RU2270330C1 - Hydromechanical slotted perforator - Google Patents

Hydromechanical slotted perforator Download PDF

Info

Publication number
RU2270330C1
RU2270330C1 RU2004121718/03A RU2004121718A RU2270330C1 RU 2270330 C1 RU2270330 C1 RU 2270330C1 RU 2004121718/03 A RU2004121718/03 A RU 2004121718/03A RU 2004121718 A RU2004121718 A RU 2004121718A RU 2270330 C1 RU2270330 C1 RU 2270330C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutting disc
perforator
cutting
support element
housing
Prior art date
Application number
RU2004121718/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004121718A (en
Inventor
ев Эльмир Саттарович Куз (RU)
Эльмир Саттарович Кузяев
Original Assignee
Эльмир Саттарович Кузяев
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 Эльмир Саттарович Кузяев filed Critical Эльмир Саттарович Кузяев
Priority to RU2004121718/03A priority Critical patent/RU2270330C1/en
Publication of RU2004121718A publication Critical patent/RU2004121718A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2270330C1 publication Critical patent/RU2270330C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: well drilling and operation, particularly to create perforation slots in casing pipes, cement stone and rock.
SUBSTANCE: perforator comprises base, pushing piston arranged inside the body and cutting disc advancing unit formed as rocking arm supported by central axis. The cutting disc is pinned to the first rocking arm lever. The perforator also has sliding support member connected to the second rocking arm lever so that the support member may be displaced out of the body in direction from the cutting disc simultaneously with cutting disc movement to press the cutting disc to production string surface to be cut.
EFFECT: increased manufacturability and productivity.
4 cl, 6 dwg

Description

Предложение относится к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройству для вскрытия пластов созданием в эксплуатационных колоннах перфорационных щелей.The proposal relates to the field of drilling and well operation, and in particular to a device for opening reservoirs by creating perforation slits in production cores.

Из уровня техники известны устройства для щелевой перфорации обсадных колонн, основанные на использовании режущего инструмента в виде выдвижного накатного ролика. Такое устройство раскрыто, например, в RU 2151858 С 1, МПК7 Е 21 В 42/114, 27.06.2000 или в RU 2180038 С1, МПК 7 Е 21 В 43/114, 27.02.2002. Описываемые устройства отличаются в основном конструкцией механизма крепления и выдвижения режущего инструмента. Недостатками приведенных устройств является быстрый износ рабочих деталей, в том числе элементов, на которых крепится накатной ролик, а также сложность замены режущего инструмента, при которой требуется полная разборка устройства.The prior art devices for slotted perforation of casing strings based on the use of a cutting tool in the form of a retractable rolling roller. Such a device is disclosed, for example, in RU 2151858 C 1, IPC 7 E 21 V 42/114, 06/27/2000, or in RU 2180038 C1, IPC 7 E 21 V 43/114, 02/27/2002. The described devices differ mainly in the design of the mechanism of attachment and extension of the cutting tool. The disadvantages of the above devices are the rapid wear of working parts, including the elements on which the rolling roller is mounted, as well as the difficulty of replacing the cutting tool, which requires complete disassembly of the device.

Наиболее близким аналогом предлагаемого перфоратора можно считать гидромеханический щелевой перфоратор по патенту RU 32823 U1, МПК 7 Е 21 В 43/114, 27.09.2003. Перфоратор содержит корпус, размещенный в нем поршень-толкатель, выдвижной режущий инструмент в виде установленных на осях режущих дисков с механизмом их выдвижения в виде коромысла, смонтированного на центральной оси с возможностью поворота при перемещении поршня-толкателя. Его составные детали просты в изготовлении и легко заменяемы.The closest analogue of the proposed perforator can be considered a hydromechanical slotted perforator according to the patent RU 32823 U1, IPC 7 E 21 B 43/114, 09/27/2003. The perforator contains a housing, a piston-pusher placed therein, a retractable cutting tool in the form of cutting disks mounted on the axes with a mechanism for their extension in the form of a beam mounted on the central axis with the possibility of rotation when the piston-pusher is moved. Its components are easy to manufacture and easy to replace.

Однако перфоратор такой конструкции имеет недостаточный выход режущего узла за эксплуатационную колонну. Кроме того, при эксплуатации колонн разных диаметров необходимо изготавливать дополнительные перфораторы.However, a puncher of this design has an insufficient exit of the cutting unit beyond the production string. In addition, when operating columns of different diameters, it is necessary to produce additional perforators.

Задачей предлагаемого решения является повышение технологичности перфоратора, обеспечение повышения производительности процесса.The objective of the proposed solution is to increase the manufacturability of the punch, ensuring increased productivity of the process.

Технический результат, который обеспечивает предложенное решение, заключается в возможности максимального выхода режущего диска за эксплуатационную колонну, что позволяет глубже разрушить цементный камень за ней. Кроме того, предложенная конструкция перфоратора позволяет использовать один прибор для работы в эксплуатационных колоннах различного диаметра.The technical result that provides the proposed solution is the possibility of maximum output of the cutting disc beyond the production casing, which allows deeper destruction of the cement stone behind it. In addition, the proposed design of the punch allows you to use one device to work in production casing of various diameters.

Указанный технический результат достигается оснащением перфоратора, содержащего корпус, размещенный в нем поршень-толкатель, связанный с ним узел выдвижения режущего диска, выполненный в виде коромысла, установленного на центральной оси, на одном плече которого с помощью оси размещен режущий диск, выдвижным опорным элементом, расположенным на противоположном от режущего диска плече коромысла и выполненным, например, в виде закругленного конца плеча коромысла или смонтированного на дополнительной оси ролика, при этом опорный элемент выполнен с возможностью его выдвижения из корпуса перфоратора в противоположную сторону относительно режущего диска и обеспечения прижима перфоратора к прорезаемой поверхности эксплуатационной колонны. При этом перфоратор снабжен сменными муфтами, обеспечивающими его использование для работы в эксплуатационных колоннах разного диаметра.The specified technical result is achieved by equipping a perforator containing a housing, a pusher-piston located therein, a cutting disk extension unit connected thereto, made in the form of a beam mounted on a central axis, on one arm of which a cutting disk is placed by an axis, with a sliding support element, located on the opposite arm of the rocker arm and made, for example, in the form of a rounded end of the arm of the rocker arm or mounted on the additional axis of the roller, while the supporting element in with the possibility of full extension of the punch body in the opposite direction relative to the cutting disk and to ensure clamping puncher to cut through the surface of the production tubing. At the same time, the perforator is equipped with interchangeable couplings, ensuring its use for work in production cores of different diameters.

Предлагаемая конструкция перфоратора позволяет вплотную прижимать прибор к перфорируемой внутренней поверхности эксплуатируемой колонны за счет обеспечения упора выдвижного опорного элемента в поверхность колонны с противоположной стороны. При износе режущего диска происходит увеличение его внутреннего и уменьшение наружного диаметра. При наличии зазора между перфоратором и внутренней поверхностью колонны, который является обязательным при работе перфораторов в соответствии с известными техническими решениями, выход диска для формирования щели в эксплуатационной колонне уменьшается, что в конечном итоге при достаточном износе диска приводит к невозможности прорезания щели. Предлагаемый прибор позволяет выбрать этот зазор за счет его прижима с помощью опорного элемента к перфорируемой стенке колонны, что обеспечивает максимально глубокий выход режущего диска за колонну и более глубокое разрушение цементного камня за ней.The proposed design of the punch allows you to closely press the device to the perforated inner surface of the operated columns by providing emphasis retractable support element in the surface of the column from the opposite side. When the blade is worn, its inner diameter increases and its outer diameter decreases. If there is a gap between the perforator and the inner surface of the column, which is mandatory when the perforators work in accordance with known technical solutions, the output of the disk for forming a slit in the production string decreases, which ultimately leads to the impossibility of cutting through the gap with sufficient wear of the disk. The proposed device allows you to select this gap due to its clamping with a support element to the perforated wall of the column, which ensures the deepest exit of the cutting disc behind the column and deeper destruction of the cement stone behind it.

Универсальность перфоратора достигается за счет того, что на концы прибора могут накручиваться муфты различного диаметра. Например, в эксплуатационных колоннах диаметром 146 мм и 168 мм используется один и тот же прибор диаметром 115 мм. Для переоснащения прибора достаточно открутить верхнюю и нижнюю муфты одного диаметра и заменить их на другие, при этом следует поменять режущий диск на диск того же диаметра, что и муфты.The universality of the punch is achieved due to the fact that couplings of various diameters can be wound on the ends of the device. For example, production casing with a diameter of 146 mm and 168 mm uses the same device with a diameter of 115 mm. To re-equip the device, it is enough to unscrew the upper and lower couplings of one diameter and replace them with others, while changing the cutting disc to a disk of the same diameter as the couplings.

На фиг.1 схематично показано предлагаемое устройство в рабочем положении, на фиг.2 - поперечный разрез по А-А. На фиг.3 (а, б) схематично приведены два варианта выполнения перфоратора с муфтами различного диаметра и опорными элементами в виде роликов. На фиг.4 (а, б) - два варианта выполнения опорного элемента, более тонкими линиями показан перфоратор в рабочем положении.In Fig.1 schematically shows the proposed device in the working position, Fig.2 is a transverse section along aa. Figure 3 (a, b) schematically shows two embodiments of a perforator with couplings of different diameters and supporting elements in the form of rollers. In Fig. 4 (a, b), there are two embodiments of the support element, the puncher in the working position is shown in thinner lines.

Перфоратор 1 включает корпус 2 и две муфты 3 и 4. В верхней муфте 3 расположен циркуляционный клапан (не показан), она является присоединительной к насосно-компрессорным трубам (не показаны). Нижняя муфта 4 фиксирует пружину (не показана), служащую для возврата режущего узла и опорного элемента из рабочего положения в транспортное. На приведенных фигурах показаны не все элементы перфоратора, однако следует указать, что в корпусе 2 расположены поршень, полый шток и фильтр, связанные с поршнем-толкателем. Поршень-толкатель, имеющий вид клиновой вилки, в которой имеется два канала: промывочный и гидромониторный, снабжен посадочным гнездом под шаровой клапан, перекрывающий центральный промывочный канал.The hammer drill 1 includes a housing 2 and two couplings 3 and 4. In the upper coupling 3 there is a circulation valve (not shown), it is connected to the tubing (not shown). The lower clutch 4 fixes a spring (not shown), which serves to return the cutting unit and support element from the working position to the transport one. The above figures do not show all the elements of the perforator, however, it should be indicated that a piston, a hollow rod and a filter associated with the pusher piston are located in the housing 2. The piston-pusher, which has the form of a wedge plug, in which there are two channels: flushing and hydraulic monitor, is equipped with a seat for a ball valve that overlaps the central flushing channel.

Режущий диск 5 закреплен с помощью оси 6 на одном плече коромысла 7, установленного в корпусе 1 на центральной оси 8. На другом плече коромысла 7 размещен выдвижной опорный элемент 9 в виде ролика, смонтированного на дополнительной оси 10 (фиг.4а). В другом варианте плечо коромысла 7 закруглено и образует собой выдвижной опорный элемент (фиг.4б).The cutting disk 5 is fixed with an axis 6 on one arm of the rocker arm 7 mounted in the housing 1 on the central axis 8. On the other arm of the rocker arm 7 there is a retractable support element 9 in the form of a roller mounted on the additional axis 10 (Fig. 4a). In another embodiment, the arm of the rocker arm 7 is rounded and forms a retractable support element (figb).

Перфоратор работает следующим образом.The punch works as follows.

На колонне насосно-компрессорных труб НКТ перфоратор 1 опускается в скважину к месту перфорации. Установив устройство в скважине, проводят прямую промывку полости труб и полости устройства от окалины и механических примесей, которые попадают в полость труб во время геофизических работ по привязке устройства к интервалу. Затем в полость труб бросают шар малого диаметра, который, проходя через подвеску НКТ, полый шток, опускается в посадочное гнездо поршня-толкателя и перекрывает центральный промывочный канал. После этого в НКТ создают рабочее давление. Начинают воздействие на поршень-толкатель, который, передвигаясь поступательно вдоль оси прибора, упирается в коромысло 7 и поворачивают его вокруг центральной оси до контакта режущего диска 5 и выдвижного опорного элемента 9 со стенкой эксплуатационной колонны 11.On the tubing string, the perforator 1 is lowered into the well to the perforation site. Having installed the device in the well, a direct washing of the pipe cavity and the device cavity is carried out from scale and mechanical impurities that enter the pipe cavity during geophysical work to bind the device to the interval. Then, a small diameter ball is thrown into the pipe cavity, which, passing through the tubing suspension, a hollow rod, is lowered into the seat of the piston-pusher and closes the central flushing channel. After that, the working pressure is created in the tubing. They begin to act on the piston-pusher, which, moving progressively along the axis of the device, abuts against the beam 7 and rotate it around the central axis until the contact of the cutting disk 5 and the sliding support element 9 with the wall of the production casing 11.

Создавая ступенчато давление от 1,0 до 8,0 МПа в полости НКТ, перемещают прибор вверх и вниз. Производят постепенное вдавливание режущего диска 5 в стенку эксплуатационной колонны и цементный камень за ней. При этом выдвижной опорный элемент 9, упираясь в стенку эксплуатационной колонны 11, максимально выбирает зазор между прибором и прорезаемой стенкой колонны.Creating stepwise pressure from 1.0 to 8.0 MPa in the tubing cavity, move the device up and down. Produce a gradual indentation of the cutting disk 5 into the wall of the production casing and cement stone behind it. In this case, the retractable support element 9, abutting against the wall of the production casing 11, selects the maximum gap between the device and the cut through the wall of the column.

После образования перфорационной щели в эксплутационной колонне давление в полости труб поднимают до 15,0 МПа, реализуется гидромониторный эффект струи. Струя жидкости с большой скоростью разрушает своим напором цементный камень и породу за эксплутационной колонной и намывает каверну по всей длине щели. После намыва каверны давление в трубах сбрасывается до атмосферного. Под действием возвратной пружины режущий узел с опорным элементом 9 в сборе втягивается в корпус 2 перфоратора.After the formation of a perforation gap in the production string, the pressure in the pipe cavity is raised to 15.0 MPa, the jet monitor effect is realized. A liquid stream at high speed destroys the cement stone and the rock behind the production casing with its pressure and lavishes a cavity along the entire length of the gap. After washing the cavity, the pressure in the pipes is reset to atmospheric. Under the action of the return spring, the cutting unit with the supporting element 9 is assembled into the housing 2 of the perforator.

Технико-экономические преимущества предложенного перфоратора заключаются в следующем.The technical and economic advantages of the proposed perforator are as follows.

1. Выдвижной опорный элемент в виде ролика или лыжи значительно увеличивает стойкость режущего диска и срок службы перфоратора, что позволяет осуществлять работу перфоратора более длительное время без замены режущего узла, исключая проведение дополнительных спускоподъемных операций. Более глубокое проникновение режущего диска за эксплуатационную колонну позволяет глубже разрушать цементный камень за ней, облегчая последующую гидромониторную обработку и освоение призабойной зоны.1. A retractable support element in the form of a roller or ski significantly increases the resistance of the cutting disc and the service life of the punch, which allows the puncher to operate for a longer time without replacing the cutting unit, eliminating additional tripping operations. Deeper penetration of the cutting disc behind the production casing allows deeper destruction of the cement stone behind it, facilitating subsequent hydromonitor processing and development of the bottomhole zone.

2. Возможность использования на одном и том же перфораторе муфт необходимого диаметра исключает расходы на изготовление дополнительных приборов разных диаметров для работы в эксплуатационных колоннах соответствующих размеров, что делает перфоратор универсальным.2. The possibility of using couplings of the required diameter on the same hammer drill eliminates the cost of manufacturing additional instruments of different diameters for working in production cores of appropriate sizes, which makes the hammer universal.

Claims (4)

1. Перфоратор гидромеханический щелевой, содержащий корпус, размещенный в нем поршень-толкатель, связанный с ним узел выдвижения режущего диска, выполненный в виде коромысла, установленного на центральной оси, на одном плече которого с помощью оси размещен режущий диск, отличающийся тем, что он снабжен выдвижным опорным элементом, расположенным на противоположном от режущего диска плече коромысла, с возможностью его выдвижения из корпуса в противоположную сторону относительно режущего диска одновременно с ним и обеспечения прижима режущего диска к прорезаемой поверхности эксплуатационной колонны.1. A hydromechanical slotted puncher, comprising a housing, a pusher-piston located therein, a cutting disk extension unit connected thereto, made in the form of a beam mounted on a central axis, on one shoulder of which a cutting disk is placed using the axis, characterized in that it equipped with a retractable support element located on the arm of the rocker arm opposite to the cutting disc, with the possibility of its extension from the housing in the opposite direction relative to the cutting disc at the same time and providing clamping drive to the cut surface of the production string. 2. Перфоратор по п.1, отличающийся тем, что выдвижной опорный элемент образован закругленным концом плеча коромысла.2. The hammer drill according to claim 1, characterized in that the retractable support element is formed by a rounded end of the rocker arm. 3. Перфоратор по п.1, отличающийся тем, что выдвижной опорный элемент выполнен в виде ролика, установленного на плече коромысла на дополнительной оси.3. The hammer drill according to claim 1, characterized in that the retractable support element is made in the form of a roller mounted on the rocker arm on an additional axis. 4. Перфоратор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен сменными муфтами, установленными на корпусе, обеспечивающими использование перфоратора для работы в эксплуатационных колоннах разного диаметра.4. The hammer drill according to claim 1, characterized in that it is equipped with interchangeable couplings mounted on the housing, ensuring the use of a hammer for operation in production cores of different diameters.
RU2004121718/03A 2004-07-16 2004-07-16 Hydromechanical slotted perforator RU2270330C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004121718/03A RU2270330C1 (en) 2004-07-16 2004-07-16 Hydromechanical slotted perforator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004121718/03A RU2270330C1 (en) 2004-07-16 2004-07-16 Hydromechanical slotted perforator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004121718A RU2004121718A (en) 2006-01-10
RU2270330C1 true RU2270330C1 (en) 2006-02-20

Family

ID=35872381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004121718/03A RU2270330C1 (en) 2004-07-16 2004-07-16 Hydromechanical slotted perforator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2270330C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459931C1 (en) * 2011-02-10 2012-08-27 Пассербай Инк Cutting unit of slot-type perforator (versions)
RU2459932C1 (en) * 2011-02-08 2012-08-27 Пассербай Инк Cutting unit of hydromechanic slot-type perforator
RU2459933C1 (en) * 2011-02-14 2012-08-27 Пассербай Инк Hydromechanical slot-type perforator (versions)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459932C1 (en) * 2011-02-08 2012-08-27 Пассербай Инк Cutting unit of hydromechanic slot-type perforator
RU2459931C1 (en) * 2011-02-10 2012-08-27 Пассербай Инк Cutting unit of slot-type perforator (versions)
RU2459933C1 (en) * 2011-02-14 2012-08-27 Пассербай Инк Hydromechanical slot-type perforator (versions)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004121718A (en) 2006-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2459933C1 (en) Hydromechanical slot-type perforator (versions)
RU2490434C2 (en) Hydromechanical slot-type puncher (versions)
RU2327859C1 (en) Double-ended hydromechanical slot perforator
RU2371569C1 (en) Cutter of hydra-mechanical slotted punch
RU2270330C1 (en) Hydromechanical slotted perforator
RU86654U1 (en) HYDROMECHANICAL PERFORATOR MULTOGASEL CUTTING ACTION
RU2369728C2 (en) Sector method of fissure hydro-mechanical perforation of well
RU2182221C1 (en) Hydromechanical well perforator
RU2249678C2 (en) Hydromechanical slit perforator
EA031649B1 (en) Hydro wedge perforator (embodiments)
RU2302515C2 (en) Mechanical-hydraulic slit-type perforator
RU41336U1 (en) HYDROMECHANICAL PUNCH PERFORATOR
RU68586U1 (en) HYDROMECHANICAL PUNCH PERFORATOR
RU100802U1 (en) HYDROMECHANICAL SLOT PUNCH PERFORATOR
RU60132U1 (en) DEVICE FOR PUNCHING WELLS
RU38194U1 (en) HYDROMECHANICAL SLOT PUNCH (OPTIONS)
RU2247226C1 (en) Hydromechanical slit perforator (variants)
RU32823U1 (en) Hydro-mechanical slotted rotary hammer
RU2550629C1 (en) Hydromechanical slot-type perforator
RU2440486C1 (en) Hydromechanical slot perforator (versions)
RU62655U1 (en) BILATERAL HYDROMECHANICAL PUNCH PUNCH
RU2546687C1 (en) Two-disc slotted hydro mechanical perforator
RU49551U1 (en) HYDROMECHANICAL SLOT PUNCH PERFORATOR
RU141755U1 (en) HYDROMECHANICAL PUNCH PERFORATOR
RU2393341C2 (en) Hydromechanical slit perforator

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20070213

HE4A Change of address of a patent owner

Effective date: 20210928