RU2355877C2 - Прокалывающий перфоратор - Google Patents
Прокалывающий перфоратор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2355877C2 RU2355877C2 RU2007124423/03A RU2007124423A RU2355877C2 RU 2355877 C2 RU2355877 C2 RU 2355877C2 RU 2007124423/03 A RU2007124423/03 A RU 2007124423/03A RU 2007124423 A RU2007124423 A RU 2007124423A RU 2355877 C2 RU2355877 C2 RU 2355877C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- plunger
- housing
- pipe
- case
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Press Drives And Press Lines (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству и ремонту нефтяных, газовых и других скважин и может быть использовано при выполнении аварийных работ для восстановления циркуляции. Технический результат - создание высокоэффективных прокалывающих перфораторов, автоматически отключаемых после прокола отверстия. Прокалывающий перфоратор содержит корпус, подпружиненную пару поршень-плунжер, образующую в корпусе надпоршневое и подплунжерное пространство. Перфоратор также содержит рабочий поршень в подплунжерном пространстве с размещенным в нем прокалывающим инструментом, энергопривод, подающий рабочую жидкость, выполненный в виде герметично установленной на корпусе трубы с приборной головкой и с расположенным внутри нее трубчатым электронагревателем, переводник, установленный между корпусом и энергоприводом, гидравлически соединяющий надпоршневое пространство и полость трубы энергопривода, питающий кабель. Энергопривод установлен внутри теплоизоляционного кожуха с образованием между ними герметичной полости. В верхней части трубчатого электронагревателя, установленного с возможностью осевого перемещения, расположен проводник, контактирующий с муфтой. Муфта электрически связана с питающим кабелем. В нижней части трубчатого электронагревателя устроен корпус с упорным буртом, внутри которого расположена тяга с ограничителем свободного хода, жестко связанная с парой поршень-плунжер. 2 ил.
Description
Изобретение относится к строительству и ремонту нефтяных, газовых и других скважин и может быть использовано при выполнении аварийных работ для восстановления циркуляции.
Известен скважинный пробойник для труб [RU 2057894, МПК Е21В 43/112, Е21В 29/00, 2003.08.27], спускаемый в скважину на рабочей колонне, содержащий полый заполненный жидкостью корпус с боковыми каналами, сообщающимися с полостью корпуса, установленный в боковом канале поршень с рабочим органом, жестко связанный с корпусом полый цилиндр, шток, установленный в полости корпуса и цилиндра с возможностью осевого перемещения, плунжер, установленный в цилиндре и связанный со штоком и образующий с цилиндром штоковую и рабочую камеры, из которых последняя через отверстие в переводнике сообщается с пространством скважины через обратный клапан, выполненный в виде разрушаемой при взаимодействии с рабочей колонной заглушки.
Основной недостаток данного устройства - однократность действия, в результате чего за каждый его спуск в скважину можно получить практически не более 1-3 отверстий (определяется числом радиальных боковых каналов в его корпусе). Другой недостаток: для приведения его в действие путем разрушения заглушки под воздействием рабочей колонны устройство должно быть посажено на какой-нибудь упор в скважине. Кроме того, промысловая практика показала, что однократного воздействия его рабочего органа на пробиваемую трубу иногда недостаточно для получения необходимого отверстия в стенке трубы, и по этой причине операцию по пробивке приходится выполнять повторно, для чего устройство требуется извлекать из скважины, собирать его с новыми заглушкой и штифтом и снова спускать в скважину.
Наиболее близким аналогом предлагаемого решения является прокалывающий перфоратор [RU 2129655, МПК Е21В 43/112, 1999.04.27], содержащий корпус, подпружиненную пару поршень-плунжер, образующую в корпусе надпоршневое и подплунжерное пространство, рабочий поршень в подплунжерном пространстве с размещенным в нем прокалывающим инструментом, энергопривод, подающий рабочую жидкость, выполненный в виде герметично установленной на корпусе трубы с приборной головкой и с расположенным внутри нее трубчатым электронагревателем, переводник, установленный между корпусом и энергоприводом, питающий кабель.
Основным недостатком данного перфоратора является то, что его корпус с установленным трубчатым электронагревателем (ТЭНом) не имеет изолирующего кожуха, что приводит к тому, что при включении ТЭНа вся энергия отводится наружу через стенку корпуса. Кроме того, отсутствует возможность контроля срабатывания перфоратора и автоматическое отключение после прокалывания отверстия в трубе, вследствие чего не исключена возможность разрушения корпуса перфоратора из-за неконтролируемого роста давления.
Задачей изобретения является создание высокоэффективного прокалывающего перфоратора, спускаемого и управляемого при помощи геофизического кабеля, автоматически отключаемого после прокола отверстия, что позволяет оператору точно регистрировать момент прокола отверстия.
Поставленная задача решается за счет того, что в прокалывающем перфораторе, содержащем корпус, подпружиненную пару поршень-плунжер, образующую в корпусе надпоршневое и подплунжерное пространство, рабочий поршень в подплунжерном пространстве с размещенным в нем прокалывающим инструментом, энергопривод, подающий рабочую жидкость, выполненный в виде герметично установленной на корпусе трубы с приборной головкой и с расположенным внутри нее трубчатым электронагревателем, переводник, установленный между корпусом и энергоприводом, в котором выполнен канал, гидравлически соединяющий надпоршневое пространство и полость трубы энергопривода, питающий кабель, согласно изобретению энергопривод установлен внутри теплоизоляционного кожуха с образованием между ними герметичной полости, в верхней части трубчатого электронагревателя, установленного с возможностью осевого перемещения, расположен проводник, контактирующий с муфтой, электрически связанной с питающим кабелем, при этом в нижней части трубчатого электронагревателя расположен корпус с упорным буртом, содержащий внутри тягу с ограничителем свободного хода, жестко связанную с парой поршень-плунжер, выполненной в виде двух элементов, соединенных между собой посредством сферического шарнира, при этом трубчатый электронагреватель, корпус с упорным буртом и поршень пары поршень-плунжер соосны между собой.
Прокалывающий перфоратор представлен на следующих чертежах: на фиг.1 изображен продольный разрез перфоратора в статическом состоянии; на фиг.2 - продольный разрез перфоратора в рабочем состоянии.
Внутри корпуса 1 выполнен цилиндр 2, в котором расположен поршень 3 с прокалывающим инструментом 4. Посредством канала 5 цилиндр 2 гидравлически связан с цилиндром 6, внутри которого перемещается плунжер 7. Цилиндры 2 и 6, а также канал 5 образуют подплунжерное пространство. Плунжер 7 посредством сферического шарнира 8 соединен с поршнем 9, который, в свою очередь, опирается на возвратную пружину 10. Поршень 9 перемещается в надпоршневом пространстве 11, устроенной внутри корпуса 1. Корпус 1 посредством переводника 12 связан с энергоприводом, выполненным в виде герметично установленной на корпусе 1 трубы 13 и установленным внутри теплоизоляционного кожуха 14 с образованием между ними герметичной полости 15, заполненной воздухом. Сверху энергопривод и кожух 14 соединяются с мостом 16, который, в свою очередь, соединяется с приборной головкой 17, внутри которой через изолятор 18 установлен электрический проводник 19 с муфтой 20. Внутри моста 16 расположен ТЭН 21, проводник 22 которого входит в муфту 20, замыкая таким образом электрическую цепь. В нижней части ТЭНа 21, расположенной внутри энергопривода, устроен корпус 23 с упорным буртом 24. Внутри корпуса 23 расположена тяга 25 с ограничителем 26, которая посредством резьбы 27 соединена с поршнем 9. Внутренняя полость 28 трубы 13 энергопривода гидравлически связана с надпоршневым пространством 11 через центральный канал 29, образованный внутри переводника 12, при этом ТЭН 21, корпус 23 и поршень 9 соосны между собой.
Внутренняя полость 28 заполнена водой, а цилиндры 2 и 6 заполнены маслом (дренажные отверстия с пробками для заливки воды и масла на фиг.1 не показаны).
Прокалывающий перфоратор работает следующим образом.
После сборки перфоратора и заправки его водой и маслом к кабельному наконечнику присоединяют электрический кабель, например геофизический (не показан). Электрический проводник 19 соединяется с проводником кабеля, перфоратор спускается в скважину. При достижении заданной глубины по кабелю к перфоратору подается электрический ток. ТЭН 21 нагревает воду в трубе 13 энергопривода, при этом выделяется пар. Этот процесс сопровождается ростом давления в энергоприводе. Вследствие наличия гидравлической связи между полостью 28 трубы 13 и надпоршневым пространством 11 через центральный канал 29 поршень 9 начинает перемещаться внутри надпоршневого пространства 11, сжимая при этом пружину 10. Одновременно поршень 9 толкает присоединенный к нему посредством сферического шарнира 8 плунжер 7. Вследствие движения плунжера 7 внутри цилиндра 6 в последнем начинается рост давления, которое через канал 5 передается в цилиндр 2 под поршень 3. Вследствие этого поршень 3 с прокалывающим инструментом 4 начинает выдвигаться из корпуса 1 и давить на стенку трубы (не показано). С ростом давления масла под поршнем 3 прокалывающий инструмент 4 вдавливается в стенку трубы и прокалывает ее.
Одновременно с поршнем 9 начинает двигаться тяга 25 внутри корпуса 23. При достижении расчетного выхода прокалывающего инструмента 4 ограничитель 26 тяги 25 упирается в упорный бурт 24 корпуса 23, при этом начинает двигаться связанный с ним ТЭН 21. Его проводник 22 выходит из муфты 20. Это приводит к разрыву электрической цепи. Перфоратор автоматически отключается. Оператор на устье скважины видит это по показанию амперметра (не показано).
По мере остывания пара в энергоприводе давление в полости 28 снижается, и поршень 9 под действием пружины 10 возвращается в исходное положение, при этом плунжер 7, связанный с поршнем 9 при помощи сферического шарнира 8, выдвигается из цилиндра 6, вследствие чего в цилиндрах 6 и 2 снижается давление масла и поршень 3 с инструментом 4 возвращается в исходное положение внутри цилиндра 2. Поршень 9 упирается в корпус 23 и перемещает его вместе с ТЭНом 21 в исходное положение. При этом проводник 22 входит в муфту 20 и замыкает электрическую цепь. Оператор на устье скважины видит это по изменению электрического сопротивления. Прокалывающий перфоратор готов к работе. Его можно перемещать внутри скважины и делать следующее отверстие. Циклы повторяются.
Таким образом, предлагаемый прокалывающий перфоратор обеспечивает пробивку необходимого количества отверстий в колонне насосно-компрессорных или обсадных труб за один спуск устройства без проведения спускоподъемных операций, а также обеспечивает наземный контроль перфорации стенки трубы в режиме реального времени, что значительно повышает эффективность использования данного устройства.
Claims (1)
- Прокалывающий перфоратор, содержащий корпус, подпружиненную пару поршень-плунжер, образующую в корпусе надпоршневое и подплунжерное пространство, рабочий поршень в подплунжерном пространстве с размещенным в нем прокалывающим инструментом, энергопривод, подающий рабочую жидкость, выполненный в виде герметично установленной на корпусе трубы с приборной головкой и с расположенным внутри нее трубчатым электронагревателем, переводник, установленный между корпусом и энергоприводом, в котором выполнен канал, гидравлически соединяющий надпоршневое пространство и полость трубы энергопривода, питающий кабель, отличающийся тем, что энергопривод установлен внутри теплоизоляционного кожуха с образованием между ними герметичной полости, в верхней части трубчатого электронагревателя, установленного с возможностью осевого перемещения, расположен проводник, контактирующий с муфтой, электрически связанной с питающим кабелем, при этом в нижней части трубчатого электронагревателя расположен корпус с упорным буртом, содержащий внутри тягу с ограничителем свободного хода, жестко связанную с парой поршень-плунжер, выполненной в виде двух элементов, соединенных между собой посредством сферического шарнира, при этом трубчатый электронагреватель, корпус с упорным буртом и поршень пары поршень-плунжер соосны между собой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007124423/03A RU2355877C2 (ru) | 2007-06-28 | 2007-06-28 | Прокалывающий перфоратор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007124423/03A RU2355877C2 (ru) | 2007-06-28 | 2007-06-28 | Прокалывающий перфоратор |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007124423A RU2007124423A (ru) | 2009-01-10 |
RU2355877C2 true RU2355877C2 (ru) | 2009-05-20 |
Family
ID=40373720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007124423/03A RU2355877C2 (ru) | 2007-06-28 | 2007-06-28 | Прокалывающий перфоратор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2355877C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179004U1 (ru) * | 2017-08-29 | 2018-04-24 | Сергей Николаевич Шестаков | Односторонний прокалывающий перфоратор |
RU2738199C2 (ru) * | 2016-06-07 | 2020-12-09 | Веллтек А/С | Скважинный рабочий инструмент |
RU2765185C1 (ru) * | 2021-07-21 | 2022-01-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром газобезопасность" | Устройство для прокола труб |
-
2007
- 2007-06-28 RU RU2007124423/03A patent/RU2355877C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2738199C2 (ru) * | 2016-06-07 | 2020-12-09 | Веллтек А/С | Скважинный рабочий инструмент |
RU179004U1 (ru) * | 2017-08-29 | 2018-04-24 | Сергей Николаевич Шестаков | Односторонний прокалывающий перфоратор |
RU2765185C1 (ru) * | 2021-07-21 | 2022-01-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром газобезопасность" | Устройство для прокола труб |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007124423A (ru) | 2009-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6186226B1 (en) | Borehole conduit cutting apparatus | |
US5228507A (en) | Wireline hydraulic retrieving tool | |
AU2019203013B2 (en) | Devices and related methods for actuating wellbore tools with a pressurized gas | |
GB2255366A (en) | Method and apparatus for controlling the flow of well bore fluids | |
US10053937B2 (en) | Production packer-setting tool with electrical control line | |
US3374838A (en) | Fluid expansible packer and anchor apparatus | |
CN102713141B (zh) | 用于模块化井下工具的电动液压接口 | |
RU2355877C2 (ru) | Прокалывающий перфоратор | |
CN105545282A (zh) | 分层连续试油系统及其使用方法 | |
CN108386157A (zh) | 一种活塞压力开启式滑套开关及水力压裂施工方法 | |
BR112017010022B1 (pt) | Método de acionar um dispositivo hidraulicamente operado | |
US11898424B2 (en) | Non-explosive casing perforating devices and methods | |
US10781677B2 (en) | Pyrotechnic initiated hydrostatic/boost assisted down-hole activation device and method | |
CA3055954A1 (en) | Control line set esp packet with anti-preset device | |
AU3877301A (en) | Downhole hydraulic power unit | |
CN113356813B (zh) | 一种压驱注入器及使用管柱以及多轮次分层压驱方法 | |
RU133190U1 (ru) | Прокалывающий перфоратор с управлением от электропривода | |
RU2539085C1 (ru) | Прокалывающий перфоратор | |
RU2350740C1 (ru) | Перфоратор для насосно-компрессорных труб | |
RU2211310C1 (ru) | Скважинный пробойник-перфоратор | |
RU2817925C1 (ru) | Способ и устройство для разрушения цементного камня за обсадной трубой | |
RU134985U1 (ru) | Сверлящий перфоратор | |
RU2273721C2 (ru) | Устройство для установки пакера | |
RU2202035C2 (ru) | Скважинный пробойник для труб | |
RU2097535C1 (ru) | Устройство для гидравлического воздействия на пласт |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190629 |