RU2238396C2 - Устройство для перфорации обсадной колонны и призабойной зоны пласта - Google Patents

Устройство для перфорации обсадной колонны и призабойной зоны пласта Download PDF

Info

Publication number
RU2238396C2
RU2238396C2 RU2002114668/03A RU2002114668A RU2238396C2 RU 2238396 C2 RU2238396 C2 RU 2238396C2 RU 2002114668/03 A RU2002114668/03 A RU 2002114668/03A RU 2002114668 A RU2002114668 A RU 2002114668A RU 2238396 C2 RU2238396 C2 RU 2238396C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drilling
finger
cutter
well
gears
Prior art date
Application number
RU2002114668/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002114668A (ru
Inventor
Р.В. Ханипов (RU)
Р.В. Ханипов
Н.И. Рылов (RU)
Н.И. Рылов
М.П. Сергиенко (RU)
М.П. Сергиенко
Р.Г. Хангильдин (RU)
Р.Г. Хангильдин
А.К. Косолапов (RU)
А.К. Косолапов
А.А. Шаров (RU)
А.А. Шаров
М.А. Тропников (RU)
М.А. Тропников
Ю.Г. Метель (RU)
Ю.Г. Метель
В.И. Штепа (RU)
В.И. Штепа
А.Н. Корсаков (RU)
А.Н. Корсаков
Original Assignee
ЗАО "Геология"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗАО "Геология" filed Critical ЗАО "Геология"
Priority to RU2002114668/03A priority Critical patent/RU2238396C2/ru
Publication of RU2002114668A publication Critical patent/RU2002114668A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2238396C2 publication Critical patent/RU2238396C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для перфорации обсадной колонны и призабойной зоны продуктивного пласта. Обеспечивает повышение надежности работы устройства. Сущность изобретения: устройство включает цилиндрический корпус, подвеску корпуса в виде каротажного кабеля, узел бурения, бур в виде полых составных буровых колонн с фрезой на конце, кассеты с буровыми колоннами, механизм поворота узла бурения, механизм фиксации корпуса к стенке скважины. Узел бурения включает вал привода подач шпинделя и установленный на нем кулачок с винтовой канавкой и пальцем. Согласно изобретению оно снабжено кинематическим узлом для обеспечения начала и окончания разворота узла бурения в скважине относительно очередных кассет, представляющим собой стопор в виде рычага. На одном конце рычага закреплен палец, взаимодействующий с наклонными пазами стопорного колеса, размещенного в узле бурения. Последний содержит кондуктор, корпус которого установлен соосно со шпинделем, кондукторной втулкой и резиновой мембраной для обеспечения сборки буровых колонн в процессе перфорации скважины, и промежуточный вал с шестернями и подвижной муфтой переключения подачи фрезы для обеспечения нормированной независящей от момента ее подачи в момент перфорации обсадной колонны и нефтенасыщенного пласта. Муфта переключения подачи фрезы связана посредством вилки и пальца с винтовой канавкой кулачка и имеет торцевые зубья, ответные которым выполнены на торцевых поверхностях шестерен. Количество режущих зубьев фрезы более четырех. 5 ил.

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для перфорации обсадной колонны и призабойной зоны продуктивного пласта в скважине.
Известно устройство для создания каналов в обсадной колонне и призабойной зоны продуктивного пласта (см. Патент Р.Ф. №2058477, М.Кл.6Е 21 В, 43/114, опубл. в Б.И. №11, 1996 г. “Сверлящий скважинный перфоратор”), содержащее цилиндрический корпус, подвеску корпуса в виде каротажного кабеля, масляной насос, выдвижной бур и механизмы выдвижения бура и прижатия корпуса перфоратора к стенке скважины.
Его недостатком является то, что он не позволяет создавать каналы в призабойной зоне продуктивного пласта необходимой глубины. Глубина сверления с его помощью не превышает диаметра скважины, тогда как глубина проникновения фильтрата бурового цементного раствора достигает до 1,5-2 м и более, который является экраном, препятствующим притоку продукции пласта, снижая тем самым дебит скважины.
Известен также сверлящий скважинный перфоратор (см. Патент Р.Ф. №2182961, 7 Е 21 В 43/11, 43/114, опубл. в Б.И. №15, 2002 г.) для создания каналов в стенке обсадной колонны и призабойной зоны продуктивного пласта, включающий цилиндрический корпус, подвеску корпуса в виде каротажного кабеля, узел бурения, включающий вал привода подач шпинделя, установленный на нем кулачок с винтовой канавкой и пальцем, бур в виде полых составных буровых колонн с фрезой на конце, кассеты с буровыми колоннами, механизм поворота узла бурения и механизмы фиксации корпуса к стенке скважины.
Это устройство по технической сущности более близко к предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа.
Его недостатком является то, что оно находит ограниченное применение из-за ненадежности при использовании в скважинах, где перфорацию ранее проводили кумулятивными или пулевыми перфораторами. Объясняется это тем, что режущие кромки фрезы бура, попадая в трещины и отверстия неправильной формы, полученные в результате перфорационных работ, застревая, ломаются, создавая тем самым аварийные ситуации. Кроме того, оно не обеспечивает нормированную подачу фрезы, независящую от момента ее подачи в момент перфорации обсадной колонны и нефтенасыщенного пласта.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства при любой изношенности обсадной колонны напротив продуктивного пласта, вскрытых ранее традиционными перфораторами - кумулятивными или пулевыми, обеспечение нормированной подачи фрезы, независящей от момента ее подачи в момент перфорации.
Поставленная задача решается описываемым устройством для перфорации, включающим цилиндрический корпус, подвеску корпуса в виде каротажного кабеля, узел бурения, включающий вал привода подач шпинделя и установленный на нем кулачок с винтовой канавкой и пальцем, бур в виде полых составных буровых колонн с фрезой на конце, кассеты с буровыми колоннами, механизм поворота узла бурения и механизм фиксации корпуса к стенке скважины.
Новым является то, что оно снабжено кинематическим узлом для обеспечения начала и окончания разворота узла бурения в скважине относительно очередных кассет, представляющим собой стопор в виде рычага, на одном конце которого закреплен палец, взаимодействующий с наклонными пазами стопорного колеса, размещенного в узле бурения, содержащем кондуктор, корпус которого установлен соосно со шпинделем, кондукторной втулкой и резиновой мембраной для обеспечения сборки буровых колонн в процессе перфорации скважины, и промежуточный вал с шестернями и подвижной муфтой переключения подачи фрезы для обеспечения нормированной независящей от момента ее подачи в момент перфорации обсадной колонны и нефтенасыщенного пласта, при этом муфта переключения подачи фрезы связана посредством вилки и пальца с винтовой канавкой кулачка и имеет торцевые зубья, ответные которым выполнены на торцевых поверхностях шестерен, а количество режущих зубьев фрезы более четырех.
Приведенные чертежи поясняют суть изобретения, где
на фиг.1 изображена кинематическая схема заявляемого устройства;
на фиг.2 - то же, что на фиг.1, продольный разрез узла бурения, где видны также механизм поворота узла бурения и кассетник с кассетами для размещения составных буровых колонн;
на фиг.3 - вид А фиг.2, где видны узел переключения подач и элементы разворота механизма узла бурения;
на фиг.4 - разрез Б-Б фиг.3, где видны узел бурения по валу переключения подач и валику включения и выключения поворота;
на фиг.5 - процесс сверления породы нефтенасыщенного пласта за обсадной колонной, где видны бур и кассета с полыми составными буровыми колоннами.
Устройство для перфорации обсадной колонны призабойной зоны пласта содержит:
Корпус 1 (см. фиг.1), подвеску корпуса в виде каротажного кабеля 2, узел бурения 3, механизм 4 поворота узла бурения, механизмы 5 и 6 верхний и нижний соответственно для фиксации корпуса 1 устройства к стенке скважины и подпружиненные кассеты 7 с составными элементами 8 буровой колонны (см. фиг.2 и 5).
Механизм 4 поворота узла бурения 3 представляет собой планетарный редуктор 9, солнечные шестерни 10 и 11 которого жестко соединены с приводным валом 12, а его ведомое водило 13 связано с шестерней 14, кинематически связанной в свою очередь со стопорным колесом 15 с наклонными пазами 16 через шестерню 17 и вал 18, размещенный в корпусе 19 узла бурения. Корпус 19 установлен на подшипниках корпуса 1 устройства.
Внутри корпуса узла бурения размещены шестерни 20 и 21 привода гидронасоса 22, конические шестерни 23 и 24, передающие вращение на промежуточный вал 25, шестерни 26 и 27 привода вращения шпинделя 28, шестерни 29 и 30 промежуточного вала, на котором они установлены свободно, и шестерни 31 и 32, связанные с винтом 33 механизма подачи (см. фиг.1, 2).
Между шестернями 29 и 30 промежуточного вала 25 установлена подвижная муфта 34 переключения подачи фрезы 35 для обеспечения нормированной независящей от момента ее подачи в момент перфорации обсадной колонны 36 и нефтенасыщенного пласта 37. Муфта 34 (см. фиг.2 и 4) переключения подачи фрезы связана посредством вилки 38 (см. фиг.2 и 3) и пальца 39 с винтовой канавкой 40 кулачка 41, установленного на валу 42 привода переключения подач шпинделя 28 и имеет торцевые зубья, ответные которым выполнены на торцевых поверхностях шестерен 29 и 30. Для обеспечения начала и окончания разворота узла бурения в скважине относительно очередных кассет 7 устройство снабжено кинематическим узлом, представляющим собой стопор в виде рычага 43 (см. фиг.4), на одном конце которого закреплен палец 44, взаимодействующий с наклонными пазами 16 стопорного колеса 15. Узел бурения 3 также содержит кондуктор, корпус 45 (см. фиг.5) которого установлен соосно со шпинделем 28, кондукторной втулкой 46 и резиновой мембраной 47 для обеспечения сборки буровых колонн в процессе перфорации скважины.
Корпус 45 кондуктора через пальцы 48 связан с двуплечими рычагами 49, на свободном конце которых установлены пальцы 50, и удерживаются в исходном положении пружиной 51.
Для обеспечения беспрепятственной проходки фрезой 35 трещин и отверстий неправильной формы ее режущие зубья выполнены в количестве более четырех.
Устройство для перфорации работает следующим образом.
Его опускают в скважину в интервал нефтенасыщенного пласта 37 в собранном виде, как это изображено на фиг.1, 2 и 3, на каротажном кабеле 2 и через него с пульта управления к электродвигателю 52 подают питание. При этом приводной вал 12 начинает вращаться и одновременно приводит во вращение кинематически с ним связанные шестерни 20 и 21, 26 и 27, 29 и 30, винты узлов фиксации 5 и 6, а также связанные шестернями промежуточный вал 25 узла бурения и винт 33 механизма подач. Зажимные кулачки 53 механизма фиксации 5 и 6, выдвигаясь, фиксируют корпус 1 перфоратора в обсадной колонне 36. Ведомое водило 13 механизма 4 поворота с помощью шестерен 14 и 17 поворачивает узел 3 бурения до совпадения кассеты 7 с пазом 54 отсекателя 55, при котором она под действием пружины перемещается вверх к шпинделю 28 до упора в корпус 45 кондуктора, поворачивая кулачок 56, стопором 43 освобождает стопорное колесо 15. Пальцы 50 двуплечих рычагов 49, входя в фигурные пазы 57 (см. фиг.2), поворачивая рычаги, перемещают кондуктор, при котором узел бурения стопорится относительно корпуса 1 перфоратора, а корпус 45 кондуктора входит в отверстие 58 корпуса перфоратора. При движении муфта 34 выходит из зацепления шестерни 29 и входит в зацепление с шестерней 30, при котором включается замедленная подача шпинделя 28. К этому времени фреза 35 бура устанавливается соосно шпинделю. При этом от гидронасоса 22 под давлением в полость шпинделя и фрезы подается промывочная жидкость. При вращении шпинделя и одновременной подачи фрезы в поступательном направлении начинается сверление стенки обсадной колонны 36 и цементного камня за колонной.
При возвращении шпинделя 28 в исходное положение рычаг 59 освобождается и под действием пружины 60 принимает исходное положение, при этом включается ускоренная подача шпинделя, следовательно, и бура для сверления нефтенасыщенного пласта.
При каждом углублении сверлением на длину одного составного элемента буровой колонны шпиндель возвращается в исходное положение, и на освободившееся место, под действием пружины, размещенной в кассете 7 (не изображена), устанавливается очередной составной элемент 8 и далее цикл повторяется до тех пор, пока кассета не станет пустой. При этом с помощью возвратной пружины (не показана) кассета возвращается в исходное положение, освободив кулачок 56. Последний под действием пружины 61 возвращается в исходное положение, а стопор 43 с помощью пальца 44 останавливает стопорное колесо 15. В результате начинается поворот узла бурения 3 до совпадения следующей кассеты с пазом 54 отсекателя 55 и далее начинается сверление очередного канала.
После сверления всех каналов на заданную глубину на пульт управления поступает информация о завершении работы. Затем электродвигатель 52 кратковременно включают на реверс, что обеспечивает расфиксацию корпуса устройства. Далее устройство поднимают на поверхность.
Технико-экономическое преимущество изобретения заключается в следующем:
использование устройства ускоряет ввод скважины в эксплуатацию. Оно надежно в работе, процесс выполнения каналов осуществляется в автоматическом режиме. Предварительные промысловые испытания дали положительные результаты.

Claims (1)

  1. Устройство для перфорации обсадной колонны и призабойной зоны пласта, включающее цилиндрический корпус, подвеску корпуса в виде каротажного кабеля, узел бурения, включающий вал привода подач шпинделя и установленный на нем кулачок с винтовой канавкой и пальцем, бур в виде полых составных буровых колонн с фрезой на конце, кассеты с буровыми колоннами, механизм поворота узла бурения, механизм фиксации корпуса к стенке скважины, отличающееся тем, что оно снабжено кинематическим узлом для обеспечения начала и окончания разворота узла бурения в скважине относительно очередных кассет, представляющим собой стопор в виде рычага, на одном конце которого закреплен палец, взаимодействующий с наклонными пазами стопорного колеса, размещенного в узле бурения, содержащем кондуктор, корпус которого установлен соосно со шпинделем, кондукторной втулкой и резиновой мембраной для обеспечения сборки буровых колонн в процессе перфорации скважины, и промежуточный вал с шестернями и подвижной муфтой переключения подачи фрезы для обеспечения нормированной независящей от момента ее подачи в момент перфорации обсадной колонны и нефтенасыщенного пласта, при этом муфта переключения подачи фрезы связана посредством вилки и пальца с винтовой канавкой кулачка и имеет торцовые зубья, ответные которым выполнены на торцовых поверхностях шестерен, а количество режущих зубьев фрезы более четырех.
RU2002114668/03A 2002-06-05 2002-06-05 Устройство для перфорации обсадной колонны и призабойной зоны пласта RU2238396C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002114668/03A RU2238396C2 (ru) 2002-06-05 2002-06-05 Устройство для перфорации обсадной колонны и призабойной зоны пласта

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002114668/03A RU2238396C2 (ru) 2002-06-05 2002-06-05 Устройство для перфорации обсадной колонны и призабойной зоны пласта

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002114668A RU2002114668A (ru) 2003-12-27
RU2238396C2 true RU2238396C2 (ru) 2004-10-20

Family

ID=33537008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002114668/03A RU2238396C2 (ru) 2002-06-05 2002-06-05 Устройство для перфорации обсадной колонны и призабойной зоны пласта

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2238396C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196715U1 (ru) * 2019-09-10 2020-03-12 Олег Александрович Жутаев Устройство для вторичного вскрытия пласта

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196715U1 (ru) * 2019-09-10 2020-03-12 Олег Александрович Жутаев Устройство для вторичного вскрытия пласта

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7467661B2 (en) Downhole perforator assembly and method for use of same
US10400565B2 (en) Apparatus for creating bidirectional rotary force or motion in a downhole device and method of using same
GB2466149A (en) A method for forming a window in a wellbore using an orienter
WO1995028546A1 (en) Milling apparatus and method for well casing
US20160258257A1 (en) Downhole Mechanical Tubing Perforator
CA2677926A1 (en) A valve
AR004469A1 (es) Un metodo y un conjunto pra crear un agujero de perforacion en una formacion de tierra
RU2238396C2 (ru) Устройство для перфорации обсадной колонны и призабойной зоны пласта
US10060233B2 (en) Hydraulic tubing perforator
US6024166A (en) Apparatus for forming a slot in a wellbore
RU2299316C2 (ru) Способ глубокой перфорации скважин и устройство для его реализации
WO2014065820A1 (en) Method and system for driving a downhole power unit
RU171303U1 (ru) Устройство для вскрытия продуктивного пласта сверлением
AU2021315596B2 (en) Downhole pulling tool with selective anchor actuation
EP0787888A2 (en) Circulating sub
RU2286442C1 (ru) Способ глубокой перфорации обсаженных скважин и перфорационное устройство для его осуществления
RU2457318C2 (ru) Способ вторичного вскрытия продуктивного пласта с формированием системы из протяженных дренажных каналов и устройство для его осуществления
RU2393341C2 (ru) Перфоратор гидромеханический щелевой
DK181330B1 (en) Mechanical perforation tool system
RU2182961C2 (ru) Сверлящий скважинный перфоратор
RU98045U1 (ru) Устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта сверлением
RU2232873C1 (ru) Устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта сверлением
US2111076A (en) Reversing tool
RU141753U1 (ru) Щелевой гидромеханический перфоратор
RU2538554C1 (ru) Гидромеханический щелевой перфоратор

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050606