EP1387037B1 - Hydromechanischer bohrlochperforator - Google Patents

Hydromechanischer bohrlochperforator Download PDF

Info

Publication number
EP1387037B1
EP1387037B1 EP02708860A EP02708860A EP1387037B1 EP 1387037 B1 EP1387037 B1 EP 1387037B1 EP 02708860 A EP02708860 A EP 02708860A EP 02708860 A EP02708860 A EP 02708860A EP 1387037 B1 EP1387037 B1 EP 1387037B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
disposed
wedge
roller
plates
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02708860A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1387037A4 (de
EP1387037A1 (de
Inventor
Pavel Kuzmin
Vladimir Siedin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1387037A1 publication Critical patent/EP1387037A1/de
Publication of EP1387037A4 publication Critical patent/EP1387037A4/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1387037B1 publication Critical patent/EP1387037B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP 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

Definitions

  • the invention relates to a device for producing perforation slots, in particular longitudinal grooves, in the walls of boreholes, in particular in Bohriochverierien, and in holes in cement stone and in rock, and the use of such a device in the production and operation of boreholes, in particular boreholes source wells, such as oil or gas wells.
  • a “device for the column-like perforation of wells” known, comprising a housing with an extendable cutting tool, which is designed as a roller with one or more cutting discs, as well as connected to the axis of the roller, spring-loaded, displaceable boom. Support rollers are arranged opposite the roller.
  • the device has a hydraulic cylinder whose piston is spring-loaded and connected to the spring-loaded boom, wherein on the boom a Hydromonitoraufsatz (water gun, nozzle) is arranged, which is a hydraulic connection between the pipes with generated on the surface of pumps or a compressor connected interior of the columnar device and the borehole.
  • the Hydromonitorholzsatz water gun, nozzle
  • the Hydromonitorholzsatz water gun, nozzle
  • the Hydromonitorholzsatz water gun, nozzle
  • the housing of the counter-roller is equipped with a groove for receiving the roll axis.
  • the disadvantage of the known device is mainly in the lack of functional reliability due to rapid wear of the perforation tools and in their complicated exchange.
  • a very strong wear which can result in destruction of the displaceable parts and the axis with the roller arranged thereon.
  • To replace the axle and the sliding parts a complete disassembly of the device is required.
  • the common features of the known and the notified device are the housing with the extendable cutting tool, which is designed as a roll with a cutting disc, a hydraulic cylinder whose piston is spring-loaded, a Hydromonitoraufsatz (water gun, nozzle), which arranged on the columnar device pipes communicates with surface mounted pumps and compressors.
  • the hydromonitor attachment (water gun, nozzle) is directed to the working area on the outer circumference of the roller.
  • RU 2151858 is a "device for the column-like perforation of cased boreholes" described, comprising a housing with an extendable cutting tool, which is designed as a roller, a spring-loaded boom, a movable on the boom about an axis part, a hydromonitor attachment (water gun, nozzle) Support rollers and a thrust bearing, which is arranged between the movable part and the boom is and connects the movable part with the boom articulated.
  • an extendable cutting tool which is designed as a roller, a spring-loaded boom, a movable on the boom about an axis part, a hydromonitor attachment (water gun, nozzle) Support rollers and a thrust bearing, which is arranged between the movable part and the boom is and connects the movable part with the boom articulated.
  • an obliquely extending to the longitudinal axis of the device keyway is arranged, which is bounded on both sides by removable plates, and cooperates with on the axis of the roller, between belonging to the moving part jaws freely seated sliders together.
  • the roll axis is stepped, wherein the axis has at its ends a smaller diameter, which in turn are guided in laterally arranged on the housing, extending parallel to the keyway grooves.
  • the disadvantage of the known device consists in the complicated manufacture of the cutting unit and the complicated structure, in the limited field of application of the device (only for large diameters of the borehole coverings), in the complicated replacement of worn components, the very high pressure in the cavity of the cutting device and in the difficult Pipe hanger during operation of the roller.
  • the common features of the known and the notified device are: the housing, the extendable cutting tool in the form of a roll, the Hydromonitoraufsatz, arranged obliquely to the longitudinal axis of the device keyway with the keyway laterally delimiting, removable plates, wherein the roll axis is made stepped has a small diameter at its ends, and is guided in grooves arranged laterally on the housing and running parallel to the keyway.
  • the technical object of the invention is to provide an easy to use, simple and reliable device with a wide range of applications.
  • the device according to the invention for the hydromechanical production of slots in borehole walls, which has a housing, an extendable cutting tool in the form of a roller, a Hydromonitoraufsatz and arranged obliquely to the longitudinal axis of the device, laterally delimited by removable boundary plates wedge, wherein the axis of the roller is stepped and has a small diameter at their ends, and in is guided parallel to the guide grooves formed by the boundary plates and the wedge groove.
  • the device is provided with a hollow rod filter (tube provided with transverse bores, arranged along the longitudinal axis of the device) housed (coaxially) in two mutually sealed hydraulic cylinders, the lower hydraulic cylinder being connected to a spring-loaded piston rod, which has a central, along the longitudinal axis of the device extending flushing channel as the main and a parallel to the longitudinal axis of the device offset extending secondary hydraulic channel, and is connected via two profile plates with the roller, which arranged on both sides of the wedge, removable boundary plates (front side) wherein the wedge is detachably and slidably disposed with respect to the borehole wall during operation of the roll, the ends of the roll axis being guided in guide grooves disposed in the side plates, and the side plates carrying the roll and the profile pl arranged on both sides of the roll
  • the device is provided with a shear circulation valve (ball valve seat), and a hydraulic monitor (water gun, nozzle) is disposed on the piston rod and connected to the sub-
  • the device has a housing which is composed of four parts: Pos. 1, 2, 3, 4.
  • the upper hydraulic cylinder 1 in which the spring-loaded with the spring 5 hollow rod filter (provided with transverse holes pipe) 6 is arranged with the piston 7, the upper hydraulic cylinder 1 is connected to the lower hydraulic cylinder 2, which is connected to the medium divider (Diaphragma) 8 is provided and the spring 5 is supported, which is located on the hollow rod filter (pipe provided with cross-holes) 6 in the upper hydraulic cylinder 1 and the upper and lower hydraulic cylinder and the hollow rod filter (provided with cross-holes pipe) 6 against each other.
  • the spring-loaded with the spring 5 hollow rod filter (provided with transverse holes pipe) 6 is arranged with the piston 7
  • the upper hydraulic cylinder 1 is connected to the lower hydraulic cylinder 2, which is connected to the medium divider (Diaphragma) 8 is provided and the spring 5 is supported, which is located on the hollow rod filter (pipe provided with cross-holes) 6 in the upper hydraulic cylinder 1 and the upper and lower hydraulic cylinder and the hollow rod filter (provided with cross-holes pipe) 6 against each other.
  • the lower end of the hollow rod filter (pipe provided with transverse bores) 6 is connected to the piston rod 9 via the attachment 10, in which a seat for a ball valve is arranged, which is arranged above a central flushing channel 11 arranged in the piston rod 9.
  • the upper part of the piston rod 9 has a circular cross-section and a device for fixing the lower end of the spring 12.
  • the upper end of the spring 5 is fixed to the device 13, which in the upper part of the hydraulic cylinder 2 below the medium divider (diaphragm) 8 is located.
  • a central flushing channel 11 having a drain opening 12 and a secondary channel 14, at the lower end of which a hydromonitor attachment 15, in particular a water cannon or a nozzle, is arranged.
  • a bore for an axle 17 is arranged, on each of which the piston rod 9, a profile plate 19 is arranged, which are connected to a transverse to the longitudinal axis of the device roller shaft 20 and via this and two removable side plates 25th with an oblique to the longitudinal axis of
  • the housing 3 is provided with a fastening nut 28 and a washer 27 for quick release and replacement of the cutting assembly from the device.
  • a ball valve seat 29 is arranged, the housing 4 is connected to the upper hydraulic cylinder 1, wherein the ball valve seat 29 is held with shear pins, which are arranged in a fastening 30.
  • the housing 4 of the ball valve seat 29 is a threaded transition piece which serves to receive drill and pump and compressor tubes (PKR) routed through the wellbore to the device.
  • PLR drill and pump and compressor tubes
  • the device works as follows:
  • the device is lowered to the perforation site.
  • the device and wellbore are first flushed in the vicinity of the device to form scale, and mechanical particles, particularly sediments and deposits of rocks, which are involved in the geophysical work, in particular in driving the wellbore and, if appropriate necessary work to adjust the borehole to introduce the device into the well and into the cavities and pipes of the device have come to remove.
  • a small diameter ball is lowered through the PKR strand into the device, which, after passing through the PKR suspension, through the ball valve seat 29 and through the hollow bar filter (cross-drilled tube) 6, enters the ball valve seat on the mounting receptacle 10 of the hollow rod filter (pipe provided with transverse bores) 6 falls and covers the central flushing channel 11 in the piston rod 9.
  • the operating pressure in the PKR is established.
  • the pressure in the liquid acts on the piston 7 and at the same time through the holes in the hollow rod filter (pipe provided with transverse holes) 6 on the cavity in the housing 2.
  • the piston 7 and the piston rod 9 is moved forward with simultaneous expansion of the spring 12 and compression the spring 5.
  • the piston rod 9 presses during the forward movement in the direction of the longitudinal axis of the device on the axis 17 on the arranged between the profile plates 19 roller 23 and directs them due to the two-sided storage of the ends of the roller shaft 20 in the parallel to the keyway 26 and obliquely to the longitudinal axis of the device extending guide grooves 24 of the side plates 21.
  • the pressure in the device is further increased so that a liquid jet emerges from the hydromonitor attachment (water gun, nozzle) 15.
  • the liquid jet exits the hydromonitor attachment (water gun, nozzle) 15 at high speed and with its pressure destroys the cement stone and the mountain rock behind the borehole wall and rinses out a cavern over the entire gap length.
  • the distance between the Hydromonitoraufsatz (water gun, nozzle) 15 and the roller shaft 20 remains constant. After flushing the cavern, the pressure in the device is reduced to ambient pressure.
  • the piston rod 9 is retracted into the housing 2 and brings the entire Schneidbautechnik back to the starting position. Thereafter, a second larger diameter ball is lowered by the PKR strand to the device, which closes the ball valve seat 29.
  • the pressure of the ball on the ball valve seat 29 shears off the shear pins arranged in the attachment 30, which serve to secure the ball valve seat 29 in the direction of the longitudinal axis of the device, so that after shearing the ball valve seat 29 downwards falls and releases a flushing device in the housing.
  • the wellbore is commissioned or pumped empty, or the device is retrieved therefrom.
  • the device was tested in the development of new sources.
  • the use of the device reduces the cost of commissioning boreholes.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Perforationsschlitzen, insbesondere von Längsnuten, in die Wandungen von Bohrlöchern, insbesondere in Bohriochverkleidungen, sowie in Bohrlöcher in Zementstein und in Berggestein, sowie die Verwendung einer solchen Vorrichtung bei der Erzeugung und dem Betrieb von Bohrlöchern, insbesondere Bohrlöcher von Quellbohrungen, wie beispielsweise Erdöl- oder Erdgasquellen.
  • Aus Dokument US 2 171 442 und aus der RU 2039229 C1 ist eine "Vorrichtung für die spaltenartige Perforierung von Bohrlochverkleidungen" bekannt, die ein Gehäuse mit einem ausfahrbaren Schneidwerkzeug, welches als Walze mit einer oder mehreren Schneidscheiben ausgeführt ist, sowie einem mit der Achse der Walze verbundenen, federbelasteten, verschiebbaren Ausleger. Gegenüber der Walze sind Stützrollen angeordnet. Darüber hinaus verfügt die Vorrichtung über einen Hydraulikzylinder, dessen Kolben federbelastet und mit dem federbelasteten Ausleger verbunden ist wobei auf dem Ausleger ein Hydromonitoraufsatz (Wasserwerfer, Düse) angeordnet ist, der eine hydraulische Verbindung zwischen dem über Rohre mit an der Oberfläche aufgestellten Pumpen oder einem Kompressoren verbundenen Innenraum der säulenförmigen Vorrichtung und dem Bohrloch erzeugt.
    Der Hydromonitoraufsatz (Wasserwerfer, Düse) ist auf den Arbeitsbereich der am Außenumfang der Walze gerichtet, das Gehäuse der Gegenwalze ist mit einer Nut zur Aufnahme der Walzenachse ausgestattet.
  • Der Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht vor allem in der mangelnden Funktionssicherheit aufgrund eines schnellen Verschleißes der Perforationswerkzeuge und in ihrem komplizierten Austausch. So erfolgt beim Auf- und Abwärtsbewegen der säulenförmigen Perforations-Vorrichtung, welche eine mehrere Tonnen starke Belastung ertragen muss, ein sehr starker Verschleiß, der zu einer Zerstörung der verschiebbaren Teile und der Achse mit der daran angeordneten Walze zur Folge haben kann. Zum Austausch der Achse und der verschiebbaren Teile ist eine komplette Demontage der Vorrichtung erforderlich.
  • Die gemeinsamen Merkmale der bekannten und der angemeldeten Vorrichtung sind das Gehäuse mit dem ausfahrbaren Schneidwerkzeug, welches als Walze mit einer Schneidscheibe ausgeführt ist, ein Hydraulikzylinder, dessen Kolben federbelastet ist, einem Hydromonitoraufsatz (Wasserwerfer, Düse), der über an der säulenartigen Vorrichtung angeordnete Rohrleitungen mit an der Oberfläche aufgestellten Pumpen und Kompressoren in Verbindung steht. Der Hydromonitoraufsatz (Wasserwerfer, Düse) ist auf den Arbeitsbereich am Außenumfang der Walze gerichtet.
  • In der RU 2151858 ist eine "Vorrichtung für die spaltenartige Perforierung von verkleideten Bohrlöchern" beschrieben, die ein Gehäuse mit einem ausfahrbaren Schneidwerkzeug, das als Walze ausgeführt ist, einen federbelasteten Ausleger, einem an dem Ausleger um eine Achse beweglich angeordneten Teil, einen Hydromonitoraufsatz (Wasserwerfer, Düse), Stützrollen und ein Axiallager aufweist, welches zwischen dem beweglichen Teil und dem Ausleger angeordnet ist und den beweglichen Teil mit dem Ausleger gelenkig verbindet. Im Gehäuse der Vorrichtung ist eine schräg zu der Längsachse der Vorrichtung verlaufende Keilnut angeordnet, welche beidseitig von abnehmbaren Platten begrenzt wird, und mit an der Achse der Walze, zwischen zu dem beweglichen Teil gehörenden Backen frei sitzend angeordneten Gleitstücken zusammen wirkt. Die Walzenachse ist abgestuft ausgeführt, wobei die Achse an ihren Enden einen kleineren Durchmesser aufweist, die wiederum in seitlich an dem Gehäuse angeordneten, parallel zu der Keilnut verlaufenden Nuten geführt sind.
  • Der Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht in der komplizierten Fertigung der Schneidbaueinheit und im komplizierten Aufbau, im begrenzten Einsatzbereich der Vorrichtung (nur bei großen Durchmessern der Bohrlochverkleidungen), im komplizierten Austausch von verschlissenen Bauteilen, dem sehr hohen Druck im Hohlraum der Schneidvorrichtung sowie in der schwierigen Rohraufhängung beim Betrieb der Walze.
  • Die gemeinsamen Merkmale der bekannten und der angemeldeten Vorrichtung sind: das Gehäuse, das ausfahrbare Schneidwerkzeug in Form einer Walze, der Hydromonitoraufsatz, die schräg zur Längsachse der Vorrichtung angeordnete Keilnut mit die Keilnut seitlich begrenzenden, abnehmbaren Platten, wobei die Walzenachse abgestuft ausgeführt ist, an ihren Enden einen kleinen Durchmesser aufweist, und in seitlich an dem Gehäuse angeordneten, parallel zu der Keilnut verlaufenden Nuten geführt ist.
  • Die technische Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer bedienungsfreundlichen, einfach aufgebauten und zuverlässigen Vorrichtung mit einem breiten Einsatzbereich.
  • Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur hydromechanischen Erzeugung von Schlitzen in Bohrlochwandungen gelöst, welche ein Gehäuse, ein ausfahrbares Schneidwerkzeug in Form einer Walze, einen Hydromonitoraufsatz sowie einen schräg zur Längsachse der Vorrichtung angeordneten, von abnehmbaren Begrenzungsplatten seitlich begrenzten Keil aufweist, wobei die Achse der Walze abgestuft ausgeführt ist und an ihren Enden einen kleinen Durchmesser aufweist, und in parallel zu der durch die Begrenzungsplatten und den Keil gebildete Keilnut verlaufenden Führungsnuten geführt ist.
  • Neu an der Vorrichtung ist, dass sie mit einem Hohlstabfilter (mit Querbohrungen versehenes, entlang der Längsachse der Vorrichtung angeordnetes Rohr) versehen ist, welches (koaxial) in zwei gegeneinander abgedichteten Hydraulikzylindern untergebracht ist, wobei der untere Hydraulikzylinder mit einer federbelasteten Kolbenstange verbunden ist, welche einen zentralen, entlang der Längsachse der Vorrichtung verlaufenden Spülkanal als Haupt- und einen parallel zur Längsachse der Vorrichtung versetzt verlaufenden Neben-Hydraulikkanal aufweist, und über zwei Profilplatten mit der Walze verbunden ist, welche die beidseitig des Keils angeordneten, abnehmbaren Begrenzungsplatten (stirnseitig) berühren, wobei der Keil abnehmbar und beim Betrieb der Walze gegenüber der Bohrlochwandung gleitend angeordnet ist, wobei die Enden der Walzenachse in in den Seitenplatten angeordneten Führungsnuten geführt sind, und die Seitenplatten die Walze und die beiderseits der Walze angeordneten Profilplatten umfassen, außerdem ist die Vorrichtung mit einem Scherzirkulationsventil (Kugelventilsitz) versehen und ein Hydraulikmonitor (Wasserwerfer, Düse) ist an der Kolbenstange angeordnet und mit dem Neben-Hydraulikkanal verbunden.
  • Die Analyse der Patentschriften, wissenschaftlichen und technischen Literatur lässt keine ähnliche, mit den wesentlichen technischen Merkmalen übereinstimmende technische Lösung erkennen, woraus sich sowohl Neuheit als auch erfinderische Tätigkeit schlussfolgern lässt.
  • In der Figur 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrer Ausgangsstellung, in Figur 2 im Querschnitt A-A dargestellt.
  • Die Vorrichtung weist ein Gehäuse auf, welches aus vier Teilen zusammengesetzt ist: Pos. 1, 2, 3, 4.
  • In Figur 1 ist der obere Hydraulikzylinder 1 zu erkennen, in dem der mit der Feder 5 federbelastete Hohlstabfilter (mit Querbohrungen versehenes Rohr) 6 mit dem Kolben 7 angeordnet ist, der obere Hydraulikzylinder 1 ist mit dem unteren Hydraulikzylinder 2 verbunden, der mit dem Mediumteiler (Diaphragma) 8 versehen ist und die Feder 5 abstützt, die am Hohlstabfilter (mit Querbohrungen versehenes Rohr) 6 im obere Hydraulikzylinder 1 liegt und der den oberen und unteren Hydraulikzylinder sowie den Hohlstabfilter (mit Querbohrungen versehenes Rohr) 6 gegeneinander abdichtet. Das untere Ende des Hohlstabfilters (mit Querbohrungen versehenes Rohr) 6 ist mit der Kolbenstange 9 über die Befestigung 10 verbunden, in der ein Sitz für ein Kugelventil angeordnet ist, welcher oberhalb eines in der Kolbenstange 9 angeordneten, zentralen Spülkanals 11 angeordnet ist.
    Der obere Teil der Kolbenstange 9 (Kolben) weist einen kreisrunden Querschnitt und eine Vorrichtung zur Befestigung des unteren Endes der Feder 12 auf. Das obere Ende der Feder 5 wird an der Vorrichtung 13 befestigt, welche im oberen Teil des Hydraulikzylinders 2 unter dem Mediumteiler (Diaphragma) 8 liegt. In der Kolbenstange 9 sind zwei Hydraulikkanäle angeordnet: ein eine Ablassöffnung 12 aufweisende zentraler Spülkanal 11 und ein Nebenkanal 14, an dessen unterem Ende ein Hydromonitoraufsatz 15, insbesondere ein Wasserwerfer oder eine Düse, angeordnet ist. Am unteren Ende der Kolbenstange 9 ist eine Bohrung für eine Achse 17 angeordnet, an der beidseitig der Kolbenstange 9 jeweils eine Profilplatte 19 angeordnet ist, welche mit einer quer zur Längsachse der Vorrichtung angeordneten Walzenachse 20 verbunden sind und über diese und über zwei abnehmbaren Seitenplatten 25 mit einer schräg zur Längsachse der
  • Vorrichtung verlaufenden Keilnut 26 in Kontakt stehen, welche am Unterteil 18 des Gehäuses 3 angeordnet ist. Im Gehäuse 3 ist ein Spalt zur Aufnahme der Walze 23 ausgebildet. Die den kleineren Durchmesser aufweisenden Enden der Walzenachse 20 sind in den parallel zur Richtung der abnehmbaren Keilnut 26 verlaufenden Führungsnuten 24 geführt, wobei zwischen Walze 23 und Seitenplatten die Profilplatten 19 angeordnet sind. Das Gehäuse 3 ist mit einer Befestigungsmutter 28 und einer Unterlegscheibe 27 für ein schnelles Lösen und Austauschen der Schneidbaueinheit von der Vorrichtung versehen. Im oberen Teil der Vorrichtung ist ein Kugelventilsitz 29 angeordnet, dessen Gehäuse 4 mit dem oberen Hydraulikzylinder 1 verbunden ist, wobei der Kugelventilsitz 29 mit Scherstiften gehalten wird, die in einer Befestigung 30 angeordnet sind. Das Gehäuse 4 des Kugelventilsitzes 29 ist ein Gewindeübergangsstück, welches für die Aufnahme von durch das Bohrloch zu der Vorrichtung geführten Bohr- bzw. Pumpen- und Kompressorenrohren (PKR) dient.
    • Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
  • Am PKR-Strang wird die Vorrichtung zur Perforationsstelle gesenkt. Nach der Positionierung der Vorrichtung im Bohrloch erfolgt zunächst eine Spülung der Vorrichtung und des Bohrlochs im Bereich der Vorrichtung, um Zunder, und mechanischen Teilchen, insbesondere Sediment und Ablagerungen von Gesteinsbrocken, die bei den geophysikalischen Arbeiten, insbesondere beim Vorantreiben des Bohrlochs und bei den gegebenenfalls erforderlichen Arbeiten zur Anpassung des Bohrlochs um die Vorrichtung einzuführen, in das Bohrloch und in die Hohlräume und Rohrleitungen der Vorrichtung gelangt sind, zu entfernen. Anschließend wird eine Kugel mit einem kleinen Durchmesser durch den PKR-Strang in die Vorrichtung hinabgesenkt, die nach dem Durchgang durch die PKR-Aufhängung, durch den Kugelventilsitz 29 und durch das Hohlstabfilter (mit Querbohrungen versehenes Rohr) 6 in den Kugelventilsitz an der Befestigungsaufnahme 10 des Hohlstabfilters (mit Querbohrungen versehenes Rohr) 6 fällt und den zentraler Spülkanal 11 in der Kolbenstange 9 überdeckt.
  • Danach wird der Betriebsdruck in der PKR aufgebaut. Der Überdruck in der Flüssigkeit wirkt auf den Kolben 7 und gleichzeitig über die Bohrungen im Hohlstabfilter (mit Querbohrungen versehenes Rohr) 6 auf den Hohlraum im Gehäuse 2. Dadurch wird der Kolben 7 und die Kolbenstange 9 vorwärts bewegt bei gleichzeitigem Ausdehnen der Feder 12 und Zusammendrücken der Feder 5. Die Kolbenstange 9 drückt bei der Vorwärtsbewegung in Richtung der Längsachse der Vorrichtung über die Achse 17 auf die zwischen den Profilplatten 19 angeordnete Walze 23 und lenkt diese aufgrund der beidseitigen Lagerung der Enden der Walzenachse 20 in den parallel zu der Keilnut 26 und schräg zur Längsachse der Vorrichtung verlaufenden Führungsnuten 24 der Seitenplatten 21 aus. Die Profilplatten 19, zwischen denen die Walze 23 frei angeordnet ist, wirken mit den abnehmbaren Begrenzungsplatten 25 der Keilnut 26 zusammen und drücken die Walze 23 bis zum Anschlag mit der Bohrlochwandung ab, wobei sich die Keilnut mit ihrer der Walze abgewandten Rückseite 18 an der gegenüberliegenden Bohrlochwandung abstützt. Durch den stufenweisen Druckaufbau im PKR-Strang und der damit verbundenen Vorrichtung von 10-20-40-60-80 (bar) wird die auf die Bohrlochwandung wirkende Kraft der Walze erhöht. Das Auswalzen eines Spalts in der Bohrlochwandung erfolgt durch die wechselweise Auf- und Abwärts-Verschiebung der unter Druck stehenden Vorrichtung über die Spaltlänge. Der Spalt wird in der Bohrlochwandung auf Grund der Plastizität (Überschreitung der maximalen Druckbeanspruchung) des Materials der Bohrlochwandung gebildet, das von der Walze ausgewalzt wird. Nach der Auswalzung des Spalts in der Bohrlochwandung wird der Druck in der Vorrichtung weiter erhöht, so dass aus dem Hydromonitoraufsatz (Wasserwerfer, Düse) 15 ein Flüssigkeitsstrahl austritt. Der Flüssigkeitsstrahl tritt aus dem Hydromonitoraufsatz (Wasserwerfer, Düse) 15 mit hoher Geschwindigkeit aus und zerstört mit seinem Druck den Zementstein und das Berggestein hinter der Bohrlochwandung und spült eine Kaverne über die gesamte Spaltlänge aus. Dabei bleibt der Abstand zwischen dem Hydromonitoraufsatz (Wasserwerfer, Düse) 15 und der Walzenachse 20 konstant. Nach dem Ausspülen der Kaverne wird der Druck in der Vorrichtung bis auf Umgebungsdruck abgebaut.
  • Durch die Rückstellkraft der Federn 5 und 12 wird die Kolbenstange 9 ins Gehäuse 2 eingezogen und bringt die gesamte Schneidbaueinheit in die Ausgangsstellung zurück.
    Danach wird durch den PKR-Strang eine zweite Kugel mit einem größeren Durchmesser zu der Vorrichtung hinabgelassen, die den Kugelventilsitz 29 verschließt. Durch einen erneuten Druckaufbau im PKR-Strang werden durch den Druck der Kugel auf den Kugelventilsitz 29 die in der Befestigung 30 angeordneten Scherstifte abgeschert, die zur Befestigung des Kugelventilsitz 29 in Richtung Längsachse der Vorrichtung dienen, so dass nach dem Abscheren der Kugelventilsitz 29 nach unten fällt und eine Spülvorrichtung im Gehäuse freigibt.
    Anschließend wird das Bohrloch in Betrieb genommen oder leer gepumpt, oder die Vorrichtung wird daraus geborgen.
  • Der technisch-wirtschaftliche Vorteil besteht in Folgendem:
    1. 1. Durch die abnehmbare und auseinandersetzbare Schneidbaueinheit sind die Einzelteile einfacher herstellbar und einfacher austauschbar.
    2. 2. Durch die Ausführung des abnehmbaren Keils mit einer großen Kontaktfläche gegenüber der Bohrlochwandung auf seiner der Walze abgewandten Seite kann der Großteil der beim Betrieb der Walze auftretenden Reaktionskräfte abgeleitet werden, so dass der Strang der Vorrichtung selbst bei teilweise fehlendem Zementstein hinter dem Keil nicht durchgebogen wird, wodurch eine hohe Zuverlässigkeit beim Betrieb gewährleistet wird.
    3. 3. Durch die Mehrfachverwendung der Bauteile der Vorrichtung wird ein einfacher Aufbau, eine hohe Sicherheit und eine einfache Herstellbarkeit der Vorrichtung gewährleistet.
    4. 4. Durch den einfachen Aufbau der Vorrichtung und die Mehrfachverwendung der Bauteile wird der Einsatzbereich der Vorrichtung erweitert, d.h. sie kann für die Schlitzbildung in den Wandungen von Bohrlöchern mit unterschiedlichen Durchmessern eingesetzt werden.
    5. 5. Die Ausstattung der Vorrichtung mit einem Scherzirkulationsventil ermöglicht ihr Heben aus dem Bohrloch mit einer dem Werkzeuggewicht entsprechenden, normaler Geschwindigkeit, wodurch die Verfahrensgerechtheit bei der Reparatur und im Betrieb der Vorrichtung erhöht wird.
  • Die Vorrichtung wurde bei der Erschließung neuer Quellen erprobt. Der Einsatz der Vorrichtung reduziert die Kosten bei der Inbetriebnahme von Bohrlöchern.
    • Informationsquellen
    1. 1. Urheberschein der UdSSR Nr. 1337513 , Kl. E21 B43/114
    2. 2. Patentschrift RU 2161697 , Kl. E21 B43/114
    3. 3. Urheberschein der UdSSR Nr. 2039220 , Kl. E21B43/114
    4. 4. Patentschrift RU 2151858 , Kl. E21 B43/114
    Benutzte technische Begriffe
    • Keilnut = Keil, Nut entsteht durch die abnehmbaren Begrenzungsplatten 25
    • Seitenplatten 21 am Gehäuse
    • Seitenplatten 25 begrenzen die Keilnut -> Begrenzungsplatten
    • Rohrhohlraum = Innenbereich in der Sonde, der von Rohren, Zylindern etc gebildet ist. -> Rohrleitung, PKR.
    • Hydromonitor stellt Verbindung zwischen «Rohrhohlraum» und Bohrloch her.
    • Mediumteiler = Dichtung, Dichtring, Ding im Pneumatikzylinder, an dem die Kolbenstange befestigt ist, Diaphragma
    • Sonde -> gefutterte Sonde -> casing string -> Bohrstrang Verrohrung = Bohrloch
    • Perforator = Schlitzvorrichtung, Vorrichtung zum Schlitzen von Bohrlöchern, Bohrlochschlitzvorrichtung, Schlitzer / Schlitzerzeuger, Aufschneider, Jack the Ripper, Massenmörder -> Vorrichtung für einen Massenmörder -> Kettensäge!
    • Quetschscheibe = Walze mit Schneidscheibe = Walzscheibe
    • Hohler Stockfilter = Hohlstabfilter = durch Querbohrungen kann Sediment nicht durchströmen.
    • Hydromonitor = Wasserwerfer, Wasserkanone, Wasserdüse
    • Scherzirkulationsventil = Vereitlerventil
    • Bohrlochverkleidung = Bohrlochwandung
    • Profilplatte (19) /= Seitenplatte (21) /= Begrenzungsplatte (25)
    • Keilnut = Keil

Claims (3)

  1. Vorrichtung zur hydromechanischen Erzeugung von Schlitzen in Bohrlochwandungen, mit einem Gehäuse, einem ausfahrbaren Schneidwerkzeug in Form einer Walze, einem Hydromonitoraufsatzt wie einem Wasserwerfer oder einer Düse einem schräg zur Längsachse der Vorrichtung angeordneten Keil, beidseitig des Keils angeordnete abnehmbaren Begrenzungsplatten (25) sowie einer abgestuften Walzenachse (20), welche an ihren Enden in einer parallel zu dem Keil verlaufenden Führungsnut (24) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der Vorrichtung ein mit Querbohrungen versehenes Rohr (6) angeordnet ist, das in zwei gegeneinander abgedichteten Hydraulikzylindern (1, 2) untergebracht ist, wobei der untere Hydraulikzylinder (2) eine federbelastete Kolbenstange (9) aufweist, welches einen zentralen Spülkanal (11) und einen Nebenkanal (14) aufweist und mit der Walze (23) über zwei Profilplatten (19) verbunden ist, welche stirnseitig seitlich an dem Keil angeordneten Begrenzungsplatten (25) berühren, wobei der Keil lösbar an dem Gehäuse angeordnet ist und während des Betriebs der Walze (23) diese gegenüber der Bohrlochwandung gleitend abstützt und die Enden der Walzenachse (20) beidseitig in zwei die Walze (23), die Profilplatten (19) und den Keil (18) umfassenden Seitenplatten (21) angeordneten Führungsnuten (24) geführt sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der Vorrichtung ein Kugelventilsitz (29) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Hydromonitoraufsatz (15) an der Kolbenstange (9) angeordnet und mit dem in der Kolbenstange (9) angeordneten Nebenkanal (14) verbunden ist.
EP02708860A 2001-04-11 2002-02-15 Hydromechanischer bohrlochperforator Expired - Lifetime EP1387037B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001109546 2001-04-11
RU2001109546/03A RU2182221C1 (ru) 2001-04-11 2001-04-11 Гидромеханический скважинный перфоратор
PCT/RU2002/000052 WO2002084074A1 (fr) 2001-04-11 2002-02-15 Perforateur de puits a effet hydromecanique

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1387037A1 EP1387037A1 (de) 2004-02-04
EP1387037A4 EP1387037A4 (de) 2005-11-16
EP1387037B1 true EP1387037B1 (de) 2007-08-15

Family

ID=20248224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02708860A Expired - Lifetime EP1387037B1 (de) 2001-04-11 2002-02-15 Hydromechanischer bohrlochperforator

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1387037B1 (de)
AT (1) ATE370311T1 (de)
DE (1) DE50210708D1 (de)
RU (1) RU2182221C1 (de)
WO (1) WO2002084074A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003067028A1 (fr) * 2002-02-06 2003-08-14 Pavel Kuzmin Procede de traitement de couche de fond de puits
RU2002125389A (ru) * 2002-09-23 2004-03-27 Павел Геннадьевич Кузьмин Способ гидромеханической перфорации обсадной колонны
RU2249678C2 (ru) * 2003-06-16 2005-04-10 Кузяев Эльмир Саттарович Перфоратор гидромеханический щелевой
RU2392421C1 (ru) * 2009-03-27 2010-06-20 Сергей Владимирович Кривцов Гидромеханический щелевой перфоратор
RU2495233C1 (ru) * 2012-04-09 2013-10-10 Игорь Александрович Гостев Гидромеханический щелевой перфоратор
RU2539085C1 (ru) * 2013-11-06 2015-01-10 Закрытое акционерное общество "СИБ ТРЕЙД СЕРВИС" Прокалывающий перфоратор
RU2597392C1 (ru) * 2015-05-15 2016-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Перфоратор щелевой для обсаженных скважин
RU2612392C1 (ru) * 2015-12-30 2017-03-09 Ильдус Наиллович Хакимов Устройство для создания перфорационных отверстий
CN105817299B (zh) * 2016-02-02 2018-12-25 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 用于盘件辗压的液压并联进给机构
RU173104U1 (ru) * 2017-05-12 2017-08-11 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтяник" Устройство для перфорации ствола скважины
RU205796U1 (ru) * 2021-04-01 2021-08-11 Николай Михайлович Саркисов Режущий узел гидромеханического щелевого перфоратора

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2171442A (en) * 1936-08-13 1939-08-29 Pink T Bynum Casing perforating device
US2214320A (en) * 1940-01-11 1940-09-10 Cicero C Brown Casing perforator
US4220201A (en) * 1979-02-21 1980-09-02 Service Equipment Design Co., Inc. Casing perforator
US4392527A (en) * 1981-03-03 1983-07-12 Hawk Industries, Inc. Water well developing system
SU1668640A1 (ru) * 1988-08-05 1991-08-07 Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Устройство дл перфорации скважины
RU2129209C1 (ru) * 1996-12-09 1999-04-20 Акционерная нефтяная компания "Башнефть" Устройство для щелевой перфорации стенок скважины
RU2161697C2 (ru) * 1999-04-07 2001-01-10 Государственное научно-производственное предприятие "Азимут" Устройство для щелевой перфорации обсаженных скважин

Also Published As

Publication number Publication date
DE50210708D1 (de) 2007-09-27
EP1387037A4 (de) 2005-11-16
WO2002084074A1 (fr) 2002-10-24
EP1387037A1 (de) 2004-02-04
RU2182221C1 (ru) 2002-05-10
ATE370311T1 (de) 2007-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2013438B1 (de) Verfahren und vorrichtungen zur grabenlosen verlegung von rohrleitungen
EP1387037B1 (de) Hydromechanischer bohrlochperforator
DE602004001832T2 (de) Expandierbarer excentrischer Räumer und Verfahren zum bohren
US4915181A (en) Tubing bit opener
DE69835778T2 (de) Bohrsystem mit exzentrischem Stabilisator mit einstellbarem Durchmesser der Flügel
DE3641521A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum durchdringen einer bohrlochwand in einem mit einer auskleidung versehenen bohrloch
DE60216793T2 (de) Flüssigkeitsdichtung für nassankerbohrer
EP2553202B1 (de) Verfahren zum betrieb einer horizontalbohrvorrichtung und horizontalbohrvorrichtung
EP1871549B1 (de) Abziehvorrichtung
DE60312666T2 (de) Verbessertes keilhaltesystem
EP0397872B1 (de) Nachräumer zur bohrlocherweiterung
EP2239076A1 (de) Führungsleiste für Tiefbohrwerkzeuge
CH683016A5 (de) Verfahren zum Aufweiten eines Bohrloches und Aufweitgerät.
DE3538092C1 (de) Kraftelement
DE102016003749A1 (de) Bohranlage zum Einbringen von Bohrungen in Gestein und/oder Felsen
EP3336301B1 (de) Drehbohrwerkzeug und verfahren zum erstellen einer bohrung
EP0469317B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Veränderung der Andruckkraft auf einen Erdbohrmeissel
CH454003A (de) Gerät zum mechanischen Zerlegen von Hartgesteinen mit in Bohrlöcher einsetzbaren und durch einen hydraulisch betätigten Keil auseinanderschiebbaren Einsatzstücken
WO2011120697A2 (de) Horizontalbohrvorrichtung
RU2244806C1 (ru) Способ гидромеханической щелевой перфорации обсаженных скважин и устройство для его осуществления
RU2550629C1 (ru) Перфоратор гидромеханический щелевой
EP0884446B1 (de) Bohrgerät
WO2002040819A2 (de) Verfahren zum herstellen einer erdbohrung sowie vortriebsmaschine zur durchführung von erdbohrungen
DE102007018788B4 (de) Bohrgerät zum Einbringen von Bohrungen in den Erdboden
DE102015008339A1 (de) "Rammbohrvorrichtung und Verfahren zum Umsteuern einer Rammbohrvorrichtung"

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20031111

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: RO

A4 Supplementary search report drawn up and despatched

Effective date: 20050930

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 50210708

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20070927

Kind code of ref document: P

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20071122

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070815

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070815

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071126

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

EN Fr: translation not filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071116

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070815

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070815

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080115

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071115

26N No opposition filed

Effective date: 20080516

BERE Be: lapsed

Owner name: KUZMIN, PAVEL

Effective date: 20080228

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080229

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080229

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080228

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080228

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080215

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070815

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080215

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070815

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080229

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080411

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20140319

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20140418

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50210708

Country of ref document: DE

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20150215

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150901

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150215