RU151088U1

RU151088U1 - HYDRAULIC SAND PUNCH

Info

Publication number: RU151088U1
Application number: RU2014134303/03U
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Константинов
Original assignee: Индивидуальный предприниматель Константинов Сергей Владимирович
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2015-03-20

Abstract

1. Гидропескоструйный перфоратор, содержащий трубный корпус, в узлах насадок которого посредством держателей под углом к оси перфоратора установлены насадки, соединенный с трубным корпусом посредством муфты хвостовик, два шаровых клапана, имеющих седла на торцах перфоратора и хвостовика, отличающийся тем, что в местах установки насадок на внутренней стороне трубного корпуса размещены накладки, обеспечивающие установку насадок длиной до 45 мм, при этом насадки повернуты на 120° и расположены на расстоянии 400 мм относительно друг друга.2. Гидропескоструйный перфоратор по п.1, отличающийся тем, что накладки выполнены в форме усеченного конуса, наружная поверхность которого повторяет внутреннюю поверхность трубного корпуса.3. Гидропескоструйный перфоратор по п.1, отличающийся тем, что угол смещения оси насадки составляет 2° по отношению к продольной оси перфоратора.4. Гидропескоструйный перфоратор по п.1, отличающийся тем, что в трубном корпусе установлены три насадки.1. A sandblasting puncher comprising a pipe body, in the nozzle assemblies of which, by means of holders, nozzles are installed at an angle to the axis of the hammer, connected to the pipe body by means of a shank sleeve, two ball valves having seats on the ends of the hammer and shank, characterized in that at the installation sites on the inner side of the tube body, pads are placed that allow the installation of nozzles up to 45 mm long, while the nozzles are rotated 120 ° and are located at a distance of 400 mm relative to each other. 2. A sandblasting punch according to claim 1, characterized in that the pads are made in the form of a truncated cone, the outer surface of which repeats the inner surface of the tube body. The sandblasting punch according to claim 1, characterized in that the angle of offset of the axis of the nozzle is 2 ° with respect to the longitudinal axis of the punch. The sandblasting hammer according to claim 1, characterized in that three nozzles are installed in the tube body.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для гидроабразивной перфорации нефтяных и газовых скважин, а также расширения забоев в открытых стволах скважин струями суспензии направленного действия.The utility model relates to the oil and gas industry, and in particular to devices for hydroabrasive perforation of oil and gas wells, as well as the expansion of faces in open boreholes with directional suspension jets.

Из уровня техники известен гидропескоструйный перфоратор (см. RU 17942 U1, 10.05.2001) (1), содержащий корпус, направляющие струйные сопла, размещенные в корпусе под углом к его продольной оси, клапан и хвостовик, причем направляющие сопла непарно размещены по высоте по периметру корпуса под углом 60° к продольной оси перфоратора.A sandblasting punch is known from the prior art (see RU 17942 U1, 05/10/2001) (1), comprising a casing, guiding jet nozzles placed in the casing at an angle to its longitudinal axis, a valve and a shank, the guiding nozzles being unpaired in height the perimeter of the body at an angle of 60 ° to the longitudinal axis of the punch.

Недостатком указанного устройства является низкая износостойкость струйных сопел-насадок перфоратора.The disadvantage of this device is the low wear resistance of the jet nozzle nozzles of the perforator.

Из уровня техники известен также, гидропескоструйный перфоратор (см. RU 2185497 C1, 20.07.2002) (2), который является наиболее близким аналогом заявленной полезной модели, который содержит секционный корпус, нижняя секция которого выполнена в виде маслонаполненного центратора-фиксатора с выдвижными штоками, а средняя и верхняя секции имеют по одному радиальному каналу в диаметрально противоположных сторонах и продольные каналы, сообщенные с радиальными каналами, и удлиненные гидромониторные насадки, помещенные в радиальных каналах и выполненные из твердого сплава, причем удлиненные гидромониторные насадки выполнены с торцевыми ограничителями в виде лопаток, размещенных на входе радиальных каналов с разъемными пружинными кольцами, фиксирующими их снаружи корпуса, с фторопластовыми кольцами по их наружной поверхности, с отверстиями, выполненными с угловым смещением относительно их оси, и установлены с возможностью вращения в радиальных каналах, при этом продольные каналы на входе в радиальные каналы выполнены тангенциальными, а на выходе радиальных каналов выполнены в противоположных сторонах от гидромониторных насадок.Also known from the prior art is a sandblasting hammer (see RU 2185497 C1, 07/20/2002) (2), which is the closest analogue of the claimed utility model, which contains a sectional housing, the lower section of which is made in the form of an oil-filled centralizer-clamp with retractable rods and the middle and upper sections have one radial channel in diametrically opposite sides and longitudinal channels in communication with the radial channels and elongated hydraulic nozzles placed in the radial channels and made and h of a hard alloy, wherein elongated hydraulic nozzles are made with end stops in the form of blades placed at the inlet of radial channels with detachable spring rings fixing them outside the housing, with fluoroplastic rings along their outer surface, with holes made with angular displacement relative to their axis, and installed with the possibility of rotation in radial channels, while the longitudinal channels at the entrance to the radial channels are made tangential, and at the output of the radial channels are made in opposite the sides of the hydraulic nozzles.

В указанном в качестве наиболее близкого аналога гидропескоструйном перфораторе также, как и в заявленном, используют удлиненные насадки, однако в отличие от насадок заявленного устройства насадки гидропескоструйного перфоратора (2) удлинены за счет применения лопаток, что позволяет насадкам вращаться, но уменьшает их износостойкость.In the indicated as the closest analogue sandblasting puncher, as well as in the claimed one, elongated nozzles are used, however, unlike the nozzles of the claimed device, the nozzles of the sandblasting punch (2) are elongated due to the use of blades, which allows the nozzles to rotate, but reduces their wear resistance.

Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение износостойкости насадок, упрощение технологии изготовления гидропескоструйного перфоратора и обеспечение возможности вскрытия интервала пласта до одного метра за одну установку перфоратора.The technical result of the claimed utility model is to increase the wear resistance of the nozzles, simplifying the manufacturing technology of a sandblasting punch and providing the possibility of opening the interval of the formation to one meter in one installation of a punch.

Технический результат достигается за счет создания гидропескоструйного перфоратора, содержащего трубный корпус, в узлах насадок которого посредством держателей под углом к продольной оси перфоратора установлены насадки, два шаровых клапана, имеющих седла на торцах перфоратора и хвостовика, и соединенный с трубным корпусом посредством муфты хвостовик, в местах установки насадок на внутренней стороне трубного корпуса размещены накладки, обеспечивающие установку насадок длиной до 45 мм, при этом насадки повернуты на 120° и расположены на расстоянии 400 мм относительно друг друга.The technical result is achieved by creating a sandblasting puncher containing a tubular body, in the nozzle assemblies of which by means of holders at an angle to the longitudinal axis of the punch, nozzles are installed, two ball valves having seats on the ends of the punch and shank, and a shank connected to the pipe body by means of a sleeve places for installing nozzles on the inner side of the tube body are fitted with linings for installing nozzles up to 45 mm long, while the nozzles are rotated 120 ° and are located on The distance of 400 mm from each other.

В частном варианте выполнения накладки выполнены в форме усеченного конуса, наружная поверхность которого повторяет внутреннюю поверхность трубного корпуса, а поперечное сечение представляет собой равнобедренную трапецию.In a particular embodiment, the pads are made in the form of a truncated cone, the outer surface of which repeats the inner surface of the tube body, and the cross section is an isosceles trapezoid.

В другом частном варианте выполнения угол смещения оси насадки составляет 2°.In another particular embodiment, the angle of offset of the axis of the nozzle is 2 °.

Еще в одном из частных вариантов выполнения гидропескоструйного перфоратора в трубном корпусе установлены три насадки.In another private embodiment of the sandblasting punch, three nozzles are installed in the tube body.

Полезная модель проиллюстрирована общим видом гидропескоструйного перфоратора в разрезе, фиг. 1.The utility model is illustrated in sectional view of a sandblast perforator, FIG. one.

Заявленный гидропескоструйный перфоратор выполнен следующим образом:The claimed sandblasting punch is made as follows:

Гидропескоструйный перфоратор содержит корпус (1), выполненный из трубной заготовки, которая представляет собой отрезок стандартной насосно-компрессорной трубы (НКТ) нефтяного сортамента, на внутреннюю часть которого в местах установки насадок (2) закрепляют, например сваркой, накладки (3). Накладки (3) увеличивают толщину трубы, тем самым позволяя применять насадки (2) увеличенной длины. Гидропескоструйный перфоратор снабжен хвостовиком (4), прикрепленным к корпусу перфоратора (1) посредством нижней муфты (5), которая выполняет роль центратора посредством ребер (6). Перфоратор имеет два шаровых клапана: опрессовочный с седлом на торце перфоратора (7) и рабочий с седлом на торце хвостовика (8). Насадки (2) разнесены по длине корпуса перфоратора (1) на расстояние 400 мм и расположены под углом 120° друг относительно друга. Оси насадок (2) могут быть смещены на некоторый угол по отношению к продольной оси перфоратора, например на 2°. В предпочтительном варианте выполнения в корпусе перфоратора (1) размещают три насадки (2). Наиболее технологичны накладки (3), выполненные в форме усеченного конуса, наружная поверхность которого повторяет внутреннюю поверхность корпуса перфоратора (1), а поперечное сечение представляет собой равнобедренную трапецию.The sandblasting hammer includes a body (1) made of a tubular billet, which is a segment of a standard tubing of oil grade, to the inside of which in the places of installation of nozzles (2) are fixed, for example by welding, linings (3). Pads (3) increase the thickness of the pipe, thereby allowing the use of nozzles (2) of increased length. The sandblasting hammer has a shank (4) attached to the body of the hammer (1) by means of a lower sleeve (5), which acts as a centralizer by means of ribs (6). The drill has two ball valves: crimping with a seat on the end of the drill (7) and a worker with a seat on the end of the shank (8). The nozzles (2) are spaced 400 mm apart along the length of the punch case (1) and are located at an angle of 120 ° relative to each other. The axis of the nozzles (2) can be offset by a certain angle with respect to the longitudinal axis of the perforator, for example, by 2 °. In a preferred embodiment, three nozzles (2) are placed in the perforator body (1). The most technologically advanced pads (3), made in the form of a truncated cone, the outer surface of which repeats the inner surface of the perforator body (1), and the cross section is an isosceles trapezoid.

Гидропескоструйный перфоратор работает следующим образом:A sandblasting punch works as follows:

К башмаку колонны НКТ (9) крепят перфоратор с помощью верхней муфты (10). Перфоратор спускают в скважину на заданную глубину. В колонну НКТ с устья скважины опускают шар опрессовочного клапана (7), который садится в седло на торце перфоратора, и проводят опрессовку колонны на прочность и плотность. Далее обратной промывкой вымывают опрессовочный шар. Затем в колонну НКТ опускают шар рабочего клапана перфоратора (8), который садится в седло на торце хвостовика, после чего поток жидкости при закачке в НКТ может выходить только через насадки (2), закрепленные в перфораторе при помощи держателей (11). Насадки устанавливают напротив нефтенасыщенного интервала пласта. В НКТ закачивают при помощи насосов технологическую жидкость, обычно воду, с кварцевым песком под расчетным давлением. Струя с абразивом разрушает обсадную колонну, цементный камень и пласт, образуя в пласте грушевидный канал диаметром до 5 см и длиной 20-30 см, по которому нефть в дальнейшем фильтруется из пласта в скважину. Обратный поток жидкости через кольцевое пространство между НКТ и обсадной колонной выносит отработанный песок с кусочками выработанной породы на поверхность. По окончании перфорации обратной промывкой вымывают рабочий шар перфоратора (8) и промывают забой скважины от осевшего песка через хвостовик (4).A perforator is attached to the shoe of the tubing string (9) using the upper coupling (10). The hammer drill is lowered into the well to a predetermined depth. A ball of the crimping valve (7) is lowered into the tubing string from the wellhead, which sits in the saddle at the end of the perforator, and the string is pressed for strength and density. Next, a pressure ball is washed backwash. Then, the ball of the working valve of the perforator (8) is lowered into the tubing string, which sits in the saddle at the end of the liner, after which the fluid flow during pumping into the tubing can exit only through nozzles (2) fixed in the perforator using holders (11). Nozzles are installed opposite the oil saturated interval of the reservoir. Technological fluid, usually water, with quartz sand under design pressure is pumped into the tubing with tubing. An abrasive jet destroys the casing, cement stone and formation, forming a pear-shaped channel in the formation with a diameter of up to 5 cm and a length of 20-30 cm, through which oil is subsequently filtered from the formation into the well. The reverse fluid flow through the annular space between the tubing and the casing brings the spent sand with pieces of produced rock to the surface. At the end of the perforation, the working ball of the perforator (8) is washed out by backwashing and the bottom hole is washed from the settled sand through the shank (4).

Применение гидропескоструйного перфоратора с тремя насадками, повернутыми друг относительно друга на 120°, позволяет за одну установку перфоратора прорезать три канала, а разнесение насадок по оси перфоратора на 400 мм позволяет вскрыть за один рез метр пласта. Смещение оси насадки от перпендикуляра на 2° вниз позволяет снизить противодействие режущей струе со стороны отраженной струи, увеличивая при этом глубину перфорационного канала.The use of a sandblasting puncher with three nozzles rotated by 120 ° relative to each other allows three channels to be cut in one punch installation, and a nozzle axis spacing of 400 mm allows you to open a meter of the formation in one cut. A shift of the nozzle axis from the perpendicular by 2 ° down allows to reduce the resistance to the cutting jet from the side of the reflected jet, while increasing the depth of the perforation channel.

Значительное увеличение толщины стенки корпуса перфоратора за счет накладок дает возможность применять насадки длиной до 45 мм, что увеличивает их износостойкость и позволяет вскрыть больший интервал пласта за один спуск-подъем перфоратора.A significant increase in the wall thickness of the punch body due to the pads makes it possible to use nozzles up to 45 mm long, which increases their wear resistance and allows you to open a larger interval of the formation in one descent-rise of the punch.

Claims

1. A sandblasting puncher comprising a pipe casing, in the nozzle assemblies of which, by means of holders, nozzles are installed at an angle to the axis of the punch, a shank connected to the pipe casing by a shank, two ball valves having seats on the ends of the punch and shank, characterized in that in The nozzles on the inner side of the tube body are fitted with linings for installing nozzles up to 45 mm long, with the nozzles rotated 120 ° and spaced 400 mm apart.

2. The sandblasting punch according to claim 1, characterized in that the pads are made in the form of a truncated cone, the outer surface of which repeats the inner surface of the tube body.

3. The sandblasting punch according to claim 1, characterized in that the angle of offset of the axis of the nozzle is 2 ° with respect to the longitudinal axis of the punch.

4. The sandblasting punch according to claim 1, characterized in that three nozzles are installed in the tube body.