RU2129209C1

RU2129209C1 - Device for slot perforation of wall in well

Info

Publication number: RU2129209C1
Application number: RU96123201A
Authority: RU
Inventors: М.Д. Валеев; К.Р. Уразаков; И.И. Иконников; К.Х. Гайнуллин; Н.А. Рябин; Э.Т. Кутдусов
Original assignee: Акционерная нефтяная компания "Башнефть"
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1996-12-09
Publication date: 1999-04-20

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: body of device is provided with spring-biased slips. Actuator of cutting tool is made up of cylindrical vessel which is connected with double-arm lever by means of lever, longitudinal tie-rod and flexible link on guide roller. Installed in other end of cylindrical vessel is cutting tool in the form of disk-like cutting mill for possible rotation in one direction. Cutting mill is clamped to wall of well by force which is determined by number of balls dropped into cylindrical vessel from well head. Supporting rollers are arranged symmetrically with respect to spring-biased slips relative to plane passing through well axis and in perpendicular to plane of disk-like cutting mill. Aforesaid embodiment of device is characterized by simple design and enhanced reliability. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для перфорации стенок скважин. The invention relates to the mining industry, and in particular to devices for perforating the walls of wells.

Известно устройство, осуществленное в способе создания перфорационных щелевых каналов в обсадной колонне, содержащее корпус и режущий инструмент с формообразующей поверхностью, выполненный в виде накатных роликов, приводимый в действие клином (А.с. N 883351, кл. E 21 B 43/114, 1981 г.). A device is known that is implemented in a method for creating perforation slotted channels in a casing string, comprising a housing and a cutting tool with a forming surface, made in the form of knurled rollers, driven by a wedge (A.S. N 883351, class E 21 B 43/114, 1981).

Недостатком устройства является невысокая надежность выдвижения роликов. The disadvantage of this device is the low reliability of the extension of the rollers.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для щелевой перфорации обсадной колонны, содержащее корпус с выдвижным режущим инструментом, выполненным в виде накатного ролика с осью и одним или несколькими режущими дисками с формообразующей поверхностью, привод инструмента, опорные ролики, которые размещены в противоположной стороне от накатного ролика, в одной плоскости с ним (Патент РИ N 2039220, кл. E 21 B 43/114, 1995 г.). Closest to the proposed invention is a device for slotted perforation of the casing string, comprising a housing with a retractable cutting tool made in the form of a knurled roller with an axis and one or more cutting discs with a forming surface, a tool drive, support rollers that are located on the opposite side from the knurled roller, in the same plane with it (Patent RI N 2039220, CL E 21 B 43/114, 1995).

Недостатком устройства является сложность конструкции и невысокая надежность работы при эксплуатации в скважинах. Расположение опорных роликов в одной плоскости с режущим инструментом создает возможность перемещения устройства в горизонтальной плоскости, что способствует быстрому износу режущего инструмента. The disadvantage of this device is the design complexity and low reliability during operation in wells. The location of the support rollers in the same plane with the cutting tool makes it possible to move the device in a horizontal plane, which contributes to the rapid wear of the cutting tool.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы. The task of the invention is to simplify the design and increase the reliability.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для щелевой перфорации стенки скважины, содержащем корпус с выдвижным режущим инструментом, привод инструмента, опорные ролики, корпус снабжен подпружиненными плашками, а привод выполнен из цилиндрической емкости, соединенной посредством рычага, продольной тяги и гибкой связи на направляющем ролике с двуплечим рычагом, при этом выдвижной режущий инструмент имеет вид дисковой фрезы и установлен на другом плече двуплечего рычага с возможностью вращения в одном направлении и прижатия к стенке скважины с усилием, определяемым количеством сбрасываемых с устья скважины шаров в цилиндрическую емкость, а опорные ролики расположены симметрично подпружиненным плашкам относительно плоскости, проходящей через ось скважины и перпендикулярной плоскости дисковой фрезы. This object is achieved by the fact that in the device for slotted perforation of the wall of the well, comprising a housing with a retractable cutting tool, a tool drive, support rollers, the housing is equipped with spring-loaded dies, and the drive is made of a cylindrical container connected by a lever, longitudinal traction and flexible coupling on the guide a roller with a two-arm lever, while the retractable cutting tool has the form of a disk cutter and is mounted on the other shoulder of the two-arm lever with the possibility of rotation in one direction and pressing to the wall of the well with a force determined by the number of balls discharged from the wellhead into the cylindrical tank, and the support rollers are symmetrically spring-loaded dies relative to the plane passing through the axis of the well and perpendicular to the plane of the disk cutter.

Выполнение привода в виде цилиндрической емкости, соединенной посредством рычага, продольной тяги и гибкой связи на направляющем ролике с двуплечим рычагом, на другом плече которого установлен режущий инструмент в виде дисковой фрезы и с возможностью вращения в одном направлении, исключает необходимость применения дополнительной наземной аппаратуры. The design of the drive in the form of a cylindrical container connected by a lever, longitudinal traction and flexible connection on a guide roller with a two-arm lever, on the other shoulder of which a cutting tool is mounted in the form of a disk cutter and rotatably in one direction, eliminates the need for additional ground equipment.

Снабжение корпуса подпружиненными плашками и расположение опорных роликов симметрично плашкам относительно плоскости, проходящей через ось скважины и перпендикулярной плоскости дисковой фрезы, уменьшает износ режущего инструмента. The supply of the housing with spring-loaded dies and the location of the support rollers is symmetrical to the dies relative to the plane passing through the axis of the well and perpendicular to the plane of the disk cutter, reduces the wear of the cutting tool.

На фиг. 1 показано устройство в разрезе, в рабочем положении, на фиг. 2 - вид сверху. In FIG. 1 shows a device in section, in the operating position, in FIG. 2 is a plan view.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором концентрично расположена цилиндрическая емкость 2. Цилиндрическая емкость 2 через рычаг 3, закрепленный на корпусе 1, и продольную тягу 4 с помощью гибкой связи 5 на направляющем ролике 6 соединена с двуплечим рычагом 7, подпружиненным пружиной 8. На другом плече рычага 7 установлена дисковая фреза 9 с возможностью вращения лишь в одном направлении - по часовой стрелке за счет храпового механизма 10. Для фиксации устройства в горизонтальной плоскости на корпусе 1 установлены опорные ролики 11 и подпружиненные плашки 12. Привод фрезы в рабочее положение осуществляется с помощью шаров 13, сбрасываемых с устья скважины в цилиндрическую емкость 2. Корпус 1 в верхней части соединяется со штангой 14. На фиг. 1 также показаны обсадная колонна 15 и цементный камень 16. The device consists of a housing 1, in which a cylindrical container 2 is concentrically located. A cylindrical container 2 is connected to the two-arm lever 7, spring-loaded by a spring 8 through a lever 3, mounted on the housing 1, and a longitudinal link 4 through a flexible coupling 5 on the other shoulder of the lever 7, a disk mill 9 is mounted with the possibility of rotation in only one direction - clockwise due to a ratchet mechanism 10. To fix the device in a horizontal plane, support rollers 11 and a spring are installed on the housing 1 nye die cutter 12. The drive in the working position by means of the balls 13 discharged from the wellhead into the cylindrical vessel 2. The casing 1 is connected at the top of the pole 14. FIG. 1 also shows casing 15 and cement stone 16.

Устройство работает следующим образом. На штангах 14 оно спускается к месту перфорации. Цилиндрическая емкость 2 пустая, и фреза 9 за счет пружины 8 находится внутри корпуса 1. Устанавливают устройство в скважине напротив верхнего интервала перфорации. С устья скважины бросают шары 13 в цилиндрическую емкость 2, которая соединена через рычаг 3 продольной тягой 4 и гибкой связью 5 на направляющем ролике 6 с двуплечим рычагом 7. Затем продолжают спуск. Количество сбрасываемых шаров определяется усилием для прижатия фрезы 9 к стенке обсадной колонны 15. Фреза 9, зафиксировавшись храповым механизмом 10, врезается в стенку обсадной колонны 15, образуя в ней щель. При достижении нижнего интервала перфорации устройство поднимают. Во время подъема фреза 9, благодаря храповому механизму 10, выкатывается из образованной ею щели, что предохраняет ее от истирания и быстрого износа. Возвратившись в исходное положение, бросают дополнительное количество шаров 13 и повторяют процесс снова, причем с каждым новым этапом операции (спуском-подъемом) происходит смена рабочего элемента - резца фрезы 9, что благоприятно действует на ее долговечность. Совершая таким образом возвратно-поступательные движения, фреза 9 прорезает щель в обсадной колонне 15 и окружающем ее цементном камне 16. После завершения всей операции совершают подъем устройства на поверхность, при этом фреза 9 остается постоянно прижатой к стенке скважины. The device operates as follows. On the rods 14 it goes down to the place of perforation. The cylindrical container 2 is empty, and the cutter 9 due to the spring 8 is located inside the housing 1. Install the device in the well opposite the upper interval of perforation. Balls 13 are thrown from the wellhead into a cylindrical container 2, which is connected through a lever 3 by a longitudinal rod 4 and a flexible connection 5 on a guide roller 6 with a two-arm lever 7. Then, the descent is continued. The number of discarded balls is determined by the force to press the cutter 9 against the wall of the casing 15. The cutter 9, fixed with a ratchet mechanism 10, cuts into the wall of the casing 15, forming a gap in it. Upon reaching the lower interval of perforation, the device is lifted. During lifting, the cutter 9, thanks to the ratchet mechanism 10, is rolled out of the gap formed by it, which protects it from abrasion and rapid wear. Having returned to their original position, they throw an additional number of balls 13 and repeat the process again, and with each new stage of the operation (lowering-raising), the working element changes - the cutter of the cutter 9, which favorably affects its durability. Making thus reciprocating movements, the cutter 9 cuts a gap in the casing 15 and the surrounding cement stone 16. After completion of the entire operation, the device is lifted to the surface, while the cutter 9 remains constantly pressed against the borehole wall.

Предлагаемое изобретение исключает необходимость в применении дополнительного наземного оборудования, а также позволяет значительно снизить затраты на его изготовление. The present invention eliminates the need for the use of additional ground equipment, and also can significantly reduce the cost of its manufacture.

Claims

A device for slotted perforation of the walls of the well, comprising a housing with a retractable cutting tool, a tool drive, support rollers, characterized in that the body is equipped with spring-loaded dies, and the drive is made of a cylindrical container connected by a lever, longitudinal traction and flexible coupling on the guide roller with a two-arm lever, while the sliding cutting tool has the form of a disk cutter and is mounted on the other shoulder of the two shoulders of the lever with the possibility of rotation in one direction and pressed against the wall of the well with by force, determined by the number of balls discharged from the wellhead into the cylindrical container, and the support rollers are symmetrically spring loaded dies relative to the plane passing through the axis of the well and perpendicular to the plane of the disk cutter.