RU2464411C2 - Method of exposing productive beds and device to this end - Google Patents
Method of exposing productive beds and device to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464411C2 RU2464411C2 RU2010145611/03A RU2010145611A RU2464411C2 RU 2464411 C2 RU2464411 C2 RU 2464411C2 RU 2010145611/03 A RU2010145611/03 A RU 2010145611/03A RU 2010145611 A RU2010145611 A RU 2010145611A RU 2464411 C2 RU2464411 C2 RU 2464411C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- well
- casing
- mill
- perforator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Boring (AREA)
- Sawing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и найдет применение при проведении перфорационных работ в скважинах для образования щелевых вырезов в стенке обсадной трубы и в пласте вблизи скважины.The invention relates to the oil industry and will find application in perforating work in wells for the formation of slit cutouts in the wall of the casing and in the formation near the well.
Известен способ вскрытия пластов в обсаженных скважинах, заключающийся в том, что вскрытие пласта осуществляют перфоратором с зубчатой цепью [патент РФ №2007549, кл. E21B 43/11, 1994 г.]. Недостатками такого способа являются малая (меньше диаметра обсадной трубы) глубина перфорации и низкая надежность режущего инструмента из-за вибраций, возникающих на нем вследствие упругих свойств НКТ и жидкости, подаваемой под давлением с поверхности в двигатель перфоратора.A known method of opening reservoirs in cased wells, which consists in the fact that the formation is carried out with a perforator with a gear chain [RF patent No. 20057549, class. E21B 43/11, 1994]. The disadvantages of this method are the small (less than the diameter of the casing) perforation depth and low reliability of the cutting tool due to vibrations arising on it due to the elastic properties of the tubing and fluid supplied under pressure from the surface to the perforator motor.
Известен также способ вскрытия пластов, заключающийся в том, что вскрытие пласта осуществляют режущим устройством перфоратора, опускаемого на уровень пласта на НКТ или гибких трубах [патент РФ №2137912, кл. E21B 43/00, E21B 29/00, 1999 г.]. Режущее устройство выполнено в виде пилы с рычагом, несущим бесконечную цепь с режущими элементами. При использовании цепь обегает вокруг рычага, в то время как он постепенно поворачивается из продольного в поперечное положение относительно ствола скважины. Недостатками данного устройства являются низкая надежность и большое энергопотребление, кроме того, это устройство не позволяет вскрывать пласты из скважины со стальными обсадными трубами.There is also known a method of opening the formation, which consists in the fact that the opening of the formation is carried out by a cutting device of a perforator, lowered to the level of the formation on the tubing or flexible pipes [RF patent No. 2137912, class. E21B 43/00, E21B 29/00, 1999]. The cutting device is made in the form of a saw with a lever carrying an endless chain with cutting elements. In use, the chain runs around the lever, while it gradually rotates from longitudinal to lateral position relative to the wellbore. The disadvantages of this device are low reliability and high power consumption, in addition, this device does not allow to open the reservoir from the well with steel casing.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ, включающий спуск перфоратора в скважину на заданную глубину, последующее перемещение вверх и одновременное прорезание щели заданного размера в стенке обсадной трубы выдвижной дисковой фрезой, последующее продолжение прорезания щели в продуктивном пласте режущим устройством, находящимся в одной плоскости с фрезой и выполненным в виде пилы с рычагом, несущим бесконечную цепь с режущими элементами, путем постепенного поворота его из продольного положения в поперечное положение относительно ствола скважины. [Патент РФ №2254450, кл. E21B 43/11, 2002 г.]The closest technical solution to the proposed one is a method that includes the descent of a perforator into the well to a predetermined depth, subsequent upward movement and simultaneous cutting of a gap of a given size in the casing wall with a sliding disk mill, and subsequent continuation of cutting a gap in the reservoir with a cutting device located in the same plane as milling cutter and made in the form of a saw with a lever carrying an endless chain with cutting elements, by gradually turning it from a longitudinal position to transverse position relative to the wellbore. [RF patent №2254450, cl. E21B 43/11, 2002]
Устройство для вскрытия продуктивных пластов, содержащее режущее устройство в виде пилы с рычагом, несущим бесконечную цепь с режущими элементами, шарнирно соединенного с корпусом с возможностью поворота его из продольного положения в поперечное положение относительно ствола скважины, приводное устройство цепи и выдвижную дисковую фрезу, установленную в корпусе в одной плоскости с режущим устройством, механизм фиксации и калиброванного перемещения с приводным механизмом в виде вращающегося колеса с возможностью опоры на стенку обсадной трубы в зоне перфорации и электрический двигатель.A device for opening productive formations containing a cutting device in the form of a saw with a lever carrying an endless chain with cutting elements pivotally connected to the body with the possibility of turning it from a longitudinal position to a transverse position relative to the wellbore, a chain drive device and a sliding disk cutter installed in the housing in the same plane with the cutting device, the locking mechanism and the calibrated movement with the drive mechanism in the form of a rotating wheel with the possibility of support on the wall of the obs hydrochloric pipes perforation area and an electric motor.
Недостатками известного способа являются низкая надежность процесса перфорации и недостоверность контроля вскрытия пласта.The disadvantages of this method are the low reliability of the perforation process and the unreliability of the control of the formation.
Низкая надежность устройства, реализующего этот способ, заключается в большой вероятности заклинивания фрезы в образованной щели в стенке обсадной трубы из-за произвольной фиксации перфоратора относительно апсидальной плоскости скважины (вертикальной плоскости, в которой лежит траектория скважины).The low reliability of the device that implements this method lies in the high probability of jamming the cutter in the formed gap in the casing wall due to the arbitrary fixation of the perforator relative to the apsidal plane of the well (the vertical plane in which the well trajectory).
Механизм заклинивания фрезы поясняется на Фиг.1. При кустовом бурении все нефтяные скважины, как правило, наклонены. Для простоты понимания перфоратор показан в положении, при котором плоскость дисковой фрезы лежит в горизонтальной плоскости, а поперечное сечение скважины и векторы сил спроектированы на вертикальную плоскость, центр вращения O совпадает с положением щели (после врезания фрезы в трубу поворот перфоратора возможен только относительно щели). Перфоратор 1 расположен ниже оси скважины O1 из-за действия силы тяжести перфоратора F1. Так как сила прижатия F5 фиксатора и калиброванного перемещения 4 направлена не перпендикулярно к поверхности обсадной трубы 16, то возникают силы реакции F3, F6, стремящиеся повернуть перфоратор, однако этого не происходит из-за наличия силы трения F2.The mechanism of jamming the cutter is illustrated in figure 1. In cluster drilling, all oil wells are generally inclined. For ease of understanding, the puncher is shown in a position in which the plane of the disk cutter lies in the horizontal plane, and the cross section of the borehole and the force vectors are designed on the vertical plane, the center of rotation O coincides with the position of the slot (after cutting the cutter into the pipe, the rotary hammer can only be rotated relative to the slot) . The
В процессе фрезерования щели в трубе возникают вибрации, возрастающие с углублением фрезы в трубу, силы F2, F3, F6 флуктуируют по случайному закону и наступает момент, когда перфоратор поворачивается относительно щели (известный в технике эффект самопроизвольного откручивания гаек при вибрациях), происходит заклинивание фрезы в щели и поломка перфоратора.During the milling of the slot in the pipe, vibrations occur, increasing with the recess of the cutter in the pipe, the forces F 2 , F 3 , F 6 fluctuate according to a random law and there comes a time when the punch rotates relative to the slot (the effect of spontaneous nut loosening during vibrations, known in the art), the cutter is jammed in the slit and the hammer is broken.
Имеющийся в известном устройстве узел исключения поворота перфоратора не выполняет данную функцию, так как штырь вводится в уже прорезанную щель с неизбежным зазором и в принципе не может препятствовать повороту перфоратора относительно щели. Кроме того, поломка перфоратора может произойти до ввода штыря в щель.The knot of rotation exclusion available in the known device does not fulfill this function, since the pin is inserted into an already cut slot with an inevitable gap and, in principle, cannot prevent the rotation of the hammer from the slot. In addition, damage to the punch can occur before the pin enters the slot.
В устройстве по этому способу не предусмотрен контроль угла поворота рычага пилы и достоверно не известно, создана ли щель в обсадной трубе и продуктивном пласте, а гарантирован контроль пройденного расстояния вдоль трубы.The device according to this method does not provide for the control of the angle of rotation of the saw lever and it is not known for certain whether a gap has been created in the casing and the reservoir, and the control of the distance traveled along the pipe is guaranteed.
Техническим результатом способа и устройства является повышение надежности вскрытия пласта и достоверности контроля вскрытия.The technical result of the method and device is to increase the reliability of the opening of the formation and the reliability of the control of the opening.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе вскрытия продуктивных пластов, включающем спуск перфоратора в скважину на заданную глубину, последующее перемещение вверх и одновременное прорезание щели заданного размера в стенке обсадной трубы выдвижной дисковой фрезой, последующее прорезание щели в продуктивном пласте режущим устройством, находящимся в одной плоскости с фрезой и выполненным в виде пилы с рычагом, несущим бесконечную цепь с режущими элементами, путем постепенного поворота его из продольного положения в поперечное относительно ствола скважины, перфоратор в процессе спуска в скважину разворачивают до совпадения плоскости фрезы с апсидальной плоскостью скважины и контролируют угол поворота рычага пилы с запоминанием его максимального значения в процессе фрезерования продуктивного пласта.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of opening productive formations, including the descent of the perforator into the well to a predetermined depth, subsequent upward movement and simultaneous cutting of a gap of a given size in the casing wall with a sliding disk cutter, subsequent cutting of a gap in the producing formation with a cutting device located in one plane with a mill and made in the form of a saw with a lever carrying an endless chain with cutting elements, by gradually turning it from a longitudinal position transversal relative to the wellbore, the perforator is deployed during the descent into the well until the cutter plane coincides with the apsal plane of the well and the angle of rotation of the saw arm is controlled with its maximum value memorized during milling of the productive formation.
Технический результат в устройстве для вскрытия продуктивных пластов заключается в том, что перфоратор, содержащий электрический двигатель, режущее устройство в виде пилы с рычагом, несущим бесконечную цепь с режущими элементами, шарнирно соединенным с корпусом с возможностью поворота его из продольного положения в поперечное относительно ствола скважины, приводное устройство цепи и выдвижную дисковую фрезу, установленную в корпусе в одной плоскости с режущим устройством, механизмом фиксации и калиброванного перемещения с приводным механизмом в виде вращающегося колеса с возможностью опоры на внутреннюю поверхность обсадной трубы в зоне перфорации, перфоратор снабжен одним или несколькими упругими демпфированными упорами в обсадную трубу, силы действия которых лежат в плоскости дисковой фрезы, устройством контроля угла поворота рычага пилы с запоминанием его максимального значения и ловителем металлической стружки.The technical result in a device for opening productive formations is that a perforator containing an electric motor, a cutting device in the form of a saw with a lever carrying an endless chain with cutting elements, pivotally connected to the body with the possibility of turning it from a longitudinal position to transverse relative to the wellbore , a chain drive device and a retractable disk mill installed in the housing in the same plane as the cutting device, the locking mechanism and the calibrated movement with the drive a mechanism in the form of a rotating wheel with the possibility of support on the inner surface of the casing in the perforation zone, the perforator is equipped with one or more elastic damped stops in the casing, the forces of which lie in the plane of the disk cutter, a device for controlling the angle of rotation of the saw lever with storing its maximum value and metal chip catcher.
За счет оснащения перфоратора упругими упорами, упирающимися в стенку обсадной трубы, в процессе спуска перфоратора в скважину происходит его поворот до совмещения оси перфоратора и плоскости фрезы с апсидальной плоскостью скважины.Due to equipping the punch with elastic stops abutting against the wall of the casing, during the descent of the punch into the well, it rotates to align the axis of the punch and the cutter plane with the apsial plane of the well.
Механизм поворота перфоратора в процессе спуска в скважину поясняется на Фиг.2.The mechanism of rotation of the hammer during the descent into the well is illustrated in Fig.2.
При отсутствии упоров перфоратор всегда находится в точке устойчивого равновесия А, как это показано на Фиг.2 штрихпунктирной линией, однако при этом плоскость фрезы находится в произвольном положении относительно апсидальной плоскости 17. При наличии упругих упоров 3 перфоратор 1 в исходном состоянии находится в произвольном положении относительно апсидальной плоскости скважины, как показано на Фиг.2. Перфоратор не может повернуться до плоскости устойчивого равновесия (в данном случае плоскостью устойчивого равновесия является апсидальная плоскость) из-за противодействия сил трения F2, F4. В процессе спуска перфоратора в скважину возникают вибрации и удары на стыках обсадных труб в результате силы трения изменяются по случайному закону и могут принимать нулевое значение, чему способствует демпфирование упоров.In the absence of stops, the puncher is always at the point of stable equilibrium A, as shown in Fig. 2 by a dash-dot line, however, the cutter plane is in an arbitrary position relative to the
Для упрощения понимания примем силы трения равными нулю, тогда перфоратор с упорами под действием силы тяжести перфоратора F1, скользя без трения по внутренней поверхности обсадной трубы 16, поворачивается относительно оси скважины O1 до совпадения центра тяжести перфоратора и упоров с апсидальной плоскостью 17, как показано на Фиг.3 (где 3 - упругий упор, 7 - фреза, 1 - перфоратор). Легко видеть, что в данном случае при прорезании щели в обсадной трубе не произойдет поворота перфоратора и не произойдет заклинивания фрезы.To simplify the understanding, we assume that the friction forces are equal to zero, then the punch with stops under the action of the gravity of the punch F 1 , sliding without friction on the inner surface of the
Контроль угла поворота рычага пилы с запоминанием его максимального значения дает достоверную информацию о том, что прорезана щель в обсадной трубе и продуктивном пласте (см. Фиг.4). Длина щели может быть точно определена умножением калиброванной скорости перемещения перфоратора на время перфорации.The control of the angle of rotation of the lever of the saw with remembering its maximum value gives reliable information that the slot is cut in the casing and the reservoir (see Figure 4). The length of the slit can be precisely determined by multiplying the calibrated velocity of the punch by the time of perforation.
Ловитель защищает пилу от заклинивания металлической стружкой.The catcher protects the saw from jamming with metal chips.
На Фиг.4 показан перфоратор в процессе прорезания щели в обсадной трубе и продуктивном пласте, на Фиг.5 - общий вид перфоратора.Figure 4 shows the punch during the cutting of the slit in the casing and the reservoir, in Fig.5 is a General view of the punch.
Устройство для вскрытия продуктивных пластов 1 содержит электродвигатель 2, упругие упоры 3, механизм 4 фиксации и калиброванного перемещения перфоратора с приводным механизмом, выполненным в виде вращающегося колеса 5, узел подвески 6 с режущим элементом в виде дисковой фрезы 7, устройство контроля угла поворота пилы 8, пилу 9 с рычагом и обегающую вокруг него бесконечную цепь 10, устройство 11 приведения узлов и механизмов перфоратора в исходное положение при аварийном извлечении перфоратора из скважины, программный механизм 12 управления режимами работы перфоратора, демпфер упругого упора 13, ловитель стружки 15.A device for opening
Вращение от электродвигателя 2 через кинематические цепи передается на приводной механизм 4 фиксации и калиброванного перемещения перфоратора на узел вращения дисковой фрезы 7, на узел движения цепи 10 пилы 9, через винтовую пару на программный механизм 12 управления режимами работы перфоратора.Rotation from the electric motor 2 is transmitted through kinematic chains to the
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.The proposed method is as follows.
На каротажном кабеле 14 перфоратор опускают в скважину и одновременно поворачивают его относительно продольной оси до совпадения плоскости дисковой фрезы с апсидальной плоскостью скважины. По достижении заданной глубины спуск прекращают, подают электрическое напряжение на электродвигатель и включают режим перфорации, для чего осуществляют выдвижение исполнительных элементов механизма 4 фиксации и калиброванного перемещения перфоратора, обеспечивая таким образом, прижатие перфоратора к стенке обсадной трубы и его движение вверх, затем осуществляют подвод вращающейся дисковой фрезы 7 к стенке обсадной трубы и прорезают в ней щель. После достижения заданной длины щели программным механизмом 12 поворачивают пилу 9 с заданной скоростью из продольного положения в поперечное относительно продольной оси скважины, одновременно прорезая щель в обсадной трубе и продуктивном пласте, как показано на Фиг.4. При достижении щелью длины расчетного значения перфоратор переключают в реверсивный режим, при этом все устройства и механизмы перфоратора устанавливаются в исходное положение и перфоратор извлекают из скважины.On the logging cable 14, the perforator is lowered into the well and at the same time rotate it relative to the longitudinal axis until the plane of the disk cutter coincides with the apsidal plane of the well. Upon reaching a predetermined depth, the descent is stopped, the electric voltage is applied to the electric motor and the perforation mode is activated, for which the actuating elements of the
Применение предлагаемым способа и устройства за счет поворота перфоратора при спуске в скважину до совпадения плоскости фрезы с апсидальной плоскостью скважины исключает поворот перфоратора относительно щели в процессе перфорации и исключает заклинивание фрезы и поломку перфоратора.The application of the proposed method and device due to the rotation of the punch during descent into the well until the cutter plane coincides with the apsidal plane of the well eliminates the rotation of the punch relative to the slot during punching and eliminates jamming of the cutter and breakage of the punch.
Применение устройства контроля угла поворота пилы с запоминанием его максимального значения позволяет достоверно судить о вскрытии пласта (см. Фиг.4).The use of a device for controlling the angle of rotation of the saw with storing its maximum value allows you to reliably judge the opening of the formation (see Figure 4).
Применение ловителя исключает заклинивание пилы металлической стружкой.The use of a catcher eliminates jamming of the saw with metal shavings.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010145611/03A RU2464411C2 (en) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | Method of exposing productive beds and device to this end |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010145611/03A RU2464411C2 (en) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | Method of exposing productive beds and device to this end |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010145611A RU2010145611A (en) | 2012-05-20 |
RU2464411C2 true RU2464411C2 (en) | 2012-10-20 |
Family
ID=46230197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010145611/03A RU2464411C2 (en) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | Method of exposing productive beds and device to this end |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2464411C2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB842549A (en) * | 1959-03-20 | 1960-07-27 | Ramsey Smith | Deep well chain saw |
RU2007549C1 (en) * | 1990-03-05 | 1994-02-15 | Конструкторско-Технологическое Бюро Технических Средств Бурения Скважин | Borehole puncher |
RU2137912C1 (en) * | 1994-08-02 | 1999-09-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Device for creating cut-out in underground bed |
RU2254450C2 (en) * | 2002-07-29 | 2005-06-20 | Сергиенко Михаил Павлович | Method for opening productive beds and device for realization of said method |
RU47962U1 (en) * | 2005-04-01 | 2005-09-10 | ООО "Татнефть-Бурение" | DEVICE FOR PREPARING A CUTTING WELL |
RU2317405C1 (en) * | 2006-05-29 | 2008-02-20 | Юрий Александрович Родин | Device for secondary productive reservoir exposing by mechanical treatment thereof |
-
2010
- 2010-11-09 RU RU2010145611/03A patent/RU2464411C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB842549A (en) * | 1959-03-20 | 1960-07-27 | Ramsey Smith | Deep well chain saw |
RU2007549C1 (en) * | 1990-03-05 | 1994-02-15 | Конструкторско-Технологическое Бюро Технических Средств Бурения Скважин | Borehole puncher |
RU2137912C1 (en) * | 1994-08-02 | 1999-09-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Device for creating cut-out in underground bed |
RU2254450C2 (en) * | 2002-07-29 | 2005-06-20 | Сергиенко Михаил Павлович | Method for opening productive beds and device for realization of said method |
RU47962U1 (en) * | 2005-04-01 | 2005-09-10 | ООО "Татнефть-Бурение" | DEVICE FOR PREPARING A CUTTING WELL |
RU2317405C1 (en) * | 2006-05-29 | 2008-02-20 | Юрий Александрович Родин | Device for secondary productive reservoir exposing by mechanical treatment thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010145611A (en) | 2012-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2380520C (en) | Rotational impact drill assembly | |
US10214968B2 (en) | Earth-boring tools including selectively actuatable cutting elements and related methods | |
US8602101B2 (en) | Multi-cycle pipe cutter and related methods | |
US7461706B2 (en) | Drilling apparatus with percussive action cutter | |
US20170335631A1 (en) | Downhole vibration assembly and method of using same | |
US10066444B2 (en) | Earth-boring tools including selectively actuatable cutting elements and related methods | |
EP1315882B1 (en) | Method and device to free stuck objects | |
WO2015010034A1 (en) | Method and apparatus for casing entry | |
US8919441B2 (en) | Method of intersecting a first well bore by a second well bore | |
AU2001284263A1 (en) | Method and device to free stuck objects | |
GB2486112A (en) | Drilling apparatus | |
WO2014109962A1 (en) | Multi-window lateral well locator/reentry apparatus and method | |
RU2464411C2 (en) | Method of exposing productive beds and device to this end | |
US20110232970A1 (en) | Coiled tubing percussion drilling | |
US20140174740A1 (en) | Method of intersecting a first well bore by a second well bore | |
RU2254450C2 (en) | Method for opening productive beds and device for realization of said method | |
AU2013226634B2 (en) | Feeding device for a downhole tool and method for axial feeding of a downhole tool | |
RU185927U1 (en) | DEVICE FOR DRILLING LONG HORIZONTAL WELLS | |
DK181330B1 (en) | Mechanical perforation tool system | |
SU1055874A1 (en) | Apparatus for forming initial fissures in wells | |
EP2831361B1 (en) | Hammer drill | |
RU58170U1 (en) | DEVICE OF MECHANICAL PROBE PUNCHING | |
Denney | Guide to Borehole-Enlargement-Tool Selection | |
WO2011119155A1 (en) | Coiled tubing percussion drilling | |
CA2306322A1 (en) | Underreamer for reducing damage to coal seams |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141110 |