RU1776771C - Устройство дл глубокой перфорации стенок обсаженной скважины - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности , в частности к устройствам дл  перфорации нефт ных и газовых скважин . Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства в работе путем увеличени  жесткости системы режуща  головка - гибкий вал и обеспечени  возможности повышени  осевой нагрузки на головку в момент сверлени  стенки обсадной колонны. Устройство содержит корпус 1 с глубинным двигателем 2, св занным гибким валом 4 с режущей головкой 5. Гибкий вал 4 размещен в направл ющей 7, выполненной в виде тороидального обрезка трубки , установленной с возможностью перемещени  вдоль собственной осевой ли (Л С Х| 4 О VI XI л ,&

Description

нии. Трубка 7 шарнирно св зана с поршнем 11 привода подачи. Устройство снабжено  корем, шарнирно св занным с приводом подачи. Устройство работает следующим образом. После спуска в скважину на интер- вал перфорации в колонну нэсосно-комп- рессорных труб (НКТ) подают промывочную жидкость, создают перепад давлени  на поршне 11, за счет которого последний, перемеща сь вниз, приводит в действие  корь и прижимает режущую головку 5 к стенке скважины. Глубинный двигатель 2 через гибкий вал 4 вращает режущую головку 5, а

тороидальна  трубка 7 прижимает ее к стенке скважины в процессе сверлени  обсадной колонны. После достижени  тороидальной трубкой 7 крайнего положени  подача режущей головки продолжаетс  за счет осевого перемещени  вала глубинного двигател  и перемещени  гибкого вала 4 вдоль направл ющей тороидальной трубки 7. После завершени  перфорации давлени  в НКТ сбрасывают и  корь. Гибкий вал 4 с режущей головкой 5 и тороидальной трубкой 7 возвращаютс  пружинами в транспортное положение. 1 ил.

Изобретение относитс  к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам дл  вскрыти  продуктивных нефт ных и газовых горизонтов в обсаженных скважинах.

Известен стрел ющий перфоратор 1.

Недостатком этого перфоратора  вл етс  мала  глубина дренажного канала, который образуетс  после прострела.

Наиболее близким к предлагаемому  в-   етс  устройство дл  сверлени  радиальных каналов в стенке ствола скважины, содержащее глубинный двигатель и гибкий вал с режущей головкой 2.

Недостатком известного устройства  в- л етс  мала  жесткость системы режуща  головка - гибкий вал и, как следствие, низка  надежность устройства в работе. Кроме того, низкие допустимые сжимающие нагрузки на гибкий вал, а также ограничен- ность радиуса изгиба вала затрудн ет процесс забуривани  радиального канала, особенно в жесткой стенке обсадной трубы и при забуривании под углом к поверхности трубы, а также при бурении радиального канала в случае высокой твердости пород продуктивного горизонта,

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства в работе путем увеличени  жесткости системы режуща  го- ловка - гибкий вал и обеспечение возможности повышени  осевой нагрузки на головку в момент сверлени  стенки обсадкой колонны. Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном устройстве дл  глубо- кой перфорации стенок обсаженной скважины , содержащем корпус с глубинным двигателем, гибкий вал с режущей головкой, направл ющую в виде изогнутого отрезка трубы, привод подачи гибкого вала и  корь,

согласно изобретению, направл юща  выполнена в виде тороидального сектора с радиусом изгиба, большим наружного диаметра корпуса, и установлена с возможностью опоры режущей головки в торец направл ющей и перемещени  последней вдоль собственной осевой линии за пределы корпуса, при этом направл юща  шарнирно св зана с приводом подачи.

На чертеже показано устройство, продольный разрез.

Устройство дл  глубокой перфорации стенок обсаженной скважины содержит корпус 1, в котором размещены глубинный погружной двигатель 2 с валом 3, соединенным через гибкий вал 4 с режущей головкой 5, снабженной направл ющей ее продольного перемещени . Верхн   часть гибкого вала 4 размещена внутри пружины 6, а нижн   - в изогнутом тороидальном отрезке трубки 7 направл ющей режущией головки 5. Трубка 7 жестко закреплена на наружной образующей кольцевого сектора 8, к внутренней образующей которого прикреплена втулка подшипника, выполненного е виде кольцевого сектора (как вариант, внутренн   образующа  выполнена в виде втулки подшипника), а неподвижна  обойма 9 этого подшипника закреплена в корпусе 1. Центр вращени  подшипника находитс  вне корпуса 1. Кольцевой сектор 8 через двухшарнирное звено 10 сочленен с поршнем 11 привода подачи гибкого вала 4 с режущей головкой 5 с помощью кольцевого диска 12, размещенного между этим поршнем и возвратной пружиной 13 с упором 14. Противоположный от двигател  2 нижний конец тороидальной трубки 7 одновременно снабжен кольцевой шайбой (на фигуре не показано),  вл ющейс  осевой опорой режущей головки 5. Дл  фиксации в скважине устройство снабжено  корем, включающим шарнирно сочлененный с кольцевым сектором 8 цилиндр 15 с подпружиненным упругим элементом сжати  16 плунжером 17, шарнирно св занным с поворачивающимс  вокруг неподвижной оси 18 трехшарнир- ным звеном 19, на третьем плече которого также шарнирно размещен башмак 20 от- жати  устройства от внутренней стенки об- садной трубы 21 и за коривани  его в зоне сверлени  перфорационного канала.

Устройство работает следующим образом .

После спуска в скважину на колонне насосно-компрессорных труб и подачи в колонну наземным насосом промывочной жидкости над поршнем 11 привода подачи гибкого вала 4 с режущей головкой 5. например за счет перепада давлени , в гидродви- гателе 2 создаетс  избыточное давление, В результате поршень с кольцевым диском 12 перемещаетс  вниз, а двухшарнирное звено 10, принужда  кольцевой сектор 8 проворачиватьс  в неподвижной обойме 9, приводит в движение башмак 20  кор , который св зан с сектором 8 через систему цилиндр 15 с подпружиненным плунжером 17 - трехшарнирное звено 19. При этом происходит отжатие устройства от стенки обсадной колонны в здне сверлени  перфорационного канала. Но поскольку при отжа- тии пружина 16 сжимаетс , то при последующем перемещении поршн  11 вниз тороидальна  трубка 7 прижимает к обсадной трубе 21 размещенную на ее торце режущую головку 5, приводимую во вращение через гибкий вал 4 валом 3 двигател  2. Глубина внедрени  тороидальной трубки 7 в перфорационный канал зависит от ха-

рахтеристики перфорируемого пласта. При сверлении перфорационных каналов в пластах с высокой твердостью пород, где необходимо поддержание высокой нагрузки на режущую головку 5, тороидальна  трубка 7 внедр етс  в канал на максимально возможную величину. При сверлении в м гких породах глубина внедрени  тороидальной трубки 7 ограничиваетс  стенкой обсадной колонны и иногда толщиной цементного камн , а дальнейшее внедрение режущей головки 5 в пласт происходит уже за счет выдвижени  гибкого вала 4 из трубки 7 при одновременном сжатии пружины 6. Но при этом жесткий вал 3 двигател  2 выполн етс  составным (на фигуре не показано). Глубина внедрени  тороидальной трубки 7 в пласт может быть ограничена с помощью специального регул тора (на фигуре не показан).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  глубокой перфорации стенок обсаженной скважины, содержащее корпус с глубинным двигателем, гибкий вал с режущей головкой, направл ющую в виде изогнутого отрезка трубы, привод подачи гибкого вала и  корь, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  жесткости системы режуща  головка - гибкий вал и обеспечени  возможности повышени  осевой нагрузки на головку в момент сверлени  стенки обсадной колонны, направл юща  выполнена в виде тороидального сектора с радиусом изгиба, большим наружного диаметра корпуса и установлена с возможностью опоры режущей головки в торец направл ющей и перемещени  последней вдоль собственной осевой линии за пределы корпуса, при этом направл юща  шарнирно св зана с приводом подачи.