RU138707U1

RU138707U1 - HYDROMECHANICAL PERFORATOR

Info

Publication number: RU138707U1
Application number: RU2013148865/03U
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Шестаков; Владимир Сергеевич Черепанов
Original assignee: Сергей Николаевич Шестаков; Владимир Сергеевич Черепанов
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-03-20

Abstract

1. Гидромеханический перфоратор, содержащий поршень-толкатель, режущую секцию, которая включает рабочий поршень с выдвижным режущим инструментом в виде установленного на оси режущего диска с механизмом его выдвижения, выполненным с возможностью взаимодействия с отклоняющим клином, рабочий поршень установлен в рабочем цилиндре, в стенке которого выполнен сквозной продольный вырез напротив режущего диска, режущие секции установлены друг за другом, их рабочие поршни размещены с возможностью осевого перемещения под действием поршня-толкателя в одном направлении и под действием возвратной пружины в обратном, отличающийся тем, что поршень-толкатель установлен в цилиндре толкателя с крышкой, через отверстие которой проходит толкатель, крышка выполнена ступенчатой с переходом на меньший диаметр и с кольцевым выступом с другой стороны, за который она зафиксирована от осевого перемещения между торцом рабочего цилиндра и внутренней кольцевой расточкой, выполненной в цилиндре толкателя, причем в цилиндре толкателя напротив меньшего диаметра крышки выполнено отверстие, соединяющее полость под поршнем с наружной поверхностью цилиндра толкателя, а в поршне-толкателе выполнено центральное отверстие, все перечисленные детали объединены в самостоятельный модуль толкателя, причем модули толкателя установлены последовательно в количестве, которое зависит от необходимого для перфорации усилия.2. Гидромеханический перфоратор по п. 1, отличающийся тем, что на торце каждого поршня-толкателя выполнены прорези для выравнивания давления, над расположенным ниже поршнем-толкателем с давлением в центральном отверстии по1. Hydro-mechanical perforator containing a piston-pusher, a cutting section, which includes a working piston with a retractable cutting tool in the form of a cutting disc mounted on the axis with a mechanism for its extension, configured to interact with a deflecting wedge, the working piston is installed in the working cylinder, in the wall of which a through longitudinal cutout is made opposite the cutting disc, the cutting sections are mounted one after another, their working pistons are axially displaceable under the action of the piston-sense in one direction and under the action of a return spring in the opposite, characterized in that the piston-pusher is installed in the cylinder of the pusher with a cover through which the pusher passes, the cover is made stepwise with a transition to a smaller diameter and with an annular protrusion on the other hand, for which it is fixed from axial displacement between the end face of the working cylinder and the inner annular bore made in the pusher cylinder, and a hole is made in the pusher cylinder opposite the smaller diameter of the cap the cavity under the piston with the outer surface of the pusher cylinder, and a central hole is made in the pusher-pusher, all of the above parts are combined into an independent pusher module, and the pusher modules are installed sequentially in an amount that depends on the force required for perforation. 2. The hydromechanical drill according to claim 1, characterized in that at the end of each piston-pusher there are slots for equalizing the pressure, above the pusher-piston located below, with a pressure in the central hole of

Description

Полезная модель относится к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к конструкции устройств для вскрытия продуктивных пластов путем гидромеханической щелевой перфорации и прорезки продольных перфорационных щелей в обсадной колоне, цементном камне и горной породе.The utility model relates to the field of drilling and operation of wells, namely, to the design of devices for opening productive formations by hydromechanical slotted perforation and slotting of longitudinal perforations in the casing, cement stone and rock.

Известен перфоратор гидромеханический щелевой по патенту РФ на изобретение №2393341. Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к устройству для вторичного вскрытия пластов путем создания в эксплуатационных колоннах продольных перфорационных щелей и формирования фильтрационных каналов в призабойной зоне пласта. Гидромеханический скважинный перфоратор включает корпус, расположенные в нем силовые механизмы, режущий инструмент в виде накатного диска, установленный с возможностью выдвигания из корпуса при воздействии на него силового механизма и гидромониторную насадку. Корпус закреплен на колонне насосно-компрессорных труб с помощью подвижного соединения для обеспечения вращательного движения. Накатной диск установлен под углом к оси перфоратора для обеспечения создания на нем при движении корпуса по эксплуатационной колонне крутящего момента, передаваемого на корпус, и прорезная щель в эксплуатационной колонне - по винтовой линии. Недостатком перфоратора гидромеханического щелевого является низкая нагрузка, с которой силовые механизмы взаимодействуют с выдвижным режущим инструментом.Known perforated hydromechanical perforator according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2393341. The invention relates to the field of drilling and operation of oil, gas and injection wells, and in particular to a device for the secondary opening of formations by creating longitudinal perforation slots in production columns and forming filter channels in the bottomhole formation zone. A hydromechanical downhole perforator includes a housing, power mechanisms located therein, a cutting tool in the form of a rolling disk mounted with the possibility of sliding out of the housing when the power mechanism is exposed to it, and a hydraulic nozzle. The housing is mounted on a tubing string using a movable joint to provide rotational movement. The rotary disk is mounted at an angle to the axis of the perforator to ensure that it generates a torque transmitted to the housing during movement of the housing along the production string, and a slot in the production string along the helix. The disadvantage of a hydromechanical slotted rotary hammer is the low load with which the power mechanisms interact with a retractable cutting tool.

Известен гидромеханический щелевой перфоратор по патенту РФ на изобретение №2392421. Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к устройству для создания продольных перфорационных щелей в обсадной (эксплуатационной) колонне, цементном камне и горной породе. Технический результат - выполнение многощелевой перфорации одновременно в различных требуемых радиальных направлениях, при снижении усилий на перемещение перфоратора, а также обеспечение технологичности перфоратора при его эксплуатации и ремонте, и при центрировании перфоратора в трубе, а также обеспечение простоты и надежности конструкции. Гидромеханический щелевой перфоратор содержит корпус, поршень-толкатель, отклоняющий клин и выдвижной режущий инструмент, в виде установленного на оси режущего диска с механизмом его выдвижения, выполненным с возможностью взаимодействия с отклоняющим клином. В корпусе перфоратора под поршнем-толкателем установлен модуль, выполненный из последовательно размещенных друг за другом, по меньшей мере, двух рабочих цилиндров, в стенке каждого из которых выполнен сквозной продольный вырез. Под указанным модулем установлен возвратный узел, выполненный в виде возвратной пружины. Модуль размещен в корпусе с возможностью продольного перемещения под действие поршня-толкателя в одном направлении, а в обратном направлении - под действием возвратного узла. Внутри каждого из рабочих цилиндров установлен выдвижной режущий инструмент с механизмом его выдвижения через сквозной продольный вырез, выполненный в стенке рабочего цилиндра. Причем механизм выдвижения режущего инструмента выполнен в виде смонтированного на оси одноплечего рычага, в плече которого установлена ось режущего диска. При этом количество отклоняющих клиньев, размещенных в корпусе, соответствует количеству рабочих цилиндров в модуле с установкой по одному отклоняющему клину в зоне взаимодействия с механизмом выдвижения режущего инструмента. Недостатком гидромеханического щелевого перфоратора является недостаточное усилие на режущем инструменте.Known hydromechanical slotted perforator according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2392421. The invention relates to the field of drilling and operation of oil, gas and injection wells, and in particular to a device for creating longitudinal perforation slots in a casing (production) string, cement stone and rock. The technical result is the performance of multi-slotted perforation simultaneously in different required radial directions, while reducing the effort to move the punch, as well as ensuring the adaptability of the punch during its operation and repair, and when centering the punch in the pipe, as well as ensuring the simplicity and reliability of the design. The hydromechanical slotted puncher comprises a housing, a piston-pusher, a deflecting wedge, and a retractable cutting tool, in the form of a cutting disc mounted on the axis with an extension mechanism adapted to interact with the deflecting wedge. A module is installed in the puncher body under the piston-pusher, made of at least two working cylinders sequentially placed one after another, in the wall of each of which a through longitudinal cutout is made. Under the specified module a return unit is installed, made in the form of a return spring. The module is placed in the housing with the possibility of longitudinal movement under the action of the piston-pusher in one direction, and in the opposite direction - under the action of the return unit. Inside each of the working cylinders a retractable cutting tool is installed with a mechanism for its extension through a through longitudinal cutout made in the wall of the working cylinder. Moreover, the mechanism for extending the cutting tool is made in the form of a single-arm lever mounted on the axis, in the shoulder of which the axis of the cutting disc is mounted. The number of deflecting wedges placed in the housing corresponds to the number of working cylinders in the module with one deflecting wedge installed in the zone of interaction with the extension mechanism of the cutting tool. The disadvantage of a hydromechanical slotted punch is the insufficient force on the cutting tool.

Известен перфоратор гидромеханический щелевой режущего действия по патенту РФ на полезную модель №60614. Перфоратор гидромеханический щелевой режущего действия, включающий корпус, размещенный в нем поршень-толкатель с гидравлическим центральным каналом, два выдвижных режущих инструмента, обеспечивающих возможность выполнения двух диаметрально расположенных щелей в колонне, каждый из которых установлен на отдельной оси и снабжен механизмом выдвижения, включающим смонтированное на центральной оси с возможностью поворота коромысло, в плечах которого установлены упомянутые оси режущих инструментов, и взаимодействующий с поршнем-толкателем клин, отличающийся тем, что перфоратор снабжен двумя одинарными отклоняющими клиньями, клиновидная поверхность которых служит направляющими для коромысла, в плечах которого установлены оси режущих инструментов, при этом один из упомянутых клиньев взаимодействует с поршнем-толкателем и является клином-поршнем, а второй - установлен автономно, выполнен подпружиненным и зеркально установлен ниже первого клина, в качестве режущего инструмента перфоратор содержит фрезу с затылованными зубьями, угол заточки режущей кромки которых составляет величину близкую или равную 90°, а режущая кромка снабжена твердым покрытием, при этом гидравлический центральный канал поршня-толкателя снабжен двумя отводящими гидроканалами, сопряженными с указанным центральным каналом по плавной образующей без угловых перегибов, а упомянутые отводящие гидроканалы снабжены в свою очередь гидромониторными насадками, рабочий канал которых выполнен в виде усеченного конуса, плавно переходящего в цилиндрическую часть, причем стенки у основания указанного конуса, расположенного у входной кромки канала, выполнены с кривизной. Недостатком перфоратора гидромеханического щелевого режущего действия является недостаточное усилие на режущем инструменте и отсутствие возможности его регулировки.Known perforator hydromechanical slotted cutting action according to the patent of the Russian Federation on utility model No. 60614. Hydro-mechanical slotted rotary hammer, comprising a housing, a pusher-piston placed in it with a hydraulic central channel, two retractable cutting tools that make it possible to make two diametrically located slots in the column, each of which is mounted on a separate axis and equipped with an extension mechanism, including mounted on the central axis with the possibility of rotation of the rocker arm, in the shoulders of which the aforementioned axes of cutting tools are installed, and interacting with the pushing piston we have a wedge, characterized in that the perforator is equipped with two single deflecting wedges, the wedge-shaped surface of which serves as guides for the beam, in the shoulders of which the axes of the cutting tools are installed, while one of the mentioned wedges interacts with the pusher-piston and is the wedge-piston, and the second installed autonomously, made spring-loaded and mirrored mounted below the first wedge, as a cutting tool, the punch contains a milling cutter with backed teeth, the angle of which the cutting edge is sharpened a value close to or equal to 90 °, and the cutting edge is provided with a hard coating, while the hydraulic central channel of the piston-pusher is equipped with two outlet hydraulic channels coupled to the indicated central channel along the smooth generatrix without angular kinks, and the said discharge hydraulic channels are provided in turn with hydraulic monitor nozzles the working channel of which is made in the form of a truncated cone, smoothly turning into a cylindrical part, and the walls at the base of the specified cone located at the input edge anal, formed with a curvature. The disadvantage of a perforator of a hydromechanical slotted cutting action is the insufficient force on the cutting tool and the inability to adjust it.

Известен гидромеханический щелевой перфоратор по патенту РФ на изобретение №2389867. Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к устройству для создания продольных перфорационных щелей в обсадной (эксплуатационной) колонне, цементном камне и горной породе. Технический результат - выполнение многощелевой перфорации, в том числе одновременно в различных требуемых радиальных направлениях, при повышении надежности и долговечности работы и при одновременном обеспечении высокой ремонтопригодности. Гидромеханический щелевой перфоратор содержит корпус, поршень-толкатель, отклоняющий клин и выдвижной режущий инструмент с механизмом его выдвижения, выполненный в виде смонтированного на оси единого конструктивного средства, состоящего из тела и из жестко соединенного с ним режущего элемента, режущая кромка которого выполнена в виде дугообразного выпуклого контура. Единое конструктивное средство установлено на оси и выполнено с возможностью взаимодействия с отклоняющим клином. В корпусе под поршнем-толкателем установлен модуль, выполненный из последовательно размещенных друг за другом, по меньшей мере, двух рабочих цилиндров, в стенке каждого из которых выполнен сквозной продольный вырез. Ниже модуля в корпусе установлена возвратная пружина. Между возвратной пружиной и нижним рабочим цилиндром в модуле установлен поршень-упор. Рабочие цилиндры в модуле, в зависимости от требуемого направления перфорации, размещены таким образом, чтобы ориентирование сквозных продольных вырезов, по меньшей мере, у двух рабочих цилиндров в модуле было выполнено с поперечным угловым смещением относительно друг друга. Указанный модуль размещен в корпусе с возможностью продольного перемещения под действием поршня-толкателя в одном направлении, а в обратном направлении - под действием возвратной пружины. Внутри каждого из указанных рабочих цилиндров установлен выдвижной режущий инструмент с механизмом его выдвижения в виде единого конструктивного средства, которое установлено на оси и выполнено с возможностью взаимодействия с отклоняющим клином. Количество отклоняющих клиньев соответствует количеству рабочих цилиндров в модуле, с установкой по одному отклоняющему клину в зоне взаимодействия с единым конструктивным средством каждого рабочего цилиндра. В поршне-толкателе выполнен, по меньшей мере, один гидроканал, оборудованный гидромониторной насадкой. Недостатком гидромеханического щелевого перфоратора является низкая надежность.Known hydromechanical slotted perforator according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2389867. The invention relates to the field of drilling and operation of oil, gas and injection wells, and in particular to a device for creating longitudinal perforation slots in a casing (production) string, cement stone and rock. The technical result is the implementation of multi-slotted perforation, including simultaneously in various required radial directions, while increasing reliability and durability and at the same time ensuring high maintainability. The hydromechanical slotted punch includes a housing, a piston-pusher, a deflecting wedge and a retractable cutting tool with a mechanism for its extension, made in the form of a single structural tool mounted on the axis, consisting of a body and of a cutting element rigidly connected to it, the cutting edge of which is made in the form of an arcuate convex contour. A single structural tool is mounted on the axis and is configured to interact with a deflecting wedge. A module is installed in the housing under the piston-pusher, made of at least two working cylinders sequentially placed one after another, in the wall of each of which a through longitudinal cutout is made. Below the module, a return spring is installed in the housing. A piston-stop is installed between the return spring and the lower working cylinder in the module. The working cylinders in the module, depending on the desired direction of perforation, are arranged so that the orientation of the through longitudinal cutouts of at least two working cylinders in the module is made with a transverse angular displacement relative to each other. The specified module is placed in the housing with the possibility of longitudinal movement under the action of the piston-pusher in one direction, and in the opposite direction - under the action of a return spring. Inside each of these working cylinders, a retractable cutting tool is installed with its extension mechanism in the form of a single structural tool, which is mounted on an axis and is configured to interact with a deflecting wedge. The number of deflecting wedges corresponds to the number of working cylinders in the module, with one deflecting wedge installed in the zone of interaction with a single structural means of each working cylinder. At least one hydrochannel equipped with a hydraulic nozzle is made in the pusher piston. The disadvantage of a hydromechanical slotted punch is its low reliability.

Известен перфоратор двухсторонний гидромеханический щелевой по патенту РФ на изобретение №2331759. Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин. Устройство включает полый корпус, в котором размещены поршень-толкатель с центральным гидроканалом и выдвижной режущий инструмент. С противоположных сторон в стенке корпуса перфоратора установлены гидромониторные насадки под углом 90° к его оси. Насадки соединены непосредственно с полостью перемещения поршня-толкателя в корпусе перфоратора. В частном случае выполнения перфоратор содержит, по меньшей мере, четыре гидромониторные насадки, размещенные попарно одна над другой с противоположных сторон корпуса. Недостатком перфоратора двухстороннего гидромеханического щелевого является низкое усилие на выдвижном режущем инструменте.Known two-way hydromechanical slotted perforator according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2331759. The invention relates to the field of drilling and operation of oil, gas and injection wells. The device includes a hollow body in which a plunger-piston with a central hydrochannel and a retractable cutting tool are placed. On opposite sides in the wall of the perforator casing there are mounted hydraulic nozzles at an angle of 90 ° to its axis. The nozzles are connected directly to the cavity of movement of the piston-pusher in the perforator body. In the particular case of the perforator contains at least four hydraulic nozzles, placed in pairs one above the other on opposite sides of the housing. The disadvantage of a two-way hydromechanical slotted hole puncher is the low force on a retractable cutting tool.

Известен перфоратор двухсторонний гидромеханический щелевой по патенту РФ на изобретение №2327859. Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин. Устройство содержит корпус, в котором размещены поршень-толкатель и выдвижной режущий инструмент в виде верхнего и нижнего режущих дисков с возможностью выполнения двух диаметрально расположенных щелей в колонне. Каждый диск установлен на своей оси. Механизм их выдвижения выполнен в виде коромысла, смонтированного на центральной оси. Коромысло выполнено с возможностью поворота при перемещении поршня-толкателя. В плечах коромысла на разном расстоянии от центральной оси установлены оси режущих дисков. Длина плеча коромысла до оси верхнего диска меньше, чем длина плеча коромысла до оси нижнего диска. Обеспечивает возможность гарантированного вскрытия эксплуатационной колонны одновременно двумя дисками и увеличение износостойкости режущих дисков. Недостатком перфоратора двухстороннего гидромеханического щелевого является низкая эффективность, связанная с отсутствием возможности регулировки усилия на режущем инструменте.Known two-way hydromechanical slotted perforator according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 23237859. The invention relates to the field of drilling and operation of oil, gas and injection wells. The device comprises a housing in which a piston-pusher and a retractable cutting tool are arranged in the form of an upper and lower cutting discs with the possibility of making two diametrically located slots in the column. Each disk is mounted on its axis. The mechanism of their extension is made in the form of a beam mounted on a central axis. The beam is made with the possibility of rotation when moving the piston-pusher. In the arms of the rocker arm at different distances from the central axis, the axes of the cutting discs are installed. The arm length of the rocker arm to the axis of the upper disc is less than the arm length of the rocker arm to the axis of the lower disc. Provides the possibility of guaranteed opening of the production casing simultaneously with two disks and increase the wear resistance of the cutting disks. The disadvantage of a double-sided hydromechanical slotted hammer is the low efficiency associated with the inability to adjust the force on the cutting tool.

Известен гидромеханический щелевой перфоратор по патенту РФ на изобретение №2274732. Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при вторичном вскрытии продуктивных пластов. Сущность изобретения: перфоратор включает силовой блок, состоящий из основного и вспомогательного силовых цилиндров. Поршни цилиндров соединены полым штоком. Перфоратор также включает фильтр с клапаном, перепускной клапан, режущий узел с выдвижным накатным роликом и отклоняющим клином, выполненным в одном блоке со скользящей опорой. Согласно изобретению между штоком и фильтром установлен поршень промежуточного силового цилиндра, расположенного между основным и вспомогательным силовым цилиндром, разделенным гидравлическим разделителем. Клапан фильтра выполнен дифференциальным обратным с полостью в виде усеченного конуса меньшим основанием вверх, в котором помещено уплотнительное кольцо с внутренним диаметром, меньшим проходного сечения этого клапана. Фильтр имеет верхнюю и нижнюю резьбы для присоединения к поршню промежуточного силового цилиндра и к поршню основного силового цилиндра, где установлено седло бросового запорного шара. Скользящая опора режущего узла перфоратора снабжена съемной пластиной, контактирующей в рабочем положении с внутренней стенкой обсадной трубы. Недостатком гидромеханического щелевого перфоратора является сложность конструкции.Known hydromechanical slotted perforator according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2274732. The invention relates to the oil industry and can be used in the secondary opening of reservoirs. The inventive perforator includes a power unit consisting of a main and auxiliary power cylinders. The pistons of the cylinders are connected by a hollow rod. The hammer drill also includes a filter with a valve, a bypass valve, a cutting unit with a retractable rolling roller and a deflecting wedge made in one block with a sliding support. According to the invention, a piston of an intermediate power cylinder located between the main and auxiliary power cylinder separated by a hydraulic separator is installed between the rod and the filter. The filter valve is made differential return with a cavity in the form of a truncated cone with a smaller base up, in which is placed an o-ring with an inner diameter smaller than the passage section of this valve. The filter has upper and lower threads for connecting to the piston of the intermediate power cylinder and to the piston of the main power cylinder, where the seat of the thrown shut-off ball is installed. The sliding support of the cutting unit of the perforator is equipped with a removable plate in contact with the inner wall of the casing in working position. The disadvantage of a hydromechanical slotted punch is the design complexity.

Известен перфоратор гидромеханический щелевой по патенту РФ на изобретение №2249678. Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройству для создания перфорационных щелей в обсадной колонне, цементном камне и горной породе. Сущность изобретения: перфоратор содержит корпус, размещенный в нем поршень-толкатель и выдвижной режущий инструмент в виде установленного на оси режущего диска с механизмом его выдвижения. Согласно изобретению перфоратор снабжен дополнительным режущим диском, смонтированным на дополнительной оси с возможностью выполнения режущими дисками двух диаметрально расположенных щелей в колонне. Механизм выдвижения дисков включает смонтированное на центральной оси коромысло, в плечах которого в отверстиях установлены оси режущих дисков. Коромысло выполнено с возможностью поворота при перемещении поршня-толкателя. Недостатком перфоратора гидромеханического щелевого является отсутствие возможности при необходимости увеличить усилие на режущем инструменте.Known hydromechanical slotted perforator according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 229678. The invention relates to the field of drilling and operation of wells, and in particular to a device for creating perforations in the casing, cement stone and rock. The inventive perforator contains a housing, a piston-pusher placed therein and a retractable cutting tool in the form of a cutting disc mounted on the axis with a mechanism for its extension. According to the invention, the perforator is equipped with an additional cutting disc mounted on an additional axis with the possibility of cutting discs two diametrically located slots in the column. The mechanism for extending the disks includes a rocker mounted on the central axis, in the shoulders of which the axes of the cutting disks are installed in the holes. The beam is made with the possibility of rotation when moving the piston-pusher. A disadvantage of a hydromechanical slotted rotary hammer is the inability to increase the force on the cutting tool if necessary.

Известен режущий узел гидромеханического щелевого перфоратора по патенту РФ на изобретение №2371569 Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, в частности к конструкции устройств для вскрытия пластов путем гидромеханической щелевой перфорации. Технический результат - повышение производительности перфорационного устройства и сокращение времени, затрачиваемого на проведение перфорации, улучшение качества вскрытия колонны за счет одновременного формирования перфорационных щелей в четырех и более проекциях. Режущий узел гидромеханического щелевого перфоратора включает режущие инструменты в виде дисков, расположенных в корпусе перфоратора с возможностью вертикально-радиального выдвижения через пазы корпуса перфоратора, и механизм выдвижения дисков, приводимый в действие поршнем, перемещающимся в корпусе перфоратора под действием давления. Режущий узел содержит, по меньшей мере, две режущих секции с режущими дисками и механизмами их выдвижения, корпуса режущих секций выполнены разъемными и соединяются между собой резьбовым соединением с возможностью осевого поворота относительно друг друга на нужный угол. Причем соединение режущих секций выполнено с возможностью фиксации под выбранным углом поворота, а механизмы выдвижения дисков всех режущих секций приводятся в движение поршнями, последовательно соединенными между собой при помощи тяг и соединительного винта. Недостатком режущего узла гидромеханического щелевого перфоратора является низкая надежность.Known cutting site hydromechanical slotted perforator according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2371569 The invention relates to the field of drilling and operation of wells, in particular to the design of devices for drilling through hydromechanical slotted perforation. The technical result is an increase in the productivity of a perforating device and a reduction in the time spent on perforating, improving the quality of the opening of the column due to the simultaneous formation of perforation slots in four or more projections. The cutting unit of the hydromechanical slotted punch includes cutting tools in the form of disks located in the punch body with the possibility of vertical-radial extension through the grooves of the punch body, and a mechanism for extending the disks driven by a piston moving in the punch body under pressure. The cutting unit contains at least two cutting sections with cutting disks and their extension mechanisms, the cutting section bodies are detachable and interconnected by a threaded connection with the possibility of axial rotation relative to each other at the desired angle. Moreover, the connection of the cutting sections is made with the possibility of fixing at a selected angle of rotation, and the mechanisms for extending the disks of all cutting sections are driven by pistons, sequentially interconnected by rods and a connecting screw. The disadvantage of the cutting unit hydromechanical slotted punch is low reliability.

Известен универсальный гидромеханический щелевой перфоратор по патенту РФ на изобретение №2372474. Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при вторичном вскрытии продуктивных пластов. Технический результат - расширение эксплуатационных возможностей перфоратора в колоннах как малого, так и большого диаметров. Универсальный гидромеханический щелевой перфоратор включает перепускной клапан, блок силовых цилиндров, состоящий из основного, промежуточного и вспомогательного силовых цилиндров, режущий узел с выдвижным накатным роликом, гидромониторной насадкой и скользящей опорой. На корпусе перепускного клапана установлен сменный центратор, выполненный в виде отдельного цилиндра, внутренний диаметр которого соответствует диаметру корпуса перепускного клапана, а по периметру внешнего диаметра этого цилиндра диаметрально противоположно расположены большие и малые скользящие опоры центратора. При этом внешняя поверхность опор представляет собой часть поверхности другого цилиндра, ось которого смещена относительно оси первого цилиндра, а его диаметр на 4-5 мм меньше внутреннего диаметра перфорируемой эксплуатационной колонны. При этом верхний и нижний край этих опор имеет конические скосы. Малые опоры расположены так, что между ними имеется промежуток, величина которого больше ширины прорезаемой щели, а в рабочем положении центратор фиксируется на поверхности перепускного клапана с помощью зажимной гайки. Режущий узел перфоратора снабжен сменной скользящей опорой, опорная поверхность которой выполнена в виде части цилиндра с внешним диаметром, равным внутреннему диаметру перфорируемой эксплуатационной колонны. Недостатком универсального гидромеханического щелевого перфоратора является сложность конструкции и низкая надежность.Known universal hydromechanical slotted perforator according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2372474. The invention relates to the oil industry and can be used in the secondary opening of reservoirs. The technical result is the expansion of the operational capabilities of the perforator in the columns of both small and large diameters. Universal hydromechanical slotted punch includes a bypass valve, a block of power cylinders, consisting of a main, intermediate and auxiliary power cylinders, a cutting unit with a retractable knurled roller, a hydraulic nozzle and a sliding support. A replaceable centralizer is installed on the bypass valve body, made in the form of a separate cylinder, the inner diameter of which corresponds to the diameter of the bypass valve body, and large and small sliding supports of the centralizer are diametrically opposed along the perimeter of the outer diameter of this cylinder. Moreover, the outer surface of the supports is a part of the surface of another cylinder, the axis of which is offset from the axis of the first cylinder, and its diameter is 4-5 mm less than the inner diameter of the perforated production string. In this case, the upper and lower edges of these supports have conical bevels. Small supports are located so that there is a gap between them, the size of which is greater than the width of the slot to be cut, and in the working position the centralizer is fixed on the surface of the bypass valve with a clamping nut. The cutting unit of the perforator is equipped with a removable sliding support, the supporting surface of which is made in the form of a cylinder part with an external diameter equal to the internal diameter of the perforated production string. The disadvantage of a universal hydromechanical slotted punch is the design complexity and low reliability.

Известен перфоратор гидромеханический щелевой по патенту РФ на изобретение №2270330. Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройству для создания перфорационных щелей в обсадных колоннах, цементном камне и горной породе. Сущность изобретения: перфоратор содержит корпус, размещенный в нем поршень-толкатель, связанный с ним узел выдвижения режущего диска, выполненный в виде коромысла, установленного на центральной оси. На одном плече коромысла с помощью оси размещен режущий диск. Согласно изобретению перфоратор снабжен выдвижным опорным элементом, расположенным на противоположном от режущего диска плече коромысла, с возможностью его выдвижения из корпуса в противоположную сторону относительно режущего диска одновременно с ним и обеспечения прижима режущего диска к прорезаемой поверхности эксплуатационной колонны. Недостатком перфоратора гидромеханического щелевого является низкое усилие на режущем диске.Known perforated hydromechanical perforator according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2270330. The invention relates to the field of drilling and well operation, and in particular to a device for creating perforations in casing strings, cement stone and rock. The inventive puncher comprises a housing, a piston-pusher placed therein, a knot of an extension of the cutting disc connected thereto, made in the form of a rocker mounted on a central axis. On one shoulder of the rocker arm with the help of an axis a cutting disc is placed. According to the invention, the perforator is equipped with a retractable support element located on the arm of the rocker arm opposite to the cutting disc, with the possibility of its extension from the housing in the opposite direction relative to the cutting disc at the same time and providing pressure of the cutting disc to the cutting surface of the production string. The disadvantage of a hydromechanical slotted rotary hammer is the low force on the cutting disc.

Известен гидромеханический щелевой перфоратор по патенту РФ на изобретение №2459933. Группа изобретений относится к области бурения и эксплуатации скважин, в частности к конструкции устройств для вскрытия продуктивных пластов путем гидромеханической щелевой перфорации. Перфоратор содержит корпус, размещенный в нем поршень-толкатель и расположенный ниже поршня режущий узел, включающий выдвижные режущие инструменты с механизмом их выдвижения в виде коромысла, в плечах которого размещены режущие инструменты. Коромысло смонтировано с возможностью поворота вокруг геометрической оси при перемещении вниз поршня-толкателя и выполнения режущими инструментами одновременно как минимум двух щелей в эксплуатационной колонне. Перфоратор снабжен дополнительным поршнем, размещенным в корпусе ниже режущего узла с возможностью создания этим нижним поршнем при движении его вверх дополнительного усилия на нижнее плечо коромысла, несущее нижний режущий инструмент. Движение нижнего поршня вверх обеспечивается действием на него жидкости, поступающей к нему под давлением, например, через один или несколько гидроканалов, выполненных в корпусе перфоратора, или через гидросистему, выполненную в перфораторе иным образом. Предлагаются варианты изобретения с различными конструкциями механизма выдвижения режущих инструментов. Обеспечивает равномерное вскрытие эксплуатационной колонны одновременно как минимум в двух проекциях с гарантированным формированием щелей одинаково высокого качества. Недостатком гидромеханического щелевого перфоратора является отсутствие регулировки усилия на режущем инструменте.Known hydromechanical slotted perforator according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2459933. The group of inventions relates to the field of drilling and well operation, in particular to the design of devices for opening productive formations by hydromechanical slotted perforation. The perforator contains a housing, a piston-pusher located therein and a cutting unit located below the piston, including retractable cutting tools with a mechanism for their extension in the form of a rocker arm, in the shoulders of which cutting tools are placed. The beam is mounted with the possibility of rotation around the geometric axis when moving down the piston-pusher and cutting tools to perform at least two slots simultaneously in the production casing. The hammer is equipped with an additional piston located in the housing below the cutting unit with the possibility of creating this lower piston when it moves upward with additional force on the lower arm of the rocker arm bearing the lower cutting tool. The movement of the lower piston up is ensured by the action of a liquid on it, which flows to it under pressure, for example, through one or more hydraulic channels made in the perforator body, or through a hydraulic system made in a different way in the perforator. Variants of the invention with various designs of a mechanism for extending cutting tools are provided. Provides uniform opening of the production casing simultaneously in at least two projections with guaranteed formation of cracks of the same high quality. The disadvantage of a hydromechanical slotted punch is the lack of adjustment of the force on the cutting tool.

Известен гидромеханический щелевой перфоратор по патенту РФ на изобретение №2247226. Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, а именно, к устройству для создания перфорационных щелей в обсадных колоннах, цементном камне и горной породе. Перфоратор содержит корпус, выдвижной режущий инструмент в виде установленных на осях двух режущих дисков, поршень-толкатель с центральным и двумя боковыми гидроканалами, оборудованными двумя гидромониторными насадками. Диски выполнены с возможностью выполнения двух диаметрально расположенных щелей в колонне. На осях шарнирно установлены два коромысла, каждое из которых выполнено в виде двух фигурных пластин с отверстиями, в которых установлены оси дисков. По одному варианту коромысла установлены на конце поршня-толкателя, а по другому варианту - на корпусе. Поворот коромысла с дисками обеспечен взаимодействием его с двойным клином, установленным по первому варианту на корпусе, по второму - на нижней части поршня-толкателя. Механизм выдвижения режущих роликов исключает соприкосновение корпуса перфоратора с колонной. Недостатком гидромеханического щелевого перфоратора является низкая эффективность, связанная с недостаточным усилием на выдвижном режущем инструменте.Known hydromechanical slotted perforator according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 227226. The invention relates to the field of drilling and operation of wells, namely, to a device for creating perforations in casing, cement stone and rock. The hammer includes a housing, a retractable cutting tool in the form of two cutting discs mounted on the axes, a pusher-piston with a central and two side hydraulic channels equipped with two hydraulic nozzles. The disks are made with the possibility of performing two diametrically located slots in the column. Two rocker arms are pivotally mounted on the axes, each of which is made in the form of two figured plates with holes in which the disk axes are mounted. In one embodiment, the rocker arms are mounted at the end of the plunger piston, and in another embodiment, on the housing. The rotation of the rocker arm with the discs is ensured by its interaction with a double wedge mounted according to the first embodiment on the body, according to the second - on the lower part of the piston-pusher. The mechanism for extending the cutting rollers eliminates the contact of the punch body with the column. The disadvantage of a hydromechanical slotted punch is the low efficiency associated with insufficient force on a retractable cutting tool.

Известен перфоратор гидромеханический щелевой по патенту РФ на изобретение №2440486. Группа изобретений относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к устройству для создания одновременно двух и более продольных перфорационных щелей в обсадной (эксплуатационной) колонне, цементном камне и горной породе. Перфоратор содержит корпус, размещенный в нем поршень-толкатель, возвратную пружину, отклоняющий клин и смонтированный на оси выдвижной режущий инструмент, обеспечивающий возможность выполнения диаметрально расположенных щелей в колонне скважины. В корпусе между поршнем-толкателем и возвратной пружиной установлен модуль, выполненный из, по меньшей мере, одного рабочего узла в виде цилиндра, внутри которого установлен выдвижной режущий инструмент, выполненный с возможностью его выдвижения через два диаметральных сквозных продольных выреза, выполненных в стенке цилиндра, или через один сквозной продольный вырез в стенке цилиндра, охватывающий диаметральные направления выдвижения указанного инструмента. Выдвижной режущий инструмент выполнен в виде коромысла, которое установлено с возможностью взаимодействия с отклоняющим клином и в плечах которого размещены на оси два диска. Ось коромысла жестко закреплена на внутренних стенках цилиндра с обеспечением ее продольного перемещения вместе с цилиндром и установлена с эксцентриситетом относительно центра тяжести коромысла с обеспечением длины плеча коромысла до оси верхнего диска больше, чем длина плеча коромысла до оси нижнего диска, причем отклоняющий клин, с которым взаимодействует коромысло, жестко закреплен в корпусе перфоратора, а количество отклоняющих клиньев, размещенных в корпусе, соответствует количеству рабочих узлов в модуле. Недостатком перфоратора гидромеханического щелевого является отсутствие регулировки усилия, с которым режущий инструмент взаимодействует с внутренней поверхностью трубы.Known hydromechanical slotted perforator according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2440486. The group of inventions relates to the field of drilling and operation of oil, gas and injection wells, and in particular to a device for creating simultaneously two or more longitudinal perforations in a casing (production) string, cement stone and rock. The perforator comprises a housing, a pusher-piston located therein, a return spring deflecting a wedge and a retractable cutting tool mounted on the axis, which allows for diametrically located slots in the well string. In the housing between the piston-pusher and the return spring, a module is installed made of at least one working unit in the form of a cylinder, inside which a retractable cutting tool is installed, made with the possibility of its extension through two diametrical through longitudinal cutouts made in the cylinder wall, or through one through longitudinal cutout in the cylinder wall, covering the diametrical directions of the extension of the specified tool. The retractable cutting tool is made in the form of a rocker arm, which is installed with the possibility of interaction with a deflecting wedge and in the shoulders of which two discs are placed on the axis. The axis of the rocker arm is rigidly fixed to the inner walls of the cylinder to ensure its longitudinal movement together with the cylinder and is mounted with an eccentricity relative to the center of gravity of the rocker arm, ensuring the length of the arm of the rocker arm to the axis of the upper disc is greater than the length of the arm of the rocker arm to the axis of the lower disc, with a deflecting wedge with which the rocker interacts, is rigidly fixed in the perforator body, and the number of deflecting wedges placed in the body corresponds to the number of working units in the module. The disadvantage of a hydromechanical slotted hammer is the lack of adjustment of the force with which the cutting tool interacts with the inner surface of the pipe.

Известен перфоратор гидромеханический многощелевой режущего действия по патенту РФ на полезную модель №86654 (прототип). Перфоратор содержит корпус, поршень-толкатель, отклоняющий клин и выдвижной режущий инструмент, в виде установленного на оси режущего диска с механизмом его выдвижения, выполненным с возможностью взаимодействия с отклоняющим клином. В корпусе под поршнем-толкателем установлен модуль, выполненный из последовательно размещенных друг за другом, по меньшей мере, двух рабочих цилиндров, в стенке каждого из которых выполнен сквозной продольный вырез. Под указанным модулем установлена возвратная пружина. Между нею и нижним рабочим цилиндром в модуле установлен поршень-упор. Рабочие цилиндры в модуле следует размещать таким образом, чтобы ориентирование сквозных продольных вырезов, по меньшей мере, у двух рабочих цилиндров в модуле было выполнено с поперечным угловым смещением друг относительно друга. Указанный модуль размещен с возможностью продольного перемещения под действием поршня-толкателя в одном направлении, а в обратном направлении - под действием пружины. Внутри каждого из рабочих цилиндров установлен выдвижной режущий инструмент с механизмом его выдвижения через сквозной продольный вырез. Механизм выдвижения режущего инструмента в предлагаемом перфораторе выполнен в виде смонтированного на оси одноплечего рычага, выполненного, например, в виде двух пластин. В плече рычага установлена ось режущего диска. Механизм выдвижения режущего инструмента выполнен с возможностью взаимодействия с отклоняющим клином. Количество отклоняющих клиньев соответствует количеству рабочих цилиндров в модуле с установкой по одному отклоняющему клину в зоне взаимодействия с механизмом выдвижения режущего инструмента из каждого рабочего цилиндра. В поршне-толкателе выполнен гидроканал, оборудованный гидромониторной насадкой. Недостатком перфоратора гидромеханического многощелевого режущего действия является низкая эффективность, связанная с отсутствием возможности регулировки усилия с которым режущий инструмент взаимодействует с внутренней поверхностью трубы.Known perforator hydromechanical multi-slot cutting action according to the patent of the Russian Federation on utility model No. 86654 (prototype). The perforator comprises a housing, a piston-pusher, a deflecting wedge and a retractable cutting tool, in the form of a cutting disc mounted on the axis with a mechanism for its extension, configured to interact with the deflecting wedge. A module is installed in the housing under the piston-pusher, made of at least two working cylinders sequentially placed one after another, in the wall of each of which a through longitudinal cutout is made. A return spring is installed under the indicated module. Between it and the lower working cylinder, a piston-stop is installed in the module. The working cylinders in the module should be positioned so that the orientation of the through longitudinal cutouts of at least two working cylinders in the module is made with a transverse angular displacement relative to each other. The specified module is placed with the possibility of longitudinal movement under the action of the piston-pusher in one direction, and in the opposite direction - under the action of the spring. Inside each of the working cylinders a retractable cutting tool is installed with a mechanism for its extension through a through longitudinal cutout. The extension mechanism of the cutting tool in the proposed perforator is made in the form of a single-arm mounted on the axis of the lever, made, for example, in the form of two plates. The axis of the cutting disc is mounted in the lever arm. The extension mechanism of the cutting tool is configured to interact with a deflecting wedge. The number of deflecting wedges corresponds to the number of working cylinders in the module with the installation of one deflecting wedge in the zone of interaction with the mechanism for extending the cutting tool from each working cylinder. In the piston-pusher made hydrochannel equipped with a hydraulic nozzle. The disadvantage of a perforator hydromechanical multi-slot cutting action is the low efficiency associated with the inability to adjust the force with which the cutting tool interacts with the inner surface of the pipe.

Задачей создания полезной модели является повышение эффективности гидромеханического перфоратора за счет регулировки усилия режущего инструмента, в зависимости от толщины стенки и механических характеристик материала трубы.The task of creating a utility model is to increase the efficiency of a hydromechanical rotary hammer by adjusting the cutting tool effort, depending on the wall thickness and mechanical characteristics of the pipe material.

Решение указанных задач достигнуто за счет того, что гидромеханический перфоратор содержит: поршень-толкатель, режущую секцию, которая включает рабочий поршень с выдвижным режущим инструментом в виде установленного на оси режущего диска с механизмом его выдвижения, выполненным с возможностью взаимодействия с отклоняющим клином, рабочий поршень установлен в рабочем цилиндре, в стенке которого выполнен сквозной продольный вырез напротив режущего диска, режущие секции установлены друг за другом, их рабочие поршни размещены с возможностью осевого перемещения под действием поршня-толкателя в одном направлении и под действием возвратной пружины в обратном, поршень-толкатель установлен в цилиндре толкателя с крышкой, через отверстие которой проходит толкатель, крышка выполнена ступенчатой, с переходом на меньший диаметр и с кольцевым выступом с другой стороны, за который она зафиксирована от осевого перемещения между торцом рабочего цилиндра и внутренней кольцевой расточкой, выполненной в цилиндре толкателя, причем в цилиндре толкателя напротив меньшего диаметра крышки выполнено отверстие, соединяющее полость под поршнем с наружной поверхностью цилиндра толкателя, а в поршне-толкателе выполнено центральное отверстие, все перечисленные детали объединены в самостоятельный модуль толкателя, причем модули толкателя установлены последовательно в количестве, которое зависит от необходимого для перфорации усилия. На торце каждого поршня-толкателя выполнены прорези для выравнивания давления, над расположенным ниже поршнем-толкателем с давлением в центральном отверстии поршня-толкателя. Наружная боковая поверхность поршня-толкателя и отверстие крышки модуля толкателя уплотнены. В качестве уплотнения поршня-толкателя и крышки модуля толкателя используются резиновые кольца круглого сечения. Отверстие, соединяющее полость под поршнем-толкателем с наружной поверхностью цилиндра толкателя, выполнено ступенчатым с увеличением диаметра к наружной поверхности цилиндра толкателя.The solution to these problems was achieved due to the fact that the hydromechanical punch contains: a piston-pusher, a cutting section, which includes a working piston with a retractable cutting tool in the form of a cutting disc mounted on the axis with a mechanism for its extension, configured to interact with a deflecting wedge, a working piston installed in the working cylinder, in the wall of which a through longitudinal cutout is made opposite the cutting disc, the cutting sections are installed one after another, their working pistons are placed with the possibility of axial displacement under the action of the piston-pusher in one direction and under the action of the return spring in the opposite, the piston-pusher is installed in the cylinder of the pusher with a cover through the hole of which the pusher passes, the cover is made stepwise, with a transition to a smaller diameter and with an annular protrusion on the other the side for which it is fixed from axial movement between the end face of the working cylinder and the inner annular boring made in the cylinder of the pusher, and in the cylinder of the pusher opposite the smaller diameter of the covers an opening connecting the cavity under the piston with the outer surface of the pusher cylinder, and the piston-pusher provided with a central hole, all of these items are combined in a separate module of the pusher, wherein the pusher modules are installed sequentially in an amount which depends on the force required for punching. At the end of each piston-pusher, slots are made to equalize the pressure, above the pusher-piston located below the pressure in the Central hole of the piston-pusher. The outer side surface of the plunger piston and the hole of the cover of the pusher module are sealed. As a seal of the piston-pusher and the cover of the pusher module, rubber o-rings are used. The hole connecting the cavity under the piston-pusher with the outer surface of the pusher cylinder is made stepwise with increasing diameter to the outer surface of the pusher cylinder.

Предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями полезной модели. Новизна технического решения подтверждается проведенными патентными исследованиями. Промышленная применимость обусловлена тем, что при изготовлении гидромеханического перфоратора применяются недефицитные материалы и известные технологии.The proposed technical solution has novelty and industrial applicability, i.e. all the criteria of a utility model. The novelty of the technical solution is confirmed by patent research. Industrial applicability is due to the fact that non-deficient materials and well-known technologies are used in the manufacture of a hydromechanical perforator.

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1…4, где: на фиг. 1 приведен гидромеханический перфоратор в транспортном положении, на фиг. 2 приведен гидромеханический перфоратор в рабочем положении, на фиг. 3 приведен модуль толкателя, на фиг. 4 приведен поршень-толкатель.The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1 ... 4, where: in FIG. 1 shows a hydromechanical rotary hammer in the transport position, FIG. 2 shows a hydromechanical rotary hammer in the operating position, FIG. 3 shows the pusher module; FIG. 4 shows the plunger piston.

Гидромеханический перфоратор содержит: поршень-толкатель 1, режущую секцию 2, которая включает рабочий поршень 3 с выдвижным режущим инструментом 4 в виде установленного на оси 5 режущего диска 6 с механизмом его выдвижения 7, выполненным с возможностью взаимодействия с отклоняющим клином 8, рабочий поршень 3 установлен в рабочем цилиндре 9, в стенке которого выполнен сквозной продольный вырез 10 напротив режущего диска 6, режущие секции 2 установлены друг за другом, их рабочие поршни 3 размещены с возможностью осевого перемещения под действием поршня-толкателя 1 в одном направлении и под действием возвратной пружины 11 в обратном, поршень-толкатель 1 установлен в цилиндре толкателя 12 с крышкой 13, через отверстие 14 которой проходит толкатель, крышка 13 выполнена ступенчатой, с переходом на меньший диаметр 15 и с кольцевым выступом с другой стороны 16, за который она зафиксирована от осевого перемещения между торцом рабочего цилиндра 9 и внутренней кольцевой расточкой, выполненной в цилиндре толкателя 12, причем в цилиндре толкателя 12 напротив меньшего диаметра 15 крышки 13 выполнено отверстие 17, соединяющее полость под поршнем с наружной поверхностью цилиндра толкателя 12, а в поршне-толкателе 1 выполнено центральное отверстие 18, все перечисленные детали объединены в самостоятельный модуль толкателя 19, причем модули толкателя 19 установлены последовательно в количестве, которое зависит от необходимого для перфорации усилия. На торце каждого поршня-толкателя 1 выполнены прорези 20 для выравнивания давления, над расположенным ниже поршнем-толкателем 1 с давлением в центральном отверстии 18 поршня-толкателя 1. Наружная боковая поверхность поршня-толкателя 1 и отверстие крышки 14 модуля толкателя уплотнены. В качестве уплотнения поршня-толкателя 1 и крышки 13 модуля толкателя 19 используются резиновые кольца круглого сечения. Отверстие, соединяющее полость под поршнем-толкателем 1 с наружной поверхностью цилиндра толкателя, выполнено ступенчатым с увеличением диаметра к наружной поверхности цилиндра толкателя 1.The hydromechanical perforator contains: a piston-pusher 1, a cutting section 2, which includes a working piston 3 with a sliding cutting tool 4 in the form of a cutting disk 6 mounted on an axis 5 with its extension mechanism 7, configured to interact with a deflecting wedge 8, a working piston 3 installed in the working cylinder 9, in the wall of which a through longitudinal cutout 10 is made opposite the cutting disc 6, the cutting sections 2 are installed one after another, their working pistons 3 are placed with the possibility of axial movement under the action the piston-pusher 1 in one direction and under the action of the return spring 11 in the opposite direction, the piston-pusher 1 is installed in the cylinder of the pusher 12 with a cover 13, through the hole 14 of which the pusher passes, the cover 13 is made stepwise, with a transition to a smaller diameter 15 and with an annular the protrusion on the other side 16, for which it is fixed from axial movement between the end face of the working cylinder 9 and the inner annular bore made in the cylinder of the pusher 12, and in the cylinder of the pusher 12 opposite the smaller diameter 15 of the cover 13 A hole 17 connecting the cavity under the piston with the outer surface of the pusher cylinder 12, and a central bore 18 is made in the piston-pusher 1, all of these parts are combined into a separate pusher module 19, and the pusher modules 19 are installed sequentially in an amount that depends on the required perforation efforts. At the end of each piston-pusher 1, slots 20 are made for equalizing the pressure, above the pusher-piston 1 located below the pressure in the central hole 18 of the pusher-piston 1. The outer side surface of the piston-pusher 1 and the hole of the cover 14 of the pusher module are sealed. As a seal of the piston-pusher 1 and the cover 13 of the pusher module 19, rubber rings of circular cross section are used. The hole connecting the cavity under the piston-pusher 1 with the outer surface of the pusher cylinder is made stepwise with increasing diameter to the outer surface of the cylinder of the pusher 1.

Гидромеханический перфоратор работает следующим образом. Перфоратор закрепляют на колонне труб и спускают в скважину в интервал перфорации. Включают насосы. Промывочная жидкость под давлением поступает к перфоратору. Под действием перепада давления над поршнем-толкателем 1 и под ним он движется в корпусе цилиндра толкателя 12 вниз смещает в рабочем цилиндре 9 рабочий поршень 3. При этом механизм выдвижения 7 режущего диска 6 взаимодействует с отклоняющим клином 8 и режущий диск 6 выдвигается через сквозной продольный вырез 10 выполненный в рабочем цилиндре 9. Так как режущие секции 2 могут быть установлены друг за другом, одновременно выдвигаются несколько режущих дисков 6, которые могут быть развернуты друг относительно друга. Рабочие поршни 3 перемещаясь внутри рабочих цилиндров 9 сжимают возвратную пружину 11. Поднимая и опуская перфоратор внутри прорезаемой трубы (на фиг. не показана), за счет взаимодействия с прорезаемой трубой режущего диска 6, в трубе прорезается паз. После прорезки пазов давление сбрасывают, при этом возвратная пружина 11 возвращает рабочие поршни 3, и поршни-толкатели 1 в исходное транспортное положение.Hydromechanical rotary hammer works as follows. The perforator is fixed on the pipe string and lowered into the well in the perforation interval. Turn on the pumps. Flushing fluid under pressure enters the perforator. Under the action of a pressure differential above and below the piston-pusher 1, it moves downward in the cylinder body of the pusher 12 and displaces the working piston 3. In this case, the sliding mechanism 7 of the cutting disc 6 interacts with the deflecting wedge 8 and the cutting disc 6 extends through the longitudinal a cutout 10 is made in the working cylinder 9. Since the cutting sections 2 can be installed one after another, several cutting discs 6 that can be deployed relative to each other are simultaneously advanced. Working pistons 3 moving inside the working cylinders 9 compress the return spring 11. Raising and lowering the punch inside the cut pipe (not shown in Fig.), Due to interaction with the cut pipe of the cutting disc 6, a groove is cut in the pipe. After cutting the grooves, the pressure is released, while the return spring 11 returns the working pistons 3, and the piston-pushers 1 to their original transport position.

Регулировку усилия на режущем диске 6 выполняют уменьшая или увеличивая количество модулей толкателя 19, при этом изменяется площадь на которую воздействует усилие вызванное разницей давления над поршнем и под ним. Для снижения давления под поршнем поршня-толкателя 1 в цилиндре толкателя 12 напротив меньшего диаметра 15 крышки 13 выполнено отверстие 17, соединяющее полость под поршнем с наружной поверхностью цилиндра толкателя 12, а для выравнивания давления над всеми поршнями с давлением внутри центрального отверстия 18 поршня-толкателя 1 на торце каждого поршня-толкателя 1 со стороны толкателя выполнены прорези 20. Выполнение крышки 13 ступенчатой с переходом на меньший диаметр 15 и увеличение диаметра отверстия 17 к наружной поверхности цилиндра толкателя 1, позволяет снизить попадание частиц породы под поршень поршня толкателя 1. Увеличение усилия на выдвижном режущем инструменте 4 особенно необходимо при перфорации толстостенных труб выполненных из материала с высокими механическими характеристиками.The effort on the cutting disk 6 is adjusted by decreasing or increasing the number of pusher modules 19, and the area affected by the force due to the pressure difference above and below the piston changes. To reduce the pressure under the piston of the piston-pusher 1 in the cylinder of the pusher 12 opposite the smaller diameter 15 of the cover 13, a hole 17 is made connecting the cavity under the piston with the outer surface of the cylinder of the pusher 12, and to equalize the pressure above all pistons with the pressure inside the central hole 18 of the piston-pusher 1, at the end of each piston-pusher 1, slots 20 are made on the side of the pusher 20. The cover 13 is stepped with a transition to a smaller diameter 15 and an increase in the diameter of the hole 17 to the outer surface of the pusher cylinder I 1, allows to reduce the ingress of rock particles under the piston of the plunger piston 1. An increase in the force on a sliding cutting tool 4 is especially necessary when punching thick-walled pipes made of a material with high mechanical characteristics.

Применение полезной модели позволило:Application of the utility model allowed:

1. Увеличить усилие на режущем инструменте перфоратора.1. Increase the force on the cutting tool of the hammer drill.

2. Обеспечить регулировку усилия на режущем инструменте перфоратора в зависимости от толщины стенки и механических характеристик трубы.2. Provide adjustment of the force on the cutting tool of the punch depending on the wall thickness and mechanical characteristics of the pipe.

3. Повысить скорость перфорации.3. Increase the speed of perforation.

4. Обеспечить эффективную перфорацию трубы и горной породы.4. Ensure effective perforation of the pipe and rock.

5. Повысить дебит скважины.5. Increase well production.

Claims

1. Hydro-mechanical perforator containing a piston-pusher, a cutting section, which includes a working piston with a retractable cutting tool in the form of a cutting disc mounted on the axis with a mechanism for its extension, configured to interact with a deflecting wedge, the working piston is installed in the working cylinder, in the wall of which a through longitudinal cutout is made opposite the cutting disc, the cutting sections are mounted one after another, their working pistons are axially displaceable under the action of the piston-sense in one direction and under the action of a return spring in the opposite, characterized in that the piston-pusher is installed in the cylinder of the pusher with a cover through which the pusher passes, the cover is made stepwise with a transition to a smaller diameter and with an annular protrusion on the other hand, for which it is fixed from axial displacement between the end face of the working cylinder and the inner annular bore made in the pusher cylinder, and a hole is made in the pusher cylinder opposite the smaller diameter of the cap the cavity under the piston with the outer surface of the pusher cylinder, and a central hole is made in the pusher-pusher, all of the listed parts are combined into an independent pusher module, and the pusher modules are installed in series in an amount that depends on the force required for perforation.

2. A hydromechanical hammer drill according to claim 1, characterized in that at the end of each piston-pusher there are slots for equalizing the pressure above the pusher-piston located below the pressure in the central bore of the pusher-piston.

3. The hydromechanical drill according to claim 1, characterized in that the outer side surface of the piston-pusher and the hole of the cover of the pusher module are sealed.

4. The hydromechanical hammer drill according to claim 1, characterized in that rubber rings of circular cross section are used as the seal of the piston-pusher and the cover of the pusher module.

5. The hydromechanical drill according to claim 1, characterized in that the hole connecting the cavity under the piston-pusher with the outer surface of the pusher cylinder is made stepwise with increasing diameter to the outer surface of the pusher cylinder.