RU2137912C1

RU2137912C1 - Device for creating cut-out in underground bed

Info

Publication number: RU2137912C1
Application number: RU97103211A
Authority: RU
Inventors: Рейнолдс Росс Брент; Николас Уорралл Роберт
Original assignee: Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date: 1994-08-02
Filing date: 1995-08-01
Publication date: 1999-09-20
Also published as: NO970400D0; BR9508463A; OA10398A; WO1996004457A1; DE69503251T2; EP0774039B1; DK0774039T3; DE69503251D1; AU682280B2; NO312421B1; CN1052292C; NO970400L; NZ291437A; CN1154731A; AU3256795A; EP0774039A1; CO4440615A1

Abstract

FIELD: oil and gas production industry. SUBSTANCE: device is intended for making cut-out close to bore-hole which crosses underground bed. Device has arm of chain saw. Arm carries endless chain with cutting members. At operation of device, cutting chain of saw runs around arm which gradually turns from longitudinal position relative to bore-hole to lateral position relative to bore-hole, this forcing cutting members of saw to make cut-out in underground bed and casing pipe or in bore-hole lining if this is provided. Power drive unit of cutting device has hydraulic motor which is installed inside body with possibility of displacement. Under action of hydraulic pressure, hydraulic motor and turning mechanism move along body. At release of hydraulic pressure, hydraulic motor returns to initial position under action of spring. Application of aforesaid embodiment of device allows for increasing area and depth of cut-out made around bore-hole which crosses underground bed. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для образования выреза вблизи скважины, пересекающей подземный пласт. The present invention relates to a device for forming a cut near a well intersecting an underground formation.

При заканчивании скважин для добычи нефти и газа часто требуется перфорировать пласт и/или обсадную трубу и окружающее цементное кольцо, чтобы дать возможность текучей среде течь из пласта в ствол скважины. When completing oil and gas wells, it is often necessary to perforate the formation and / or casing and the surrounding cement ring to allow fluid to flow from the formation into the wellbore.

Обычной практикой является образование таких перфораций посредством кумулятивных перфораторов, которые с большой скоростью выстреливают струю металлических частиц через обсадную трубу и цементную облицовку в окружающий пласт. It is common practice to form such perforations by means of cumulative perforators, which at a high speed shoot a stream of metal particles through the casing and cement lining into the surrounding formation.

Предпринимались многочисленные попытки создать устройства, которые могли бы прорезать вырезы вблизи подземного ствола скважины, но при этом не разрушали и не уплотняли бы подземный пласт в такой степени, как это имеет место при использовании перфораторов. Numerous attempts have been made to create devices that could cut cuts near the underground wellbore, but at the same time they would not destroy and compact the underground formation to the same extent as is the case when using perforators.

В патенте США N 3225828 раскрыто режущее устройство для образования выреза в нисходящей скважине, содержащее режущий круг. Во время использования известного устройства вращающийся режущий круг частично выдвигают из его корпуса и прорезают вырез в окружающей обсадной трубе или стволе скважины, после чего отводят режущий круг назад опять в корпус и извлекают устройство из скважины. В патентах США N 4106561 и 4220201 раскрыты другие устройства, в которых используют режущий круг для прорезания вырезов. US Pat. No. 3,225,828 discloses a cutting device for forming a cutout in a downhole containing a cutting wheel. During use of the known device, the rotating cutting wheel is partially extended from its body and a cut is made in the surrounding casing or wellbore, after which the cutting wheel is returned back to the body and the device is removed from the well. U.S. Patent Nos. 4106561 and 4220201 disclose other devices that use a cutting wheel to cut cutouts.

Недостатком этих известных режущих устройств является то, что глубина выреза, образуемого в подземном слое, является сравнительно небольшой, так как максимальное выдвижение режущего круга меньше 50% диаметра ствола скважины. The disadvantage of these known cutting devices is that the depth of the cutout formed in the subterranean layer is relatively small, since the maximum extension of the cutting circle is less than 50% of the diameter of the wellbore.

В патенте Великобритании N 842549 и патентах США N 1406351 и 2178554 раскрыты снабженные цепными пилами устройства для прорезания скважин, которые содержат сложные механизмы для поворота рычага пилы между его продольным и поперечным положениями. In British patent N 842549 and US patent N 1406351 and 2178554 disclosed equipped with chain saws devices for cutting holes, which contain complex mechanisms for turning the lever of the saw between its longitudinal and transverse positions.

Целью настоящего изобретения является создание устройства, которое обеспечивает увеличение площади и глубины выреза вблизи скважины, пересекающей подземный пласт для улучшения сообщения между стволом скважины и окружающим пластом. The aim of the present invention is to provide a device that provides an increase in the area and depth of cut near the well crossing the subterranean formation to improve communication between the wellbore and the surrounding formation.

Устройство согласно изобретению содержит рычаг пилы, который шарнирно соединен с корпусом таким образом, что рычаг пилы может поворачиваться между первым положением, в котором рычаг пилы расположен по существу параллельно продольной оси корпуса, и вторым положением, в котором рычаг пилы расположен в направлении от продольной оси корпуса. Рычаг пилы снабжен бесконечной цепью, на которой установлен ряд режущих элементов, при этом имеется приводное средство, заставляющее цепь обегать вокруг рычага пилы. The device according to the invention comprises a saw lever that is pivotally connected to the housing so that the saw lever can rotate between a first position in which the saw lever is substantially parallel to the longitudinal axis of the housing and a second position in which the saw lever is located in the direction away from the longitudinal axis corps. The saw lever is equipped with an endless chain on which a number of cutting elements are mounted, while there is a drive means that causes the chain to run around the saw lever.

Кроме того, приводное средство содержит гидравлический двигатель, который подвижно установлен внутри корпуса с возможностью в ответ на прилагаемое к нему гидравлическое давление перемещаться вдоль корпуса вместе с поворачивающим механизмом, заставляя тем самым рычаг пилы поворачиваться во второе положение. Устройство, кроме того, содержит пружинный механизм, который заставляет рычаг пилы поворачиваться обратно в первое положение при отсутствии гидравлического давления на двигатель. In addition, the drive means comprises a hydraulic motor that is movably mounted inside the housing with the possibility of responding to the applied hydraulic pressure to move along the housing together with the turning mechanism, thereby causing the saw lever to rotate to the second position. The device also contains a spring mechanism that causes the saw lever to turn back to the first position in the absence of hydraulic pressure on the engine.

Рычаг пилы предпочтительно выполнен в виде удлиненной лопатки, а приводное средство, заставляющее бесконечную цепь обегать вокруг рычага пилы, содержит приходной вал, который приводится в движение гидравлическим поршневым двигателем типа "Муано". The saw lever is preferably in the form of an elongated blade, and the drive means, causing the endless chain to run around the saw lever, contains a feed shaft, which is driven by a hydraulic piston engine type "Muano".

Поворачивающий механизм предпочтительно содержит цилиндрическое прямозубое колесо, которое прикреплено к поддерживаемому концу рычага пилы, и поршневой узел, который несет на себе двигатель и зубчатую рейку, зубья которой взаимодействуют с цилиндрическим прямозубым колесом. The pivoting mechanism preferably comprises a spur gear that is attached to a supported end of the saw arm, and a piston assembly that carries an engine and a gear rack, the teeth of which interact with the spur gear.

Изобретение будет подробнее описано в качестве примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 схематически изображает частичный разрез вертикальной скважины, в которой расположено режущее устройство согласно настоящему изобретению; и
фиг. 2 схематически изображает частичный разрез режущего устройства в масштабе, отличном от масштаба фиг. 1.The invention will be described in more detail as an example with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 schematically depicts a partial section through a vertical well in which a cutting device according to the present invention is located; and
FIG. 2 schematically depicts a partial section of a cutting device at a scale different from that of FIG. 1.

На фигуре 1 показана скважина 1, пересекающая подземный пласт 2. Скважина 1 содержит ствол 3 скважины, в котором установлена обсадная труба 5. Кольцевое пространство между обсадной трубой 5 и стенкой ствола 3 скважины заполнено цементом 7. The figure 1 shows the well 1 crossing the subterranean formation 2. The well 1 comprises a wellbore 3 in which a casing 5 is installed. The annular space between the casing 5 and the wall of the wellbore 3 is filled with cement 7.

Режущее устройство 10 по настоящему изобретению содержит корпус 11 и рычаг 15 пилы, который шарнирно соединен с корпусом 11. Рычаг 15 пилы окружен бесконечной цепью 24, снабженной режущими элементами 25. Кроме того, режущее устройство 10 включает в себя устройство 17 для поворота рычага 15 пилы относительно корпуса 11, двигатель на чертеже не показан, и систему 20 передачи, обеспечивающую обегание цепи 24 вокруг рычага 15 пилы. The cutting device 10 of the present invention includes a housing 11 and a saw lever 15 that is pivotally connected to the housing 11. The saw lever 15 is surrounded by an endless chain 24 provided with cutting elements 25. In addition, the cutting device 10 includes a device 17 for rotating the saw lever 15 relative to the housing 11, the engine is not shown in the drawing, and a transmission system 20 providing a circuit 24 around the saw arm 15.

Внутри скважины 1 режущее устройство подвешено к нижнему концу трубы 21. Во время опускания режущего устройства 10 в скважину 1 рычаг 15 пилы удерживается в первом положении, в котором рычаг 15 пилы располагается параллельно продольной оси 1 корпуса 11. Когда режущее устройство достигает места, в котором необходимо выполнить вырез в обсадной трубе 5 и окружающем слое 2, включают в работу двигатель для приведения в движение бесконечной цепи 24. Одновременно постепенно поворачивают рычаг 15 пилы во второе положение, в котором рычаг 15 пилы расположен в направлении от продольной оси 1 корпуса 11. Как показано на фиг. 1, во втором положении рычаг 15 пилы простирается перпендикулярно продольной оси 1 корпуса 11. Затем режущее устройство 11 перемещают вверх по скважине 1, при этом режущие элементы 25 на бесконечной цепи 24 прорезают удлиненный вырез 23 в обсадной трубе 5, цементном кольце 7 и окружающем пласте 2. После достижения необходимой длины удлиненного выреза 23 поворачивают рычаг 15 пилы обратно в первое положение и извлекают режущее устройство 10 из скважины 1. Площадь поверхности с каждой стороны удлиненного выреза 23 равна произведению длины удлиненного выреза 23 на его глубину, которая является размером выреза, перпендикулярным к скважине 1. Inside the well 1, the cutting device is suspended from the lower end of the pipe 21. While lowering the cutting device 10 into the well 1, the saw lever 15 is held in a first position in which the saw lever 15 is parallel to the longitudinal axis 1 of the housing 11. When the cutting device reaches the point where it is necessary to make a cut in the casing 5 and the surrounding layer 2, the engine is turned on to drive the endless chain 24. At the same time, the saw lever 15 is gradually rotated to the second position, in which the saw lever 15 is located direction of the longitudinal axis 1 of the housing 11. As shown in FIG. 1, in the second position, the saw lever 15 extends perpendicular to the longitudinal axis 1 of the housing 11. Then, the cutting device 11 is moved up the well 1, while the cutting elements 25 on the endless chain 24 cut an elongated cutout 23 in the casing 5, cement ring 7 and the surrounding formation 2. After reaching the required length of the elongated cutout 23, turn the saw lever 15 back to the first position and remove the cutting device 10 from the well 1. The surface area on each side of the elongated cutout 23 is equal to the product of the length of the elongated eza 23 at its depth, which is the size of the cutout, perpendicular to the wellbore 1.

Длину рычага 15 пилы выбирают таким образом, чтобы глубина удлиненного выреза 23 в 0,25-3,0 раза или более, а более предпочтительно в 0,5-1,50 раза превышала диаметр пробуренного ствола скважины 2. Режущее устройство 10, показанное на фиг. 1, будет подробнее описано со ссылкой на фиг. 2. The length of the lever 15 of the saw is chosen so that the depth of the elongated cutout 23 is 0.25-3.0 times or more, and more preferably 0.5-1.50 times the diameter of the drilled wellbore 2. The cutting device 10 shown in FIG. 1 will be described in more detail with reference to FIG. 2.

Режущее устройство 10 содержит корпус 11 и рычаг 15 пилы, который шарнирно соединен с корпусом 11. Рычаг 15 пилы может поворачиваться между первым положением, в котором рычаг 15 пилы простирается параллельно продольной оси корпуса 11, и вторым положением, в котором рычаг 15 пилы простирается в направлении от продольной оси корпуса 11, как это показано на фиг. 2. The cutting device 10 includes a housing 11 and a saw lever 15 that is pivotally connected to the housing 11. The saw lever 15 can be rotated between a first position in which the saw lever 15 extends parallel to the longitudinal axis of the housing 11 and a second position in which the saw lever 15 extends into direction from the longitudinal axis of the housing 11, as shown in FIG. 2.

Кроме того, режущее устройство включает в себя устройство 17 для поворота рычага 15 пилы относительно корпуса 11 и двигатель 27, снабженный шлицевым телескопическим выходным валом 28 и системой 20 передачи для обеспечения обегания бесконечной цепи 24 с режущими элементами 25 вокруг рычага 15 пилы. In addition, the cutting device includes a device 17 for turning the lever 15 of the saw relative to the housing 11 and the engine 27, equipped with a spline telescopic output shaft 28 and a transmission system 20 to ensure an encirclement of an endless chain 24 with cutting elements 25 around the lever 15 of the saw.

Бесконечная цепь 24 обегает шкив или звездочку 29, которая расположена на поддерживаемом конце рычага 15 пилы. Шкив или звездочка 29 соединена с приводным валом 30, который соединен с корпусом 11 с возможностью вращения в нем благодаря подшипниковому узлу (на чертеже не показан). Направление приводного вала 30 перпендикулярно продольной оси 1 корпуса 11. Рычаг 15 пилы шарнирно соединен с приводным валом 30. An endless chain 24 runs around a pulley or sprocket 29, which is located on the supported end of the lever 15 of the saw. The pulley or sprocket 29 is connected to the drive shaft 30, which is connected to the housing 11 with the possibility of rotation in it thanks to the bearing assembly (not shown in the drawing). The direction of the drive shaft 30 is perpendicular to the longitudinal axis 1 of the housing 11. The lever 15 of the saw is pivotally connected to the drive shaft 30.

Приводной вал 30 в свою очередь имеет привод через систему 20 передачи. Эта система передачи представляет собой прямозубую или косозубую коническую зубчатую передачу, имеющую ведомое зубчатое колесо 31, соединенное с приводным валом 30, и ведущее зубчатое колесо 32, прикрепленное к нижнему концу телескопического выходного вала 28 двигателя 27. Телескопический выходной вал 28 поддерживается вблизи ведущего зубчатого колеса 32 посредством опоры (на чертеже не показана), которая предотвращает осевое или боковое смещение конца телескопического выходного вала 28. The drive shaft 30, in turn, has a drive through the transmission system 20. This transmission system is a spur or helical bevel gear having a driven gear 31 connected to the drive shaft 30, and a drive gear 32 attached to the lower end of the telescopic output shaft 28 of the engine 27. The telescopic output shaft 28 is supported near the leading gear 32 by means of a support (not shown), which prevents axial or lateral displacement of the end of the telescopic output shaft 28.

Устройство 17 для поворота рычага 15 пилы включает в себя устройство 35, обеспечивающее поступательное движение рейки 37 в продольном направлении корпуса 11, и устройство 39, преобразующее поступательное движение рейки 37 во вращательное движение рычага 15 пилы. Устройство 39 содержит цилиндрическое прямозубое колесо 40, взаимодействующее с зубьями 41 на рейке 37. Цилиндрическое прямозубое колесо 40 снабжено рычагом 42, который соединен с рычагом 15 пилы для передачи вращательного движения цилиндрического прямозубого колеса 40 к рычагу 15 пилы. The device 17 for turning the lever 15 of the saw includes a device 35 that provides the translational movement of the rack 37 in the longitudinal direction of the housing 11, and a device 39 that converts the translational movement of the rack 37 into the rotational movement of the lever 15 of the saw. The device 39 comprises a spur gear 40 interacting with teeth 41 on the rail 37. The spur gear 40 is provided with a lever 42, which is connected to the saw arm 15 to transmit rotational movement of the spur gear 40 to the saw arm 15.

Устройство 35, обеспечивающее поступательное движение рейки 37 в продольном направлении корпуса 11, содержит поршень 45, снабженный отверстием 46, и трубчатый приводной узел 48. Последний содержит наружную трубу 49 и внутреннюю трубу 50. Верхний конец наружной трубы 49 соединен с поршнем 45, а рейка 37 - с нижним концом внутренней трубы 50. The device 35, providing translational movement of the rack 37 in the longitudinal direction of the housing 11, contains a piston 45 provided with an opening 46, and a tubular drive unit 48. The latter includes an outer pipe 49 and an inner pipe 50. The upper end of the outer pipe 49 is connected to the piston 45, and the rack 37 - with the lower end of the inner pipe 50.

Корпус 11 снабжен выступающим внутрь кольцом 52, а наружная труба 49 - заплечиком 53 для ограничения движения устройства 36 между первым положением, в котором заплечик 53 соприкасается с выступающим внутрь кольцом 52, и вторым положением, в котором поршень 45 соприкасается с выступающим внутрь кольцом 52. Зубчатая рейка 37 и цилиндрическое прямозубое колесо 40 сконструированы таким образом, что в первом положении рычаг 15 пилы расположен в направлении корпуса 11, а во втором положении рычаг 15 пилы расположен перпендикулярно корпусу 11. The housing 11 is provided with an inwardly projecting ring 52, and the outer tube 49 has a shoulder 53 for restricting the movement of the device 36 between the first position in which the shoulder 53 is in contact with the inwardly projecting ring 52 and the second position in which the piston 45 is in contact with the inwardly projecting ring 52. The gear rack 37 and the spur gear 40 are designed so that in the first position, the saw lever 15 is located in the direction of the housing 11, and in the second position, the saw lever 15 is perpendicular to the housing 11.

Корпус, кроме того, снабжен выступающим внутрь опорным кольцом 55, а внутренняя труба 50 снабжена выступающим наружу кольцом 56. В кольцевом пространстве 60 между внутренней трубой 50 и корпусом 11 расположены две пружины: пружина возврата 62, помещенная между выступающим внутрь опорным кольцом 55 и выступающим наружу кольцом 56, и пружина сжатия 64, расположенная между выступающим наружу кольцом 56 и нижним концом наружной трубы 49. Две пружины 62 и 64 предназначены для образования слегка подвижной подвески рычага 15 цепной пилы, которая позволяет цепной пиле реагировать на твердые места в обсадной трубе и/или окружающих цементной облицовке и пласте. The housing, in addition, is provided with an inwardly protruding support ring 55, and the inner pipe 50 is provided with an outwardly protruding ring 56. Two springs are located in the annular space 60 between the inner pipe 50 and the housing 11: a return spring 62 placed between the inwardly supporting support ring 55 and the protruding outwardly by a ring 56, and a compression spring 64 located between the outwardly extending ring 56 and the lower end of the outer pipe 49. Two springs 62 and 64 are designed to form a slightly movable suspension of the lever 15 of the chain saw, which allows chain the first saw to respond to hard spots in the casing and / or surrounding cement cladding and formation.

Двигатель 27 прикреплен к внутренней трубе 50 посредством опор 67 и 69 . Телескопический выходной вал 28 двигателя 27 пропущен через отверстие 70 в перегородке 71. The engine 27 is attached to the inner tube 50 by bearings 67 and 69. The telescopic output shaft 28 of the engine 27 is passed through the hole 70 in the partition 71.

Двигатель 27 представляет собой гидравлический поршневой двигатель типа "Муано". Двигатель 27 установлен соосно продольной оси 1 корпуса 11. Верхней опорой 67 является кольцо, которое предотвращает утечку рабочей жидкости двигателя 27. The engine 27 is a Muan type hydraulic piston engine. The engine 27 is installed coaxially with the longitudinal axis 1 of the housing 11. The upper support 67 is a ring that prevents leakage of the working fluid of the engine 27.

Во время нормальной работы режущее устройство 10 опускают в скважину 1 (фиг. 1) на нижнем конце трубы 21. При опускании режущего устройства 10 рычаг 15 пилы находится в первом положении, соосном относительно продольной оси 1. Затем приводят в действие двигатель 27, пропуская рабочую жидкость по трубе 21. Эта жидкость через отверстие 46 проходит в поршневой двигатель 27. Телескопический выходной вал 28 двигателя 27 через систему 20 передачи приводит в движение бесконечную цепь 24 с режущими элементами 25. During normal operation, the cutting device 10 is lowered into the well 1 (Fig. 1) at the lower end of the pipe 21. When lowering the cutting device 10, the saw lever 15 is in the first position, coaxial with respect to the longitudinal axis 1. Then, the engine 27 is driven, skipping the working the fluid through the pipe 21. This fluid through the hole 46 passes into the piston engine 27. The telescopic output shaft 28 of the engine 27 through the transmission system 20 drives the endless chain 24 with the cutting elements 25.

Жидкость, подаваемая по трубе 21, действует также на поршень 45, в результате чего устройство 35, обеспечивающее перемещение рейки 57, движется вниз, при этом рычаг 15 пилы будет постепенно поворачиваться в положение от продольной оси 1 корпуса 11. При повороте рычага 15 пилы режущие элементы 25 прорезают обсадную трубу 5 (фиг. 1), слой цемента 7 и подземный слой 2. Когда рычаг 15 пилы простирается в желаемом поперечном направлении относительно продольной оси 1, режущее устройство 10 тянут вверх для образования удлиненного выреза 23 в подземном пласте 2. The fluid supplied through the pipe 21 also acts on the piston 45, as a result of which the device 35, providing the movement of the rack 57, moves downward, while the saw lever 15 will gradually rotate to the position from the longitudinal axis 1 of the housing 11. When the lever 15 of the saw is turned, the cutting elements 25 cut a casing 5 (FIG. 1), a cement layer 7, and a subterranean layer 2. When the saw lever 15 extends in a desired transverse direction relative to the longitudinal axis 1, the cutting device 10 is pulled upward to form an elongated cutout 23 in the subterranean formation 2.

Когда удлиненный вырез 23 выполнен на делаемую длину, прекращают подачу жидкости, при этом пружина возврата 62 давит на устройство 35, вызывая перемещение рейки 37 вверх, так что рычаг 15 пилы возвращается в свое первое, соосное положение. После этого режущее устройство 10 может быть удалено из скважины 1. When the elongated cutout 23 is made to the length to be made, the fluid supply is stopped, while the return spring 62 presses on the device 35, causing the rack 37 to move upward, so that the saw lever 15 returns to its first, coaxial position. After that, the cutting device 10 can be removed from the well 1.

Длина рычага 15 пилы не ограничена диаметром корпуса или ствола скважины, поэтому вырез можно сделать с намного большей глубиной, чем это возможно с известными режущими устройствами, в которых применяются режущие круги. Кроме того, удлиненный вырез по настоящему изобретению имеет плоские стенки, поэтому применение выреза дает увеличение в добыче, по меньшей мере, на 25% по сравнению с обычными перфорациями аналогичной глубины, которые образуют с помощью перфоратора. Удлиненные вырезы, выполненные в соответствии со способом по настоящему изобретению, также улучшают любую последующую обработку скважины, как, например, гравийную набивку, гидравлический разрыв пласта и другие способы обработки для интенсификации притока. Когда вырезы согласно изобретению используют в сочетании с гравийной набивкой, то можно ожидать значительно большего прироста добычи (вплоть до 300%) ввиду отсутствия разрушенной зоны с мелкими частицами, которые стремятся закупорить каналы гравийного фильтра в перфорациях, образованных обычными способами перфорирования. The length of the lever 15 of the saw is not limited by the diameter of the body or the wellbore, therefore, the cutout can be made with a much greater depth than is possible with known cutting devices in which cutting wheels are used. In addition, the elongated cutout of the present invention has flat walls, therefore, the use of the cutout gives an increase in production of at least 25% compared with conventional perforations of a similar depth, which are formed using a perforator. Elongated cuts made in accordance with the method of the present invention also improve any subsequent well treatment, such as gravel packing, hydraulic fracturing and other processing methods to stimulate flow. When the cuts according to the invention are used in combination with gravel packing, a significantly larger increase in production (up to 300%) can be expected due to the absence of a destroyed zone with small particles that tend to clog the gravel filter channels in perforations formed by conventional perforation methods.

Режущее устройство может быть снабжено системой трубопроводов и соплами для распределения жидкости, используемой для работы двигателя, к режущим элементам для их очистки. The cutting device can be equipped with a piping system and nozzles for distributing the liquid used to operate the engine to the cutting elements for cleaning them.

Выбирая соответствующую плотность жидкости в скважине, можно регулировать давление жидкости вблизи рычага пилы. Чтобы облегчить резание пласта, это давление может быть больше пластового давления. Альтернативно давление может быть меньше пластового давления, при этом жидкость будет течь из пласта в скважину и очищать режущие элементы. Choosing the appropriate density of the fluid in the well, you can adjust the fluid pressure near the lever of the saw. To facilitate formation cutting, this pressure may be greater than formation pressure. Alternatively, the pressure may be less than the reservoir pressure, with the fluid flowing from the reservoir into the well and cleaning the cutting elements.

Двигатель устройства, описанного со ссылкой на фиг. 2, представляет собой гидравлический поршневой двигатель, но вместо него может быть использована гидравлическая турбина или электрический двигатель. В случае использования гидравлического двигателя режущее устройство будет прикреплено к нижнему концу трубы, как, например, бурильной трубы или наматываемому трубопроводу. Если двигателем является электродвигатель, то режущее устройство прикрепляют к нижнему концу электрического кабеля или наматываемого трубопровода, снабженного внутри электрическим кабелем. Альтернативно режущее устройство может быть снабжено системой передачи, которая передает к бесконечной цепи вращение трубы, на которой устройство опускают в скважину. The engine of the device described with reference to FIG. 2 is a hydraulic piston engine, but a hydraulic turbine or an electric motor may be used instead. In the case of using a hydraulic motor, the cutting device will be attached to the lower end of the pipe, such as a drill pipe or coiled tubing. If the motor is an electric motor, then the cutting device is attached to the lower end of the electric cable or coiled tubing provided internally with an electric cable. Alternatively, the cutting device may be provided with a transmission system that transmits to the endless chain the rotation of the pipe on which the device is lowered into the well.

Рейка 37 может быть заменена вращающимся валиком, который приводится в движение электродвигателем и взаимодействует с цилиндрическим прямозубым колесом. The rail 37 can be replaced by a rotating roller, which is driven by an electric motor and interacts with a spur gear.

Режущее устройство согласно настоящему изобретению может быть оснащено более чем одним рычагом пилы, например, двумя симметричными рычагами пилы. В таком случае второй рычаг пилы (на чертеже не показан) может быть выполнен поворотным вокруг приводного вала 30 и может быть повернут посредством цилиндрического прямозубого колеса, которое приводится а движение зубчатой рейкой. Такие зубчатая рейка и цилиндрическое зубчатое колесо могут быть установлены в зеркально отображенном положении относительно цилиндрического прямозубого колеса 40 и зубчатой рейки 37, показанных на фиг. 2. The cutting device according to the present invention can be equipped with more than one saw lever, for example, two symmetrical saw levers. In this case, the second saw lever (not shown) can be rotatable around the drive shaft 30 and can be rotated by means of a spur gear wheel, which is driven by a gear rack. Such gear rack and spur gear can be mounted in a mirror image relative to spur gear 40 and gear rack 37 shown in FIG. 2.

Как описывалось со ссылкой на фиг. 1, режущие элементы прорезают обсадную трубу, цемент и пласт. Понятно, что когда скважину будут заканчивать созданием облицовки, режущие элементы будут прорезать облицовку, а когда скважина будет представлять собой скважину, не закрепленную обсадными трубами, вырез будет сделан только в пласте. As described with reference to FIG. 1, the cutting elements cut through the casing, cement and formation. It is clear that when the well is completed by creating a lining, the cutting elements will cut through the lining, and when the well is a well that is not fixed by casing pipes, the cut will be made only in the formation.

Кроме того, если скважина содержит стальную обсадную трубу или облицовку, то устройство может быть снабжено дисковой пилой, посредством которой вначале выполняют вырез в обсадной трубе или облицовке, после чего ленточную пилу поворачивают через выполненный таким образом вырез для прорезания выреза в цементной облицовке и окружающем пласте. In addition, if the well contains a steel casing or liner, the device may be equipped with a circular saw, whereby the cut in the casing or liner is first cut, and then the band saw is turned through the cut in such a way to cut the cut in the cement lining and the surrounding formation .

Скважина, показанная на фиг. 1, была вертикальной скважиной, однако применение режущего устройства согласно настоящему изобретению не ограничивается вертикальными скважинами. Скважина может быть также наклонной или горизонтальной скважиной, причем в этом случае термин "вверх" означает "в направлении ближе к устью скважины". The well shown in FIG. 1 was a vertical well, however, the use of a cutting device according to the present invention is not limited to vertical wells. The well may also be an inclined or horizontal well, in which case the term “up” means “in a direction closer to the wellhead”.

В зависимости от применяемых двигателя и системы передачи бесконечная цепь может обегать в двух направлениях. Depending on the engine and transmission system used, an endless chain can run in two directions.

Удлиненный вырез может быть выполнен поступательным перемещением вверх (как описано со ссылкой на фиг. 1) или вниз. An elongated cutout can be made by translating upward (as described with reference to Fig. 1) or downward.

Режущие элементы 25 изготовлены из износостойкого материла, как, например, карбида вольфрама или природного или синтетического алмаза. The cutting elements 25 are made of wear-resistant material, such as, for example, tungsten carbide or natural or synthetic diamond.

Понятно, что имеются многочисленные возможности по созданию поворачивающего механизма, который постепенно поворачивает рычаг 15 пилы в поперечное положение, показанное на фиг. 1, в то время как режущие элементы 25 прорезают вырез, и который возвращает рычаг пилы в продольное положение после прорезания выреза. It will be appreciated that there are numerous possibilities for creating a pivoting mechanism that gradually pivots the saw lever 15 to the lateral position shown in FIG. 1, while the cutting elements 25 cut a notch, and which returns the saw lever to a longitudinal position after cutting the notch.

Таким образом, должно подразумеваться, что вариант выполнения режущего устройства для образования выреза, показанный на чертежах, является лишь иллюстративным. Thus, it should be understood that the embodiment of the cutting device for forming a cutout, shown in the drawings, is only illustrative.

Claims

1. A cutting device for forming a cutout near a well intersecting an underground formation containing a saw lever (15) pivotally connected to a housing (11) with a possibility of rotation between a first position in which the saw lever (15) is substantially parallel to the longitudinal axis (1 ) of the casing (11), and a second extension, in which the saw lever (15) is located in the direction from the longitudinal axis of the casing (11), an endless chain (24) provided with cutting elements (25) and the surrounding saw lever (15), and the drive a means forcing the chain (24) to run around the lever (15) p l, characterized in that the drive means comprises a hydraulic motor (27), movably mounted inside the housing with the ability in response to the applied hydraulic pressure to move along the housing (11) together with the turning mechanism (17), thereby forcing the lever (15) the saws rotate to the second position, and there is a spring mechanism (62, 64), forcing the lever (15) of the saw to rotate back to the first position in the absence of hydraulic pressure on the engine (27).

2. A cutting device according to claim 1, characterized in that a hydraulic piston engine located in the housing (11) substantially coaxially with the longitudinal axis (1) of the housing is used as the engine (27).

3. A cutting device according to claim 1 or 2, characterized in that the turning mechanism (17) comprises a spur gear (40) attached to the supported end of the saw lever (15) and a piston assembly (35) that carries an engine ( 27) and a gear rack (37), the teeth of which interact with a spur gear (40).