RU2057894C1

RU2057894C1 - Borehole punch for pipes

Info

Publication number: RU2057894C1
Application number: RU93040777A
Authority: RU
Inventors: Юнир Гафурович Вагапов; Самат Юнирович Вагапов
Original assignee: Юнир Гафурович Вагапов; Самат Юнирович Вагапов
Priority date: 1993-08-10
Filing date: 1993-08-10
Publication date: 1996-04-10

Abstract

FIELD: underground repair of holes. SUBSTANCE: borehole punch is provided with hollow plunger mounted in area of cylinder and forming working chamber together with it which is equipped with ducts communicating plunger space with rod chamber and connected with shearing member to rod made fast to shifter having upper thrust surface and holes communicating its space with space of hole. Cone rigidly connected to working string and shearing member with shifter and check valve are mounted in shifter for axial movement and interaction with thrust surface of shifter. Check valve is manufactured in the form of crushed stopper and is put in shifter for interaction with cone it the latter is displaced axially to communicate shifter space to working chamber. In this case axis of side duct of body is located at angle to plane perpendicular to direction of axial movement of rod. Angle between axis of side duct of body and plane perpendicular to direction of axial movement of rod is chosen within 25 deg. EFFECT: enhanced operational reliability of punch and expanded functional capabilities of it. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к подземному ремонту скважин и может быть использовано при ремонте и ликвидации нефтяных и иных скважин. The invention relates to underground repair of wells and can be used in the repair and liquidation of oil and other wells.

Известен скважинный пробойник для труб, содержащий цилиндр и корпус, в котором установлен поршень с рабочим органом [1]
Недостатком данного пробойника является его громоздкость и неэффективность вследствие необходимости использования дополнительного комплекта колонны труб высокого давления и технических средств для закачки в них рабочей жидкости.Known borehole punch for pipes containing a cylinder and a housing in which a piston is installed with a working body [1]
The disadvantage of this punch is its bulkiness and inefficiency due to the need to use an additional set of columns of high pressure pipes and technical means for pumping working fluid into them.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является скважинный пробойник для труб, содержащий цилиндр и корпус, в котором установлен поршень с рабочим органом. В цилиндре размещен полый плунжер с каналами и связанным с ним срезным элементом штоком, образующими с цилиндром и корпусом две камеры, одна из которых штоковая, сообщается через каналы плунжера с внутренней полостью последнего, а другая через обратный клапан со скважинным пространством, причем верхний торец штока образует с полостью корпуса камеру, заполненную маслом [2]
Недостатком данной конструкции пробойника является его ненадежная работа в скважинах с большим парафинообразованием, отложением солей, гидратообразованием в трубах НКТ, а также при работе в наклонно направленных скважинах. Как показал многолетний опыт эксплуатации пробойников в подобных скважинах груз-упор в этом случае может застрять, не дойдя до пробки (место, где необходимо пробить отверстие). В этом случае, пробойник может сработать и в нетребуемом интервале. В нефтепромысловой практике были и другие случаи. Например, при использовании пробойника в осложненных условиях груз-упор сбрасывали в скважину, навинчивая на штангу или несколько штанг. В этом случае, вес груза-упора увеличивался и он проходил через отложения парафина, солей, наклонные участки скважины до пробки. Однако впоследствии после сбрасывания пробойника, пробойник все же не доходил до груза-упора и застревал по пути в НКТ. В этом случае возникала необходимость проталкивать устройство до груза-упора колонной штанг. При этом возникали и такие ситуации, что конец рычага обратного клапана пробойника случайно задевал отложения в трубах и устройство срабатывало также в нетребуемом интервале.The closest in technical essence and the achieved result is a downhole drill for pipes containing a cylinder and a housing in which a piston with a working body is installed. A hollow plunger with channels and a shear element connected to it by a rod is placed in the cylinder, forming two chambers with a cylinder and a body, one of which is a rod, communicates through the channels of the plunger with the internal cavity of the latter, and the other through a check valve with a borehole, the upper end of the rod forms a chamber filled with oil with a body cavity [2]
The disadvantage of this design of the punch is its unreliable work in wells with high paraffin formation, salt deposition, hydrate formation in tubing pipes, as well as when working in directional wells. As shown by many years of experience in operating punches in such wells, the stop-load in this case may get stuck before reaching the plug (the place where you need to punch a hole). In this case, the punch can work in the unnecessary interval. There have been other cases in oilfield practice. For example, when using a punch in difficult conditions, the load-stop was dropped into the well by screwing it onto a rod or several rods. In this case, the weight of the load-bearing increased and it passed through deposits of paraffin, salts, inclined sections of the well to the cork. However, subsequently, after dropping the punch, the punch still did not reach the stop-load and got stuck on the way to the tubing. In this case, there was a need to push the device to the load-stop column of rods. In this case, situations arose that the end of the punch check valve lever accidentally touched deposits in the pipes and the device also worked in an unnecessary interval.

Другим существенным недостатком данного устройства является также его недостаточная надежность работы в случаях использования его с упором малой жесткости, например, когда груз-упор сброшен в скважину с одной двумя штангами или когда в качестве упора используется оборванный конец штанговой колонны и т.д. Это объясняется тем, как указывалось выше, что даже в случае если груз-упор со штангами все же дойдет до пробки, то пробойник может застрять и его придется проталкивать колонной штанг до груза-упора. В этом случае бригада подземного ремонта, опускает штанги и проталкивает инструмент до тех пор, пока не почувствует, что пробойник не уперся в груз-упор. В этот момент на пробойник действуют достаточно большие осевые нагрузки, обусловленные передачей части веса штанговой колонны на корпус пробойника. В начальный момент, когда конец рычага пробойника коснется груза-упора, открывается обратный клапан, жидкость, начинает действовать на плунжер пробойника, и поршень с рабочим органом начинает внедряться в стенку пробиваемой трубы. Одновременно корпус пробойника также продолжает нагружаться весом колонны штанг. Часть веса колонны штанг начинает передаваться через корпус пробойника на груз-упор. Учитывая, что груз-упор опущен с 1-2 штангами, также принимая во внимание, что и пробка, о которую уперся груз-упор, может иметь малую жесткость (например пробка из парафина, асфальтосмолистых отложений и т.п.), груз-упор в этот момент начинает проседать. Следовательно, проседает и корпус пробойника, причем он сдвигается вниз одновременно с внедрением рабочего органа в стенку НКТ. Таким образом, перемещение корпуса вниз при внедренном рабочем органе, приводит к перекосу поршня в радиальном канале, что нарушает их нормальное сопряжение и вызывает их быстрый износ или даже слом рабочего органа. С этой особенностью работы инструмента столкнулись нефтяники НГДУ "Арланнефть", "Южарланнефть", "Ишимбайнефть" и другие в процессе более, чем 10-летней его эксплуатации. Another significant drawback of this device is its insufficient reliability in cases of using it with a stop of low rigidity, for example, when the load stop is dropped into the well with one or two rods or when the torn end of the rod string is used as the stop, etc. This is due to the fact that, as mentioned above, even if the load-stop with the rods nevertheless reaches the cork, the punch can get stuck and it will have to be pushed by the column of bars to the load-stop. In this case, the underground repair team lowers the rods and pushes the tool until it feels that the punch has not rested on the load-stop. At this point, a sufficiently large axial load acts on the punch, due to the transfer of part of the weight of the rod string to the punch body. At the initial moment, when the end of the punch lever touches the load-stop, the check valve opens, the liquid begins to act on the plunger of the punch, and the piston with the working body begins to penetrate into the wall of the punched pipe. At the same time, the punch body also continues to be loaded with the weight of the rod string. Part of the weight of the rod string begins to be transmitted through the punch body to the load-stop. Considering that the stop-load is lowered with 1-2 rods, also taking into account that the stopper on which the stop-load rests may have low rigidity (for example, a plug made of paraffin, asphalt-tar deposits, etc.), emphasis at this moment begins to sag. Consequently, the punch body also sags, and it moves down simultaneously with the introduction of the working body into the tubing wall. Thus, moving the case down when the working tool is introduced leads to a distortion of the piston in the radial channel, which disrupts their normal mating and causes them to quickly wear out or even break the working body. The oil workers of the OGDU Arlanneft, Yuzharlanneft, Ishimbayneft and others encountered this feature of the tool during more than 10 years of operation.

Как недостаток можно рассматривать и ограниченные функциональные возможности известного пробойника, так как он выполнен свободного сбрасывания, а в практике, в некоторых случаях, это сделать невозможно и необходимо его спускать на штанговой колонне, для чего он не предназначен. As a disadvantage, the limited functionality of the well-known punch can also be considered, since it is made of free discharge, and in practice, in some cases, this is impossible and it is necessary to lower it on a rod column, for which it is not intended.

Целью изобретения является повышение надежности пробойника и расширение его функциональных возможностей. The aim of the invention is to increase the reliability of the punch and expand its functionality.

Указанная цель достигается тем, что ось радиального канала расположена под углом к плоскости, перпендикулярной к направлению осевого перемещения штока. К цилиндру жестко крепится переводник, внутри которого установлен с возможностью осевого перемещения конус, жестко связанный с рабочей колонной. Конус крепится к переводнику через срезной штифт и в крайнем нижнем положении взаимодействует с разрушаемой заглушкой. Внутренняя полость переводника гидравлически связана с окружающей средой посредством перфорированных отверстий, а обратный клапан выполнен в виде разрушаемой заглушки. При этом угол между осью радиального канала и плоскостью, перпендикулярной к направлению осевого перемещения штока, лежит в пределах от 0 до 25^о.This goal is achieved by the fact that the axis of the radial channel is located at an angle to a plane perpendicular to the direction of axial movement of the rod. A sub is rigidly attached to the cylinder, inside of which a cone rigidly connected to the working column is mounted with the possibility of axial movement. The cone is attached to the sub through the shear pin and in the lowest position interacts with the destructible plug. The internal cavity of the sub is hydraulically connected to the environment through perforated holes, and the check valve is made in the form of a destructible plug. Moreover, the angle between the axis of the radial channel and the plane perpendicular to the direction of axial movement of the rod lies in the range from 0 to 25 ^about .

Анализ известных технических решений, содержащих признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа показал, что существует скважинный труборез [3] принцип работы которого аналогичен предлагаемому техническому решению. Данный труборез опускается в скважину также на рабочей колонне (колонна штанг) и содержит также радиальный канал, поршень с рабочим органом. Однако один из отличительных признаков, а именно, выполнение оси радиального канала под углом к плоскости, перпендикулярной к направлению перемещения штока, придает предлагаемому объекту новое свойство свойство компенсировать осевую нагрузку от веса колонны, что повышает надежность работы устройства. Analysis of known technical solutions containing features that distinguish the proposed solution from the prototype showed that there is a downhole pipe cutter [3] whose principle of operation is similar to the proposed technical solution. This pipe cutter is lowered into the well also on the working string (rod string) and also contains a radial channel, a piston with a working body. However, one of the distinguishing features, namely, the execution of the axis of the radial channel at an angle to the plane perpendicular to the direction of movement of the rod, gives the proposed object a new property to compensate for the axial load from the weight of the column, which increases the reliability of the device.

Новое свойство указывает на соответствие предлагаемого решения критерию "Изобретательский уровень". The new property indicates that the proposed solution meets the criterion of "Inventive step".

На фиг. 1 изображен скважинный пробойник, продольный разрез; на фиг.2 схема слома разрушаемой заглушки, а) до слома, б) после слома; на фиг.3 схема сил, действующих на пробойник. In FIG. 1 shows a downhole punch, a longitudinal section; figure 2 diagram of the destruction of destructible plugs, a) before breaking, b) after breaking; figure 3 diagram of the forces acting on the punch.

Пробойник содержит корпус 1 с осевой герметизированной камерой 2 и радиальным каналом 3. Камера 2 и радиальный канал 3 гидравлически связанный с помощью канала 4. В радиальном канале 3 размещен поршень 5 с рабочим органом 6, выполненным из твердого материала. Зазор между поршнем и корпусом уплотняется специальными уплотнительными кольцами 7. В осевую герметизированную камеру 2 подвижно входит шток 8, имеющий уплотнение 9. Шток 8 соединяется с полым плунжером 10 посредством срезного элемента 11. Полый плунжер 10 взаимодействует с цилиндром 12 через уплотнительные кольца 13 и делят внутреннюю полость цилиндра 12 на две части штоковую камеру 14 и камеру 15. Камера 14 и внутренняя полость плунжера 10 гидравлически связаны посредством отверстия 16 и таким образом представляют собой единый резервуар. Камера 15 изолирована от окружающей среды посредством разрушаемой заглушки 17. Цилиндр 12 пробойника снабжен жестко связанным с ним переводником 18. Внутри переводника 18 установлен с возможностью осевого перемещения конус 19, в транспортном положении связанный с переводником 18 посредством срезного штифта 20. Конус 19 жестко связан с рабочей колонной 21. Внутренняя полость переводника 18 гидравлически связана с окружающей средой посредством отверстий 22. Ось радиального канала 3 расположена по отношению к плоскости, перпендикулярной направлению осевого перемещения штока 8, под углом, лежащим в пределах от 0 до 25^о (обоснование будет дано ниже). На фиг.1 также показан упор 23 в виде, например, оборванной колонны штанг, и колонна НКТ 24, в которой необходимо пробить отверстие.The punch contains a housing 1 with an axial sealed chamber 2 and a radial channel 3. The chamber 2 and the radial channel 3 are hydraulically connected by means of the channel 4. In the radial channel 3 there is a piston 5 with a working body 6 made of solid material. The gap between the piston and the housing is sealed with special o-rings 7. A rod 8 having a seal 9 is movably included in the axial sealed chamber 2. The rod 8 is connected to the hollow plunger 10 by means of a shear element 11. The hollow plunger 10 interacts with the cylinder 12 through the sealing rings 13 and is divided the inner cavity of the cylinder 12 into two parts, the rod chamber 14 and the chamber 15. The chamber 14 and the inner cavity of the plunger 10 are hydraulically connected through the holes 16 and thus form a single tank. The chamber 15 is isolated from the environment by means of a destructible plug 17. The punch cylinder 12 is provided with a rigidly connected sub 18. Inside the sub 18, the cone 19 is axially movable and connected in the transport position with the sub 18 via a shear pin 20. The cone 19 is rigidly connected to working column 21. The inner cavity of the sub 18 is hydraulically connected to the environment through holes 22. The axis of the radial channel 3 is located in relation to a plane perpendicular to the direction axial movement of the rod 8, at an angle lying in the range from 0 to 25 ^about (justification will be given below). Figure 1 also shows the emphasis 23 in the form of, for example, a torn column of rods, and a string of tubing 24, in which it is necessary to punch a hole.

Пробойник работает следующим образом. The punch works as follows.

Устройство опускается в пробиваемую колонну НКТ на рабочей колонне 21 (колонна штанг). После упора корпуса 1 пробойника об упор 23 (например, верхняя часть оборванной колонны штанг), под действием веса рабочей колонны 21 происходит срезание штифта 20, и конус 19, перемещаясь вниз, разрушает заглушку 17, в результате чего давление, создаваемое столбом жидкости в трубах, начинает действовать на торец плунжера 10. Под этим давлением плунжер 10, связанный со штоком 8 через срезной элемент 11, идет вниз, вытесняя жидкость из осевой герметизированной камеры 2 под поршень 5. Поршень 5 начинает двигаться в радиальном направлении и внедряет рабочий орган 6 в стенку трубы происходит пробивка НКТ. The device is lowered into the punched tubing string on the working string 21 (rod string). After the stop of the body 1 of the punch against the stop 23 (for example, the upper part of a dangling rod string), the pin 20 is cut off by the weight of the work string 21, and the cone 19, moving down, destroys the plug 17, as a result of which the pressure created by the liquid column in the pipes begins to act on the end face of the plunger 10. Under this pressure, the plunger 10, connected to the rod 8 through the shear element 11, goes down, displacing the liquid from the axial sealed chamber 2 under the piston 5. The piston 5 begins to move in the radial direction and introduces the worker th element 6 in the pipe wall occurs punching tubing.

Срезной элемент 11, соединяющий шток 8 с плунжером 10, рассчитан на усилие, необходимое только для пробивки стенки колонны труб. По этой причине после упора бурта штока 8 в торец корпуса 1 указанный штифт срезается в процессе дальнейшего перемещения плунжера 10. В результате прекращается действие усилия на шток 8 и давление в камерах 3 и 14 выравнивается. В дальнейшем, под действием давления окружающей среды поршень 5 утапливается в корпус 1, выдергивая рабочий орган 6 из отверстия. При этом шток 8 вытесняется обратно в камеру 14 и телескопически входит в плунжер 10. Таким образом обратный ход поршня 5 с рабочим органом 6 открывает отверстие в стенке трубы, чем обеспечивается надежное сообщение полости труб с затрубным пространством. The shear element 11 connecting the rod 8 with the plunger 10 is designed for the force necessary only for punching the wall of the pipe string. For this reason, after stopping the collar of the rod 8 at the end of the housing 1, the specified pin is cut off during the further movement of the plunger 10. As a result, the force on the rod 8 ceases and the pressure in the chambers 3 and 14 is equalized. Subsequently, under the influence of environmental pressure, the piston 5 is recessed into the housing 1, pulling the working body 6 out of the hole. When this rod 8 is pushed back into the chamber 14 and telescopically enters the plunger 10. Thus, the reverse stroke of the piston 5 with the working body 6 opens a hole in the pipe wall, which ensures reliable communication of the pipe cavity with the annulus.

С другой стороны, вследствие того, что движение поршня 5 происходит под определенным углом α, на корпус 1 в процессе пробивки отверстия действует вертикальная составляющая силы реакции, направленная вверх, которая в какой-то степени компенсирует проседание корпуса 1 пробойника от веса рабочей колонны, т. е. в данном случае, существенно снижается нагружение рабочего органа 6 пробойника в момент, когда он внедряется в стенку НКТ, что уменьшит вероятность его слома. С другой стороны, улучшаются условия движения поршня 5 в радиальном канале 3 в момент пробивки отверстия, также уменьшается вероятность его перекоса и заклинивания в канале 3. On the other hand, due to the fact that the movement of the piston 5 occurs at a certain angle α, the vertical component of the reaction force acts upward on the housing 1 during the hole punching, which to some extent compensates for the subsidence of the piercer body 1 from the weight of the working column, t i.e., in this case, the loading of the working body 6 of the punch is significantly reduced at the moment when it is embedded in the tubing wall, which will reduce the likelihood of its breaking. On the other hand, the conditions for the movement of the piston 5 in the radial channel 3 are improved at the time of punching the hole, and the likelihood of its distortion and jamming in the channel 3 is also reduced.

Оценим предельное значение угла α исходя из скважинных условий. Как показывает многолетний опыт эксплуатации пробойников, а также испытания его на экспериментальном стенде, необходимое давление дл пробивки отверстия в НКТ (самой большой группы прочности) не превышает 50 атм, т.е. для пробивания отверстия пробойник необходимо погрузить под уровень жидкости около 500-600 м. Определим силу внедрения рабочего органа в тело НКТ или силу реакции F_p (фиг. 3). При этом, как показывает практика, для НКТ 73 диаметр полого плунжера не превышает 38-40 мм, диаметр штока 10 мм, а диаметр поршня с рабочим органом также около 38-40 мм. Данные цифры получены из конструктивных соображений, увеличение диаметра полого плунжера и поршня с рабочим штоком ограничено внутренним диаметром НКТ 73.Let us estimate the limiting value of the angle α based on downhole conditions. As shown by many years of experience in operating punches, as well as testing it on an experimental bench, the necessary pressure for punching holes in the tubing (the largest strength group) does not exceed 50 atm, i.e. for punching a hole, the punch must be immersed under a liquid level of about 500-600 m. We determine the force of introduction of the working body into the tubing body or the reaction force F _p (Fig. 3). Moreover, as practice shows, for tubing 73 the diameter of the hollow plunger does not exceed 38-40 mm, the diameter of the rod is 10 mm, and the diameter of the piston with the working body is also about 38-40 mm. These figures are obtained from design considerations, the increase in the diameter of the hollow plunger and piston with the working rod is limited by the inner diameter of the tubing 73.

Учитывая вышесказанное, усилие, действующее на шток, можно определить по формуле
50 кг/см²•

≈ 630 кг
Давление, развиваемое под поршнем с рабочим штоком (в камере 2 и 3)
630•

≈ 500 атм
Усилие, действующее на рабочий орган в момент пробивки отверстия равно
500 кг/см²•

≈ 6300 кг ≈ 6,5 т
Таким образом, сила реакции не превышает 6500 кг, т.е. F_p ≈6500 кг.Given the above, the force acting on the stock can be determined by the formula
50 kg / cm ² •

≈ 630 kg
The pressure developed under the piston with a working rod (in the chamber 2 and 3)
630 •

≈ 500 atm
The force acting on the working body at the time of punching is equal to
500 kg / cm ² •

≈ 6300 kg ≈ 6.5 t
Thus, the reaction force does not exceed 6500 kg, i.e. F _p ≈6500 kg.

С другой стороны, для оценки угла α необходимо оценить максимальную осевую нагрузку передающуюся на корпус от веса колонны штанг F_шт.On the other hand, to estimate the angle α, it is necessary to evaluate the maximum axial load transmitted to the housing from the weight of the rod string F _pc .

В настоящее время на промыслах страны применяются в большей мере штанговые элеваторы грузоподъемностью 5 т. Тогда примем, что вес колонны штанг, используемой для "проталкивания" пробойника, не превышает 5 т. Возникает вопрос, а какая часть веса колонны передается на пробойник при его упоре о пробку? Очевидно, что в процессе передачи веса штанговой колонны большую роль играет кривизна скважины, наличие в трубах парафина, смол и других отложений. Для оценки этого нами были проведены промысловые эксперименты на различных типах скважин. Оказалось, что в большинстве случаев, лишь не более 40-50% веса колонны передается на пробойник. Это объясняется тем, что при упоре колонны штанг о пробойник она теряет устойчивость и приобретает спиралеобразную форму (форму пружины), т.е. при увеличении осевого усилия ее как бы прижимает к внутренней поверхности НКТ, в результате чего резко увеличиваются силы трения штанги об НКТ. Таким образом, при разгружении на устье элеватора, т. е. при нагружении колонны штанг ее весом (в момент упора колонны о пробойник и пробку), колонна штанг как бы "зависает" (вследствие потери устойчивости) и не весь ее вес передается на пробойник. Таким образом, можно с большой степенью уверенности утверждать, что на пробойник передается осевая нагрузка от веса штанг не более 2,5 т. Эта крайняя предельная цифра, так как в большинстве случаев она много меньше, что объясняется тем, что нагружение корпуса пробойника весом колонны штанг требует определенного времени, а процесс уже пробивки занимает несколько секунд, т.е. до того момента как на корпус пробойника начнет действовать максимальная нагрузка, пробойник же пробьет отверстие и рабочий орган уже выйдет из зацепления со стенкой НКТ. At present, in the country's fields, rod elevators with a carrying capacity of 5 tons are used to a greater extent. Then we assume that the weight of the column of bars used to push the punch does not exceed 5 tons. The question arises, what part of the weight of the column is transferred to the punch when it stops about the cork? Obviously, in the process of transferring the weight of the rod string, the well curvature, the presence of paraffin, resins and other deposits in the pipes play an important role. To evaluate this, we conducted field experiments on various types of wells. It turned out that in most cases, only no more than 40-50% of the weight of the column is transferred to the punch. This is explained by the fact that when the rod string is pushed against the punch, it loses stability and acquires a spiral shape (spring shape), i.e. with an increase in axial force, it is as if pressed against the inner surface of the tubing, as a result of which the friction forces of the rod against the tubing sharply increase. Thus, when unloading at the mouth of the elevator, that is, when loading the rod string with its weight (at the moment the column rests on the piercer and plug), the rod string "hangs" (due to loss of stability) and not all of its weight is transferred to the piercer . Thus, it can be asserted with a high degree of certainty that the axle load from the weight of the rods is not more than 2.5 tons is transmitted to the punch. This is an extreme limit figure, since in most cases it is much less, which is explained by the fact that the punch case is loaded with a column weight rods require a certain time, and the process of piercing takes several seconds, i.e. until the maximum load begins to act on the punch body, the punch will penetrate the hole and the working body will already disengage from the tubing wall.

Таким образом, угол α можно оценить по формуле
sinα

0,4, т.е. α ≈ 23^°58″
Или округляя в большую сторону, можно принять α≈ 25^о, т.е. при таком угле вертикальная составляющая реакции будет уравновешивать вес штанговой колонны и не допустит "проседание" корпуса при его максимальном нагружении. Ввиду большого разнообразия скважинных условий точное определение угла α к конкретной скважине затруднено да и маловероятно, ввиду влияния на данный угол множества факторов, таких как, кривизна, тип штанговой колонны, загрязненность труб, коэффициент трения штанг об НКТ и корпуса пробойника об НКТ и т.д. Вместе с тем, выполнение заведомо большего угла α, чем требуется, может вызвать обратный эффект т.е. заклинивание поршня 5 с рабочим органом в канале 3 под действием уже реактивной силы F_ру, а не веса штанговой колонны. Поэтому целесообразнее при выпуске изделий в промышленном масштабе установить заведомо небольшой угол α в пределах 5-10^о, чтобы несколько компенсировать вес колонны штанг, передаваемый на корпус реактивной силой, и уменьшить вероятность слома рабочего органа 6 и заклинивания поршня 5. В соответствии с этим, предлагается α 25^орассматривать как предельный угол для самого наихудшего случая.Thus, the angle α can be estimated by the formula
sinα

0.4, i.e. α ≈ 23 ^° 58 ″
Or rounding up, we can take α≈ 25 ^о , i.e. at such an angle, the vertical component of the reaction will balance the weight of the rod string and will not allow the “subsidence” of the housing at its maximum load. Due to the wide variety of downhole conditions, accurate determination of the angle α to a particular well is difficult and unlikely, due to the influence of many factors on this angle, such as curvature, type of rod string, pipe contamination, coefficient of friction of the rods on the tubing and the body of the punch on the tubing, etc. d. At the same time, the execution of a deliberately larger angle α than is required can cause the opposite effect i.e. jamming of the piston 5 with the working body in the channel 3 under the action of a reactive force F _ru , and not the weight of the rod string. Therefore, when appropriately release products on an industrial scale to set deliberately small angle α in the range ^of 5-10, to several weight bars offset columns transmitted to the body of reactive power and reduce the possibility of breaking the working member 6 and jamming of the piston 5. Accordingly, It is proposed that α 25 ^о be considered as the limiting angle for the worst case.

Подобное выполнение пробойника позволяет повысить его надежность и расширить его функциональные возможности. Так, например, данное устройство в отличие от прототипа позволяет осуществить его доставку до места и срабатывание с помощью колонны штанг. Что особенно необходимо при пробивки отверстия в НКТ наклонно направленных скважин, в трубах с отложениями. Таким образом, исключаются случаи его застревания в трубах, нет необходимости сбрасывать груз-упор. Большим достоинством предлагаемого устройства является то, что в процессе пробивки отверстия сила реакции компенсирует вес рабочей колонны передающийся на корпус. Подобное выполнение пробойника позволяет существенно снизить нагружение рабочего органа от веса колонны, исключить перекосы поршня в радиальном канале и тем самым повысить надежность устройства. Such a performance of the punch allows you to increase its reliability and expand its functionality. So, for example, this device, unlike the prototype, allows it to be delivered to a place and triggered by a rod string. What is especially necessary when punching holes in tubing of directional wells, in pipes with deposits. Thus, cases of its jamming in pipes are excluded, there is no need to dump the load-stop. The great advantage of the proposed device is that in the process of punching the hole, the reaction force compensates for the weight of the working column transferred to the housing. This implementation of the punch can significantly reduce the load of the working body from the weight of the column, to eliminate the distortion of the piston in the radial channel and thereby increase the reliability of the device.

Необходимость пробивания отверстия в НКТ возникает в случае, когда нет другой возможности слить жидкость из трубы другими способами. Например, в случае закупорки труб отложениями парафина, смол, песчаной пробки, гидратной пробки, когда не заловлен всасывающий клапан ШСН невставного типа, обрыв штанги, не сбит сливной клапан и т.д. Во всех этих случаях подъем труб будет сопровождаться изливом жидкости на устье, что ухудшает условия работы бригад подземного ремонта скважин, вызывает потери части продукции скважины, повышается пожароопасность, загрязняется окружающая среда. Учитывая, что в настоящее время ужесточаются требования к охране окружающей среды, актуальность данного изобретения должна возрастать. The need to punch holes in the tubing arises in the case when there is no other way to drain the liquid from the pipe in other ways. For example, in case of clogging of pipes with deposits of paraffin, resins, sand cork, hydrate cork, when the non-integral type SHS suction valve is filled, the rod breaks, the drain valve, etc. In all these cases, the rise of the pipes will be accompanied by a spill of liquid at the mouth, which worsens the working conditions of the underground well repair crews, causes the loss of part of the well production, increases the fire hazard, and the environment is polluted. Given that environmental protection requirements are being tightened, the relevance of this invention should increase.

Claims

1. A BORE HOLE FOR PIPES, lowered into a well on a working string, comprising a hollow fluid-filled housing with side channels communicating with the housing cavity, a piston installed in the side channel of the housing with a working body, a hollow cylinder rigidly connected to the housing, a rod installed in the cavity housing and cylinder with the possibility of axial movement, forming a rod chamber with a cylinder, characterized in that it is equipped with a hollow plunger with channels installed in the cylinder cavity and forming a working chamber with it, which cover the cavity of the plunger with the rod chamber, connected by a shear element with the rod, rigidly connected to the cylinder by the sub with the upper thrust surface and holes communicating its cavity with the space of the well installed in the sub with the possibility of axial movement and interaction with the thrust surface of the sub by a cone rigidly connected with working column and shear element with sub and check valve, made in the form of destructible plugs installed in the sub with the possibility of interaction I am with a cone during axial movement of the latter to communicate the cavity of the sub with the working chamber, while the axis of the side channel of the housing is located at an angle to a plane perpendicular to the direction of axial movement of the rod.

2. The punch under item 1, characterized in that the angle between the axis of the lateral channel of the housing and the cavity perpendicular to the direction of axial movement of the rod, choose no more than 25 ^o .