RU18839U1

RU18839U1 - Гидроабразивный перфоратор

Info

Publication number: RU18839U1
Application number: RU2001100454/20U
Authority: RU
Inventors: Д.В. Кондратьев; С.Р. Журавлев; Д.В. Пономаренко; Ю.В. Нечаев; В.А. Фатихов; Д.В. Егоров; Ю.В. Попов
Original assignee: Кондратьев Дмитрий Венедиктович; Журавлев Сергей Романович; Пономаренко Дмитрий Владимирович; Нечаев Юрий Вячеславович; Фатихов Василь Абударович; Егоров Дмитрий Владимирович; Попов Юрий Владимирович
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2001-07-20

Abstract

1. Гидроабразивный перфоратор, содержащий полый корпус с боковыми отверстиями, выполненными на разной высоте с установленными в них струйными насадками, посадочное седло в нижней части корпуса, выполненное под запорный элемент со сферической рабочей частью поверхности, отличающийся тем, что боковые отверстия со струйными насадками размещены по высоте корпуса спиралеобразно и каждая из них направлена вверх под острым углом к горизонтальной оси корпуса, запорный элемент гидроабразивного перфоратора выполнен пустотелым с возможностью изменения его веса и внутреннего давления.2. Гидроабразивный перфоратор по п.1, отличающийся тем, что угол наклона струйных насадок к горизонтальной оси корпуса составляет 10-45.3. Гидроабразивный перфоратор по п.1, отличающийся тем, что запорный элемент выполнен разъемным или снабжен отверстием для заполнения металлическими гранулами и терморасширяющимися веществами.

Description

V Гидроабразивный перфоратор Полезная модель относится к горному делу, в частности, к оборудованию для обработки скважин и может быть использована в нефтегазодобывающей промышленности для вскрытия продуктивных пластов в скважинах с открытым забоем и с обсадными колоннами. Известен гидропескоструйный перфоратор по патенту РФ № 2078911 класс Е21В43/114, содержащий корпус, направляющие струйные сопла одинаковой площадью рабочего сечения насадок, установленных горизонтально и направленных в противоположные стороны. Недостаток данного перфоратора заключается в горизонтальном расположении гидропескоструйных насадок, что позволяет вырабат1.1вать в пласте узкие воронкообразные горизонтально направленные каналы, но не обеспечивает вскрытие большой толщи пласта коллектора. Эти горизонтальные каналы (каверны) из-за малых скоростей движения и разделения флюида на фазы (газ-нефть) кольматируются в окодюстствольной зоне «молами, асфальтенами, парафинами и продуктами разрушения пласта. При эксплуатации залежей особенно высоковязких нефтей добыча резко снижается вплоть до полного прекращения притока к забою. Подобная проблема возникает при слоистой неоднородной структуре пласта коллектора с наличием непроницаемых прослоек пласта и, как следствие, получение слабого притока нефти или газа или их полное отсутствие. Проблема решается путем значительных затрат на частое проведение работ по интенсификации притока флюида к забою скважин известными способами с привлечением реагентов растворителей, спецтехники, людских ресурсов и т.д. Наиболее близким техническим решением к предполагаемой полезной модели является устройство для гидроперфорации скважин по патенту РФ № 2042796 класс E21B43/LI4, включаюшее полый корпус с боковыми отверстиями выполненными на разной высоте с установленными в них струйными насадками, посадочное седло в нижней части корпуса, выполненное под запорный элемент в виде шара, и поршень, подпружиненный относительно корпуса и помещенный в полости корпуса над центратором, снабжен фильтром, помещенным над поршнем который выполнен глухим, и заглушкой, перекрывающей полость корпуса под поршнем и образующей в ней камеру, за1юлненную маслом, а насадки выполнены в виде трубок с тангенциальными входными отверстиями, подпружиненными относительно корпуса поршнейштоков, подпоршневое пространство которых гидравлически связано с полостью корпуса. E2IB43/I14

который выполнен с периферийными осевыми ка|1|алами, сообщающими полость под порщнем с его полостью под заглушкой.

,,/

Известный гидроабразивный перфоратор имеет довольно сложную конструкцию, содержащ} 45 деталей различного назначения.

Кроме того, горизонтальное расположение отверстий с насадками позволяет нарезать только цилиндрические или воронкообразные горизонтальные каналы, которые при эксплуатации быстро закольматируются частицами пород, тяжелыми асфальтенами, парафинами и др. Конструкция известного запорного клапана не позволяет изменятьего вес в зависимости от пластового давления в скважинах, что повлечет за собой больщие затраты на подбор соответствующего материала и дополнительные затраты на извлечение запорного элемента в скважинах с малым дебетом и низким пластовым давлением.

Техническая задача предполагаемой полезной модели - расширение технологических возможностей гидроабразивного перфоратора при упрощении его конструкции.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что гидроабразивном перфораторе, содержащем полый корплс с боковыми отверстиями, вьтолненны ш на разной высоте, с установленными в них струйными насадками, с посадочным седлом в нижней части корпуса, выполненным под запорный элемент со сферической рабочей частью поверхности, боковые отверстия со струйными насадками размешены по высоте корпуса спиралеобразно и каждая из насадок направлена вверх под острым углам к горизонтальной оси корпуса. Запорный элемент выполнен пустотелым с возможностью изменения его веса и внутреннего давления за счет того, что он выполнен либо разъемным, либо с отверстием для загрузки металлическими гранулами и терморасширяющимися веществами. Угол наклона струйных насадок к горизонтальной оси корпуса составляет .

При угле наклона менее I О увеличивается глубина прорезаемой щели канала, но плохо удаляются кольматирующие вещества. При угле наклона более 45° резко снижается глубина

проработки продуктивного пласта. Выполнение отверстий со струйными насадками, расположенными в корпусе по спирали одно относительно другого и направленными вверх под углом к горизонтальной оси корпуса обеспечивает нареза{те наклонных щелей-каналов, перекрывающих большую высоту пласта или нескольких тонких пропластков, что активизирует (вскрывает) больщую толщу продуктивного пласта. Кроме того, наклонное расположение щелей позволяет частицам, обычно кольматирующим закупоривающим горизонтальные щели-каналы, стекать, скатываться по наклонной к отверстиям в стволе скважины и выноситься с продуктом на поверхность. Выполнение запорного элемента с возможностью изменения его веса для скважин с различным пластовым давлением путем загрузки внутрь, например свинцовых

гранул, и прочности на сдавливание путем введения внутрь расширяющегося при высоких температурах компонента типа спирта, газа и других повышает сохранность клапана при высоких пластовых давлениях. Вьтолнекие запорного элемента (клапана) пустотелым, разъемным и изменяемым по весу в зависимости от глубины, позволяет извлекать его на поверхность даже при малом дебете вскрываемого пласта и предотвращает затраты на его извлечение специальной прокачкой жидкости под большим давлением через затрубное пространство или на подъе% колонны труб.

На фиг. 1 изображен заявленный гидроабразивный перфоратор, разрез;

На фиг.2 (А и В) - запорные клапаны в разрезе.

1 идроабразивный перфоратор содержит корпус 1, навинчиваемый на компрессорные трубы 2, с отверстиями для струйных насадок 3. хвостовик 4 с посадочным местом 5 и запорный элемент (клапан) 6 с утяжелительными гранулами 7.

Запорный элемент (клапан) 6 состоит из двух свинчиваемых по резьбе половинок. Он может быть выполнен в виде цилиндра со сферическими торцами (вариант Л) или в виде,гдара (вариант В).

Работает заявленный гидроабразивный перфоратор следующим образом.

Нерфоратор опускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 2 в собранном виде. Клапан 6 загружают гранулами 7 и терморасширяющимся веществом из расчета глубины скважины и величины пластового давления.

В перфоратор подают под давлением гидроабразивную смесь (песок с водой, кислотный или щелочной растворы и др.). Подъема и опускания НКТ не требуется т.к. струйные насадки в перфораторе устанавливают в количестве, необходимом по высоте для обработки всей высоты пласта. По расчетному времени осуществляют нарезание щелей в породах.

После гидроабразивной обработки стенок скважины закачку прекращают и ставят скважину на излив. По полученному дебиту поступления продукта из скважины судят о результате и эффективности обработки скважины.

Предлагаемая конструкция гидроабразивного перфоратора имеет целый ряд преимуществ перед известными. Конструкция его значительно проще и надежнее при эксплуатации. Расширяются его технологические возможности: обеспечивается нарезание наклонных щелей-каналов перекрывающих высоту пласта или нескольких пропластков при вскрытии нефтегазоносных залежей. Появляется возможность использовать заявляемый гидроабразивный перфоратор для скважин с различным дебетом и пластовым давлением. Повышается производительность скважин в 1,5-2 раза. Гидроабразивный перфоратор прост в изготовлении и эксплуатации.

Claims

1. Гидроабразивный перфоратор, содержащий полый корпус с боковыми отверстиями, выполненными на разной высоте с установленными в них струйными насадками, посадочное седло в нижней части корпуса, выполненное под запорный элемент со сферической рабочей частью поверхности, отличающийся тем, что боковые отверстия со струйными насадками размещены по высоте корпуса спиралеобразно и каждая из них направлена вверх под острым углом к горизонтальной оси корпуса, запорный элемент гидроабразивного перфоратора выполнен пустотелым с возможностью изменения его веса и внутреннего давления.

2. Гидроабразивный перфоратор по п.1, отличающийся тем, что угол наклона струйных насадок к горизонтальной оси корпуса составляет 10-45^o.

3. Гидроабразивный перфоратор по п.1, отличающийся тем, что запорный элемент выполнен разъемным или снабжен отверстием для заполнения металлическими гранулами и терморасширяющимися веществами.