RU2723775C1 - Device for orientation of borehole perforator - Google Patents
Device for orientation of borehole perforator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2723775C1 RU2723775C1 RU2019142044A RU2019142044A RU2723775C1 RU 2723775 C1 RU2723775 C1 RU 2723775C1 RU 2019142044 A RU2019142044 A RU 2019142044A RU 2019142044 A RU2019142044 A RU 2019142044A RU 2723775 C1 RU2723775 C1 RU 2723775C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- case
- unit
- orientation
- cable
- magnet
- Prior art date
Links
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/11—Perforators; Permeators
- E21B43/119—Details, e.g. for locating perforating place or direction
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/02—Determining slope or direction
- E21B47/024—Determining slope or direction of devices in the borehole
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вторичного вскрытия продуктивных пластов в обсаженных скважинах, в частности к гидропескоструйным перфораторам и предназначено для ориентирования перфораторов в скважине и проверку их ориентации.The invention relates to the field of secondary opening of productive formations in cased wells, in particular to sandblasting perforators and is intended for orienting perforators in the well and checking their orientation.
Известна установка для ориентированной перфорации обсаженных скважин» (патент РФ №2569648 от 27.11.2015 г.), включающая устройство для ориентирования и устройство для перфорации. Устройство для ориентирования содержит последовательно смонтированные друг с другом ориентатор, устройство фиксации и отклонитель с переводником, причем ориентатор выполнен со смещенным центром тяжести для ориентирования отклонителя. Устройство для перфорации содержит последовательно соединенные стыковочный узел, прибор для контроля ориентации и сверлящий перфоратор с полым гибким валом и режущим инструментом. Стыковочный узел выполнен с возможностью соединения и взаимодействия с переводником отклонителя. Установка снабжена узлом для транспортировки, закрепленным на геофизическом кабеле с возможностью зацепления и расцепления с переводником отклонителя и перфоратором.A known installation for oriented perforation of cased wells "(RF patent No. 2569648 from 11/27/2015), including a device for orientation and a device for perforation. The orienting device comprises an orientator sequentially mounted to each other, a fixing device and a diverter with a sub, the orientator being made with an offset center of gravity to orient the diverter. The perforating device comprises a docking unit connected in series, an orientation control device, and a perforating drill with a hollow flexible shaft and a cutting tool. The docking unit is configured to connect and interact with the diverter sub. The installation is equipped with a transportation unit mounted on a geophysical cable with the possibility of engagement and disengagement with the diverter sub and a perforator.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, отсутствие возможности корректировать ориентирование перфоратора и невозможность ориентации перфоратора по азимуту в интервалах скважины с малыми значениями зенитных углов (до 5 градусов), так как принцип ориентирования основывается на смещении центра тяжести ориентатора под действием гравитационной силы.A disadvantage of the known device is the design complexity, the inability to correct the orientation of the punch and the inability to orient the punch in azimuth in the intervals of the well with small values of zenith angles (up to 5 degrees), since the orientation principle is based on the shift of the center of gravity of the orientator under the influence of gravitational force.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство обеспечения ориентации кумулятивного перфоратора, включающее перфоратор, устройство для азимутального ориентирования перфоратора, выполненного в виде патрубка с посадочным гнездом для измерительного прибора и скважинный инклинометрический прибор (ИОН-2. (патент РФ №2304702 от 20.08.2007 г.). Данное устройство принято за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a device for orienting a cumulative perforator, including a perforator, a device for azimuthal orientation of a perforator made in the form of a nozzle with a mounting socket for a measuring device and a downhole inclinometer (ION-2. (RF patent No. 2304702 from 08.20.2007). This device is taken as a prototype.
Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого изобретения - блок ориентации, включающий переводник с посадочным седлом, и блок контроля.Signs of the prototype, coinciding with the features of the claimed invention is an orientation unit, including an sub with a landing saddle, and a control unit.
Недостатком известного изобретения, принятого за прототип, является необходимость замерять угол между осью зарядов перфоратора и исходным положением измерительного прибора и высокая погрешность измерений азимутального угла в скважинах с зенитным углом менее 5 градусов.The disadvantage of the known invention, adopted as a prototype, is the need to measure the angle between the axis of the charges of the punch and the initial position of the measuring device and the high measurement error of the azimuth angle in wells with zenith angle less than 5 degrees.
Задачей изобретения является повышение точности ориентации перфоратора в скважине, упрощение конструкции устройства и процесса ориентации перфоратора.The objective of the invention is to increase the accuracy of the orientation of the punch in the well, simplifying the design of the device and the process of orientation of the punch.
Поставленная задача была решена за счет того, что в известном устройстве для ориентирования скважинного перфоратора, включающем блок ориентации, содержащий переводник с посадочным седлом, и блок контроля, согласно изобретению блок контроля состоит из пенала, опорного узла, блока датчиков, кабеля, при этом пенал включает корпус для размещения блока датчиков с соединительными элементами во внутреннем пространстве, крышку и копир для ориентации пенала с блоком датчиков относительно переводника, опорный узел закреплен к корпусу пенала посредством резьбового соединения, на выходе опорного узла размещена вилка для стыковки с геофизической станцией, пенал подвижно соединен с кабелем, блок датчиков включает бесплатформенную инерциальную навигационную систему (БИНС) на базе микроэлектромеханических систем (МЭМС) и выключатель бесконтактный герконовый, а переводник состоит из корпуса и поворотного наконечника, соединенных с помощью разрезного зажимного кольца, в корпусе переводника размещена пробка с магнитом и два сменных пальца для поворота копира, при этом пробка с магнитом размещена таким образом, чтобы при установке бесконтактного герконового выключателя напротив магнита возникал электрический сигнал, передающийся на поверхность по геофизическому кабелю.The problem was solved due to the fact that in the known device for orienting a downhole perforator, including an orientation unit containing a sub with a landing saddle, and a control unit, according to the invention, the control unit consists of a pencil case, support unit, sensor unit, cable, and a pencil case includes a housing for placing the sensor block with connecting elements in the inner space, a cover and a copier for orienting the pencil case with the sensor block relative to the sub, the support node is fixed to the case of the pencil case by means of a threaded connection, a plug for docking with the geophysical station is placed at the output of the reference node, the pencil case is movably connected with a cable, the sensor unit includes a strapdown inertial navigation system (SINS) based on microelectromechanical systems (MEMS) and a non-contact reed switch, and the sub consists of a housing and a rotary tip connected by means of a split clamping ring; a cage with a magnet and two interchangeable fingers for turning the copier, while the cork with a magnet is positioned so that when a contactless reed switch is installed opposite the magnet, an electrical signal appears that is transmitted to the surface via a geophysical cable.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - блок контроля состоит из пенала, опорного узла, блока датчиков, кабеля; пенал включает корпус для размещения блока датчиков с соединительными элементами во внутреннем пространстве, крышку и копир для ориентации пенала с блоком датчиков относительно переводника; опорный узел закреплен к корпусу пенала посредством резьбового соединения; на выходе опорного узла размещена вилка для стыковки с геофизической станцией; пенал подвижно соединен с кабелем; блок датчиков включает бесплатформенную инерциальную навигационную систему на базе микроэлектромеханических систем и выключатель бесконтактный герконовый; переводник состоит из корпуса и поворотного наконечника, соединенных с помощью разрезного зажимного кольца; в корпусе переводника размещена пробка с магнитом и два сменных пальца для поворота копира; пробка с магнитом размещена таким образом, чтобы при установке бесконтактного герконового выключателя напротив магнита возникал электрический сигнал, передающийся на поверхность по геофизическому кабелю.Signs of the proposed technical solution, distinctive from the prototype - the control unit consists of a pencil case, reference unit, sensor unit, cable; the pencil case includes a housing for placing the sensor block with connecting elements in the inner space, a cover and a copier for orienting the pencil case with the sensor block relative to the sub; the support node is fixed to the housing of the pencil case by means of a threaded connection; at the output of the support node there is a plug for docking with a geophysical station; the case is movably connected to the cable; the sensor unit includes a strapdown inertial navigation system based on microelectromechanical systems and a contactless reed switch; the sub consists of a housing and a rotary tip connected using a split clamping ring; in the case of the sub there is a stopper with a magnet and two interchangeable fingers for turning the copier; The plug with the magnet is placed in such a way that when installing a contactless reed switch opposite the magnet, an electrical signal appears that is transmitted to the surface via a geophysical cable.
Такая конструкция устройства для ориентирования скважинного перфоратора позволяет соединяться с перфоратором таким образом, что плоскость, проходящая через оси углублений в посадочном седле, всегда совпадает с плоскостью направления действия перфоратора, что исключает необходимость замерять угол между направлением действия перфоратора и магнитной меткой на ориентационном переводнике. Благодаря этому достигается заявленный технический результат: повышение точности ориентации перфоратора в скважине, упрощение конструкции устройства и процесса ориентации перфоратора.This design of the device for orienting the downhole perforator allows you to connect with the perforator so that the plane passing through the axis of the recesses in the seat saddle always coincides with the plane of the direction of action of the perforator, which eliminates the need to measure the angle between the direction of action of the perforator and the magnetic mark on the orientation sub. Due to this, the claimed technical result is achieved: improving the accuracy of the orientation of the punch in the well, simplifying the design of the device and the process of orientation of the punch.
Заявителю неизвестно использование в науке и технике отличительных признаков устройства для ориентирования перфоратора с получением указанного технического результата.The applicant is not aware of the use in science and technology of the distinguishing features of a device for orienting a perforator to obtain the indicated technical result.
На фиг. 1 схематично представлен переводник (разрез сбоку).In FIG. 1 is a schematic representation of a sub (side view).
На фиг. 2 схематично представлен блок контроля (разрез сбоку).In FIG. 2 schematically shows a control unit (side view).
Устройство для ориентирования перфоратора включает блок ориентации, содержащий переводник с посадочным седлом и блок контроля. Переводник состоит (фиг. 1) из корпуса 1, разрезного зажимного кольца 2 и поворотного наконечника 3.The device for orienting the punch includes an orientation unit comprising a sub with a landing seat and a control unit. The sub consists (Fig. 1) of the housing 1, a split clamping ring 2 and a
В переводнике выполнено отверстие для размещения посадочного седла, с которым при ориентировании стыкуется блок контроля.A hole has been made in the sub to accommodate the landing saddle, with which the control unit is joined when orienting.
Входное (верхнее) окончание корпуса содержит внутреннюю резьбу НКТ 73 по ГОСТ 633. В корпусе размещена пробка с магнитом (магнитная метка) таким образом, чтобы при установке датчика напротив магнита возникал электрический сигнал, передающийся на поверхность по геофизическому кабелю, и два сменных пальца для поворота копира. Места установки пробки и пальцев являются герметичными. Наружный диаметр корпуса 1 не превышает 104 мм. Корпус 1 изготовлен из немагнитного материала с магнитной проницаемостью 1,010 и отклонением магнитного поля 0,05 мкТл. Поворотный наконечник 3 имеет наружную резьбу НКТ 73 по ГОСТ 633 для соединения с опрессовочным клапаном или перфоратором и уплотнения резиновыми кольцами по внутреннему диаметру корпуса. Разрезное зажимное кольцо 2 надежно соединяет корпус 1 и наконечник 3.The input (upper) end of the housing contains an internal thread of tubing 73 according to GOST 633. A plug with a magnet (magnetic mark) is placed in the housing so that when the sensor is installed opposite the magnet, an electrical signal arises that is transmitted to the surface via a geophysical cable and two interchangeable fingers for turning the copier. The plug and finger mounting locations are airtight. The outer diameter of the housing 1 does not exceed 104 mm. The housing 1 is made of a non-magnetic material with a magnetic permeability of 1.010 and a magnetic field deviation of 0.05 μT. The
Блок контроля состоит (фиг. 2) из пенала 4, опорного узла 5, блока датчиков 6, кабеля 7. Пенал 4 состоит из корпуса для размещения блока датчиков 6 с соединительными элементами во внутреннем пространстве, крышки и копира для ориентации пенала с блоком датчиков 6 относительно переводника. Крышка крепится к корпусу винтами и закрывает внутреннее пространство корпуса. Герметизацию стыка обеспечивает резиновое кольцо. Корпус обеспечивает изоляцию блока датчиков 6 от влияния внешних факторов. Корпус и крышка изготовлены из немагнитного материала. Пенал 4 подвижно соединен с кабелем 7. На выходе опорного узла 5 размещена вилка для стыковки с геофизической станцией. Кабель 7 с помощью вилки соединен с геофизической станцией.The control unit consists (Fig. 2) of a
Опорный узел 5 воспринимает осевые нагрузки от геофизического кабеля 7. Опорный узел 5 закреплен к пеналу 4 посредством резьбового соединения.The
Блок датчиков 6 включает бесплатформенную инерциальную навигационную систему (БИНС) на базе микроэлектромеханических систем (МЭМС) GL-SVG-02 и выключатель бесконтактный герконовый.The sensor unit 6 includes a strapdown inertial navigation system (SINS) based on microelectromechanical systems (MEMS) GL-SVG-02 and a proximity switch reed contact.
Основой БИНС является блок чувствительных элементов, состоящий из трех ортогонально расположенных гироскопов и трех ортогонально расположенных акселерометров.The basis of the SINS is a block of sensitive elements, consisting of three orthogonally located gyroscopes and three orthogonally located accelerometers.
Кабель 7 соединяет электрический блок датчиков с геофизической станцией и передает электрические сигналы.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В переводник блока ориентации в специальные отверстия вкручиваются пробка с магнитом (магнитная метка) и два сменных пальца. Данная магнитная метка совпадает с направлением действия перфоратора. Проверяется надежность крепления наконечника 3 к корпусу 1 переводника блока ориентации путем протяжки фиксирующих винтов. Далее производят сборку и подготовку к работе скважинного перфоратора. После сборки скважинного перфоратора к нему через муфтовый переводник присоединяется переводник блока ориентации. Переводник блока ориентации верхним концом соединяется через резьбовое соединение с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ). Осуществляется спуск перфоратора и переводника блока ориентации на колонне НКТ в скважину в заданный интервал. Осуществляют привязку скважинного перфоратора по глубине в скважине, опрессовывают спущенное оборудование и обвязывают затрубное пространство. Затем в колонну НКТ на геофизическом кабеле опускают блок контроля до помещения его в посадочном отверстии переводника блока ориентации. При посадке блока контроля под действием магнитного поля от магнитной метки срабатывает бесконтактный герконовый выключатель и блок контроля производит снятие замеров. Результаты замеров передаются на поверхность по геофизическому кабелю и выводятся на монитор.A plug with a magnet (magnetic mark) and two interchangeable fingers are screwed into the orientation unit sub into special holes. This magnetic mark coincides with the direction of action of the punch. Checks the reliability of the attachment of the
После этого на устье скважины поворотом колонны НКТ с одновременным снятием показаний с блока контроля добиваются расположения плоскости действия перфоратора в необходимом, заранее определенном направлении до получения показаний блока контроля, соответствующих требуемому направлению плоскости действия перфоратора. После этого блок контроля извлекают из скважины и производят перфорацию стенок скважины.After that, at the wellhead, by turning the tubing string while taking readings from the control unit, the perforator action plane is located in the necessary, predetermined direction until the control unit readings corresponding to the desired direction of the perforator action plane are obtained. After that, the control unit is removed from the well and perforated the walls of the well.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019142044A RU2723775C1 (en) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | Device for orientation of borehole perforator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019142044A RU2723775C1 (en) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | Device for orientation of borehole perforator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2723775C1 true RU2723775C1 (en) | 2020-06-17 |
Family
ID=71096190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019142044A RU2723775C1 (en) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | Device for orientation of borehole perforator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2723775C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113565476A (en) * | 2021-08-16 | 2021-10-29 | 物华能源科技有限公司 | Cable conveying motor-driven all-dimensional control perforation system for oil-gas well |
RU2762900C1 (en) * | 2021-03-25 | 2021-12-23 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Method for secondary penetration of a layer |
WO2024120974A1 (en) * | 2022-12-05 | 2024-06-13 | DynaEnergetics Europe GmbH | Alignment sub with clamp lock mechanism |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU542159A1 (en) * | 1975-06-23 | 1977-01-05 | Device for determining the orientation of geophysical sensors relative to the plane of curvature of a well | |
RU39165U1 (en) * | 2004-04-02 | 2004-07-20 | Кузьмин Павел Геннадьевич | COMPLEX FOR ORIENTED CRITERAL PERFORATION OF CASE WELLS |
RU2304702C2 (en) * | 2005-07-11 | 2007-08-20 | Юлия Борисовна Белякова | Method for aligning a jet perforator and device for realization of said method |
WO2013030555A2 (en) * | 2011-08-26 | 2013-03-07 | Optasense Holdings Limited | Determining perforation orientation |
US20190153829A1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-05-23 | Geodynamics, Inc. | Device and method for angularly orientating wellbore perforating guns |
-
2019
- 2019-12-16 RU RU2019142044A patent/RU2723775C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU542159A1 (en) * | 1975-06-23 | 1977-01-05 | Device for determining the orientation of geophysical sensors relative to the plane of curvature of a well | |
RU39165U1 (en) * | 2004-04-02 | 2004-07-20 | Кузьмин Павел Геннадьевич | COMPLEX FOR ORIENTED CRITERAL PERFORATION OF CASE WELLS |
RU2304702C2 (en) * | 2005-07-11 | 2007-08-20 | Юлия Борисовна Белякова | Method for aligning a jet perforator and device for realization of said method |
WO2013030555A2 (en) * | 2011-08-26 | 2013-03-07 | Optasense Holdings Limited | Determining perforation orientation |
US20190153829A1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-05-23 | Geodynamics, Inc. | Device and method for angularly orientating wellbore perforating guns |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762900C1 (en) * | 2021-03-25 | 2021-12-23 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Method for secondary penetration of a layer |
CN113565476A (en) * | 2021-08-16 | 2021-10-29 | 物华能源科技有限公司 | Cable conveying motor-driven all-dimensional control perforation system for oil-gas well |
WO2024120974A1 (en) * | 2022-12-05 | 2024-06-13 | DynaEnergetics Europe GmbH | Alignment sub with clamp lock mechanism |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2723775C1 (en) | Device for orientation of borehole perforator | |
ES2653849T3 (en) | A witness orientation tool | |
US10612366B2 (en) | Detecting landing of a tubular hanger | |
CN102140913B (en) | Small-diameter directional gyro inclinometer for drilling | |
KR101335935B1 (en) | Fixture structure for reusable underground micro-seismic sensor | |
US20140224538A1 (en) | Borehole surveying tool deployment | |
NO341149B1 (en) | Apparatus for use in studies and analyzes of a subsea bottom | |
WO2017132272A1 (en) | Downhole tension sensing apparatus | |
US20150136488A1 (en) | Downhole Surveying and Core Sample Orientation Systems, Devices and Methods | |
US11125038B2 (en) | Downhole surveying and core sample orientation systems, devices and methods | |
BRPI0900917A2 (en) | method, and system | |
CN102434148A (en) | Wireless inclinometer while drilling | |
MX2011008618A (en) | Modular core orientation system. | |
GB2475074A (en) | Downhole pump incorporating an inclinometer | |
US9004193B2 (en) | Sensor deployment | |
WO2014053012A1 (en) | Core orientation apparatus | |
EP0918920A1 (en) | Method and apparatus for providing a magnetic direction reference | |
US10865632B2 (en) | Downhole tension sensing apparatus | |
US4083117A (en) | All angle borehole tool | |
AU2022263521A1 (en) | Improvements to downhole surveying and core sample orientation systems, devices and methods | |
KR102119871B1 (en) | Standalone type exploratory sensor management apparatus | |
RU2304702C2 (en) | Method for aligning a jet perforator and device for realization of said method | |
US20230097663A1 (en) | Device and system for orienting core samples | |
CA3055560C (en) | Device and method for surveying boreholes or orienting downhole assemblies | |
GB2514077A (en) | Wireline gyro surveying |