RU170641U1

RU170641U1 - Device for orienting a perforator in a well

Info

Publication number: RU170641U1
Application number: RU2016137080U
Authority: RU
Inventors: Эльмир Саттарович Кузяев
Original assignee: Эльмир Саттарович Кузяев; Шестаков Сергей Николаевич
Priority date: 2016-09-16
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2017-05-03

Abstract

Устройство для ориентирования перфоратора в скважинеПолезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройствам для ориентирования гидравлических, гидромеханических перфораторов в наклонных скважинах с целью формирования направленных каналов в призабойной зоне пласта.Устройство для ориентирования перфоратора в скважине, спускаемое на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ), содержит пару муфт 1 и 2, на корпусах которых известным способом закреплены центраторы 3, выполненные, например, в виде плоских пружин, и гравитационный ориентатор (ГО) 4, размещаемый на перфораторе 5. ГО 4 может быть прикреплен к верхней и/или нижней части перфоратора любым известным способом, например при помощи резьбовых, штифтовых и шлицевых соединений, и т.д. В данном примере он крепится при помощи хомута 6. Перфоратор 5 с прокалывающими инструментами 7 устанавливается между муфтами 1,2 и имеет свободу вращения вокруг своей оси за счет подшипников 8, размещенных в местах соединения перфоратора 5 и муфт 1,2. Центраторы 3 взаимодействуют с внутренней стенкой обсадной колонной 9, обеспечивая зазор муфтам 1,2. В качестве ГО 4 может быть использовано любое подходящее грузило, например свинцовая пластина, и т. д. Между муфтой 1 и перфоратором 5 для исключения утечки рабочей жидкости при работе перфоратора 5 может размещаться кольцевое уплотнение, например сальник или манжета 10.Технический результат - исключение необходимости вращения всей подвески НКТ при установке перфоратора. 1 н. и 2 з.п.ф-лы, 1 ил.A device for orienting a perforator in a well on the tubing string (tubing), contains a pair of couplings 1 and 2, on the housings of which centralizers 3 are fixed in a known manner, filled, for example, in the form of flat springs, and a gravity orientator (GO) 4 placed on the perforator 5. GO 4 can be attached to the upper and / or lower part of the perforator by any known method, for example, by means of threaded, pin and slotted connections, and etc. In this example, it is attached using a collar 6. A hammer 5 with piercing tools 7 is installed between the couplings 1,2 and has freedom of rotation around its axis due to bearings 8 located at the junction of the hammer 5 and couplings 1,2. Centralizers 3 interact with the inner wall of the casing 9, providing clearance to the couplings 1,2. As GO 4, any suitable sinker can be used, for example, a lead plate, etc. Between the sleeve 1 and the perforator 5 to prevent leakage of the working fluid during the operation of the perforator 5, an o-ring seal, for example an oil seal or sleeve 10, can be placed. Technical result - exception the need to rotate the entire tubing suspension when installing a hammer drill. 1 n and 2 C.p. f-ls, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройствам для ориентирования гидравлических, гидромеханических перфораторов в наклонных скважинах с целью формирования направленных каналов в призабойной зоне пласта.The utility model relates to the oil and gas industry, to the field of drilling and operation of wells, and in particular to devices for orienting hydraulic, hydromechanical perforators in deviated wells in order to form directional channels in the bottom-hole formation zone.

Известен ориентированный стреляющий перфоратор (варианты), содержащий один или большее число кумулятивных зарядов, имеющих оболочку, корпус заряда и зарядную трубку [RU 2241823, МПК Е21В 43/119, опубл. 10.12.2004]. При этом одна или более составных частей перфоратора эксцентрично утяжелены, а у других одной или более составных частей эксцентрично удален или добавлен материал.Known oriented firing punch (options) containing one or more cumulative charges having a shell, a charge housing and a charging tube [ RU 2241823 , IPC ЕВВ 43/119, publ. 12/10/2004]. In this case, one or more component parts of the perforator are eccentrically weighted, and the material of the other one or more component parts is eccentrically removed.

Известны модульный перфоратор с ориентируемым кумулятивными зарядами [см. например, описания изобретений к патентам RU №2241823, E21B 43/119, опубл. 27.11.2008; RU № 2280150, E21B 43/117, опубл. 20.07.2006; RU № 2440487, E21B 43/117, опубл. 15.06.2010].Known modular rotary hammer with oriented cumulative charges [see for example, descriptions of inventions to patents RU No. 2241823, E21B 43/119, publ. 11/27/2008; RU No. 2280150, E21B 43/117, publ. 07/20/2006; RU No. 2440487, E21B 43/117, publ. 06/15/2010].

Все указанные устройства имеют техническую ограниченность по применению в сочетании с иными перфораторами, за исключением кумулятивных (взрывных) перфораторов, существенным недостатком которых является высокая опасность их использования в нефтяных и газовых скважинах.All these devices have technical limitations in use in combination with other perforators, with the exception of cumulative (explosive) perforators, a significant drawback of which is the high risk of their use in oil and gas wells.

Наиболее близким к предлагаемому является комплекс для ориентированной щелевой перфорации обсаженных скважин [RU 39165 U1, Е21В 43/114, опубл. 22.07.2004]. Известный комплекс включает устройство для щелевой перфорации, приспособление для азимутального ориентирования режущего диска перфоратора в скважине, выполненного в виде посадочного узла, присоединенного нижним концом к устройству для щелевой перфорации, а верхним концом - к колонне насосно-компрессорных или буровых труб, и скважинный инклинометрический прибор, опущенный на геофизическом кабеле с возможностью ориентирования его относительно оси комплекса в посадочном узле строго определенным образом.Closest to the proposed one is a complex for oriented slit perforation of cased wells [RU 39165 U1, ЕВВ 43/114, publ. 07/22/2004]. The known complex includes a device for crevice perforation, a device for azimuthal orientation of a perforator cutting disc in a well, made in the form of a landing unit, attached with a lower end to a device for crevice perforation, and a top end to a string of tubing or drill pipe, and a downhole inclinometer device lowered on a geophysical cable with the possibility of orienting it relative to the axis of the complex in the landing site in a strictly defined way.

К причинам, препятствующим эффективному достижению технического результата известным комплексом, относятся: сложность метода ориентирования, предусматривающего вращение всей подвески насосно-компрессорных труб (НКТ) для принятия заданного положения щелевого перфоратора, а также привлечения дополнительного оборудования (геофизический подъемник с бригадой геофизиков, инклинометрический прибор), для спуска и подъема в скважину которого необходимы затраты времени и финансов.The reasons that impede the effective achievement of the technical result by the well-known complex include: the complexity of the orientation method, which involves rotation of the entire suspension of tubing to take a given position of the slotted puncher, as well as attracting additional equipment (a geophysical elevator with a team of geophysicists, an inclinometer) , for the descent and ascent into the well which requires time and money.

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства.The technical task of the utility model is to simplify the design of the device.

Технический результат – избежать необходимость вращения всей подвески НКТ при установке перфоратора.The technical result is to avoid the need to rotate the entire tubing suspension when installing a perforator.

Техническая задача достигается тем, что устройство содержит перфоратор, посадочный узел, содержащий центраторы, который присоединен к колонне насосно-компрессорых труб (НКТ), и приспособление для азимутального ориентирования рабочих органов перфоратора, отличающееся тем, что посадочный узел выполнен в виде разнесенных муфт, которые через подшипники соединены с перфоратором, при этом на муфтах выполнены центраторы, а приспособление для азимутального ориентирования рабочих органов перфоратора представляет собой гравитационный ориентатор, закрепленный на корпусе перфоратора.The technical problem is achieved in that the device comprises a perforator, a mounting unit containing centralizers, which is connected to the string of tubing, and a device for azimuthal orientation of the working bodies of the drill, characterized in that the mounting unit is made in the form of spaced couplings through bearings they are connected to the punch, while centralizers are made on the couplings, and the device for azimuthal orientation of the working bodies of the punch is a gravitational orientation Torr attached to the perforator housing.

Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что оно отличается следующими признаками:Comparison of the claimed utility model with the prototype shows that it differs in the following features:

- посадочный узел выполнен в виде разнесенных муфт;- the landing unit is made in the form of spaced couplings;

- муфты через подшипники соединены с перфоратором;- couplings through bearings are connected to a perforator;

- на муфтах выполнены центраторы;- centralizers are made on the couplings;

- приспособление для азимутального ориентирования рабочих органов перфоратора представляет собой гравитационный ориентатор, закрепленный на корпусе перфоратора.- the device for azimuthal orientation of the working bodies of the punch is a gravitational orientator mounted on the punch body.

Поэтому можно предположить, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».Therefore, we can assume that the claimed utility model meets the criterion of "novelty."

Полезная модель может быть выполнена на стандартном оборудовании, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».The utility model can be performed on standard equipment, so it meets the criterion of "industrial applicability".

Заявляемое устройство схематично изображено на рисунке.The inventive device is schematically depicted in the figure.

В конструкции устройства может использоваться любой известный гидравлический, гидромеханический перфоратор.In the design of the device, any known hydraulic, hydromechanical rotary hammer can be used.

В данном примере изображен гидравлический прокалывающий перфоратор с двумя диаметрально направленными прокалывающими инструментами. This example depicts a hydraulic piercing hammer with two diametrically directed piercing tools.

Устройство, спускаемое на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ), содержит пару муфт 1 и 2, на корпусах которых известным способом закреплены центраторы 3, выполненные, например, в виде плоских пружин, и гравитационный ориентатор (ГО) 4, размещаемый на перфораторе 5. ГО 4 может быть прикреплен к верхней и/или нижней части перфоратора любым известным способом, например при помощи резьбовых, штифтовых и шлицевых соединений и т.д. В данном примере он крепится при помощи хомута 6. Перфоратор 5 с прокалывающими инструментами 7 устанавливается между муфтами 1,2 и имеет свободу вращения вокруг своей оси за счет подшипников 8, размещенных в местах соединения перфоратора 5 и муфт 1,2. Центраторы 3 взаимодействуют с внутренней стенкой обсадной колонны 9, обеспечивая зазор муфтам 1,2. В качестве ГО 4 может быть использовано любое подходящее грузило, например свинцовая пластина и т. д. Между муфтой 1 и перфоратором 5 для исключения утечки рабочей жидкости при работе перфоратора 5 может размещаться кольцевое уплотнение, например сальник или манжета 10. The device, lowered on a string of tubing (tubing), contains a pair of couplings 1 and 2, on the housings of which, in a known manner, centralizers 3 are mounted, made, for example, in the form of flat springs, and a gravity orientator (GO) 4, placed on a perforator 5 GO 4 can be attached to the upper and / or lower part of the punch by any known method, for example by means of threaded, pin and spline connections, etc. In this example, it is attached using a collar 6. A hammer 5 with piercing tools 7 is installed between the couplings 1,2 and has freedom of rotation around its axis due to bearings 8 located at the junction of the hammer 5 and couplings 1,2. Centralizers 3 interact with the inner wall of the casing 9, providing clearance to the couplings 1,2. As GO 4, any suitable sinker can be used, for example, a lead plate, etc. Between the sleeve 1 and the perforator 5 to prevent leakage of the working fluid during the operation of the perforator 5, an annular seal, for example an oil seal or sleeve 10, can be placed.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Так как угол и направление наклона скважины в заданном интервале перфорации измерены и известны, то известно, как ГО 4 развернет перфоратор вокруг своей оси в данном участке скважины. Поэтому можно точно определить угол фиксации ГО 4 относительно прокалывающих инструментов 7 перфоратора 5. После определения места крепления ГО 4, для того чтобы он своим эксцентриситетом под действием гравитационных сил занял крайнее нижнее положение равновесия по направлению наклона скважины, его фиксируют на корпусе перфоратора 5 хомутом 6. Затем устройство на НКТ спускают в скважину к заданному интервалу перфорации. После чего известным способом производят перфорацию обсадной колонны 9, формируя каналы в ПЗП в заданном направлении. По окончании формировании необходимого числа каналов устройство может быть извлечено из скважины. Since the angle and direction of inclination of the well in a given interval of perforation are measured and known, it is known how GO 4 will rotate the perforator around its axis in this section of the well. Therefore, it is possible to accurately determine the angle of fixation of GO 4 relative to the piercing tools 7 of the perforator 5. After determining the attachment point of GO 4, so that it takes its eccentricity under the influence of gravitational forces to take its lowest equilibrium position in the direction of the well inclination, it is fixed to the body of the perforator 5 with a 6 clamp Then the device on the tubing is lowered into the well to a predetermined interval of perforation. Then, in a known manner, perforation of the casing 9 is perforated, forming channels in the PPP in a given direction. Upon completion of the formation of the required number of channels, the device can be removed from the well.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет упростить конструкцию устройства и избежать необходимость вращения всей подвески НКТ при установке перфоратора.Thus, the claimed utility model allows to simplify the design of the device and to avoid the need to rotate the entire tubing suspension when installing a hammer drill.

Claims

1. A device for orienting a perforator in a well, comprising a perforator, a mounting unit containing centralizers that is connected to the tubing string, and a device for azimuthally orienting the working bodies of the perforator, characterized in that the mounting unit is made in the form of spaced couplings the bearings are connected to the punch, while centralizers are made on the couplings, and the device for azimuthal orientation of the working bodies of the punch is a gravitational ntator attached to the perforator housing.

2. The device according to claim 1, characterized in that a sealing ring is placed between one of the couplings and the perforator.

3. The device according to claim 1, characterized in that the centralizers are made in the form of flat springs.