punches with punches, installed necessarily in planes perpendicular to each other.
недостаточная надежность в работе, так как возможно заклинивание пуансонов за счет того, что при выдвижении и складывании прокалывающих инструментов происходит одновременное движение двух узлов, клина-толкателя и рабочих органов, а при заклинивании может возникнуть аварийная ситуация;lack of reliability in operation, since it is possible that the punches become jammed due to the fact that when extending and folding the piercing tools, two knots, a pusher wedge and working bodies simultaneously move, and an emergency situation may occur during jamming;
повышенный износ пробойника, толкателя, так как при возвратном движении клина толкателя пробойники, складывающиеся только под воздействием возвратной пружины, могут не успеть вернуться в исходное положение, если, например, будет какое-то рассогласование, ввиду одновременного наличия двух взаимодействующих, но не связанных друг с другом движущихся узлов при их движении, и в этом случае при перемещении прокалывающего устройства на другой интервал может происходить истирание заточенных граней (если они не полностью зашли в корпус), вследствие чего возможен отказ перфоратора;increased wear of the puncher, the pusher, since during the return movement of the pusher wedge, the punchers folding only under the influence of the return spring may not have time to return to their original position if, for example, there is some mismatch due to the simultaneous presence of two interacting but not connected with other moving nodes as they move, and in this case, when moving the piercing device to another interval, sharpened edges may occur (if they have not completely entered the body), Wie what possible failure punch;
при затупливании граней пробойников возникает недостаточная скорость прокалывания отверстия в обсадной трубе и ограниченная длина интервала прокалывания, необходимость создания большого давления в трубах насосно-компрессорных труб (НКТ);when blunting the faces of the piercers, there is an insufficient speed of piercing the hole in the casing and a limited length of the interval of piercing, the need to create a large pressure in the tubing pipes;
низкая ремонтопригодность, так как использование в конструкции четырех пуансонов, да еще расположенных в перпендикулярных плоскостях, при заклинивании устройства не позволяют в срочном порядке произвести их замену, эту операцию необходимо производить на специальном оборудовании;low maintainability, since the use of four punches in the design, and even those located in perpendicular planes, does not allow an urgent need to replace them when the device is jammed, this operation must be performed on special equipment;
наличие стопорного бруса в толкателе в некоторых ситуациях, например при прямой и обратной промывке устройства, может также привести к заклиниванию и в результате к созданию трудностей при подъеме устройства на поверхность;the presence of a locking bar in the pusher in some situations, for example, during direct and reverse flushing of the device, may also lead to jamming and, as a result, to create difficulties in lifting the device to the surface;
известное устройство не предназначено для прокалывания обсадных труб различного диаметра при одном и том же корпусе, так как наличие именно подвижного клиновидного толкателя ограничивает максимальное выдвижение пуансонов, т.е. каждое отдельное известное устройство предназначено для одного диаметра трубы.The known device is not intended to pierce casing pipes of different diameters with the same housing, since the presence of a movable wedge-shaped pusher limits the maximum extension of the punches, i.e. each separate known device is designed for one pipe diameter.
Единый технический результат, достигаемый предлагаемыми вариантами изобретений, заключается в придании универсальности за счет возможности прокалывать обсадные трубы любого диаметра благодаря наличию неподвижного клиновидного узла и взаимодействующего с ним единого подвижного узла, состоящего из поршня-толкателя и рабочих органов, при одновременном обеспечении надежности работы за счет конструктивного упрощения механизма прокалывания в предлагаемом перфораторе и за счет снижения вероятности заклинивания прокалывающего инструмента.A single technical result achieved by the proposed variants of the invention is to give versatility due to the ability to pierce casing pipes of any diameter due to the presence of a fixed wedge-shaped node and a single movable node interacting with it, consisting of a piston-pusher and working bodies, while ensuring the reliability of work constructive simplification of the piercing mechanism in the proposed perforator and by reducing the likelihood of a piercing piercing tool NTA.
Дополнительным преимуществом заявляемых перфораторов по всем вариантам является повышение экономичности за счет обеспечения ремонтопригодности путем появления возможности быстрой замены изношенных деталей, в частности прокалывающих инструментов в механизме прокалывания, а также за счет легкой транспортировки. Кроме того, экономичность достигается и благодаря тому, что клиновидный узел является неподвижным и жестко закрепленным на корпусе, и на каждую отдельную сторону клиновидного узла в предлагаемом перфораторе можно устанавливать дополнительную плоскость, позволяющую изменить зону выхода рычагов за корпус и изменить угол наклона прокалывающего инструмента, что позволяет поменять его прокалывающее усилие в случае использования его в более мягких или более твердых трубах.An additional advantage of the inventive perforators in all variants is an increase in efficiency by providing maintainability by the possibility of quickly replacing worn parts, in particular, piercing tools in the piercing mechanism, as well as through easy transportation. In addition, efficiency is achieved due to the fact that the wedge-shaped assembly is stationary and rigidly fixed on the housing, and on each separate side of the wedge-shaped assembly in the proposed drill we can install an additional plane that allows changing the exit zone of the arms behind the housing and changing the inclination angle of the piercing tool, which allows you to change its piercing force in the case of its use in softer or more solid pipes.
Указанный технический результат достигается предлагаемым комплексным гидроклиновым перфоратором, включающим корпус, установленный внутри него по меньшей мере один плунжер со сквозным гидравлическим каналом и механизм прокалывания, включающий клиновидный узел и установленный с возможностью взаимодействия с ним рабочий орган в виде по меньшей мере двух рычагов, каждый из которых снабжен с одного конца прокалывающим инструментом, а вторым концом рычаг закреплен с возможностью поворота относительно оси корпуса, при этом в указанном инструменте и также в рычаге выполнен гидроканал, а корпус снабжен сквозными прорезями в зоне выхода прокалывающего инструмента за стенки корпуса, при этом новым по первому варианту является то, что механизм прокалывания размещен в верхней части корпуса, а плунжер - в его нижней части, механизм прокалывания дополнительно содержит поршень-толкатель, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения под воздействием плунжера, при этом поршень-толкатель установлен ниже рабочего органа и на нем закреплены вторые концы рычагов, и указанные рычаги с прокалывающим инструментом выполнены с возможностью перемещения вверх-вниз относительного клиновидного узла под воздействием поршня-толкателя, а клиновидный узел в указанном механизме установлен неподвижно, клинообразный конец его обращен вниз и в его теле выполнен осевой гидроканал, при этом гидроканал в рычаге выполнен переходящим в гидроканал прокалывающего инструмента, причем в поршне-толкателе выполнен сквозной гидроканал, соединенный с указанным гидроканалом рычага, для обеспечения гидравлической связи последнего с подпоршневым пространством, при этом перфоратор дополнительно снабжен осевымThis technical result is achieved by the proposed complex hydrocline perforator, including a housing, installed inside it at least one plunger with a through hydraulic channel and a piercing mechanism, including a wedge-shaped unit and installed with the ability to interact with him working body in the form of at least two levers, each of which are provided at one end with a piercing tool, and the second end of the lever is fixedly rotatable about the axis of the housing, while In the lever and also in the lever, the hydrochannel is made, and the body is equipped with through slots in the exit zone of the piercing tool behind the body walls, while the new one in the first embodiment is that the piercing mechanism is located in the upper part of the body, and the plunger in its lower part, the piercing mechanism additionally contains a piston-pusher, made with the possibility of reciprocating movement under the influence of the plunger, while the piston-pusher is installed below the working body and the second ends of the levers are fixed on it, and the indicated levers with a piercing tool are made to move up and down the relative wedge-shaped unit under the influence of a piston-pusher, and the wedge-shaped unit in the specified mechanism is fixed, the wedge-shaped end of it is turned downwards and an axial hydrochannel is made in its body, while the hydrochannel in the lever is made passing into the hydrochannel of the piercing tool, and in the piston-pusher there is a through hydrochannel connected to the indicated hydrochannel of the lever to ensure the hydraulic coupling p last with a sub-piston space, with the perforator additionally equipped with an axial
- 2 031649 трубчатым каналом для обеспечения прохождения рабочей жидкости через осевой гидроканал клиновидного узла, поршень-толкатель, сквозной гидравлический канал плунжера в нижнюю часть корпуса или во внутриплунжерное пространство с обеспечением возможности воздействия ею на указанный плунжер для его осевого перемещения, причем по меньшей мере один плунжер выполнен подпружиненным. Новым по второму варианту является то, что механизм прокалывания дополнительно содержит поршень-толкатель, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения под воздействием плунжера, при этом поршень-толкатель установлен выше рабочего органа и на нем закреплены вторые концы рычагов, указанные рычаги с прокалывающим инструментом выполнены с возможностью перемещения вверх-вниз относительного клиновидного узла под воздействием поршня-толкателя, а клиновидный узел в указанном механизме установлен в нижней части корпуса неподвижно, и клинообразный конец его обращен вверх, при этом гидроканал в рычаге выполнен переходящим в гидроканал прокалывающего инструмента, причем в поршне-толкателе выполнен сквозной гидроканал, соединенный с указанным гидроканалом рычага, для обеспечения гидравлической связи последнего с надпоршневым пространством, в перфораторе по меньшей мере один плунжер выполнен подпружиненным.- 2 031649 tubular channel to ensure the passage of the working fluid through the axial hydraulic channel of the wedge-shaped unit, piston-pusher, through the hydraulic channel of the plunger into the lower part of the body or into the inner plunger space with the possibility of its influence on the specified plunger for its axial movement, and at least one the plunger is made spring-loaded. New in the second variant is that the piercing mechanism additionally contains a piston-pusher, made with the possibility of reciprocating movement under the influence of the plunger, while the piston-pusher is installed above the working body and the second ends of the levers are fixed on it, the indicated levers with a piercing tool are made with the ability to move up and down the relative wedge-shaped node under the influence of the piston-pusher, and the wedge-shaped node in the specified mechanism is installed in the lower part of the body and the stationary, and the wedge-shaped end of it is facing up, while the hydraulic channel in the lever is made passing into the hydraulic channel of the piercing tool, and in the piston-pusher there is a through hydraulic channel connected to the specified hydraulic channel of the lever, to ensure the hydraulic connection of the latter with the piston, in the perforator at a lower least one plunger is made spring-loaded.
В преимущественном выполнении по обоим вариантам его корпус в верхней части снабжен сбивным клапаном;In the preferred embodiment, in both versions, its body in the upper part is equipped with a whipped valve;
прокалывающий инструмент выполнен в форме объемного лезвия ножа, или в форме объемного треугольника, или в форме объемной пики, или в форме объемного клина, или в форме лезвия топора;the piercing tool is made in the form of a volumetric knife blade, or in the form of a volumetric triangle, or in the form of a volumetric peak, or in the form of a volumetric wedge, or in the form of an ax blade;
корпус выполнен составным;the body is made of composite;
второй конец рычага закреплен на поршне-толкателе посредством оси или посредством проточки в поршне-толкателе в виде перевернутой буквы Т;the second end of the lever is fixed on the piston-pusher by means of an axis or by means of a groove in the piston-pusher in the form of an inverted T;
сквозной гидроканал поршня-толкателя соединен с гидроканалом рычага посредством гибкой трубки, или шланга, или рукава высокого давления;through the piston-pusher hydrochannel connected to the lever hydrochannel via a flexible tube, or hose, or high pressure hose;
вдоль боковой поверхности прокалывающего инструмента выполнено углубление, например, посредством фрезерования;along the side surface of the piercing tool, a recess is made, for example, by milling;
углубление составляет 1-3 мм.the recess is 1-3 mm.
Поставленный технический результат достигается за счет следующего.The technical result is achieved due to the following.
Предлагаемый гидроклиновый перфоратор по всем вариантам относится к комплексным. Это означает, что он прокалывает и намывает каверну, причем проколы в обсадной трубе могут быть запланированы в плоскости при необходимости, например, 180, 120, 90° относительно друг друга (например, при 180° необходимо установить 2 рычага, при 120° - 3 рычага, при 90° - 4 рычага). Это позволяет произвести комплексное вскрытие плоскости с намывом в одном участке трубы и коллектора. Кроме того, возможно произвести химическую обработку пласта в эти созданные предлагаемым перфоратором проколы через гидроканалы и гидромониторные отверстия и впоследствии вымыть из коллектора продукты реакции. Это называется комплексным вскрытием и обработкой пласта (коллектора).The proposed hydroclinic punch in all options refers to the complex. This means that it pierces and heaps the cavity, and punctures in the casing can be planned in the plane if necessary, for example, 180, 120, 90 ° relative to each other (for example, at 180 ° it is necessary to install 2 levers, at 120 ° - 3 levers, at 90 ° - 4 levers). This allows you to produce a comprehensive opening of the plane with alluvium in one section of the pipe and manifold. In addition, it is possible to perform chemical treatment of the reservoir into these punctures created by the proposed perforator through hydrochannels and jetting holes and subsequently wash the reaction products from the reservoir. This is called complex opening and processing of the reservoir (reservoir).
Универсальность предлагаемого перфоратора проявляется за счет того, что при одном и том же размере корпуса перфоратор уже на скважине в зависимости от диаметра и толщины вскрываемой трубы настраивается таким образом, чтобы рычаги выдвигались дальше за корпус или меньше. Это зависит еще от того, что клиновидный узел установлен во всех вариантах неподвижно и его изначально можно выполнить с разным углом наклона и разной длины. А учитывая, что рычаги закреплены на подвижном поршне-толкателе (а не на перегородке, закрепленной на корпусе, как в прототипе) и вторым концом свободно взаимодействуют с клиновидным узлом, то изменяя давление рабочей жидкости на плунжеры можно варьировать длину выдвижения прокалывающих инструментов на рычагах или поставить рычаги разной длины, как одновременно (длинный и короткий), так и вместе (длинные или короткие), т.е. воздействовать на обсадные трубы разного диаметра. В прототипе для перехода на прокалывание обсадной трубы другого диаметра, по-видимому, необходимо полностью разобрать гидравлический узел известного устройства, несмотря на то, что там присутствуют пуансоны различной длины, так как она зависит, во-первых, от настроенной на конкретную определенную величину пружины для возврата пуансонов и она может ограничивать эти способности, а, во-вторых, имеется подвижный клиновидный толкатель, который установлен вверху с определенными параметрами и который также ограничивает это выдвижение, не позволяя варьировать им.The versatility of the proposed perforator is manifested by the fact that with the same body size, the perforator is already on the well, depending on the diameter and thickness of the pipe being opened, so that the levers extend further beyond the body or less. It also depends on the fact that the wedge-shaped unit is fixed in all variants and can be initially performed with different angle of inclination and different lengths. And given that the levers are fixed on the movable piston-pusher (and not on the partition mounted on the body, as in the prototype) and the second end freely interact with the wedge-shaped node, changing the pressure of the working fluid on the plungers can vary the length of the extension of the piercing tools on the levers or put levers of different lengths, both at the same time (long and short), and together (long or short), i.e. affect casing of different diameters. In the prototype, in order to switch to piercing a casing of a different diameter, it seems necessary to completely disassemble the hydraulic unit of the known device, despite the fact that there are punches of various lengths, as it depends, firstly, on the spring tuned to a specific specific value for the return of punches and it can limit these abilities, and, secondly, there is a movable wedge-shaped pusher, which is installed at the top with certain parameters and which also limits this extension without allowing By varying them.
Благодаря тому, что механизм прокалывания в предлагаемом перфораторе является более простым в конструктивном исполнении (например, уменьшено количество трущихся деталей, перемещающихся одновременно), отсутствует обязательное требование, как в прототипе, о наличии строго перпендикулярного положения рычагов с прокалывающими инструментами, а также их обязательном закреплении на оси, имеющей через перегородку жесткую связь с корпусом, обеспечивается надежность работы. Это происходит потому, что рычаги с прокалывающими инструментами и поршень-толкатель в механизме прокалывания в предлагаемом перфораторе не имеют жесткой связи с корпусом, что существенно снижает риск их заклинивания и позволяет настраивать устройство на необходимую заданную длину прокола отверстий в обсадной трубе. Т.е. при возвратно-поступательном перемещении рычагов будет при работе перемещаться как бы единый узел, т.е. поршень-толкатель совместно с рычагами, в то время как уDue to the fact that the piercing mechanism in the proposed perforator is simpler in its design (for example, the number of moving parts moving at the same time is reduced), there is no obligatory requirement, as in the prototype, about the presence of a strictly perpendicular position of the levers with piercing tools, as well as their mandatory fixing on the axis, which has a rigid connection with the housing through the partition, reliable operation is ensured. This is because the levers with piercing tools and the piston-pusher in the piercing mechanism in the proposed puncher do not have a rigid connection with the body, which significantly reduces the risk of their jamming and allows you to adjust the device to the desired predetermined length of puncture holes in the casing. Those. during the reciprocating movement of the levers, during operation, a single unit will move as it were, i.e. piston pusher with levers, while
- 3 031649 прототипа при работе перемещаются пуансоны отдельно и клиновидный толкатель отдельно, что и может привести к заклиниванию инструмента при каком-то рассогласовании, перекосе.- 3 031649 of the prototype, when working, the punches are moved separately and the wedge-shaped pusher separately, which can lead to jamming of the tool due to some misalignment, misalignment.
В то же время имеющаяся в предлагаемом перфораторе жесткая связь неподвижного клиновидного узла с корпусом в механизме прокалывания обеспечивает жесткость конструкции, но при этом клиновидный узел не оказывает прямого динамического влияния на работу и взаимосвязь указанных рабочих элементов. Все это и повышает надежность работы заявляемого устройства и снижает вероятность заклинивания.At the same time, the rigid coupling of the fixed wedge-shaped assembly to the housing in the perforation mechanism in the proposed perforator provides rigidity, but the wedge-shaped assembly does not have a direct dynamic effect on the operation and interconnection of these working elements. All this increases the reliability of the claimed device and reduces the likelihood of jamming.
Клиновидный узел в предлагаемом перфораторе выполнен неподвижным и закреплен на корпусе. Он выполняет своего рода роль направляющего упора для рычагов с прокалывающими инструментами, когда они движутся вверх (по первому варианту) или вниз (по второму варианту) под воздействием поршня-толкателя, отклоняются при движении по клиновидной поверхности относительно оси корпуса и при определенном подъеме (или спуске) на определенную высоту выходят в сквозные прорези корпуса для выполнения проколов в обсадной трубе.The wedge-shaped knot in the proposed perforator is made stationary and fixed on the body. It performs a kind of role as a guide stop for levers with piercing tools when they move up (in the first embodiment) or down (in the second option) under the influence of a piston-pusher, deviate when moving along a wedge-shaped surface relative to the axis of the body and with a certain lift (or downhill) to a certain height go into the through slots of the body to perform punctures in the casing.
В перфораторах по первому и второму вариантам гидроканал в рычаге выполнен переходящим в гидроканал прокалывающего инструмента. А в поршне-толкателе выполнен сквозной гидроканал, соединенный с указанным гидроканалом рычага, для обеспечения гидравлической связи последнего с подпоршневым пространством. Причем указанное соединение может быть, например, посредством гибкой трубки, или шланга, или рукава высокого давления. Причем каждый отдельный гидроканал в поршнетолкателе соединен с каждым отдельным гидроканалом рычага каждой отдельной трубкой. Благодаря такому конструктивному выполнению системы намыва каверн обеспечивается наименьшая потеря энергии струи, так как имеем кратчайшее расстояние от внутрипоршневого пространства до гидромониторного отверстия прокалывающего инструмента, так как поршень поднимается и опускается, а длина гидравлического канала остается неизменной.In perforators in the first and second versions, the hydrochannel in the lever is made passing into the hydrochannel of the piercing tool. And in the piston-pusher, a through hydraulic channel is made, connected to the specified hydraulic channel of the lever, to ensure the hydraulic connection of the latter with the piston space. Moreover, the specified connection may be, for example, by means of a flexible tube, or a hose, or a high pressure hose. Moreover, each individual hydrochannel in the piston ram is connected to each individual hydrochannel of the lever with each individual tube. Due to such a constructive implementation of the system of washing the caverns, the least energy loss of the jet is ensured, since we have the shortest distance from the internal piston space to the jetting hole of the piercing tool, since the piston rises and falls and the length of the hydraulic channel remains unchanged.
На некотором расстоянии от края вдоль всей боковой поверхности по меньшей мере одного прокалывающего инструмента может быть выполнена проточка или углубление, выполненное, например, посредством фрезерования, оно преимущественно будет иметь глубину примерно 1-3 мм. Это нужно для следующего. При выходе инструмента за колонну отверстие, которое прокололи, будет закрыто этим инструментом, а если необходим намыв, то соответственно нужно обеспечить выход жидкости из-за затрубного пространства для выноса шлама, образовавшегося при намыве. То есть этой проточкой или углублением обеспечивается свободный проток жидкости из коллектора в скважину, что также повышает надежность работы предлагаемого перфоратора. Но если намыва не требуется, то такое углубление на боковой стенке инструмента можно не выполнять.At some distance from the edge along the entire lateral surface of the at least one piercing tool, a groove or a recess, made, for example, by milling, can be performed, it will preferably have a depth of about 1-3 mm. This is for the following. When the tool exits the column, the hole that was pierced will be closed by this tool, and if it is necessary to inhale, then accordingly it is necessary to ensure the exit of fluid from the annular space to remove the sludge formed during the intake. That is, this groove or recess provides a free flow of fluid from the reservoir to the well, which also increases the reliability of the proposed perforator. But if the reclamation is not required, then such a recess on the side wall of the tool can not be performed.
Выполнение прокалывающего инструмента в форме объемного лезвия ножа, или в форме объемного треугольника, или в форме объемной пики, или в форме лезвия топора, или в форме объемного клина, в преимущественном варианте в форме треугольника 45-110° с шириной плоскостей, сопряженных с углом режущей части от 5-50 мм, позволяет повысить надежность работы устройства за счет обеспечения при работе гарантированного прокола достаточно жестким и прочным прокалывающим инструментом стенки обсадной трубы прокалывающей частью (например, острием) такого инструмента с последующим расширением прокола телом инструмента. Под понятием объемный здесь понимается объект в трехмерном измерении (длина, ширина, толщина).Perform piercing tool in the form of a knife blade, or in the form of a volumetric triangle, or in the form of a volumetric peak, or in the form of an ax blade, or in the form of a volumetric wedge, preferably in the form of a triangle 45-110 ° with a width of planes associated with an angle cutting part of 5-50 mm, allows to increase the reliability of the device by providing a sufficiently rigid and durable piercing tool of the casing wall with a piercing part (for example, a tip) with a piercing part (for example, a tip) tool with the subsequent expansion of the puncture body tool. The term volumetric here refers to an object in three dimensions (length, width, thickness).
Необходимость размещения механизма прокалывания в верхней части корпуса, а плунжеров - в нижней его части при установке неподвижного клиновидного узла вниз клиновой частью в перфораторах по первому варианту обусловлена конструктивными особенностями механизма прокалывания и обеспечением его работоспособности только при таком расположении.The need to place the piercing mechanism in the upper part of the body, and the plungers in its lower part when the fixed wedge-shaped unit is installed down the wedge part in the perforators in the first embodiment is due to the design features of the piercing mechanism and ensuring its efficiency only at such an arrangement.
В перфораторе по второму варианту размещение в корпусе механизма прокалывания ниже плунжеров обусловлено установкой неподвижного клиновидного узла вверх клиновой частью. В этом случае рычаги с прокалывающими инструментами будут обращены вниз, и только при таком конструктивном размещении узлов заявляемый перфоратор будет работоспособен.In the perforator according to the second variant, the placement in the body of the piercing mechanism below the plungers is due to the installation of the fixed wedge-shaped assembly upwards by the wedge part. In this case, the levers with these tools will be turned down, and only with such a constructive placement of the nodes will the inventive punch be operational.
Наличие в заявляемом перфораторе по первому варианту осевого трубчатого канала для обеспечения прохождения рабочей жидкости через осевой гидроканал клиновидного узла, поршень-толкатель, сквозные гидравлические каналы плунжера в нижнюю часть корпуса (по длине можно выполнить указанный трубчатый канал чуть короче, доходящим до внутриплунжерного пространства, так как трубка может не доходить до конца корпуса, а только лишь оказаться в полости плунжера) с обеспечением возможности воздействия ею на указанные плунжеры для их осевого перемещения вверх и соответственно воздействия на поршень-толкатель, обеспечивает как раз работоспособность всей конструкции при таком пространственном расположении механизма прокалывания и плунжеров. Этот осевой трубчатый канал может быть выполнен составным из нескольких трубок или это может быть одна трубка, установленная в осевом гидроканале клиновидного узла и проходящая сквозь тело поршня-толкателя и по осевым каналам плунжеров.The presence in the claimed perforator in the first embodiment of the axial tubular channel to ensure the passage of the working fluid through the axial hydrochannel wedge-shaped node, the piston-pusher, through the plunger hydraulic channels in the lower part of the body (the length of the specified tubular channel is slightly shorter, reaching the inner plunger space, so as the tube may not reach the end of the body, but only be in the cavity of the plunger) with the provision of the possibility of its influence on the indicated plungers for their axial flow scheniya upwards and accordingly the impact on the piston-pusher provides both time efficiency of the whole structure in such a spatial arrangement of piercing mechanism and plungers. This axial tubular channel may be made up of several tubes, or it may be a single tube installed in the axial hydrochannel of the wedge-shaped assembly and passing through the body of the piston-pusher and along the axial channels of the plungers.
Для заявляемого перфоратора по второму варианту выполнение такого трубчатого канала не требуется, так как там изменена последовательность размещения в корпусе плунжеров и механизма прокалывания.For the claimed perforator according to the second embodiment, the implementation of such a tubular channel is not required, since the sequence of placement of the plungers and the piercing mechanism in the housing is changed there.
- 4 031649- 4 031649
По меньшей мере один плунжер в предлагаемом перфораторе по всем двум вариантам выполнен подпружиненным. Эта пружина может выполнять частично функцию возвратной пружины для возврата инструментов в корпус, а также она необходима для перемещения устройства в заданный интервал для удержания рычагов в сложенном состоянии при транспортном положении, не позволяя прокалывающим клиньям затупливаться при перемещении в заданный интервал (т.е. такое затупливание может происходить, если прокалывающие инструменты не будут полностью утоплены в корпусе, а будут выставляться на его пределы). Т.е. фактически она обеспечивает работоспособность устройства.At least one plunger in the proposed perforator in all two variants is made spring-loaded. This spring can partially function as a return spring to return tools to the housing, and it is also necessary to move the device at a predetermined interval to keep the arms in the folded state in the transport position, not allowing the piercing wedges to become dull when moving blunting may occur if the piercing instruments are not completely recessed in the body, but will be exposed to its limits). Those. in fact, it ensures the operability of the device.
Преимущественное выполнение корпуса составным обусловлено технологической потребностью упрощения изготовления предлагаемого перфоратора.The preferred implementation of the composite case is due to the technological need to simplify the manufacture of the proposed punch.
Таким образом, указанный единый технический результат достигается всей совокупностью конструктивных признаков, изложенной в формуле изобретения во всех двух вариантах гидроклинового перфоратора.Thus, this single technical result is achieved by the totality of the design features set forth in the claims in all two versions of the hydrocline perforator.
Кроме того, следует подчеркнуть, что указанная совокупность признаков в формуле по всем вариантам находится в конструктивном единстве для предлагаемого технического решения, и исключение хотя бы одного из них нарушит это единство, так как во-первых, представляет собой один объект в виде единой конструкции, конструктивные элементы которой соединены, сочленены между собой сборочными операциями и в соединении обеспечивают реализацию предлагаемым перфоратором общего функционального назначения;In addition, it should be emphasized that the specified set of features in the formula for all options is in constructive unity for the proposed technical solution, and the exclusion of at least one of them will violate this unity, since firstly, it represents one object in the form of a single structure, the constructive elements of which are connected, articulated among themselves assembly operations and, in conjunction, provide the realization of the general functional purpose proposed by the perforator;
во-вторых, исключение хотя бы одного признака из конструкции не обеспечит достижение поставленного технического результата;secondly, the exclusion of at least one feature from the design will not ensure the achievement of the technical result set;
в-третьих, исключение хотя бы одного признака из конструкции также не обеспечит реализацию назначения, т.е. может привести к несоответствию критерию промышленная применимость.thirdly, the exclusion of at least one feature from the design also does not ensure the implementation of the assignment, i.e. may lead to non-compliance with industrial applicability criteria.
Таким образом, предлагаемые изобретения по всем заявляемым вариантам характеризуются совокупностью взаимообусловленных признаков, которые все участвуют в обеспечении достижения единого технического результата, так как этот результат проявляется только при использовании этого технического решения по каждому из вариантов в целом.Thus, the proposed invention for all the claimed options are characterized by a set of interdependent features that all participate in ensuring the achievement of a single technical result, since this result is manifested only when using this technical solution for each of the options as a whole.
Заявляемые перфораторы иллюстрируются чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид механизма прокалывания предлагаемого перфоратора по первому варианту;The inventive perforators are illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the mechanism for piercing the proposed perforator in the first embodiment;
на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1 (рычаг с прокалывающим инструментом);in fig. 2 - section A-A of FIG. 1 (lever with piercing tool);
на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 2;in fig. 3 - section A-A of FIG. 2;
на фиг. 4 - общий вид предлагаемого перфоратора по второму варианту.in fig. 4 - a general view of the proposed perforator according to the second embodiment.
Предлагаемый перфоратор по всем вариантам состоит из корпуса (1) и установленных в первом (фиг. 1) варианте последовательно внутри него в верхней части механизма прокалывания и ниже него одного или более плунжеров (2) с осевыми гидроканалами (плунжеров может быть несколько и они установлены последовательно). По второму варианту механизм прокалывания установлен ниже плунжера (2) (фиг. 4). В верхней части корпуса (1) может быть установлен сбивной клапан (3), например для необходимости сбросить давление жидкости и для складывания и подъема устройства. Возможно использование предлагаемого устройства по всем вариантам и без сбивного клапана.The proposed perforator in all variants consists of a body (1) and one or more plungers (2) with axial hydrochannels (in the upper part of the piercing mechanism and below it one or more plungers (2)) installed in the first (Fig. 1) variant (there may be several plungers and consistently). According to the second variant, the piercing mechanism is installed below the plunger (2) (FIG. 4). In the upper part of the housing (1), a seam valve (3) can be installed, for example, in order to relieve fluid pressure and to fold and lift the device. It is possible to use the proposed device in all variants without a split valve.
По первому варианту механизм прокалывания, установленный в верхней части корпуса (1), состоит из клиновидного узла (4), жестко закрепленного на корпусе (1), установленного неподвижно и направленного клиновидной частью вниз. По второму варианту клиновидный узел (4) также закреплен на корпусе (1) неподвижно и установлен клиновидной частью вверх в нижней части корпуса (1). В состав механизма прокалывания по всем вариантам входит поршень-толкатель (5) и рабочий орган в виде по меньшей мере двух рычагов (6), каждый из которых снабжен с одного конца прокалывающим инструментом (7). В преимущественном исполнении рычаг и инструмент выполнены заодно, единым объектом (фиг. 2; фиг. 3). Вторым концом (9) рычаг (6) закреплен на поршне-толкателе (5) с возможностью поворота от оси этого поршня-толкателя (5) и от оси корпуса (1). При этом второй конец (9) рычага (6) закреплен на поршне-толкателе (5) посредством, например, оси (10) или посредством проточки в виде перевернутой буквы Т. Возможны и другие средства крепления указанного рычага (6). Поршень-толкатель (5) выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения под воздействием плунжера (2).In the first embodiment, the piercing mechanism mounted in the upper part of the body (1) consists of a wedge-shaped unit (4) rigidly mounted on the body (1), fixedly mounted and directed downwards by the wedge-shaped part. According to the second variant, the wedge-shaped unit (4) is also fixed on the body (1) fixedly and mounted with the wedge-shaped part upwards in the lower part of the body (1). The perforation mechanism in all versions includes a piston-pusher (5) and a working body in the form of at least two levers (6), each of which is equipped with a piercing tool (7) from one end. In the preferred embodiment, the lever and the tool are made at the same time, by a single object (Fig. 2; Fig. 3). The second end (9) of the lever (6) is fixed on the piston-pusher (5) with the possibility of rotation from the axis of this piston-pusher (5) and from the axis of the housing (1). At the same time, the second end (9) of the lever (6) is fixed on the piston-pusher (5) by means of, for example, an axis (10) or by means of a groove in the form of an inverted T. Other means of fastening the specified lever (6) are also possible. The piston-pusher (5) is made with the possibility of reciprocating movement under the influence of the plunger (2).
При этом прокалывающий инструмент (7) может быть выполнен, например, в форме объемного лезвия ножа, или в форме объемного треугольника, или в форме объемной пики, или в форме объемного клина, или в форме лезвия топора. Причем это перечисление не является исчерпывающим, возможны и другие формы выполнения.In this case, the piercing tool (7) can be made, for example, in the form of a volumetric knife blade, or in the form of a volumetric triangle, or in the form of a volumetric peak, or in the form of a volumetric wedge, or in the form of an ax blade. Moreover, this listing is not exhaustive, and other forms of implementation are possible.
Клиновидный узел (4) установлен таким образом, чтобы по его клиновидной поверхности была обеспечена возможность продвижения под воздействием поршня-толкателя (5) верхних частей рычагов (6) с инструментом с постепенным выходом в сквозные прорези (11) корпуса (1).The wedge-shaped assembly (4) is installed in such a way that, through its wedge-shaped surface, it is possible to move the upper parts of the levers (6) under the influence of the piston-pusher (5) with a tool with a gradual exit into the through slots (11) of the housing (1).
При этом заявляемый перфоратор по первому варианту снабжен осевым трубчатым каналом (12) для обеспечения прохождения при работе рабочей жидкости через осевой гидроканал (13) клиновидного узла (4), поршень-толкатель (5), сквозной гидравлический канал плунжера (2) в нижнюю часть корпуса (1) или во внутриплунжерное пространство с обеспечением возможности воздействия ею на указанныеIn this case, the inventive perforator in the first embodiment is provided with an axial tubular channel (12) to ensure that the working fluid passes through the axial hydrochannel (13) of the wedge-shaped unit (4), the piston-pusher (5), the through hydraulic channel of the plunger (2) into the lower part housing (1) or in the intraplunger space, ensuring that it can affect the indicated
- 5 031649 плунжеры (2) для их осевого перемещения. Этот осевой трубчатый канал (12) может быть выполнен составным из нескольких трубок, или это может быть одна трубка, установленная в осевом гидроканале (13) клиновидного узла (4) и проходящая сквозь тело поршня-толкателя (5) по осевым каналам плунжеров (2) и при этом имеющая длину, не доходящую до низа корпуса, чтобы обеспечить свободный выход рабочей жидкости в корпус с целью воздействия на плунжеры (2).- 5 031649 plungers (2) for their axial movement. This axial tubular channel (12) can be made of several tubes, or it can be a single tube installed in the axial hydrochannel (13) of the wedge-shaped assembly (4) and passing through the body of the piston-pusher (5) through the axial channels of the plungers (2 ) and at the same time having a length that does not reach the bottom of the body in order to ensure free flow of the working fluid into the body in order to influence the plungers (2).
По всем вариантам по меньшей мере один плунжер (2) выполнен подпружиненным для обеспечения транспортного положения рычагов в устройстве и для возврата рычагов (6) при сбросе давления жидкости в устройстве.In all variants, at least one plunger (2) is made spring-loaded to ensure the transport position of the levers in the device and to return the levers (6) when the fluid pressure in the device is released.
По первому и второму вариантам (фиг. 1 и фиг. 4) гидроканал (17) выполнен в теле рычага (6) продольным и сразу переходящим в гидроканал (14) прокалывающего инструмента (7). Причем в поршнетолкателе (5) выполнен сквозной гидроканал (18) (их количество в преимущественном варианте совпадает с количеством рычагов в перфораторе), соединенный с указанным гидроканалом (17) рычага (6) для обеспечения передачи давления рабочей жидкости в гидроканал и гидромониторную насадку (14) прокалывающего инструмента (6). При этом гидроканал (18) поршня-толкателя (5) соединен с гидроканалом (17) рычага (6), например, посредством гибкой трубки (19) или шланга. Каждый отдельный гидроканал (18) соединен с каждым отдельным гидроканалом (17) рычага (6) каждой отдельной трубкой или шлангом (19).In the first and second versions (Fig. 1 and Fig. 4), the hydrochannel (17) is longitudinal in the body of the lever (6) and immediately passes into the hydrochannel (14) of the piercing tool (7). Moreover, in the piston trimmer (5), a through hydraulic channel (18) is made (the number of them in the preferred embodiment coincides with the number of levers in the perforator) connected to the specified hydraulic channel (17) of the lever (6) to ensure the transfer of the working fluid pressure to the hydrochannel and jetting nozzle (14 a) piercing tool (6). In this case, the hydraulic channel (18) of the piston-pusher (5) is connected to the hydraulic channel (17) of the lever (6), for example, by means of a flexible tube (19) or a hose. Each individual hydrochannel (18) is connected to each individual hydrochannel (17) of the lever (6) with each individual tube or hose (19).
Корпус (1) во всех вариантах может быть выполнен составным для обеспечения простоты сборки перфоратора.The housing (1) in all versions can be made composite to ensure ease of assembly of the punch.
В случае если при работе перфоратора по всем вариантам необходим намыв, то вдоль всей боковой поверхности прокалывающего инструмента недалеко от его края выполняют углубление (20) в теле инструмента, например, посредством фрезерования, которое может составлять 1-3 мм. Через это углубление (20) при намыве будет происходить вынос шлама из заколонного пространства.If during the punching operation all-in-one is necessary, then a cave (20) is made in the tool body along the entire lateral surface of the piercing tool near its edge, for example, by milling, which can be 1-3 mm. Through this deepening (20) at the alluvium will be the removal of sludge from the annular space.
Работа предлагаемого перфоратора по всем вариантам осуществляется следующим образом.The work of the proposed punch on all options is as follows.
Перфоратор на колонне НКТ или на колтюбинговых трубах спускают в скважину на определенную глубину и привязывают к месту использования с помощью геофизических методов. После этого в перфоратор через трубы НКТ (или колтюбинг) подают рабочую жидкость, например техническую воду или нефть, и создают давление, преимущественно до 200 атмосфер. Под давлением рабочей жидкости, которая проходит в перфораторе по первому варианту через осевой трубный канал (12) вниз корпуса (1) под плунжер (2), последний начинает перемещаться вверх (плунжеры (2) передают усилие, обратное пути направления движения рабочей жидкости в канале (12)) и передают давление на поршень-толкатель (5), поднимая его. При этом поршень-толкатель (5) воздействует на рычаги (6), которые будут скользить вверх по клиновидной поверхности клиновидного узла (4) до их выдвижения в сквозные прорези (11) корпуса (1) и прокалывания обсадной трубы (на чертеже не показана). В перфораторе по второму варианту (фиг. 4) процесс похожий, только с учетом того, что в нем перевернутое размещение плунжеров и механизма прокалывания, рабочая жидкость будет воздействовать на плунжеры (2), находящиеся вверху корпуса (1), далее соответственно они воздействуют на поршень-толкатель (5), перемещая его вниз, рычаги (6) с прокалывающими инструментами (7) при этом будут скользить вниз по клиновидной поверхности клиновидного узла (4) до их выдвижения в сквозные прорези (11) корпуса (1) и прокалывания обсадной трубы.A perforator on the tubing string or on coiled tubing pipes is lowered into the well to a certain depth and tied to the place of use using geophysical methods. After that, a working fluid, such as process water or oil, is fed into the perforator through the tubing (or coiled tubing) pipes and creates pressure, preferably up to 200 atmospheres. Under the pressure of the working fluid, which in the perforator in the first embodiment passes through the axial pipe channel (12) down the body (1) under the plunger (2), the latter begins to move up (the plungers (2) transfer the force opposite to the direction of movement of the working fluid in the channel (12)) and transfer pressure to the piston-pusher (5), raising it. At the same time, the piston-pusher (5) acts on the levers (6), which will slide upwards along the wedge-shaped surface of the wedge-shaped assembly (4) until they extend into the through slots (11) of the body (1) and pierce the casing (not shown) . In the perforator according to the second variant (Fig. 4), the process is similar, only taking into account the fact that there is an inverted placement of the plungers and the piercing mechanism, the working fluid will act on the plungers (2) located at the top of the casing (1), then they affect the the piston-pusher (5), moving it down, the levers (6) with these tools (7) will slide down along the wedge-shaped surface of the wedge-shaped assembly (4) until they extend into the through slots (11) of the casing (1) and pierce the casing pipes.
В перфораторах по первому (фиг. 1) и второму (фиг. 4) вариантам проход жидкости для намыва производится по гидроканалам (18) поршня-толкателя (5), далее по соединительным гидроканалам (18) и гидроканалу (17) рычага (6), гибким трубкам (19) в гидроканал (17) с выходом жидкости через гидромониторные насадки (14) прокалывающего инструмента (7) за пределы обсадной трубы в коллектор.In perforators in the first (Fig. 1) and the second (Fig. 4) variants, the passage of liquid for flush is performed along the hydrochannels (18) of the piston-pusher (5), then along the connecting hydrochannels (18) and the hydrochannel (17) of the lever (6) , flexible pipes (19) to the hydrochannel (17) with liquid passing through the jetting nozzles (14) of the piercing tool (7) beyond the casing to the collector.
При сбрасывании в трубах НКТ (колтюбинге) давления под воздействием пружины (8) плунжера (2) поршень-толкатель (5) начинает скользить вниз (первый вариант) или вверх (второй вариант) и возвращаться в прежнее положение, и рычаги заходят внутрь корпуса (1).When the pressure in the tubing (coiled tubing) of a pipe (8) of the plunger (2) is dropped, the piston-pusher (5) begins to slide down (first option) or up (second option) and return to the previous position, and the levers go inside the housing ( one).
Затем производят перемещение перфоратора вверх вместе с НКТ (колтюбингом) для нового цикла прокалывающей перфорации. Перфорацию повторяют необходимое количество раз.Then, the perforator is moved upwards together with the tubing (coiled tubing) for a new cycle of piercing perforation. Perforation repeat the required number of times.
Дно (на чертеже не показано) корпуса (1) предлагаемого перфоратора по первому варианту может быть выполнено цельным или со сквозным осевым каналом (на чертеже не показан) с возможностью посадки в него шарика, который сбрасывается в скважину после установки в последней перфоратора, или этот шарик устанавливается подпружиненным сразу в осевой канал. Этот сквозной осевой канал может быть предназначен для первоначального выпуска загрязненной рабочей жидкости за пределы перфоратора с последующим перекрытием этого канала посредством шарика. И далее перфоратор будет работать в обычном режиме. Такой же прием можно использовать и в перфораторе по второму варианту. Только для этого в поршне-толкателе (5) выполняют осевой канал, в котором устанавливают шарик. Такой конструкторский прием с использованием шарика для всех вариантов заявляемого перфоратора расширит при работе возможности для прямой и обратной промывки перфоратора.The bottom (in the drawing is not shown) of the housing (1) of the proposed perforator in the first embodiment can be made integral or with a through axial channel (not shown) with the possibility of fitting a ball into it, which is dropped into the well after installation in the last perforator, or the ball is installed spring-loaded directly into the axial channel. This end-to-end axial channel can be designed for the initial release of contaminated working fluid outside the perforator with the subsequent blocking of this channel by means of a ball. And then the punch will work as usual. The same technique can be used in the perforator according to the second variant. Only for this in the piston-pusher (5) perform the axial channel in which the ball is installed. Such a design method with the use of a ball for all variants of the claimed perforator will expand the possibilities for direct and reverse washing of the perforator during operation.
Конструкция предлагаемого перфоратора по всем вариантам позволяет повысить надежность его работы при эксплуатации и исключить аварийность; обеспечить перфорирование обсадных труб различного диаметра без смены корпуса;The design of the proposed perforator in all variants allows to increase the reliability of its operation during operation and to eliminate accidents; provide punching casing of different diameters without changing the body;
- 6 031649 обеспечить практически полное исключение заклинивания прокалывающего инструмента.- 6 031649 to provide almost complete elimination of the jamming of the piercing tool.
Еще преимуществами является то, что предлагаемый перфоратор может работать на любой глубине и при высоких температурах, а также возможно использовать любую рабочую жидкость. Перфоратор не имеет ограничений по твердости прокалываемой трубы за счет применения высокотвердых материалов прокалывающих инструментов.Another advantage is that the proposed perforator can work at any depth and at high temperatures, and it is also possible to use any working fluid. The perforator has no limitations on the hardness of the pipe being punched through the use of highly hard materials of these tools.
Claims (16)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016135865A RU2633596C1 (en) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | Complex hydraulic wedge perforator (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201600676A1 EA201600676A1 (en) | 2017-09-29 |
| EA031649B1 true EA031649B1 (en) | 2019-02-28 |
Family
ID=59924469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201600676A EA031649B1 (en) | 2016-09-05 | 2016-10-26 | Hydro wedge perforator (embodiments) |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA031649B1 (en) |
| RU (1) | RU2633596C1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA034125B1 (en) * | 2018-05-14 | 2019-12-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научная Компания "Луч" | Bilateral hydromechanical opening device |
| NO345572B1 (en) * | 2019-10-21 | 2021-04-26 | E Holstad Holding As | A tool and a method for at least one of gripping, expanding, and penetrating a wall of a bore |
| RU200392U1 (en) * | 2020-03-17 | 2020-10-22 | Общество с ограниченной ответственностью Сервисная Компания "Карат" | Rotary hammer hydraulic double-sided |
| CA3236704A1 (en) * | 2021-11-12 | 2023-05-19 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Downhole tool and method for perforating a downhole tubular |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4119151A (en) * | 1977-02-25 | 1978-10-10 | Homco International, Inc. | Casing slotter |
| UA7985U (en) * | 2004-12-24 | 2005-07-15 | Subsidiary Ukrgazvydobuvannia | Hydro-mechanical perforator |
| RU49551U1 (en) * | 2005-07-25 | 2005-11-27 | Кузяев Эльмир Саттарович | HYDROMECHANICAL SLOT PUNCH PERFORATOR |
| RU2369728C2 (en) * | 2007-08-28 | 2009-10-10 | Валерий Степанович Вячеславов | Sector method of fissure hydro-mechanical perforation of well |
| RU2546695C1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-04-10 | Эльмир Саттарович Кузяев | Device creating perforation channels in well and its gear of piercing assembly |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2247226C1 (en) * | 2003-08-15 | 2005-02-27 | Кузяев Эльмир Саттарович | Hydromechanical slit perforator (variants) |
| RU2302515C2 (en) * | 2005-07-25 | 2007-07-10 | Кузяев Салават Анатольевич | Mechanical-hydraulic slit-type perforator |
-
2016
- 2016-09-05 RU RU2016135865A patent/RU2633596C1/en active
- 2016-10-26 EA EA201600676A patent/EA031649B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4119151A (en) * | 1977-02-25 | 1978-10-10 | Homco International, Inc. | Casing slotter |
| UA7985U (en) * | 2004-12-24 | 2005-07-15 | Subsidiary Ukrgazvydobuvannia | Hydro-mechanical perforator |
| RU49551U1 (en) * | 2005-07-25 | 2005-11-27 | Кузяев Эльмир Саттарович | HYDROMECHANICAL SLOT PUNCH PERFORATOR |
| RU2369728C2 (en) * | 2007-08-28 | 2009-10-10 | Валерий Степанович Вячеславов | Sector method of fissure hydro-mechanical perforation of well |
| RU2546695C1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-04-10 | Эльмир Саттарович Кузяев | Device creating perforation channels in well and its gear of piercing assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2633596C1 (en) | 2017-10-13 |
| EA201600676A1 (en) | 2017-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA031649B1 (en) | Hydro wedge perforator (embodiments) | |
| USRE49028E1 (en) | Packer apparatus | |
| CA3027773C (en) | Mechanical perforator | |
| US10900336B2 (en) | Mechanical perforator with guide skates | |
| RU2506414C1 (en) | Hydromechanical piercing perforator and its operating principle | |
| RU2631446C1 (en) | Device for puncturing casing pipe in well | |
| US9394768B2 (en) | Hydromecanical piercing perforator and method of operation thereof | |
| RU2369728C2 (en) | Sector method of fissure hydro-mechanical perforation of well | |
| RU120702U1 (en) | DEVICE FOR CREATING PERFORATION CHANNELS IN A WELL | |
| RU68587U1 (en) | DEVICE FOR CREATING PERFORATION CHANNELS IN A BORE HOLE | |
| RU2403380C1 (en) | Device for development of perforation channels of deep penetration in oil and gas wells | |
| RU2487990C1 (en) | Device for making perforation tunnels in well | |
| RU51098U1 (en) | PERFORATOR FOR SECONDARY OPENING OF PRODUCTIVE LAYERS WITH FORMATION OF LONG FILTERING CHANNELS | |
| RU2546695C1 (en) | Device creating perforation channels in well and its gear of piercing assembly | |
| RU2302515C2 (en) | Mechanical-hydraulic slit-type perforator | |
| RU171683U1 (en) | DEVICE FOR PUNCHING A WELL BORE | |
| RU2665733C1 (en) | Multiple closed abrasive perforator | |
| WO2014080255A2 (en) | Hydromechanical perforator (variants) | |
| RU2719901C1 (en) | Hydromechanical piercing perforator | |
| EA027865B1 (en) | Well perforation and formation hydrofracturing device | |
| RU200392U1 (en) | Rotary hammer hydraulic double-sided | |
| RU87456U1 (en) | DEVICE FOR CREATING DEEP PENETRATION PERFORMANCE CHANNELS IN OIL AND GAS WELLS | |
| RU2189436C1 (en) | Device for formation of perforated slot channels in well wall | |
| RU2392421C1 (en) | Hydromechanical slot-type perforator | |
| RU2720432C1 (en) | Device for perforation and well treatment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 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): AM BY KG TJ TM RU |