RU2244806C1 - Способ гидромеханической щелевой перфорации обсаженных скважин и устройство для его осуществления - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для вскрытия продуктивных пластов. Обеспечивает повышение производительности перфоратора. Сущность изобретения по способу: спускают перфоратор на колонне насосно-компрессорных труб - НКТ в скважину к интервалу перфорации. Промывают ствол скважины. Формируют продольную щель в стенках обсадной колонны возвратно-поступательными движениями колонны НКТ. Размывают цементное кольцо и породу вокруг сформированной щели гидромониторной струей. Согласно изобретению осуществляют постоянный контроль усилия на обсадную колонну путем изменения давления на выходе насосного агрегата. Формируют продольную щель в стенках при поэтапном повышении давления на НКТ с одновременным контролем усилия затяжек и посадок. Повышение давления в НКТ производят до момента прорезания продольной щели и исчезновения затяжек и посадок. Последующий размыв цементного кольца и породы вокруг сформированной щели осуществляют одновременно. Устройство включает опору скольжения, корпус с размещенными в нем двумя подпружиненными поршнями. Последние соединены между собой полым штоком, имеющим отверстия для циркуляции жидкости, срезной циркуляционный клапан, установленный в верхней части корпуса, каналы для прохода промывочной жидкости. Один из каналов оканчивается гидромониторной насадкой, расположенной на поршне-толкателе режущего узла, состоящего из выдвижного накатного ролика, соединенного с поршнем-толкателем вилкой. Согласно изобретению пружины поршней приварены в месте их контакта с поршнями. Уплотнительные элементы последних имеют скошенные под углом 33-35° края. Вилка в нижней своей части со стороны касания с внутренней поверхностью корпуса перфоратора при выходе накатного ролика выполнена со срезом под углом 10-15° относительно продольной оси перфоратора. Скользящая опора установлена с зазором относительно поршня-толкателя. Второй канал для прохода промывочной жидкости оканчивается патрубком. Скользящая опора в нижней части корпуса перфоратора закреплена посредством винта и гайки. Промывочный канал с гидромониторной насадкой в нижней части имеет отклонение от горизонтальной оси. Входное отверстие насадки имеет скругленные стенки и его диаметр больше диаметра выходного отверстия. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышлености и предназначено для вскрытия продуктивных пластов и восстановления нефтяных и газовых скважин, и создания перфорационных каналов в обсаженной скважине (в обсадной колонне, цементном камне, горной породе).

Известны различные способы гидромеханической щелевой перфорации обсаженных скважин и конструкции механических и гидромеханических щелевых перфораторов для их осуществления, снабженных выдвижными режущими инструментами в виде резцов или накатных роликов, гидроцилиндрами, поршни которых подпружинены, гидромониторной насадкой.

Недостатками существующих устройств являются: недостаточная надежность в работе из-за возможности слома накатных роликов, их осей, щек кулисы, несущей ролик, в виду ограничения размеров их выполнения, так как все устройство ограничено снаружи внутренним диаметром обсадной колонны, низкая скорость подъема устройства в скважине, недостаточная глубина щели при перфорации и т.д.

Указанные недостатки частично решаются изобретениями, описанными в патентах РФ №2151858, №2161697. Тем не менее, остаются следующие нерешенные моменты: низкая скорость подъема устройства в скважине из-за создаваемого гидромониторной насадкой давления в межтрубном пространстве; возможность засорения гидромониторной насадки: наличие одного гидроцилиндра создает недостаточное усилие, воздействующее на толкатель, передвигающий кулису; опорные ролики ввиду не жесткости конструкции имеют возможность деформации, что уменьшает выход накатного ролика и уменьшает глубину щели при перфорации; конструкция кулисы не позволяет производить промывку узла и не позволяет производить промывку скважины без выемки устройства.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является способ гидромеханической щелевой перфорации обсаженных скважин и устройство для его осуществления. Устройство включает корпус с размещенными в нем двумя подпружиненными поршнями с уплотнениями, соединенными между собой полым штоком, имеющим отверстия для циркуляции жидкости, срезной циркуляционный клапан, установленный в верхней части корпуса, каналы для прохода промывочной жидкости, один из которых оканчивается гидромониторной насадкой, расположенной на консоли режущего узла, состоящего из выдвижного накатного ролика, установленного на оси и соединенного с консолью вилкой, установленной на оси, скользящую опору, ось которой параллельна оси перфоратора, при этом выдвижной накатный ролик, вилка и скользящая опора установлены в сквозном прямоугольном отверстии, имеющем параллельные оси перфоратора стенки. Способ гидромеханической щелевой перфорации обсаженных скважин осуществляют при помощи вышеописанного устройства. Способ включает спуск перфоратора на колонне НКТ в скважину к интервалу перфорации, промывку ствола скважины, передачу на обсадную колонну и от нее на режущий орган усилия, превышающего предел текучести металла стенок обсадной колонны, формирование продольной щели в стенках обсадной колонны возвратно-поступательными движениями колонны НКТ в интервале перфорации с последующим размывом цементного кольца и породы вокруг сформированной щели гидромониторной струей, сброс давления в НКТ и подгонку перфоратора к следующему интервалу перфорации (Патент РФ №2205941, кл. Е 21 В 43/112, от 08.08.2001 г.).

Недостатком описанных выше способа и устройства является то, что кулиса, несущая накатной ролик, соединена с консолью с помощью оси, несущей многотонную нагрузку при работе. Аналогичную нагрузку испытывает накатный ролик и ось, которой он соединен с кулисой. Увеличить диаметры осей до размеров, обеспечивающих достаточную прочность, а также толщину щек, в пазах которых перемещается ось накатного ролика, не представляется возможным из-за ограниченности диаметральных размеров скважин и соответственно перфоратора. Для замены сношенных и поломанных деталей - оси, накатного ролика, щек пластин - требуется полная разборка устройства в условиях оснащенной базы. Все это значительно снижает надежность в работе и осложняет обслуживание устройства.

Технической задачей группы изобретений является повышение производительности перфоратора путем обеспечения возможности перфорирования скважины на всю длину за один спуско-подъем инструмента, повышение износостойкости основных узлов перфоратора, повышение износостойкости уплотнений путем снижения коэффициента трения, обеспечение удобства транспортирования и обеспечение снижения трудоемкости демонтажа режущего органа для производства ремонтных работ.

Указанный технический результат достигается устройством, включающим корпус с размещенными в нем двумя подпружиненными поршнями с уплотнениями, соединенными между собой полым штоком, имеющим отверстия для циркуляции жидкости, срезной циркуляционный клапан, установленный в верхней части корпуса, каналы для прохода промывочной жидкости, один из которых оканчивается гидромониторной насадкой, расположенной на поршне-толкателе режущего узла, состоящего из выдвижного накатного ролика, установленного на оси и соединенного с поршнем-толкателем вилкой, установленной на оси, скользящую опору, ось которой параллельна оси перфоратора, установленной в сквозном прямоугольном отверстии, имеющем параллельные оси перфоратора стенки, отличающееся тем, что пружины поршней выполнены из прошедшего закалку материала и приварены в месте их контакта с поршнями, уплотнительные элементы которых имеют скошенные под углом 33-35° края, при этом накатный ролик выполнен кованным по волокнам из высокопрочного, устойчивого к агрессивной среде металла, а вилка в нижней своей части со стороны касания с внутренней поверхностью корпуса перфоратора при выходе накатного ролика выполнена со срезом под углом 10-15° относительно продольной оси перфоратора, причем скользящая опора установлена с зазором относительно поршня-толкателя, а второй канал для прохода промывочной жидкости оканчивается патрубком, выведенным в зазор между скользящей опорой и поршнем-толкателем, причем скользящая опора в нижней части корпуса перфоратора закреплена посредством винта и гайки для обеспечения возможности замены накатного ролика без разбора всего устройства, а промывочный канал с гидромониторной насадкой в нижней части имеет отклонение от горизонтальной оси, при этом мощность струи, выходящей из гидромониторной насадки, достаточна для намывки каверны глубиной до 1,5-2,0 м, при этом внутренняя поверхность гидромониторной насадки выполнена с алмазной наплавкой, а входное отверстие насадки имеет скругленные стенки и его диаметр больше диаметра выходного отверстия.

При этом корпус перфоратора может быть выполнен составным из нескольких частей, сочлененных между собой резьбовыми соединениями.

При этом элементы режущего узла могут быть выполнены из прошедшего закалку твердосплавного металла.

Указанный технический результат достигается способом гидромеханической щелевой перфорации обсаженных скважин, включающим спуск перфоратора на колонне насосно-компрессорных труб - НКТ в скважину к интервалу перфорации, промывку ствола скважины, передачу на обсадную колонну и от нее на режущий орган усилия, превышающего предел текучести металла стенок обсадной колонны, формирование продольной щели в стенках обсадной колонны возвратно-поступательными движениями колонны НКТ в интервале перфорации с последующим размывом цементного кольца и породы вокруг сформированной щели гидромониторной струей и сброс давления в НКТ, отличающийся тем, что осуществляют постоянный контроль усилия на обсадную колонну путем изменения давления на выходе насосного агрегата, а промывку скважины производят в полуторократном объеме НКТ, при этом формирование продольной щели в стенках производят при поэтапном повышении давления на НКТ с одновременным контролем усилия затяжек и посадок, причем повышение давления в НКТ производят до момента прорезания продольной щели и исчезновения затяжек и посадок, а последующий размыв цементного кольца и породы вокруг сформированной щели осуществляют одновременно.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства. Устройство имеет корпус, состоящий из четырех секций 1, 2, 3, 4, сочлененных между собой резьбовыми соединениями. В секции 1 корпуса размещен поршень-толкатель 5, с уплотнителями 6, подпружиненный пружиной 7, и полый шток 8 с отверстиями 9 для фильтрации рабочей жидкости.

В верхней части корпуса в секции 1 на резьбе установлен средоразделитель 10 с уплотнителями 11 по штоку и корпусу. Средоразделитель 10 образует в секциях 1 и 2 нижний и верхний гидроцилиндры и служит одновременно опорой для пружины 12. В верхней части секции 2 на полом штоке 8 установлен поршень 13 с уплотнителями 14. Для продления срока службы при работе в режиме меняющихся нагрузок, пружины 7 и 12 выполнены из прошедшего закалку металла. При этом они приварены в местах контакта с поршнями 5 и 13 для обеспечения облегчения процесса правильной ориентации в перфораторе. Уплотнители 6 и 14 выполнены со скошенными под углом 33-35°, обращенными к стенкам перфоратора краями, что повышает их износоустойчивость из-за снижения коэффициента трения со стенками перфоратора. Секция 3 является корпусом срезного циркуляционного клапана 15 и одновременно служит резьбовым переходником для подвески всего устройства на рабочих трубах. Срезной циркуляционный клапан 15 фиксируется в секции 3 срезными штифтами 16, размещенными в гайках 17, ввернутыми в стенки секции 3. Верхний конец пружины 7 закреплен в фиксаторе 18, размещенном в секции 1, а поршень-толкатель 5 соединен посредством оси 19 с блоком режущего органа, который расположен внутри секции 4 корпуса, и состоит из вилки 20 и накатного ролика 21. Вилка 20 со стороны касания с внутренней поверхностью корпуса перфоратора имеет срез под углом 10-15° относительно продольной оси перфоратора, что обеспечивает оптимальный выход режущего органа за пределы стенки перфоратора и предотвращает заклинивание накатного ролика 21. Величина угла среза 10-15° установлена опытным путем и обусловлена тем, что при изменении величины угла в меньшую сторону, т.е. <10°, уменьшается расстояние от оси, на которой установлен накатный ролик 21, до кромки среза, что отрицательно сказывается на прочности вилки 20 в этом месте и, кроме того, не влияет на положительный эффект, указанный выше. Изменение величины угла в большую сторону, т.е. >15°, приведет к обратному эффекту, т.е. к заклиниванию накатного ролика 21. Накатный ролик 21 установлен в нижней части вилки 20 на оси 22, размещенной в отверстии 23. Накатный ролик 21 выполнен кованным вдоль волокон металла и изготовлен из высокопрочного устойчивого к агрессивной среде металла. Это повышает его прочность и обеспечивает продление срока службы всего устройства в целом. Оси 19 и 22 выполнены из высокопрочного прошедшего закалку металла. Во внутренней части секции 4 установлена опора скольжения 24 с образованием зазора между ней и поршнем-толкателем 5. Опора скольжения 24 имеет направляющую скольжения 25 и закреплена от выпадения из корпуса винтом 26 и гайкой 27. При этом наличие крепежа в виде винта 26 и гайки 27 позволяет при необходимости производить ремонтные работы режущего органа без разбора всего перфоратора.

В поршне-толкателе 5 выполнены два канала - центральный канал 28 с патрубком 29, выведенным в зазор между опорой скольжения 24 и поршнем-толкателем 5, и канал 30. Канал 30 в своей нижней части имеет отклонение от горизонтальной оси под углом, обеспечивающим мощность выходящей струи, достаточной для намыва каверны глубиной до 1,5-2,0 м, и заканчивается гидромониторной насадкой 31, внутренние стенки которой выполнены с алмазной наплавкой, что обеспечивает ее долговечность. А для снижения потерь мощности выходящей струи входное отверстие имеет скругленные стенки и его диаметр больше диаметра выходного отверстия. Центральный канал 28 выведен в зазор между поршнем-толкателем 5 и опорой скольжения посредством патрубка 29 для обеспечения возможности одновременной промывки прискважинной зоны цементного кольца и режущего органа.

Устройство работает следующим образом:

Перфоратор опускается в скважину (эксплуатационную колонну) на бурильных или насосно-компрессорных трубах до места перфорации, затем проводится прямая промывка для удаления из полости труб и устройства окалины, облетевшей со стенок труб во время работ по привязке устройства. Далее в полость труб опускается малый шар 32, который, проходя через срезной циркуляционный клапан 15, полый шток 8, садится в гнездо и перекрывает центральный канал 28 поршня-толкателя 5. При создании избыточного давления в полости труб жидкость воздействует на поршень-толкатель 5, перемещает его с установленным на нем режущим органом, преодолевая усилие пружин 7 и 12. Блок режущего органа, перемещаясь вниз по направляющей скольжения 25 опоры скольжения 24, выходит за пределы секции 4 корпуса перфоратора и упирается режущим накатным роликом 21 в стену эксплуатационной колоны с одной стороны, а с противоположной стороны в стенку колонны упирается поверхность опоры скольжения 24, имеющая в сечении форму сегмента. Повышение или снижение давления в полостях труб позволяет регулировать величину контакта накатного ролика 21 режущего органа и опоры скольжения 24 с колонной. Накат перфорационной щели производится перемещением устройства, находящегося под давлением вверх, и вниз на длину щели многократно при каждом повышении давления. Щель в эксплуатационной колонне образуется за счет пластичности металла колонны, который раскатывается (прорезается) накатным роликом 21. После образования щели в колонне давление в полости труб поднимается, продолжая расхаживать инструмент на длину щели, обеспечивая работу струи рабочей жидкости через гидромониторную насадку 31, разрушающей своим напором цементный камень и породу за эксплуатационной колонной, намывая каверну по всей длине щели. После окончания намыва каверны давление в трубах сбрасывается до атмосферного, под действием пружин 7 и 12 поршень-толкатель 5 втягивается в секцию корпуса 1 и возвращает блок режущего инструмента в исходное положение.

При необходимости, приподняв устройство на заданную высоту, процесс перфорации повторяют. После этого в полость трубы опускают шар большого диаметра 33, который садится в гнездо срезного циркуляционного клапана 15, поднимают давление в трубах, срезают штифты, фиксирующие передвижение клапана 15 вниз.

Перемещаясь вниз, клапан 15 открывает промывочное отверстие в секции корпуса 3, это снимает ограничение скорости подъема устройства, создаваемое гидромониторной насадкой, и позволяет эксплуатацию скважины фонтанным способом и освоение, не производя подъема устройства. Малый шар 32 и шар большого диаметра 33 выполнены в резиновой оплетке для лучшего прилегания к краям отверстий.

Способ гидромеханической щелевой перфорации осуществляют при помощи вышеописанного устройства следующим образом.

На устье собирают компоновку из перфоратора (см. чертеж), трех НКТ, реперного патрубка (на чертежах не показаны). Устьевую арматуру оборудуют привентором и промывочной головкой, на НКТ устанавливают вертлюг с шаровым краном. Нагнетательные и выкидные линии монтируют аналогично схеме обвязки при промывке скважины. Производят опрессовку нагнетательной линии и вертлюга высоким давлением. Рекомендуемая длина реперного патрубка не более трех и не менее одного метра. Производят спуск компоновки до предельной глубины нижнего заданного интервала перфорации. Перфоратор опускают в скважину (эксплуатационную колонну) на бурильных или насосно-компрессорных трубах до места перфорации. В процессе спуска необходимо обращать внимание на прохождение участков повышенной опасности. Таковыми являются - интервалы интенсивного набора кривизны, интервалы с возможными отложениями парафинов и гидратов, интервалы вскрытых ранее с помощью кумулятивной перфорации, а также другие интервалы, в которых возможны нарушения эксплуатационной колонны.

После завершения спуска проводят прямую промывку для удаления из полости труб и устройства окалины, облетевшей со стенок труб во время работ по привязке устройства к пластам. Определяют глубину нахождения реперного патрубка. Прибавив к полученной глубине длину трех НКТ, получают фактическую глубину нахождения накатного ролика 21 режущего органа. В случае несоответствия глубины спуска заданному, производят подгон накатного ролика 21 с помощью подгоночных патрубков. Перемещение перфоратора осуществляют совместно с колонной НКТ, учитывая при этом возможность растяжения и сжатия колонны НКТ.

Перфоратор имеет три циркуляционных канала: первый 28 с патрубком 29 - основной, посредством которого обеспечивают свободную циркуляцию жидкости до начала работ по вскрытию в зоне размещения режущего органа и в межскважинном пространстве. Второй 30 - зажимают штуцером и используют при гидромониторном размыве цементного кольца и породы. Третий - образован после срезания срезных штифтов 16 в стенках секции 3, который используют после проведения работ по вскрытию пластов, для дальнейшей возможной прокачки технологических жидкостей, а также обеспечивают одновременный свободный перетек жидкости из трубного в затрубное пространство в процессе подъема. Перед сбросом малого шара 32 диаметром 19 мм производят промывку скважины в полуторократном объеме НКТ. Затем в полость труб опускают малый шар 32, который, проходя через срезной циркуляционный клапан 15, полый шток 8, садится в гнездо и перекрывает центральный канал 28 поршня-толкателя 5, тем самым приводят в действие поршневой механизм. Нагрузку на эксплутационную колонну поддерживают посредством жидкости, подаваемой насосным агрегатом (на чертеже не показан) на систему поршней перфоратора 5 и 13, а от них на накатный ролик 21 режущего органа, для выведения его в зону перфорации. Накатный ролик 21 под воздействием приложенного усилия прокатывается по внутренней стенке обсадной колонны с усилием, превышающим предел текучести материала стенок обсадной колонны. Повышая или снижая давление в полостях труб, регулируют величину контакта накатного ролика 21 режущего органа и опоры скольжения 24 с колонной. Накат перфорационной щели производят перемещением устройства, находящегося под давлением, вверх и вниз, формируя этим продольную щель, длина которой равна длине перемещения перфоратора в обсадной колонне. Усилие, передаваемое на обсадную колонну, контролируют, изменяя давление на выходе насосного агрегата.

Щель в эксплуатационной колонне образуется за счет пластичности металла колонны, который раскатывают (прорезают) накатным роликом 21. После образования щели в колонне давление в полостях труб поднимают и продолжают расхаживать инструмент на длину щели, тем самым обеспечивают работу струи рабочей жидкости через гидромониторную насадку 31. Струей разрушают цементный камень и породу за эксплуатационной колонной, намывая каверну по всей длине щели. После окончания намыва каверны давление в трубах сбрасывается до атмосферного под действием пружин 7 и 12 поршень-толкатель 5 втягивается в секцию корпуса 1 и возвращает блок режущего инструмента в исходное положение.

При необходимости приподнимают устройство на заданную высоту и процесс перфорации повторяют. После этого в полость трубы опускают шар большого диаметра 33, диаметром 37 мм, который садится в гнездо срезного циркуляционного клапана 15, поднимают давление в трубах, срезают штифты, фиксирующие передвижение клапана 15 вниз.

Перемещаясь вниз, клапан 15 открывает промывочное отверстие в секции корпуса 3, это снимает ограничение скорости подъема устройства, создаваемое гидромониторной насадкой, и позволяет эксплуатацию скважины фонтанным способом и освоение, не производя подъема устройства.

Пример конкретного осуществления способа

На устье собирали компоновку из перфоратора, трех НКТ, реперного патрубка. Устьевую арматуру оборудовали привентором и промывочной головкой, на НКТ устанавили вертлюг с шаровым краном. Нагнетательные и выкидные линии были смонтированы аналогично схеме обвязки при промывке скважины. Была произведена опрессовка нагнетательной линии и вертлюга давлением 170 ат. Рекомендуемая длина реперного патрубка не более трех и не менее одного метра. Производили спуск компоновки до предельной глубины нижнего заданного интервала перфорации. В процессе спуска необходимо обращать внимание на прохождение участков повышенной опасности. Таковыми являются - интервалы интенсивного набора кривизны, интервалы с возможными отложениями парафинов и гидратов, интервалы вскрытых ранее с помощью кумулятивной перфорации, а также другие интервалы, в которых возможны нарушения эксплуатационной колонны. После завершения спуска производили привязку реперного патрубка к пластам методом ГК ЛМ. Сравнивая ГК в НКТ с ранее записанной ПС (стандартной), получили глубину нахождения реперного патрубка. Прибавив к полученной глубине длину трех НКТ, получили фактическую глубину нахождения накатного ролика 21 режущего органа.

В случае несоответствия глубины спуска заданному, производили подгон накатного ролика 21 с помощью подгоночных патрубков. Перемещение перфоратора осуществляли совместно с колонной НКТ, учитывая при этом возможность растяжения и сжатия колонны НКТ.

Перед сбросом малого шара 32 диаметром 19 мм производили промывку скважины в полуторократном объеме НКТ. Сбрасывали малый шар 32 для обеспечения перекрытия центрального канала 28, тем самым приводили в действие поршневой механизм. Нагрузку на эксплутационную колонну поддерживали посредством подачи жидкости насосным агрегатом на систему поршней перфоратора 5 и 13, а от них на накатный ролик 21 режущего органа для выведения его в зону перфорации. Накатный ролик 21 под воздействием приложенного усилия прокатывается по внутренней стенке обсадной колонны с усилием, превышающим предел текучести материала стенок обсадной колонны для формирования продольной щели, длина которой равна длине перемещения перфоратора вдоль обсадной колонны. Усилие, передаваемое на обсадную колонну, контролировали, изменяя давление на выходе насосного агрегата.

До начала работ необходимо производить подъем и спуск подвески НКТ и фиксировать точный собственный вес инструмента. В дальнейшем превышение (затяжка) и занижение (посадка) собственного веса может считаться нагрузкой на перфоратор. В процессе проведения работ нагрузка на перфоратор при любых режимах не должна превышать 15 т.

Создав давление 20 ат, производили возвратно-поступательные движения в заданном интервале, при этом наблюдалась затяжка до 5 т и посадка до 2 т. Затяжки и посадки носят скачкообразный характер, постепенно стабилизирующиеся, с увеличением числа полных ходов происходит их уменьшение. Увеличив давление до 40 aт, получаем увеличение величины затяжек и посадок до 5-6 т вверх и 3-4 т вниз. Увеличив давление до 50-60 ат и сделав 2-3 полных хода, получаем прорезанную щель, о чем свидетельствует отсутствие затяжек и посадок в прокатываемом интервале, причем будет резко ограничен ход инструмента вверх и вниз. Подняв давление до 150 ат, производят размыв породы и цементного кольца. Для этого производят подъем перфоратора к верхней точке прорезанного интервала и совершают медленный спуск в нижнюю точку. Время спуска на один погонный метр не должно превышать 20 мин.

По окончании размыва полностью стравливали давление в линии, после чего приспускали перфоратор на 0.5-1 м ниже прорезанного интервала, а затем переподгоняли его к следующему интервалу. Значения нагрузок и давлений могут отличаться от вышеуказанных в зависимости от изменений технических и геологических условий. Расчет этих показателей производится представителями фирмы для каждой конкретной скважины.

Закончив вскрытие всех заданных интервалов, предварительно стравив давление, сбрасывали большой шар диаметром 37 мм. Дождавшись падения шара создавали давление 50-60 ат для срезания циркуляционного клапана и открытия промывочного отверстия в корпусе, чем снимали ограничение скорости подъема устройства, создаваемое гидромониторной насадкой. Это позволяет эксплуатацию скважины фонтанным способом и освоение, не производя подъема устройства.

Источники информации

1. Патент РФ №2039220, кл. Е 21 В 43/114, 09.07.1995 г.

2. А.С. №883351, кл. Е 21 В /114, опубл. БИ №43, 1981 г.

3. А.С. №1337513, кл. Е 21 В 43/114, опубл. БИ №34, 1987 г.

4. А.С. №1776772, кл. Е 21 В 43/114, опубл. БИ №43, 1992 г.

5. А.С. №1789674, кл. Е 21 В 43/114, опубл. БИ №3, 1993 г.

6. Патент РФ №2151858, кл. Е 21 В 43/114, опубл. БИ №18, 2000 г.

7. Патент РФ №2161697, кл. Е 21 В 43/114, опубл. БИ №1, 2001 г.

8. Патент РФ №2205941, кл. Е 21 В 43/112, от 08.08.2001 г.

Claims (4)

1. Способ гидромеханической щелевой перфорации обсаженных скважин, включающий спуск перфоратора на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважину к интервалу перфорации, промывку ствола скважины, передачу на обсадную колонну и от нее на режущий орган усилия, превышающего предел текучести металла стенок обсадной колонны, формирование продольной щели в стенках обсадной колонны возвратно-поступательными движениями колонны НКТ в интервале перфорации с последующим размывом цементного кольца и породы вокруг сформированной щели гидромониторной струей и сброс давления в НКТ, отличающийся тем, что осуществляют постоянный контроль усилия на обсадную колонну путем изменения давления на выходе насосного агрегата, а промывку скважины производят в полуторократном объеме НКТ, при этом формирование продольной щели в стенках производят при поэтапном повышении давления на НКТ с одновременным контролем усилия затяжек и посадок, причем повышение давления в НКТ производят до момента прорезания продольной щели и исчезновения затяжек и посадок, а последующий размыв цементного кольца и породы вокруг сформированной щели осуществляют одновременно.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, включающее корпус с размещенными в нем двумя подпружиненными поршнями с уплотнениями, соединенными между собой полым штоком, имеющим отверстия для циркуляции жидкости, срезной циркуляционный клапан, установленный в верхней части корпуса, каналы для прохода промывочной жидкости, один из которых оканчивается гидромониторной насадкой, расположенной на поршне-толкателе режущего узла, состоящего из выдвижного накатного ролика, установленного на оси и соединенного с поршнем-толкателем вилкой, установленной на оси, скользящую опору, ось которой параллельна оси перфоратора, установленной в сквозном прямоугольном отверстии, имеющем параллельные оси перфоратора стенки, отличающееся тем, что пружины поршней выполнены из прошедшего закалку материала и приварены в месте их контакта с поршнями, уплотнительные элементы которых имеют скошенные под углом 33-35° края, при этом накатный ролик выполнен кованным по волокнам из высокопрочного устойчивого к агрессивной среде металла, а вилка в нижней своей части со стороны касания с внутренней поверхностью корпуса перфоратора при выходе накатного ролика выполнена со срезом под углом 10-15° относительно продольной оси перфоратора, причем скользящая опора установлена с зазором относительно поршня-толкателя, а второй канал для прохода промывочной жидкости оканчивается патрубком, выведенным в зазор между скользящей опорой и поршнем-толкателем, причем скользящая опора в нижней части корпуса перфоратора закреплена посредством винта и гайки для обеспечения возможности замены накатного ролика без разбора всего устройства, а промывочный канал с гидромониторной насадкой в нижней части имеет отклонение от горизонтальной оси, при этом мощность струи, выходящей из гидромониторной насадки, достаточна для намывки каверны глубиной до 1,5-2,0 м, при этом внутренняя поверхность гидромониторной насадки выполнена с алмазной наплавкой, а входное отверстие насадки имеет скругленные стенки и его диаметр больше диаметра выходного отверстия.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что корпус перфоратора выполнен составным из нескольких частей, сочлененных между собой резьбовыми соединениями.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что элементы режущего узла выполнены из прошедшего закалку твердосплавного металла.