RU2087685C1 - Method and device for mechanical perforation of oil and gas wells - Google Patents
Method and device for mechanical perforation of oil and gas wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087685C1 RU2087685C1 RU94005450A RU94005450A RU2087685C1 RU 2087685 C1 RU2087685 C1 RU 2087685C1 RU 94005450 A RU94005450 A RU 94005450A RU 94005450 A RU94005450 A RU 94005450A RU 2087685 C1 RU2087685 C1 RU 2087685C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- oil
- tool
- chamber
- piston
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтегазодобычи, а конкретно к технике вторичного вскрытия нефтяных и газовых скважин. The invention relates to the field of oil and gas production, and specifically to the technique of the secondary opening of oil and gas wells.
Известны способы и устройства для вторичного вскрытия нефтяных и газовых скважин, включающие спуск прострелочно-взрывной аппаратуры в скважину на геофизическом кабеле, подрыв зарядов в заданной зоне нефтяного и газового пласта и получение каналов в колонне и затрубном пространстве кумулятивной струей, образовавшейся от взрыва (см. например, Прострелочно-взрывная аппаратура. Справочник под ред. Л.Я.Фриндляндера, М. Недра, 1990). Known methods and devices for the secondary opening of oil and gas wells, including the descent of perforating and explosive equipment into the well on a geophysical cable, the detonation of charges in a given zone of the oil and gas reservoir and receiving channels in the column and annulus by a cumulative stream generated from the explosion (see for example, Perforating and explosive equipment (Handbook edited by L.Ya. Frindlyander, M. Nedra, 1990).
Указанная взрывная перфорация используется во всем мире, однако в последние годы к ней предъявляется все больше претензий. Это обусловлено тем, что, во-первых, взрыв сотрясает колонну и разрушает цементный слой, в результате чего нефтяные пласты соединяются с водяными, ухудшая добычу нефти и экологию воды; во-вторых, каналы, получаемые в колонне при взрывной перфорации, имеют недостаточный диаметр (6-8 мм), особенно с учетом запестованности каналов расплавленным металлом. The specified explosive perforation is used all over the world, but in recent years more and more claims have been made against it. This is due to the fact that, firstly, the explosion shakes the column and destroys the cement layer, as a result of which the oil reservoirs are combined with water, impairing oil production and the ecology of water; secondly, the channels obtained in the column during explosive perforation have an insufficient diameter (6-8 mm), especially taking into account the filling of the channels with molten metal.
Эти недостатки устранены в другом известном способе и устройстве для перфорации нефтяных и газовых скважин, принятых за прототип. These disadvantages are eliminated in another known method and device for perforating oil and gas wells, adopted as a prototype.
В известном способе механической перфорации нефтяных и газовых скважин в скважину на геофизическом кабеле спускают перфоратор с камерой, инструментом для формирования канала, гидронасосом с двигателем создают давление в камере, перемещают инструмент, формируют канал и возвращают инструмент (см. например, Отчет о НИР ПО "Ноябрьскнефтегеофизика" по теме "Повышение эффективности и качества вторичного вскрытия продуктивных пластов сложнопостроенных залежей" г. Ноябрьск, 1989, УДК 550.832(571.12):684.3, номер государственной регистрации 37-89-8/2, инв.N 741 или патент США N 4226288, М.кл. E 21 D 10/00 от 07.10.80.г. который приведен в указанном отчете). In the known method of mechanical perforation of oil and gas wells, a perforator with a chamber, a tool for forming a channel, a hydraulic pump with an engine, create pressure in the chamber, move the tool, form the channel and return the tool (see, for example, R&D report " Noyabrskneftegeofeofizika "on the topic" Improving the efficiency and quality of the secondary opening of productive formations of complex deposits "Noyabrsk, 1989, UDC 550.832 (571.12): 684.3, state registration number 37-89-8 / 2, inv. N 741 and and U.S. Patent N 4226288, M.kl. E 21 D 10/00 07.10.80.g. of which is incorporated in this report).
Известное устройство для механической перфорации нефтяных и газовых скважин включает корпус с камерой, кабель для спуска устройства, гидронасос с электродвигателем, помещенные в корпусе, инструмент для формирования канала, которым является сверло, вращаемое и перемещаемое с помощью гидравлики, системы передач и механического привода. A known device for mechanical perforation of oil and gas wells includes a housing with a camera, a cable for lowering the device, a hydraulic pump with an electric motor placed in the housing, a tool for forming a channel, which is a drill that is rotated and moved using hydraulics, a transmission system and a mechanical drive.
Диаметр получаемого при сверлении канала составляет 12-14 мм, глубина сверления до 35 мм. The diameter of the channel obtained during drilling is 12-14 mm, the drilling depth is up to 35 mm.
Недостатками сверлящей перфорации являются небольшой диаметр канала, незначительная его глубина, невысокая производительность, отсутствие деформаций зоны пласта вокруг канала, выполняющих роль потенциального объема для расширения канала за счет выноса частиц пласта уходящими из него потоками нефти и газа, что способствует повышению притока нефти и газа. The disadvantages of drilling perforations are the small diameter of the channel, its insignificant depth, low productivity, and the absence of deformations of the formation zone around the channel, which play the role of potential volume for expanding the channel due to the removal of formation particles by the flow of oil and gas, which contributes to an increase in the flow of oil and gas.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков с помощью создания способа и устройства для механической перфорации нефтяных и газовых скважин, обеспечивающих повышение производительности процесса перфорации, а также увеличение притока нефти и газа. The aim of the invention is to remedy these disadvantages by creating a method and device for mechanical perforation of oil and gas wells, providing increased productivity of the perforation process, as well as an increase in the influx of oil and gas.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе механической перфорации нефтяных и газовых скважин, включающем спуск в скважину на геофизическом кабеле перфоратора с камерой, инструментом для формирования канала, гидронасосом с электродвигателем, создание давления в камере, перемещение инструмента, формирование канала и возврат инструмента, камеру перфоратора выполняют с отделом низкого давления, накопительной масляной емкостью, золотником, подпружиненной и связанной между собой парой поршень - шток, помещенной в отделе камеры низкого давления и образующей под штоком отдел камеры высокого давления, который имеет рабочий поршень и инструмент для формирования канала, помещенный на рабочем поршне, при этом давление в камере создает в ее отделе низкого давления, передают его в накопительную масляную емкость и подпоршневое пространство пары поршень шток через золотник, перемещение инструмента осуществляют за счет перемещения рабочего поршня под давлением в отделе камеры высокого давления, а возврат инструмента осуществляют под действием пружины и давления жидкости в скважине. This goal is achieved by the fact that in the known method of mechanical perforation of oil and gas wells, including the descent into the well on a geophysical cable of a perforator with a chamber, a channel forming tool, a hydraulic pump with an electric motor, creating pressure in the chamber, moving the tool, forming the channel and returning the tool, the chamber of the perforator is performed with a low-pressure department, an accumulating oil tank, a spool, a piston-rod pair, spring-loaded and interconnected, placed in the ka department low pressure measures and forming under the rod a section of the high-pressure chamber, which has a working piston and a channel forming tool placed on the working piston, while the pressure in the chamber creates in its low-pressure section, transfer it to the accumulating oil tank and the piston pair space of the piston the rod through the spool, the movement of the tool is carried out by moving the working piston under pressure in the department of the high-pressure chamber, and the return of the tool is carried out under the action of the spring and pressure Liquids in the well.
Кроме того, поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для механической перфорации нефтяных и газовых скважин, спускаемом на геофизическом кабеле, включающем корпус с камерой, гидронасос с электродвигателем, помещенные в корпусе, инструмент гидравлического действия для формирования канала, камера выполнена с отделом низкого давления, накопительной масляной емкостью и подпружиненной парой поршень шток, помещенной в отделе камеры низкого давления и образующей под штоком отдел камеры высокого давления, который имеет рабочий поршень, при этом инструмент для формирования канала выполнен в виде колющего и размещен на рабочем поршне, а корпус выполнен с каналами для сообщения отдела камеры низкого давления с накопительной масляной емкостью и отделом камеры высокого давления через золотник. In addition, the goal is achieved by the fact that in the known device for mechanical perforation of oil and gas wells, run on a geophysical cable, including a housing with a camera, a hydraulic pump with an electric motor placed in the housing, a hydraulic tool for forming a channel, the camera is made with a low pressure, accumulating oil capacity and a spring-loaded pair of piston rod, placed in the department of the low-pressure chamber and forming under the rod the department of the high-pressure chamber, which has an operating piston, wherein the channel forming tool is made in the form of a piercing piston and placed on the working piston, and the housing is made with channels for communicating with the low pressure chamber department with the accumulating oil reservoir and the high pressure chamber department through the spool.
Положительный эффект в предложенных способе и устройстве достигается тем, что перфорация канала в колонне выполняется колющим инструментом, имеющим более высокую стойкость и большую производительность, формирующим канал диаметром 30-50 мм, глубиной до 50 мм, деформирующим зону пласта вокруг канала на глубину 20-30 мм, повышая нефтегазоотдачу пласта. A positive effect in the proposed method and device is achieved by the fact that the perforation of the channel in the column is performed with a piercing tool having higher resistance and greater productivity, forming a channel with a diameter of 30-50 mm, a depth of 50 mm, deforming the formation zone around the channel to a depth of 20-30 mm, increasing oil and gas recovery.
На прилагаемом чертеже представлено устройство для механической перфорации нефтяных и газовых скважин, позволяющее реализовать предложенный способ, где позициями обозначено следующее: 1 корпус; 2 камера (отдел камеры низкого давления); 3 кабель; 4 гидронасос; 5 электродвигатель; 6 инструмент гидравлического действия; 7 накопительная масляная емкость; 8 - пружина; 9 пара поршень шток; 10 камера (отдел камеры высокого давления); 11 рабочий поршень; 12 канал для сообщения отдела камеры низкого давления с накопитальной масляной емкостью; 13 канал для сообщения отдела камеры высокого давления с отделом камеры низкого давления; 14 - золотник. The attached drawing shows a device for mechanical perforation of oil and gas wells, which allows to implement the proposed method, where the positions indicate the following: 1 body; 2 chamber (department of the low-pressure chamber); 3 cable; 4 hydraulic pump; 5 electric motor; 6 hydraulic action tool; 7 cumulative oil capacity; 8 - spring; 9 pair piston rod; 10 chamber (high pressure chamber department); 11 working piston; 12 channel for communication of the department of the low-pressure chamber with accumulative oil capacity; 13 channel for communication of the high-pressure chamber department with the low-pressure chamber department; 14 - spool.
Предложенное устройство, позволяющее осуществить предложенный способ, работает следующим образом. Устройство спускают в скважину на геофизическом кабеле 3. В заданной зоне перфорации по геофизическому кабелю 3 подают электроток и включают в работу электродвигатель 5, помещенный в корпусе 1. Электродвигатель 5 вращает гидронасос 4, который качает масло в отдел камеры низкого давления 2 из накопительной масляной емкости 7 через золотник 14. В отделе камеры низкого давления 2 создается давление, золотник 14 закрывается и препятствует выходу масла в канал 12 для сообщения отдела камеры низкого давления 2 с накопительной масляной емкостью 7. В результате этого масло начинает перемещать пару поршень шток 9, которая поршнем сжимает пружину 8 и вытесняет масло из подпоршневого пространства отдела камеры низкого давления 2 в канал 12 и накопительную масляную емкость 7, а штоком сжимает масло в отделе камеры высокого давления 10, повышая давление в несколько десятков раз за счет разности диаметров отделов камеры низкого и высокого давления. The proposed device, which allows to implement the proposed method, works as follows. The device is lowered into the well on a geophysical cable 3. In a predetermined perforation zone, a geophysical cable 3 is supplied with electric current and the electric motor 5 placed in the housing 1 is turned on. The electric motor 5 rotates the hydraulic pump 4, which pumps oil into the compartment of the low-pressure chamber 2 from the storage oil tank 7 through the spool 14. In the department of the low-pressure chamber 2, pressure is created, the spool 14 is closed and prevents the oil from entering the channel 12 for the department of the low-pressure chamber 2 to communicate with the accumulating oil tank 7. In cut In this case, the oil begins to move the pair of piston rod 9, which compresses the spring 8 with a piston and displaces the oil from the sub-piston space of the low pressure chamber section 2 into the channel 12 and the oil storage tank 7, and the rod compresses the oil in the high pressure chamber section 10, increasing the pressure by several tens of times due to the difference in the diameters of the departments of the low and high pressure chambers.
Сжатое до высокого давления масло перемещает рабочий поршень 11 с закрепленным на нем инструментом гидравлического действия колющего типа 6. Инструмент 6 внедряется в колонну и прокалывает ее, одновременно деформируя цементный слой и приканальную зону пласта. После окончания процесса прокалывания электродвигатель 5 отключают. Гидронасос 4 перестает работать, и давление в отделах камеры 2 и 10 падает до исходного. Золотник 14 открывает проход масла из отдела камеры низкого давления 2 в накопительную масляную емкость 7 через канал 12. Под действием пружины 8 и скважинного давления инструмент 6, рабочий поршень 11 и пара поршень шток возвращаются в исходное положение. При этом открывается канал 13 для сообщения отдела камеры высокого давления с отделом камеры низкого давления и происходит подпитка маслом отдела камеры 10 из отдела камеры 2, восполняя утечки в рабочем поршне 11. Compressed to high pressure, the oil moves the working piston 11 with a piercing type hydraulic tool 6. The tool 6 is inserted into the column and punctures it, while deforming the cement layer and the channel zone of the formation. After the piercing process, the electric motor 5 is turned off. The hydraulic pump 4 stops working, and the pressure in the departments of the chamber 2 and 10 drops to the original. The slide valve 14 opens the oil passage from the compartment of the low-pressure chamber 2 to the oil storage tank 7 through the channel 12. Under the action of the spring 8 and the borehole pressure, the tool 6, the working piston 11 and the piston-rod pair return to their original position. This opens the channel 13 for communication of the department of the high-pressure chamber with the department of the low-pressure chamber and oil is fed to the department of the chamber 10 from the department of the chamber 2, making up for leaks in the working piston 11.
Предложенный способ является высокопроизводительным, надежным, обеспечивающим повышение притока нефти и газа. The proposed method is highly efficient, reliable, providing an increase in the influx of oil and gas.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94005450A RU2087685C1 (en) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | Method and device for mechanical perforation of oil and gas wells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94005450A RU2087685C1 (en) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | Method and device for mechanical perforation of oil and gas wells |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94005450A RU94005450A (en) | 1996-03-27 |
RU2087685C1 true RU2087685C1 (en) | 1997-08-20 |
Family
ID=20152561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94005450A RU2087685C1 (en) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | Method and device for mechanical perforation of oil and gas wells |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2087685C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2506414C1 (en) * | 2012-07-11 | 2014-02-10 | Пассербай Инк | Hydromechanical piercing perforator and its operating principle |
-
1994
- 1994-02-16 RU RU94005450A patent/RU2087685C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Фридляндер Л.Я. Прострелочно-взрывная аппаратура. Справочник. - М.: Недра, 1990, с. 15. Патент США N 4226288, кл. E 21 D 10/00, 1980. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2506414C1 (en) * | 2012-07-11 | 2014-02-10 | Пассербай Инк | Hydromechanical piercing perforator and its operating principle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4330039A (en) | Pressure actuated vent assembly for slanted wellbores | |
US10655438B2 (en) | Downhole perforating tools and methods | |
RU2360100C2 (en) | Facility and methods for removing filter cake from uncased borehole of well | |
CA1201058A (en) | Actuation of a gun firing head | |
US9540913B2 (en) | Method and apparatus for actuating a differential pressure firing head | |
US4756371A (en) | Perforation apparatus and method | |
RU2401936C1 (en) | Procedure and device for intrawell selective communication by means of fluid medium | |
US6675896B2 (en) | Detonation transfer subassembly and method for use of same | |
GB2169019A (en) | Differential pressure actuated vent assembly | |
US6102126A (en) | Pressure-actuated circulation valve | |
US4765173A (en) | Well penetration apparatus | |
CA1278509C (en) | Hydraulic well penetration apparatus and method | |
US3612189A (en) | Well perforating and treating apparatus | |
US3347314A (en) | Methods for well completion | |
EP2574721A1 (en) | A punching tool | |
AU593732B2 (en) | Perforating gun firing tool | |
US6220370B1 (en) | Circulating gun system | |
CA1301633C (en) | Method and apparatus for perforating a well | |
US11898424B2 (en) | Non-explosive casing perforating devices and methods | |
CA2896228C (en) | Perforating gun for underbalanced perforating | |
RU2087685C1 (en) | Method and device for mechanical perforation of oil and gas wells | |
US4009757A (en) | Sand consolidation method | |
US3318393A (en) | Formation treatment | |
GB2138925A (en) | Firing of well perforation guns | |
RU2069740C1 (en) | Piercing perforator for formation of channels in casing strings of oil-gas wells |