RU2185497C1 - Method of hydraulic jet perforation of wells and device for its embodiment - Google Patents
Method of hydraulic jet perforation of wells and device for its embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2185497C1 RU2185497C1 RU2001118520A RU2001118520A RU2185497C1 RU 2185497 C1 RU2185497 C1 RU 2185497C1 RU 2001118520 A RU2001118520 A RU 2001118520A RU 2001118520 A RU2001118520 A RU 2001118520A RU 2185497 C1 RU2185497 C1 RU 2185497C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- sleeve
- movable
- perforator
- bushing
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности, а также к области эксплуатации подземных вод водозаборными скважинами, и предназначается для гидропескоструйной перфорации обсадных колонн скважин, заколонного цементного камня и горной породы продуктивных пластов при добыче нефти, газа и воды, включая добычу пресных, питьевых и минеральных вод. The invention relates to the field of the oil and gas industry, as well as to the field of groundwater exploration wells, and is intended for hydro-sandblasting perforation of casing strings, casing cement stone and rock productive formations in the extraction of oil, gas and water, including the extraction of fresh, drinking and mineral waters.
В качестве аналога принимаем известное по авторскому свидетельству СССР 162079 МПК Е 21 В 43/114 (заявлено 25.03.1963 г., опубликовано 16.04.1964 г. , БИ 9) изобретение под названием "Устройство для гидропескоструйной перфорации скважина. Способ реализации известного изобретения включает в себя спуск в скважину на колонне труб соединенных между собой пескоструйных перфораторов, имеющих гидромониторные насадки, подвижные втулки (цилиндрические затворы) и клапаны, и проведение перфорации скважины путем подачи под давлением через колонну труб и насадки песчано-жидкостной смеси. При этом количество перфораторов устанавливают по числу подлежащих перфорации участков, при спуске в скважину гидромониторные насадки в каждом перфораторе перекрывают подвижной втулкой, перфорацию намеченных участков производят последовательно снизу вверх. As an analogue, we take the invention, known by the USSR author's certificate 162079 IPC E 21 B 43/114 (claimed on March 25, 1963, published on April 16, 1964, BI 9), an invention under the name "Device for sandblasting perforation well. A method for implementing the known invention includes the descent into the well on the pipe string of interconnected sandblasting drills having hydraulic nozzles, movable bushings (cylindrical gates) and valves, and perforation of the well by applying pressure through the pipe string and sand nozzles In this case, the number of perforators is set according to the number of sections to be perforated, when lowering into the well, the hydraulic nozzles in each perforator are blocked by a movable sleeve, perforation of the intended sections is performed sequentially from the bottom up.
Устройство, реализующее указанный выше способ, включает в себя соединенные на колонне труб пескоструйные перфораторы. В корпусе каждого перфоратора установлены гидромониторные насадки, а во внутреннем сквозном канале размещена подвижная втулка с седлом под шаровой клапан. При спуске в скважину подвижная втулка каждого перфоратора установлена напротив гидромониторных насадок, перекрывает их и в таком положении закреплена с помощью алюминиевых шпилек. Диаметр седел и шаровых клапанов в известном устройстве выполнены последовательно увеличивающимися снизу вверх. A device that implements the above method includes sandblasting drills connected to the pipe string. In the case of each perforator, hydraulic nozzles are installed, and in the internal through channel there is a movable sleeve with a seat under the ball valve. When descending into the well, the movable sleeve of each perforator is installed opposite the jet nozzles, overlaps them and in this position is fixed with aluminum studs. The diameter of the seats and ball valves in the known device is made sequentially increasing from the bottom up.
При реализации способа и устройства по аналогу первым перфорируют нижний участок. Для этого в колонну труб забрасывают шаровой клапан, который при посадке в седло подвижной втулки нижнего перфоратора перекрывает в ней проходное отверстие. Под воздействием подаваемого в колонну труб потока песчано-жидкостной смеси подвижная втулка срезает алюминиевые шпильки и смещается вниз до упора в заплечик, открывая гидромониторные насадки, через которые производят перфорацию скважины в интервале нижнего участка. По окончании перфорации нижнего участка в колонну труб сбрасывают шаровой клапан для второго перфоратора, размещенного над первым. Шар проходит верхние перфораторы и садится в седло подвижной втулки второго снизу перфоратора. Под давлением подаваемой через колонну труб песчано-жидкостной смеси подвижная втулка второго перфоратора срезает алюминиевые шпильки и, смещаясь вниз до упора в заплечик, открывает гидромониторные насадки, в результате чего производят гидропескоструйную перфорацию скважины в интервале второго снизу участка. При этом доступ песчано-жидкостной смеси в нижерасположенный (первый снизу) перфоратор перекрыт. Далее вводят шаровой клапан третьего снизу перфоратора и проводят аналогичные операции, и так - до окончания перфорации всех участков. When implementing the method and device by analogy, the lower portion is first perforated. To do this, a ball valve is thrown into the pipe string, which, when landing in the saddle of the movable sleeve of the lower perforator, closes the passage hole in it. Under the influence of the sand-liquid mixture flow supplied to the pipe string, the movable sleeve cuts the aluminum studs and moves down to the stop against the shoulder, opening the hydraulic nozzles through which the hole is perforated in the interval of the lower section. At the end of the perforation of the lower section, a ball valve for the second perforator located above the first is dropped into the pipe string. The ball passes through the top perforators and sits in the saddle of the movable sleeve of the second bottom perforator. Under the pressure of the sand-liquid mixture supplied through the pipe string, the movable sleeve of the second perforator cuts the aluminum studs and, moving down to the stop against the shoulder, opens the hydraulic nozzles, as a result of which the sandblasted hole is perforated in the interval of the second lower section. In this case, the access of the sand-liquid mixture to the downstream (first from the bottom) punch is blocked. Next, enter the ball valve of the third from the bottom of the perforator and carry out similar operations, and so on - until the end of the perforation of all sections.
В качестве прототипа заявляемому техническому решению принимаем известное изобретение по авторскому свидетельству 564409 М. Кл.2 Е 21 В 43/114 (заявлено 02.07.1975 г. , опубликовано 05.07.1977 г., БИ 25) под названием "Гидроабразивный перфоратор".As a prototype of the claimed technical solution, we accept the well-known invention according to the copyright certificate 564409 M. Kl. 2 E 21 B 43/114 (announced on 07/02/1975, published on 07/05/1977, BI 25) under the name "Hydroabrasive punch".
При использовании известного изобретения осуществляют следующие операции: производят спуск в скважину на колонне труб гидроперфоратора, снабженного гидромониторными насадками, подвижной втулкой и клапаном в его корпусе, и проводят перфорацию скважины путем подачи насосным агрегатом через колонну труб и гидромониторные насадки гидроперфоратора абразивной жидкости под давлением. When using the known invention, the following operations are carried out: descent into the well on a pipe string of a hydroperforator equipped with hydromonitor nozzles, a movable sleeve and a valve in its body, and perforation of the well is carried out by pumping an abrasive fluid under pressure with a pump unit through a pipe string and hydraulic monitor nozzles.
Устройство, реализующее способ по прототипу, содержит закрепленный на конце колонны труб гидроперфоратор, в боковых стенках корпуса которого установлены гидромониторные насадки, а в его внутреннем сквозном канале размешена подвижная втулка и клапан. При этом внутренняя поверхность корпуса и наружная поверхность подвижной втулки (затвора) образуют между собой изолированную камеру. Верхняя часть подвижной втулки выполнена в виде конусного клапана, седло под которое выполнено во внутренней поверхности корпуса над насадками. Центральный канал подвижной втулки в верхней части выполнен в виде конусного седла под сбрасываемый с поверхности шаровой клапан. Корпус гидроперфоратора в нижней части имеет ограничитель хода подвижной втулки. A device that implements the prototype method comprises a hydraulic perforator fixed to the end of the pipe string, with hydromonitor nozzles installed in the side walls of the casing, and a movable sleeve and valve are placed in its internal through channel. In this case, the inner surface of the housing and the outer surface of the movable sleeve (shutter) form an isolated chamber between them. The upper part of the movable sleeve is made in the form of a cone valve, a seat for which is made in the inner surface of the housing above the nozzles. The central channel of the movable sleeve in the upper part is made in the form of a conical seat for a ball valve discharged from the surface. The case of the hydraulic perforator in the lower part has a stroke limiter of the movable sleeve.
При реализации способа и устройства по прототипу во время спуска перфоратора в заданный интервал скважины производят заполнение колонны труб промывочной жидкостью из скважины через открытые сопла насадок и открытый центральный канал подвижной втулки (затвора) перфоратора. Гидромониторные насадки гидроперфоратора во время его спуска в скважину самопроизвольно перекрываются подвижной втулкой, которая перемешается в верхнее положение, как только усилие от действия гидростатического давления на нижнюю площадь подвижной втулки превысит силы сопротивления сжимаемого воздуха в изолированной камере вместе с силами трения. Затем с поверхности в колонну труб забрасывают клапанный шар, который, достигая конусного седла в верхней части подвижной втулки, перекрывает ее центральный канал. При закачке в колонну труб абразивной жидкости под давлением подвижная втулка перемещается в нижнее положение, открывая гидромониторные насадки в корпусе гидроперфоратора, в результате чего производят гидропескоструйную перфорацию заданного интервала скважины. When implementing the method and device of the prototype during the descent of the perforator at a predetermined interval of the well, the pipe string is filled with flushing fluid from the well through the open nozzles of the nozzles and the open central channel of the perforator movable sleeve (shutter). The hydraulic nozzles of the hydroperforator during its descent into the well spontaneously overlap with a movable sleeve, which will be mixed to the upper position, as soon as the force from the action of hydrostatic pressure on the lower area of the mobile sleeve exceeds the resistance forces of compressible air in an isolated chamber together with the friction forces. Then, a valve ball is thrown from the surface into the pipe string, which, reaching the cone seat in the upper part of the movable sleeve, overlaps its central channel. When pumping abrasive fluid into the pipe string under pressure, the movable sleeve moves to the lower position, opening the hydraulic nozzles in the hydroperforator body, as a result of which the sandblasting is perforated for a given interval of the well.
Недостатком известных как по аналогу, так и по прототипу способов и устройств является то, что при осуществлении гидропескоструйной перфорации скважины на забой ее ствола осыпается значительная часть песка и измельченной от перфорации породы и цемента. В результате по окончании перфорации скважины происходит перекрытие нижней части ствола скважины настолько, что не позволяет достигать извлечения из продуктивного пласта пластового флюида в добывающих скважинах или делает невозможным закачку в пласт рабочего агента в нагнетательных скважинах. A disadvantage of the methods and devices known both by analogy and by the prototype is that during the implementation of hydro-sandblasting perforation of the well, a significant part of the sand and the rock and cement ground from the perforation are showered to the bottom of the well. As a result, at the end of the well perforation, the lower part of the wellbore overlaps so much that it does not allow to extract formation fluid from the producing formation in production wells or makes it impossible to pump a working agent into the formation in injection wells.
Для промывки забоя скважины от песчаных пробок, осадков грязи, окалины и т.п. возникает необходимость использовать дополнительное специальное оборудование, которое необходимо спускать в скважину после того, как будет поднята из скважины на поверхность колона труб с гидроперфоратором. Это увеличивает время, материальные и трудовые затраты на освоение скважины после ее гидропескоструйной перфорации. For washing the bottom of the well from sand plugs, mud sediments, scale, etc. there is a need to use additional special equipment, which must be lowered into the well after it is lifted from the well to the surface of the pipe string with a hydraulic perforator. This increases the time, material and labor costs for the development of the well after its sandblasting perforation.
Так для промывки забоя скважины от песчаных пробок и осадков грязи может быть использовано, например, устройство для промывки песчаных пробок по авторскому свидетельству СССР 1081334, М. Кл.3 Е 21 В 21/00 от 1983 г., содержащее соединенный через муфту с колонной насосно-компрессорных труб корпус с концентрично размещенным в нем патрубком, образующим с ним кольцевую полость. Устройство снабжено двумя эластичными манжетами, установленными в верхней и нижней части корпуса, а соединительная муфта имеет радиальные каналы для сообщения кольцевой полости, образованной корпусом и патрубком, с затрубным пространством. К муфте присоединяют насосно-компрессорные (НКТ) трубы, и устройство спускают в эксплуатационную колонну до песчаной пробки. При этом упругие манжеты плотно прилегают к эксплуатационной колонне и отсекают открытую часть перфорационных отверстий фильтра. По мере очистки забоя от пробки устройство с манжетами перемещается вниз и обеспечивает изоляцию открытой части фильтра. Промывочную жидкость через НКТ подают на наконечник устройства и струя, размывая песчаную пробку, выносит ее на поверхность через отверстия в центраторе наконечника, через кольцевую полость устройства, через отверстия в муфте и через затрубное пространство скважины. Если промывочную жидкость подают через затрубное пространство, то пульпа выносится на поверхность через НКТ.So for washing the bottom of the well from sand plugs and mud sediments, for example, a device for washing sand plugs according to the USSR author's certificate 1081334, M. Kl. 3 E 21 B 21/00 from 1983, containing a housing connected through a sleeve to a tubing string with a concentric pipe disposed therein, forming an annular cavity with it. The device is equipped with two elastic cuffs installed in the upper and lower parts of the housing, and the coupling has radial channels for communicating the annular cavity formed by the housing and the pipe with the annulus. Tubing is connected to the coupling, and the device is lowered into the production casing to the sand plug. In this case, the elastic cuffs fit snugly against the production string and cut off the open part of the perforation holes of the filter. As the bottom is cleared of the plug, the cuff device moves down and insulates the open part of the filter. The flushing fluid through the tubing is fed to the tip of the device and the jet, washing out the sand plug, brings it to the surface through the holes in the tip centralizer, through the annular cavity of the device, through the holes in the sleeve and through the annulus of the well. If flushing fluid is supplied through the annulus, then the pulp is carried to the surface through the tubing.
Целью изобретения является сокращение времени и одновременное снижение материальных и трудовых затрат при освоении скважины после гидропескоструйной перфорации за счет исключения необходимости привлечения дополнительного специального оборудования, которое, как в известных способах, требовалось бы спускать в скважину и проводить им работы по ликвидации в ее стволе песчаных пробок, образующихся при проведении гидропескоструйной перфорации. The aim of the invention is to reduce time and at the same time reduce material and labor costs when developing a well after a sandblasting perforation by eliminating the need to attract additional special equipment, which, as in the known methods, would need to be lowered into the well and to carry out work to eliminate sand plugs in its trunk formed during the sandblasting perforation.
Указанная цель изобретения достигается тем, что в известный способ гидропескоструйной перфорации скважин, включающий спуск в скважину на колонне труб гидроперфоратора, снабженного гидромониторными насадками, подвижной втулкой и клапаном в его корпусе, и проведение перфорации скважины путем подачи насосным агрегатом через колонну труб и гидромониторные насадки гидроперфоратора абразивной жидкости под давлением, согласно заявляемому изобретению нами предложено ввести новую совокупность существенных признаков (введены новые приспособления и операции, даны новые условия проведения операций способа и предложен новый порядок их проведения во времени), а именно: перед спуском в скважину в корпусе гидроперфоратора с его нижнего конца соосно закрепляют неподвижную втулку, на выходной конец которой устанавливают подвижную втулку-стакан с наклонно-направленными каналами в днище и с наружным опорным диском, внутрь втулок по их продольной оси вводят подпружиненный запорный стержень, верхний конец которого соединяют с клапаном и подвижной втулкой корпуса гидроперфоратора, а нижний конец стержня закрепляют в днище подвижной втулки-стакана, сразу после проведения гидропескоструйной перфорации скважины гидромониторные насадки в корпусе гидроперфоратора перекрывают, а клапан открывают путем опускания колонны труб вниз до упора наружного опорного диска подвижной втулки-стакана о песчаную пробку в стволе скважины и вслед за окончанием подачи абразивной жидкости без перерыва во времени и без остановки насосного агрегата ведут подачу промывочной жидкости в колонну труб под давлением при открытом клапане в корпусе гидроперфоратора, благодаря чему производят размыв песчаной пробки в стволе скважины выходящими из наклонно-направленных каналов днища подвижной втулки-стакана напорными струями промывочной жидкости и одновременно ведут вынос размытого песка из скважины на дневную поверхность через межтрубное пространство скважины потоком промывочной жидкости, подаваемой из колонны труб через наклонно-направленные каналы днища втулки-стакана. This objective of the invention is achieved by the fact that in the known method of hydro-sandblasting perforation of wells, which includes descent into a well on a pipe string of a hydraulic perforator equipped with hydraulic nozzles, a movable sleeve and a valve in its body, and conducting perforation of the well by feeding a pump unit through a pipe string and hydraulic monitor nozzles of a hydraulic perforator abrasive fluid under pressure, according to the claimed invention, we proposed to introduce a new set of essential features (introduced new devices padding and operations, new conditions for carrying out the operations of the method are given and a new procedure for their implementation in time is proposed), namely: before lowering into the well in the hydroperforator body from its lower end, a fixed sleeve is coaxially fixed, the movable sleeve-cup with an inclined position is installed on its output end -directional channels in the bottom and with an external support disk, a spring-loaded locking rod is inserted into the bushings along their longitudinal axis, the upper end of which is connected to the valve and the moving sleeve of the hydraulic perforator case, and the lower end of the rod is fixed to the bottom of the movable sleeve-cup, immediately after the sandblasting of the well, the hydraulic nozzles in the hydroperforator body are closed, and the valve is opened by lowering the pipe string down to the stop of the outer supporting disk of the moving sleeve-cup against the sand plug in the wellbore and then at the end of the supply of abrasive fluid without a break in time and without stopping the pump unit, the flushing fluid is supplied to the pipe string under pressure with the valve open to the mouth of the hydroperforator, due to which the sand plugs are washed out in the wellbore by pressure jets of washing liquid coming out of the directional channels of the bottom of the movable sleeve-cup and simultaneously carry out washed sand from the well to the surface through the annulus of the well with the flow of washing liquid supplied from the pipe string through the directional channels of the bottom of the sleeve-cup.
Указанные выше новые существенные признаки заявляемого способа гидропескоструйной перфорации скважин являются отличительными признаками от известного по прототипу способа. The above new significant features of the proposed method of sandblasting perforation of wells are distinguishing features from the known prototype method.
Указанная цель изобретения достигается также и тем, что в известное устройство для гидропескоструйной перфорации скважин, включающее закрепленный на конце колонны труб гидроперфоратор, в боковых стенках корпуса которого установлены гидромониторные насадки, а в его внутреннем сквозном канале размещена подвижная втулка и клапан, согласно заявляемому изобретению нами введены новые существенные конструктивные признаки, а именно: в корпусе гидроперфоратора с его нижнего конца соосно закреплена неподвижная втулка, на выходном конце которой установлена подвижная втулка-стакан с наклонно-направленными каналами в днище и с наружным опорным диском, внутри неподвижной втулки и подвижной втулки-стакана по их продольной оси размещен запорный стержень, верхний конец которого соединен с клапаном и подвижной втулкой, а нижний конец стержня закреплен в днище подвижной втулки-стакана, в нижней части подвижной втулки над клапаном в ее боковых стенках выполнены сквозные радиальные каналы, внутри корпуса гидроперфоратора над клапаном выполнена перекрываемая подвижной втулкой кольцевая проточка, гнездо под клапан выполнено в верхнем торце неподвижной втулки, запорный стержень охвачен пружиной в состоянии сжатия, верхний торец которой оперт во внутренний уступ неподвижной втулки, а нижний торец пружины оперт в днище подвижной втулки-стакана, при этом подвижная и неподвижная втулки, подвижная втулка-стакан и кольцевая проточка над клапаном в корпусе гидроперфоратора выполнены по высоте с таким расчетом, что при открытом клапане подвижная втулка обеспечивает во внутреннем сквозном канале корпуса гидроперфоратора перекрытие гидромониторных насадок в его боковых стенках и сообщение внутреннего пространства колонны труб с внутренним пространством скважины. The stated objective of the invention is also achieved by the fact that in the known device for sandblasting hole perforation, comprising a hydroperforator fixed to the end of the pipe string, in which side walls of the casing are installed nozzles, and in its internal through channel there is a movable sleeve and valve, according to the claimed invention, we new significant design features were introduced, namely: in the case of the hydraulic perforator, from its lower end, a fixed sleeve is coaxially fixed, at the output end of which a movable sleeve-cup with inclined channels in the bottom and with an external support disk is installed, a locking rod is placed inside the fixed sleeve and the movable sleeve-cup along their longitudinal axis, the upper end of which is connected to the valve and the movable sleeve, and the lower end of the rod is fixed through radial channels are made in the bottom of the movable sleeve-cup, in the lower part of the movable sleeve above the valve in its side walls, rings overlapped by the movable sleeve are made above the valve inside the hydroperforator body eva groove, the valve seat is made in the upper end of the fixed sleeve, the locking rod is surrounded by a spring in a compression state, the upper end of which is supported in the inner ledge of the fixed sleeve, and the lower end of the spring is supported in the bottom of the movable sleeve-cup, while the movable and fixed sleeve, the movable sleeve-cup and the annular groove above the valve in the hydroperforator body are made in height so that when the valve is open, the movable sleeve provides in the inner through channel of the hydroperforator case opening the hydraulic nozzles in its side walls and communicating the interior of the pipe string with the interior of the well.
Указанные выше новые существенные конструктивные признаки заявляемого устройства для осуществления предложенного способа гидропескоструйной перфорации скважин являются отличительными признаками от известного по прототипу устройства. The above new significant structural features of the claimed device for implementing the proposed method of hydro-sandblasting perforation of wells are distinguishing features from the known prototype device.
В настоящее время из общедоступных источников научно - технической и патентной информации нам не известны способы гидропескоструйной перфорации скважин и устройства для их осуществления, которые вместе с известными существенными признаками содержали бы в себе предложенную нами новую совокупность существенных признаков в заявляемом способе и новые существенные конструктивные признаки в заявляемом устройстве для реализации указанного способа, которые указаны выше. Currently, from publicly available sources of scientific, technical and patent information, we are not aware of methods for sandblasting well perforation and devices for their implementation, which, together with the known essential features, would contain the new set of essential features proposed by us in the claimed method and new significant design features in the claimed device for implementing the specified method, which are indicated above.
В совокупности известные и новые отличительные существенные признаки способа и устройства для его осуществления обеспечивают заявляемому изобретению достижение нового технического результата при его реализации. Together, the known and new distinctive essential features of the method and device for its implementation provide the claimed invention the achievement of a new technical result in its implementation.
Так благодаря тому, что в заявляемом способе предложено использовать гидроперфоратор, корпус которого с нижнего конца дополнительно предложено оборудовать неподвижной втулкой и установленной на ней подвижной втулкой-стаканом с наклонно-направленными каналами в днище и с наружным опорным диском, вместе с тем, что внутрь втулок введен подпружиненный запорный стержень, соединяющий клапан и подвижную втулку корпуса гидроперфоратора с днищем подвижной втулки-стакана, то это позволяет после проведения гидропескоструйной перфорации при спуске колонны труб с устройством при касании наружного опорного диска о песчаную пробку перекрыть гидромониторные насадки и открыть клапан в корпусе гидроперфоратора. Благодаря указанным выше конструктивным дополнениям гидроперфоратора, используемым при реализации способа, перекрытие насадок и открытие клапана осуществляется одновременно. So due to the fact that in the inventive method it is proposed to use a hydroperforator, the housing of which from the lower end is additionally proposed to be equipped with a fixed sleeve and a movable sleeve-cup mounted on it with obliquely directed channels in the bottom and with an external supporting disk, while inside the bushings introduced a spring-loaded locking rod connecting the valve and the movable sleeve of the hydroperforator body to the bottom of the movable sleeve-cup, this allows after sandblasting perforation at Use the pipe string with the device when you touch the outer support disc on the sand plug, close the monitor nozzles and open the valve in the hydroperforator case. Thanks to the above-mentioned constructive additions of the hydraulic perforator used in the implementation of the method, the overlapping of the nozzles and the opening of the valve are carried out simultaneously.
Благодаря тому, что в заявляемом способе предложено вслед за окончанием подачи абразивной жидкости без перерыва во времени и без остановки насосного агрегата вести подачу промывочной жидкости в колонну труб под давлением при открытом клапане в корпусе гидроперфоратора (при опускании колонны труб вниз до упора наружного опорного диска о песчаную пробку), то вслед за окончанием перфорации скважины сразу осуществляется размыв песчаной пробки в стволе скважины выходящими из наклонно-направленных каналов днища подвижной втулки-стакана напорными струями промывочной жидкости и при этом одновременно осуществляется вынос размытого песка из скважины на дневную поверхность через межтрубное пространство скважины. Due to the fact that in the inventive method, it is proposed that, after the abrasive fluid has been supplied without interruption in time and without stopping the pump unit, to supply flushing fluid to the pipe string under pressure with the valve open in the hydraulic perforator case (when the pipe string is lowered to the stop of the outer supporting disk about sand plug), then after the end of the perforation of the well, the sand plug in the wellbore is immediately washed out from the directional channels of the bottom of the movable sleeve-cup to ornymi jets of flushing liquid and while simultaneously performed blur removal of sand from the well to the surface through the annular space of the well.
Поскольку все операции: гидропескоструйная перфорация скважины, размыв песчаной пробки в стволе скважины и вынос размытого песка на поверхность, в заявляемом способе осуществляются одним и тем же оборудованием - дооборудованным согласно заявляемому изобретению гидроперфоратором и предложено выполнять эти операции безразрывно во времени и без подъема колонны труб из скважины и без спуска дополнительного оборудования, то это сокращает время и одновременно существенно снижает материальные и трудовые затраты на освоение скважины после гидропескоструйной перфорации, т.к. отпадает необходимость привлекать дополнительно специальное оборудование и вести на нем работы по очистке ствола от песчаных пробок, а именно: не надо завозить на скважину забойный двигатель и долото, не надо производить их сборку и спуск в скважину на колонне труб, не надо производить разбуривание песчаной пробки. Since all operations: water-jet perforation of the well, washing out sand plugs in the well bore and removal of washed sand to the surface, in the present method are carried out by the same equipment - equipped with a hydraulic perforator according to the claimed invention and it is proposed to perform these operations without interruption in time and without lifting the pipe string from wells and without launching additional equipment, this reduces time and at the same time significantly reduces material and labor costs for well development after sandblasting perforation, as there is no need to attract additional special equipment and work on it to clean the barrel of sand plugs, namely: it is not necessary to bring a downhole motor and bit to the well, it is not necessary to assemble and lower it into the well on a pipe string, it is not necessary to drill sand plug .
На чертеже представлено устройство для реализации способа гидропескоструйной перфорации скважин (продольный разрез). The drawing shows a device for implementing the method of sandblasting perforation of wells (longitudinal section).
Устройство содержит гидроперфоратор, в боковых стенках корпуса 1 которого установлены гидромониторные насадки 2. Во внутреннем сквозном канале 3 корпуса 1 гидроперфоратора размещена подвижная втулка 4 и клапан 5. В корпусе 1 гидроперфоратора с его нижнего конца соосно закреплена неподвижная втулка 6, на выходном конце 7 которой установлена подвижная втулка-стакан 8 с наклонно-направленными каналами 9 в днище 10. С наружной нижней стороны днища 10 на втулке-стакане 8 закреплен наружный опорный диск 11. Внутри каналов 12 и 13 неподвижной втулки 6 и внутри канала 14 подвижной втулки-стакана 8 по их продольной оси размещен запорный стержень 15, верхний конец которого соединен с клапаном 5 и подвижной втулкой 4. Как вариант - клапан 5 и подвижная втулка 4 могут быть выполнены единым изделием, как показано на чертеже. Нижний конец стержня 15 закреплен в днище 10. В нижней части боковых стенок подвижной втулки 4 (над клапаном 5) выполнены сквозные радиальные каналы 16. Внутри корпуса 1 над клапаном 5 выполнена кольцевая проточка 17, которая перекрывается подвижной втулкой 4. Гнездо (на чертеже без номера) под клапан 5 выполнено в верхнем торце 18 неподвижной втулки 6. Запорный стержень 15 охвачен пружиной 19, верхний торец которой оперт во внутренний уступ 20 неподвижной втулки 6, а нижний торец пружины 19 оперт во внутреннюю плоскость 21 днища 10 подвижной втулки-стакана 8. Пружина 19 устанавливается в состоянии сжатия, отчего клапан 5 после сборки находится в закрытом состоянии, а гидромониторные насадки открыты. The device contains a hydroperforator, in which the hydromonitor nozzles 2 are installed in the side walls of the housing 1. A movable sleeve 4 and a valve 5 are placed in the inner through channel 3 of the hydroperforator 1. A stationary sleeve 6 is coaxially fixed from the lower end of the hydroperforator 1 to the output end 7 of which a movable sleeve-cup 8 with obliquely directed channels 9 is installed in the bottom 10. On the outer lower side of the bottom 10 on the sleeve-cup 8 is mounted an external support disk 11. Inside the channels 12 and 13 of the stationary sleeve 6 and inside the three channels 14 of the movable sleeve-cup 8 along their longitudinal axis is a locking rod 15, the upper end of which is connected to the valve 5 and the movable sleeve 4. Alternatively, the valve 5 and the movable sleeve 4 can be made as a single product, as shown in the drawing. The lower end of the rod 15 is fixed in the bottom 10. In the lower part of the side walls of the movable sleeve 4 (above the valve 5) there are through radial channels 16. Inside the housing 1, an annular groove 17 is made above the valve 5, which is overlapped by the movable sleeve 4. The socket (in the drawing without numbers) for the valve 5 is made in the upper end 18 of the stationary sleeve 6. The locking rod 15 is surrounded by a spring 19, the upper end of which is supported on the inner ledge 20 of the fixed sleeve 6, and the lower end of the spring 19 is supported on the inner plane 21 of the bottom 10 of the movable sleeve-cup 8. The spring 19 is installed in a state of compression, so that the valve 5 after assembly is in a closed state, and the hydraulic nozzles are open.
Осуществляют заявляемый способ следующим образом. В собранном виде заявляемое устройство верхним концом корпуса 1 гидроперфоратора на дневной поверхности крепят к нижнему концу колонны труб 22 и на колонне труб 22 спускают в скважину. При спуске в скважину, как и после сборки на поверхности, клапан 5 гидроперфоратора закрыт, а гидромониторные насадки 2 открыты. После установки устройства в заданном интервале ствола скважины в колонну труб 22 подают насосным агрегатом под давлением абразивную жидкость, которая, выходя из сопловых отверстий гидромониторных насадок 2, перфорирует металлическую обсадную колонну скважины, заколонный цементный камень и далее - горную породу продуктивного пласта. Сразу после проведения гидропескоструйной перфорации скважины производят опускание колонны труб 22 с предлагаемым устройством вниз до упора наружного опорного диска 11 о песчаную пробку в стволе скважины, по достижении которой вслед за окончанием подачи расчетного объема абразивной жидкости без перерыва во времени и без остановки насосного агрегата ведут подачу промывочной жидкости в колонну труб 22 под давлением. Так как при посадке на песчаную пробку от веса колонны труб пружина 19 сжимается, то подвижная втулка-стакан 8 вместе с запорным стержнем 15, клапаном 5 и подвижной втулкой 4 перемещаются вверх, открывая проход через гнездо клапана 5 и перекрывая гидромониторные насадки 2 во внутреннем сквозном канале 3 корпуса 1 гидроперфоратора благодаря тому, что подвижная втулка 4, неподвижная втулка 6, подвижная втулка-стакан 8, кольцевая проточка 17 по высоте выполнены с расчетом обеспечения такого условия. Подаваемая под давлением промывочная жидкость из колонны труб 22 проходит через внутренний сквозной канал 3 корпуса 1 гидроперфоратора, через сквозные радиальные каналы 16 подвижной втулки 4, через кольцевую проточку 17, через открытое гнездо клапана 5, через внутренние каналы 12 и 13 неподвижной втулки 6, через канал 14 подвижной втулки-стакана 8 и поступает в наклонно-направленные каналы 9, по выходу из которых напорными струями производит размыв песчаной пробки в стволе скважины и одновременно обеспечивает вынос размытого песка через межтрубное пространство скважины на поверхность. Carry out the inventive method as follows. Assembled, the inventive device, the upper end of the housing 1 of the hydroperforator on the surface is attached to the lower end of the pipe string 22 and on the pipe string 22 is lowered into the well. During the descent into the well, as well as after assembly on the surface, the valve 5 of the hydraulic perforator is closed, and the hydraulic nozzle 2 is open. After the device is installed in a predetermined interval of the wellbore, the abrasive fluid is pumped into the pipe string 22 by a pump unit, which, leaving the nozzle holes of the hydraulic nozzles 2, perforates the metal casing of the well, an annular cement stone and then the rock of the reservoir. Immediately after the sandblasting of the well, the pipe string 22 is lowered with the proposed device down to the stop of the outer support disk 11 against the sand plug in the wellbore, upon reaching which, after the supply of the estimated volume of abrasive fluid has been completed, without interruption in time and without stopping the pump unit, washing liquid into the pipe string 22 under pressure. Since, when landing on a sand cork, the spring 19 is compressed from the weight of the pipe string, the movable sleeve-cup 8 together with the locking rod 15, valve 5 and movable sleeve 4 move upward, opening a passage through the valve seat 5 and blocking the hydraulic nozzles 2 in the inner through the channel 3 of the housing 1 of the hydroperforator due to the fact that the movable sleeve 4, the stationary sleeve 6, the movable sleeve-cup 8, the annular groove 17 in height are designed to ensure such a condition. The pressurized flushing fluid from the pipe string 22 passes through the internal through channel 3 of the hydroperforator body 1, through the radial through channels 16 of the movable sleeve 4, through the annular groove 17, through the open valve seat 5, through the internal channels 12 and 13 of the stationary sleeve 6, through channel 14 of the movable sleeve-cup 8 and enters the directional channels 9, the output of which pressure jets eroses the sand plug in the wellbore and at the same time ensures the removal of washed sand through the annulus e of the well to the surface.
Как только песчаная пробка в стволе скважины будет размыта и песок вынесен на поверхность, что легко контролируется глубиной спуска колонны труб 22 в скважину, колонну труб 22 с закрепленным на ее нижнем конце предлагаемым устройством поднимают на поверхность. При этом в результате совершается только одна операция по спуску в скважину предлагаемого устройства, содержащего и гидроперфоратор, и приспособление для размыва песчаной пробки, а по завершении операции по гидропескоструйной перфорации скважины и безразрывной по времени операции размыва песчаной пробки и выноса песка на поверхность производится одна операция подъема из скважины на поверхность колонны труб с предлагаемым устройством. As soon as the sand plug in the wellbore is washed out and the sand is brought to the surface, which is easily controlled by the depth of descent of the pipe string 22 into the well, the pipe string 22 with the proposed device fixed at its lower end is raised to the surface. In this case, only one operation is performed to lower the proposed device into the well, containing both a hydroperforator and a device for washing the sand plug, and upon completion of the operation for sandblasting the hole and the timeless operation of washing the sand plug and removing sand to the surface, one operation is performed lifting from the well to the surface of the pipe string with the proposed device.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001118520A RU2185497C1 (en) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | Method of hydraulic jet perforation of wells and device for its embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001118520A RU2185497C1 (en) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | Method of hydraulic jet perforation of wells and device for its embodiment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2185497C1 true RU2185497C1 (en) | 2002-07-20 |
Family
ID=20251408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001118520A RU2185497C1 (en) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | Method of hydraulic jet perforation of wells and device for its embodiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2185497C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2631947C1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-09-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Hydro-sandblast punch |
| WO2020194067A3 (en) * | 2019-02-20 | 2020-12-03 | Stang Technologies Ltd. | Apparatus and method for abrasive perforating and clean-out |
| US10927648B2 (en) | 2018-05-27 | 2021-02-23 | Stang Technologies Ltd. | Apparatus and method for abrasive perforating and clean-out |
| CN113187478A (en) * | 2021-04-20 | 2021-07-30 | 南通大学 | Two-stage air-entrapping proportion-adjustable gas-liquid mixing nozzle device and use method thereof |
| CN114112304A (en) * | 2021-11-30 | 2022-03-01 | 西南石油大学 | Experimental device and method for simulating perforation flow erosion of hydraulic fracturing casing |
-
2001
- 2001-07-04 RU RU2001118520A patent/RU2185497C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2631947C1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-09-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Hydro-sandblast punch |
| US10927648B2 (en) | 2018-05-27 | 2021-02-23 | Stang Technologies Ltd. | Apparatus and method for abrasive perforating and clean-out |
| WO2020194067A3 (en) * | 2019-02-20 | 2020-12-03 | Stang Technologies Ltd. | Apparatus and method for abrasive perforating and clean-out |
| CN113187478A (en) * | 2021-04-20 | 2021-07-30 | 南通大学 | Two-stage air-entrapping proportion-adjustable gas-liquid mixing nozzle device and use method thereof |
| CN114112304A (en) * | 2021-11-30 | 2022-03-01 | 西南石油大学 | Experimental device and method for simulating perforation flow erosion of hydraulic fracturing casing |
| CN114112304B (en) * | 2021-11-30 | 2024-03-12 | 西南石油大学 | Experimental device and method for simulating perforation flow erosion of hydraulic fracturing sleeve |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4187909A (en) | Method and apparatus for placing buoyant ball sealers | |
| CA1170166A (en) | Well completion method and apparatus | |
| CA2743381C (en) | Apparatus and method for servicing a wellbore | |
| CA2363811C (en) | Downhole drilling assembly with independent jet pump | |
| EP3714130B1 (en) | Method and apparatus for washing an annulus | |
| US4512406A (en) | Bar actuated vent assembly | |
| US20060201675A1 (en) | One trip plugging and perforating method | |
| CN106460491B (en) | The method for forming multilateral well | |
| NO342388B1 (en) | Well completion method and well completion apparatus | |
| BRPI0806338B1 (en) | BACKGROUND COMPLETE SET, AND, BACKGROUND COMPLETE METHOD IN AN UNDERGROUND FORMATION | |
| RU2005113714A (en) | FINISHING A WELL FOR ONE DOWN OF A PUMP AND COMPRESSOR COLUMN | |
| US6899188B2 (en) | Down hole drilling assembly with concentric casing actuated jet pump | |
| MX2007006573A (en) | Diverter tool. | |
| US5224545A (en) | Eccentrically actuated perforating guns | |
| RU2185497C1 (en) | Method of hydraulic jet perforation of wells and device for its embodiment | |
| EP1496194B1 (en) | Method and apparatus for treating a well | |
| RU2645059C1 (en) | Method of rimose hydrosand-blast perforation | |
| RU2762900C1 (en) | Method for secondary penetration of a layer | |
| RU22177U1 (en) | HYDRAULIC PERFORATOR | |
| RU2009311C1 (en) | Method for plugging-up wells | |
| RU2562639C1 (en) | Method of secondary drilling of productive formations | |
| SU1680969A1 (en) | Device for stripping, developing and exploring rock bed | |
| RU2099506C1 (en) | Device for well depression cleanup | |
| RU2177541C2 (en) | Method of directional hydraulic fracturing of formation | |
| RU2253760C1 (en) | Pump-ejector impulse well jet plant for hydraulic factoring of formation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090705 |