RU117499U1 - WELL PUNCHING DEVICE - Google Patents

WELL PUNCHING DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU117499U1
RU117499U1 RU2012101526/03U RU2012101526U RU117499U1 RU 117499 U1 RU117499 U1 RU 117499U1 RU 2012101526/03 U RU2012101526/03 U RU 2012101526/03U RU 2012101526 U RU2012101526 U RU 2012101526U RU 117499 U1 RU117499 U1 RU 117499U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
special
electrode
ring
special electrode
current source
Prior art date
Application number
RU2012101526/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рамиз Алиджавад оглы Гасумов
Геннадий Алексеевич Копылов
Курбан Сапижуллаевич Ахмедов
Наталья Григорьевна Федорова
Игорь Александрович Винниченко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" (ОАО "СевКавНИПИгаз")
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 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" (ОАО "СевКавНИПИгаз") filed Critical Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" (ОАО "СевКавНИПИгаз")
Priority to RU2012101526/03U priority Critical patent/RU117499U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU117499U1 publication Critical patent/RU117499U1/en

Links

Landscapes

  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

Устройство для перфорации скважины, включающее полый цилиндрический корпус, выполненный в виде усеченного конуса и имеющий резьбу на внутренней поверхности в верхней части и перекрытый шариковым клапаном в нижней части, причем в средней части полого цилиндрического корпуса выполнены ступенчатые радиальные отверстия с установленными в них специальными электродами, при этом каждый специальный электрод имеет трубчатую конструкцию диаметром, меньшим на выходе, чем на входе, а на его наружной поверхности выполнен кольцевой выступ, упирающийся в ступеньку радиального отверстия, причем на внешнем торце и наружной поверхности специального электрода установлены локальные диэлектрические прокладки, а между специальным электродом и ступеньками радиального отверстия установлены диэлектрические элементы - уголковая втулка, цилиндрическая втулка и кольцо, причем на внешней поверхности специального электрода установлена возвратная пружина, поджатая через кольцо гайкой, а между гайкой и торцом цилиндрической втулки в кольце установлена графитовая щетка, соединяющая специальный электрод, являющийся катодом, через электроизолированный кабель с отрицательным полюсом источника тока, при этом анодом является обсадная труба, соединенная с положительным полюсом источника тока. A device for perforating a well, including a hollow cylindrical body made in the form of a truncated cone and having a thread on the inner surface in the upper part and covered with a ball valve in the lower part, and in the middle part of the hollow cylindrical body there are stepped radial holes with special electrodes installed in them, in this case, each special electrode has a tubular structure with a diameter smaller at the outlet than at the inlet, and an annular protrusion is made on its outer surface, abutting against the step of the radial hole, and local dielectric spacers are installed on the outer end and the outer surface of the special electrode, and between the special dielectric elements are installed with an electrode and steps of a radial hole - an angle bushing, a cylindrical bushing and a ring, and a return spring is installed on the outer surface of a special electrode, pressed through the ring by a nut, and between the nut and the end face of the cylinder A graphite brush is installed in the ring, which connects a special electrode, which is the cathode, through an electrically insulated cable to the negative pole of the current source, while the anode is a casing connected to the positive pole of the current source.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначена для электрохимической перфорации обсадных колонн в процессе строительства, эксплуатации и капитального ремонта скважин. Анализ существующего уровня показал следующее:The utility model relates to the oil and gas industry and is intended for electrochemical perforation of casing strings during the construction, operation and overhaul of wells. Analysis of the existing level showed the following:

Известны устройства механической перфорации обсадных колонн (п. РФ №2070279 «Устройство для создания перфорационных каналов в обсадной колонне» от 08.09.1994 г. по кл. Е21В 43/114, опубл. 10.12.1996 г.; п. РФ №2105137 «Устройство для перфорации ствола скважины» от 14.05.1996 по кл. Е21В 43/114, опубл. 20.02.1998 г. и др). Недостатками являются: сложность конструкции устройств, а также формирование остаточных напряжений в стенке трубы. Кроме того, при фрезеровании дренажные каналы в стенке скважины оказываются недостаточно глубокими, так как это ограничено диаметром фрезы. Возможно заклинивание резцов и клиньев в теле обсадных труб.Known devices for mechanical perforation of casing strings (clause of the Russian Federation No. 2070279 "Device for creating perforation channels in the casing string" from 09/08/1994, class E21B 43/114, published on 12/10/1996; clause of the Russian Federation No. 2105137 " A device for perforation of a wellbore "dated May 14, 1996, according to class E21B 43/114, publ. February 20, 1998, etc.). The disadvantages are: the complexity of the design of the devices, as well as the formation of residual stresses in the pipe wall. In addition, when milling, the drainage channels in the borehole wall are not deep enough, since this is limited by the diameter of the cutter. Jamming of cutters and wedges in the body of casing is possible.

Известны устройства гидравлической и гидропескоструйной перфорации (а.с. №170889 «Гидравлический якорь-перфоратор» от 17.07.1963 г. по кл. Е21В 43/114, опубл. 11.05.1965 г.; а.с. №697697 «Перфоратор» от 13.01.78 г. по кл. Е21В 43/114, опубл. 15.11.1979 г.и др.) Недостатком является быстрый износ оборудования.Known devices for hydraulic and hydro sandblasting perforation (and.with. No. 170889 "Hydraulic anchor-punch" from 07/17/1963 according to class E21B 43/114, publ. 05/11/1965; A.S. No. 697697 "Perforator" from 01/13/78, according to class E21B 43/114, publ. 11/15/1979, etc.) The disadvantage is the rapid wear of the equipment.

Известно устройство для термической перфорации (П.Н. Лаврушко и др. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1971. - c.29), в котором используют лазерный луч для образования отверстий в обсадной колонне.Недостатком является большое термическое влияние на обсадные трубы и их ослабление, а также сложность аппаратуры.A device for thermal perforation (PN Lavrushko and others. The operation of oil and gas wells. - M .: Nedra, 1971. - p.29), which use a laser beam to form holes in the casing. The disadvantage is the large thermal impact on casing and their weakening, as well as the complexity of the equipment.

Известно устройство для электрохимической перфорации участка трубы в скважине (п. РФ №2414588 «Способ перфорации участка трубы в скважине и устройство для его осуществления» от 04.09.2009 г. по кл. Е21В 43/11, опубл. 20.03.2011 г.) Недостатком данного устройства является сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей, приводящих к увеличению габаритов и массы устройства. Так, устройство содержит датчик контроля создания отверстий в трубе, но для фиксации окончания процесса электрохимической перфорации существует и используется момент резкого снижения электрического тока, так как исчезает электропроводный трубный участок электрической цепи. Весь процесс электрохимической перфорации контролируется и управляется посредством наземного пункта управления, что предусматривает наличие помещения, дорогостоящего оборудования и т.д.A device is known for electrochemical perforation of a pipe section in a well (RF Claim No. 2414588 “Method for perforating a pipe section in a well and a device for its implementation” dated 04.09.2009, class E21B 43/11, published on 03.20.2011) The disadvantage of this device is the design complexity, due to the large number of nodes and parts, leading to an increase in dimensions and mass of the device. So, the device contains a sensor for controlling the creation of holes in the pipe, but to fix the end of the process of electrochemical perforation, there is a moment of sharp decrease in electric current that is used, since the electrically conductive tube section of the electric circuit disappears. The entire process of electrochemical perforation is monitored and controlled through a ground control point, which provides for the presence of premises, expensive equipment, etc.

Технический результат заключается в упрощении конструкции устройства, снижении стоимости его изготовления и металлоемкости, расширении арсенала устройств, предназначенных для проведения щадящей электрохимической перфорации обсадных колонн.The technical result consists in simplifying the design of the device, reducing the cost of its manufacture and metal consumption, expanding the arsenal of devices designed to conduct gentle electrochemical perforation of casing strings.

Технический результат достигается с помощью предлагаемого устройства для перфорации скважины включающего: полый цилиндрический корпус, выполненный в виде усеченного конуса и имеющий резьбу на внутренней поверхности в верхней части; перекрытый шариковым клапаном в нижней части; в средней части полого цилиндрического корпуса выполнены ступенчатые радиальные отверстия с установленными в них специальными электродами.The technical result is achieved using the proposed device for perforation of a well including: a hollow cylindrical body made in the form of a truncated cone and having a thread on the inner surface in the upper part; blocked by a ball valve at the bottom; In the middle part of the hollow cylindrical body, stepped radial holes are made with special electrodes installed in them.

Каждый специальный электрод имеет трубчатую конструкцию с диаметром меньшим на выходе, чем на входе;Each special electrode has a tubular design with a diameter smaller at the exit than at the inlet;

на его наружной поверхности выполнен кольцевой выступ, упирающийся в ступеньку радиального отверстия;on its outer surface, an annular protrusion is made, abutting against the step of the radial hole;

на внешнем торце и наружной поверхности специального электрода установлены локальные диэлектрические прокладки, а между специальным электродом и ступеньками радиального отверстия установлены диэлектрические элементы - уголковая втулка, цилиндрическая втулка и кольцо;local dielectric gaskets are installed on the outer end and the outer surface of the special electrode, and dielectric elements are installed between the special electrode and the steps of the radial hole - a corner sleeve, a cylindrical sleeve and a ring;

на внешней поверхности специального электрода установлена возвратная пружина, поджатая через кольцо гайкой.On the outer surface of the special electrode, a return spring is installed, preloaded through the ring with a nut.

Между гайкой и торцом цилиндрической втулки в кольце установлена графитовая щетка, соединяющая специальный электрод, являющийся катодом, через электроизолированный кабель с отрицательным полюсом источника тока;A graphite brush is installed between the nut and the end of the cylindrical sleeve in the ring, connecting a special electrode, which is the cathode, through an electrically insulated cable with a negative pole of the current source;

анодом является обсадная труба, соединенная с положительным полюсом источника тока.the anode is a casing connected to the positive pole of the current source.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует условию новизны.Thus, the claimed technical solution meets the condition of novelty.

Конструкция заявляемого устройства поясняется следующими чертежами:The design of the claimed device is illustrated by the following drawings:

на фиг.1 представлен продольный разрез устройства;figure 1 presents a longitudinal section of the device;

на фиг.2 представлен поперечный разрез А-А;figure 2 presents a cross section aa;

Устройство для перфорации скважины содержит полый цилиндрический корпус 1 со сквозным осевым каналом 2. В верхней внутренней части полый цилиндрический корпус 1 выполнен в виде усеченного конуса и имеет резьбу, для подсоединения к насосно-компрессорной трубе. В нижней части полого цилиндрического корпуса 1, в сквозном осевом канале 2 установлен шариковый клапан 3. В средней части полого цилиндрического корпуса 1 выполнены ступенчатые радиальные отверстия 4, в которых установлены специальные электроды 5. Их количество определяется внутренним диаметром обсадной трубы и технологическими операциями. Каждый специальный электрод 5 имеет трубчатую конструкцию с диаметром меньшим на выходе, чем на входе. На наружной поверхности специального электрода 5 выполнен кольцевой выступ 6, упирающийся в ступеньку радиального отверстия 4, ограничивая движение специального электрода 5 внутрь полого цилиндрического корпуса 1. На внешнем торце и наружной поверхности специального электрода 5 установлены локальные диэлектрические прокладки 7, для обеспечения необходимого межэлектродного зазора, с целью недопущения короткого замыкания. Между специальным электродом 5 и ступеньками радиального отверстия 4 установлены диэлектрические элементы: уголковая втулка 8, цилиндрическая втулка 9 и кольцо 10, которые обеспечивают электрическую изоляцию специального электрода 5 от полого цилиндрического корпуса 1. На внешней поверхности специального электрода 5 установлена возвратная пружина 11, поджатая через кольцо 10 гайкой 12, обеспечивающая фиксацию специального электрода 5 в ступенчатом радиальном отверстии 4. Между гайкой 12 и торцом цилиндрической втулки 9 в кольце 10 установлена графитовая щетка 13, которая соединяет специальный электрод 5, являющийся катодом, через электроизолированный кабель 14 с отрицательным полюсом источника тока, установленным на поверхности (на фигуре не показан). Обсадная труба 15 является анодом и подключена к положительному полюсу источника тока.A device for perforating a well comprises a hollow cylindrical body 1 with a through axial channel 2. In the upper inner part, the hollow cylindrical body 1 is made in the form of a truncated cone and has a thread for connection to a tubing. A ball valve 3 is installed in the lower part of the hollow cylindrical body 1, in the through axial channel 2. In the middle part of the hollow cylindrical body 1 there are stepped radial holes 4 in which special electrodes 5 are installed. Their number is determined by the inner diameter of the casing pipe and technological operations. Each special electrode 5 has a tubular design with a diameter smaller at the exit than at the inlet. On the outer surface of the special electrode 5, an annular protrusion 6 is made, abutting against the step of the radial hole 4, restricting the movement of the special electrode 5 inside the hollow cylindrical body 1. Local dielectric spacers 7 are installed on the outer end and the outer surface of the special electrode 5 to provide the necessary interelectrode gap, in order to prevent short circuit. Between the special electrode 5 and the steps of the radial hole 4, dielectric elements are installed: a corner sleeve 8, a cylindrical sleeve 9 and a ring 10, which provide electrical isolation of the special electrode 5 from the hollow cylindrical body 1. A return spring 11 is installed on the outer surface of the special electrode 5, ring 10 with nut 12, which secures the special electrode 5 in the stepped radial hole 4. Between the nut 12 and the end face of the cylindrical sleeve 9 in the ring 10 is installed g rafite brush 13, which connects a special electrode 5, which is the cathode, through an electrically insulated cable 14 with a negative pole of the current source mounted on the surface (not shown in the figure). The casing 15 is an anode and is connected to the positive pole of the current source.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Для проведения процесса электрохимического перфорирования обсадной трубы 15, устройство на насосно-компрессорной трубе спускают на глубину перфорации скважины. Электроизолированный кабель 14 подключен через графитовую щетку 13 к специальному электроду 5 (катод) и отрицательному полюсу источника тока, установленному на поверхности. Обсадная труба 15 (анод) подключена к положительному полюсу источника тока. Источник тока выключен. Посредством возвратной пружины 11, специальные электроды 5 поджаты внутри полого цилиндрического корпуса 1. При достижении устройством требуемой глубины, электролит под небольшим давлением по насосно-компрессорным трубам подают через осевой канал 2, к специальным электродам 5. Давление создаваемое столбом электролита, воздействует на площадь внутреннего торца и внутреннюю полость специальных электродов 5, преодолевая усилие возвратных пружин 11, перемещает специальные электроды 5 на выдвижение, которые прижимаются к внутренней поверхности обсадной трубы 15 (фиг.1). Включают источник тока. При протекании электрического тока происходит анодное растворение материала обсадной трубы 15. Специальный электрод 5, по мере растворения вещества обсадной трубы 15, углубляется в стенку этой трубы и постепенно проходит сквозь нее, образуя отверстие по форме электрода. Момент образования отверстия в обсадной трубе 15 можно зарегистрировать по заметному уменьшению электрического тока, так как уменьшается площадь анодного растворения. В этот момент выключают источник тока, насосный агрегат переводят на другой режим работы: создается давление, при котором будет проявляться гидромониторный эффект, то есть разрушение цементного камня и горной породы за обсадной трубой 15 и образование перфорационного канала. Высокое давление столба жидкости будет удерживать специальные электроды 5 в выдвинутом положении в отверстии обсадной трубы 15, предотвращая перемещение устройства. После образования перфорационных каналов прекращают подачу жидкости. Давление во внутренней полости специальных электродов 5 падает, и они, под действием возвратных пружин 11, возвращаются в исходное положение.To conduct the process of electrochemical perforation of the casing 15, the device on the tubing is lowered to the depth of perforation of the well. The insulated cable 14 is connected through a graphite brush 13 to a special electrode 5 (cathode) and the negative pole of the current source mounted on the surface. The casing 15 (anode) is connected to the positive pole of the current source. The power source is off. By means of the return spring 11, special electrodes 5 are pressed inside the hollow cylindrical body 1. When the device reaches the required depth, the electrolyte is fed through the axial channel 2 under special pressure through special channels 5. The pressure created by the electrolyte column affects the internal area the end face and the inner cavity of the special electrodes 5, overcoming the force of the return springs 11, moves the special electrodes 5 to the extension, which are pressed against the inner surface ty casing 15 (Fig.1). Turn on the current source. When electric current flows, anodic dissolution of the casing material 15 occurs. Special electrode 5, as the substance of the casing 15 dissolves, deepens into the wall of this pipe and gradually passes through it, forming a hole in the shape of the electrode. The moment of hole formation in the casing 15 can be detected by a noticeable decrease in electric current, since the area of the anode dissolution decreases. At this moment, the current source is turned off, the pump unit is switched to a different operating mode: a pressure is created at which a hydromonitor effect will appear, that is, the destruction of cement stone and rock behind the casing 15 and the formation of a perforation channel. The high pressure of the liquid column will hold the special electrodes 5 in the extended position in the hole of the casing 15, preventing the movement of the device. After the formation of perforation channels, the flow of fluid is stopped. The pressure in the internal cavity of the special electrodes 5 drops, and they, under the action of return springs 11, return to their original position.

С помощью насосно-компрессорных труб устройство перемещают на новое место перфорации и процесс повторяется. Если в устройстве установить несколько рядов электродов, то это ускорит процесс перфорации обсадных колонн, так как за один цикл будет выполняться большее количество перфорационных каналов.Using tubing, the device is moved to a new perforation site and the process is repeated. If several rows of electrodes are installed in the device, this will accelerate the process of perforation of the casing strings, since more perforation channels will be performed in one cycle.

Предлагаемая полезная модель соответствует условию патентоспособности, так как является новой и имеет промышленную применимость.The proposed utility model meets the condition of patentability, as it is new and has industrial applicability.

Claims (1)

Устройство для перфорации скважины, включающее полый цилиндрический корпус, выполненный в виде усеченного конуса и имеющий резьбу на внутренней поверхности в верхней части и перекрытый шариковым клапаном в нижней части, причем в средней части полого цилиндрического корпуса выполнены ступенчатые радиальные отверстия с установленными в них специальными электродами, при этом каждый специальный электрод имеет трубчатую конструкцию диаметром, меньшим на выходе, чем на входе, а на его наружной поверхности выполнен кольцевой выступ, упирающийся в ступеньку радиального отверстия, причем на внешнем торце и наружной поверхности специального электрода установлены локальные диэлектрические прокладки, а между специальным электродом и ступеньками радиального отверстия установлены диэлектрические элементы - уголковая втулка, цилиндрическая втулка и кольцо, причем на внешней поверхности специального электрода установлена возвратная пружина, поджатая через кольцо гайкой, а между гайкой и торцом цилиндрической втулки в кольце установлена графитовая щетка, соединяющая специальный электрод, являющийся катодом, через электроизолированный кабель с отрицательным полюсом источника тока, при этом анодом является обсадная труба, соединенная с положительным полюсом источника тока.
Figure 00000001
A device for perforating a well, including a hollow cylindrical body made in the form of a truncated cone and having a thread on the inner surface in the upper part and blocked by a ball valve in the lower part, and in the middle part of the hollow cylindrical body there are stepped radial holes with special electrodes installed in them, each special electrode has a tubular design with a diameter smaller at the exit than at the entrance, and an annular protrusion is made on its outer surface, I abut go to the step of the radial hole, and local dielectric gaskets are installed on the outer end and the outer surface of the special electrode, and dielectric elements are installed between the special electrode and the steps of the radial hole - a corner sleeve, a cylindrical sleeve and a ring, and a return spring is installed on the outer surface of the special electrode, preloaded through the ring with a nut, and between the nut and the end of the cylindrical sleeve, a graphite brush is installed in the ring connecting the specialist ny electrode being the cathode through the electrically insulated cable to the negative pole of the current source, wherein the anode casing is connected to the positive pole of the current source.
Figure 00000001
RU2012101526/03U 2012-01-17 2012-01-17 WELL PUNCHING DEVICE RU117499U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012101526/03U RU117499U1 (en) 2012-01-17 2012-01-17 WELL PUNCHING DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012101526/03U RU117499U1 (en) 2012-01-17 2012-01-17 WELL PUNCHING DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU117499U1 true RU117499U1 (en) 2012-06-27

Family

ID=46682298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012101526/03U RU117499U1 (en) 2012-01-17 2012-01-17 WELL PUNCHING DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU117499U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2686742C1 (en) Method of eliminating blocking and increasing gas permeability for methane wells of coal beds under electric impulse
WO2016165396A1 (en) Downhole coal seam pulse detonation wave directional fracturing permeability-increasing method
CN205876286U (en) Stifled seam raising output instrument of making is separated to electromagnetism high frequency impulse
Anders et al. Electric impulse technology: long run drilling in hard rocks
CN106703685A (en) High-voltage pulse power hammer drilling tool
RU82764U1 (en) PULSE DRILLING TIP
CN103161405B (en) Mine underground visits the casing off stratum crushing band method of putting high pressure karst water drilling construction
RU195888U1 (en) DEVICE FOR JET CEMENT CEMENTATION
CN206545484U (en) A kind of high-voltage pulse power hammer drilling tool
RU2414588C1 (en) Procedure for perforation of section of pipe in well and device for its implementation
CN203271694U (en) Embedded integral hydraulic sand blasting perforator
RU2656653C1 (en) Electropulse drill bit
RU117499U1 (en) WELL PUNCHING DEVICE
RU131061U1 (en) TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR DRILLING AND DEPRESSIONAL CLEANING OF THE SAND PLUG
RU2487990C1 (en) Device for making perforation tunnels in well
RU2631749C1 (en) Electric pulse drilling bit
CN106894794B (en) Device for forming flow channel in stratum
RU50594U1 (en) DEVICE FOR CLEANING BOREHOLES OF DRILLING WELLS
RU2473788C1 (en) Method of borehole perforation
RU2407885C2 (en) Electrode system of well electric hydraulic pulse device
RU2499880C1 (en) Device for cutout of window in well casing string
CN111581872B (en) Method for predicting service life of underground pulse electrode
CN113914822B (en) Shock wave discharge electrode, shock wave emitter and unblocking system suitable for unblocking
RU2331759C1 (en) Double-sided hydromechanical slot perforator
CN212642574U (en) Hole guiding machine capable of pumping water

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180118