RU46040U1

RU46040U1 - WELL PERFORATOR

Info

Publication number: RU46040U1
Application number: RU2004134219/22U
Authority: RU
Inventors: Р.Н. Файзуллин; Д.В. Страхов; Р.С. Губаев; Ф.Б. Сулейманов; З.Р. Салахова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2004-11-23
Filing date: 2004-11-23
Publication date: 2005-06-10

Abstract

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к строительству и ремонту скважин, и может быть использовано для создания перфорационных каналов в обсадной колонне труб. Перфоратор для скважины содержит корпус, состоящий из клина с пазами, цилиндра, заполненного жидкостью, с поршнем, и камеры низкого давления, которые последовательно расположены выше клина. Опора с радиальными пазами сверху присоединена снизу к штоку. Резцы установлены одновременно в пазы клина и радиальные пазы опоры с возможностью синхронного перемещения. Подпоршневая часть цилиндра взаимодействует с внутренним пространством скважины, а надпоршневая часть - с камерой низкого давления через клапан. Между камерой низкого давления и поршнем установлена пружина. Корпус между клином и цилиндром оборудован дополнительным цилиндром с дополнительным поршнем, который жестко соединен сверху с поршнем цилиндра, а снизу - со штоком, при этом надпоршневая полость дополнительного цилиндра сообщается с надпоршневой частью цилиндра, а подпоршневая полость дополнительного цилиндра - с внутренним пространством скважины. На наружной поверхности камеры низкого давления выполнена направляющая и размещены с возможностью осевого перемещения втулка с пружинными центраторами, оснащенная штырем, взаимодействующим с направляющей, и ограничитель, подпирающий снаружи клапан в транспортном положении, с внутренней цилиндрической выборкой, располагающейся напротив клапана в рабочем положении. Камера низкого давления дополнительно сверху оснащена стравливающим клапаном, зафиксированным срезным винтом. Стравливающий клапан присоединен сверху к канату, а снизу снабжен упором, при этом направляющая выполнена в виде коротких и одной длинной осевых проточек, соединенных каналами таким образом, что при возвратно-поступательном перемещении втулки относительно камеры низкого давления штырь последовательно перемещается из одной короткой осевой проточки в другую в сторону длинной осевой проточки, в которой штырь располагается в рабочем положении. Втулка и ограничитель выполнены с возможностью взаимодействия в рабочем положении. Предлагаемый перфоратор для скважины с достаточной эффективностью перфорирует стенку скважины на различной глубине, при этом в процессе его подъема после проведения перфорации исключен контакт резцов с внутренней стенкой скважины, при этом не происходит задиров на внутренней стенке скважины и прихватов перфоратора, что позволяет сократить время на подъем, особенно при перфорации на большой глубине, а следовательно снизить материальные и финансовые затраты.The proposal relates to the oil industry, in particular to the construction and repair of wells, and can be used to create perforation channels in the casing pipe. The perforator for the well includes a housing consisting of a wedge with grooves, a cylinder filled with liquid, with a piston, and a low-pressure chamber, which are sequentially located above the wedge. The support with radial grooves on top is attached from below to the stem. The cutters are installed simultaneously in the grooves of the wedge and the radial grooves of the support with the possibility of synchronous movement. The under-piston part of the cylinder interacts with the interior of the well, and the over-piston part interacts with the low-pressure chamber through the valve. A spring is installed between the low-pressure chamber and the piston. The housing between the wedge and the cylinder is equipped with an additional cylinder with an additional piston, which is rigidly connected from above to the piston of the cylinder, and from below to the rod, while the supra-piston cavity of the additional cylinder communicates with the supra-piston part of the cylinder, and the sub-piston cavity of the additional cylinder communicates with the internal space of the well. A guide is made on the outer surface of the low-pressure chamber, and a sleeve with spring centralizers is arranged with axial movement, equipped with a pin interacting with the guide, and a stopper supporting the valve from the outside in the transport position, with an internal cylindrical selection located opposite the valve in the working position. The low pressure chamber is additionally equipped with a bleed valve fixed on top with a shear screw. The bleed valve is attached to the top of the rope and provided with a stop at the bottom, while the guide is made in the form of short and one long axial grooves connected by channels in such a way that when reciprocating the sleeve relative to the low-pressure chamber, the pin moves sequentially from one short axial groove into the other towards the long axial groove in which the pin is in the working position. The sleeve and the limiter are made with the possibility of interaction in the working position. The proposed perforator for a well with sufficient efficiency perforates the wall of the well at various depths, while during its lifting after perforation, the cutters do not contact the inside wall of the well, and there are no burrs on the inside wall of the well and grasping of the perforator, which reduces the time for lifting , especially when perforating at great depths, and therefore reduce material and financial costs.

Description

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к строительству и ремонту скважин, и может быть использовано для создания перфорационных каналов в обсадной колонне труб.The proposal relates to the oil industry, in particular to the construction and repair of wells, and can be used to create perforation channels in the casing pipe.

Известен «Перфоратор для скважины» (см. SU а.с. №2219331, МКИ Е 21 В 43/112, БИ №35 от 20.12.2003 г.), содержащий корпус, выполненный в виде клина с пазами, основной цилиндр с поршнем и режущий инструмент в виде резцов, установленных в пазы с возможностью перемещения, при этом корпус вверху соединен с канатом, при этом корпус содержит камеру низкого давления, под которой размещены жестко соединенные основной и дополнительный цилиндры, в цилиндры установлены поршни, причем в дополнительном цилиндре поршень снабжен проходным каналом, соединяющим надпоршневую часть основного цилиндра с надпоршневой частью дополнительного цилиндра, поршни между собой жестко соединены и размещены так, что подпоршневая часть цилиндров взаимодействует с внутренним пространством скважины, а цилиндры заполнены жидкостью, между камерой низкого давления и цилиндрами установлены обратный клапан и динамический подпружиненный клапан с внутренним проходным каналом, причем в рабочем положении динамический клапан перекрывает обратный клапан, к поршню же основного цилиндра через шток присоединена опора с радиальными пазами в верхней части, в которые установлены резцы с возможностью перемещения, при этом в зависимости от глубины перфорируемого интервала в корпусе установлено расчетное количество дополнительных цилиндров и поршней и в зависимости от количества перфорируемых участков и количества дополнительных цилиндров камера низкого давления выполнена сборной.The well-known "Punch for the well" (see SU AS No. 2219331, MKI E 21 V 43/112, BI No. 35 dated 12/20/2003), comprising a housing made in the form of a wedge with grooves, the main cylinder with a piston and a cutting tool in the form of cutters mounted in grooves with the possibility of movement, while the housing is connected to the rope at the top, the housing contains a low-pressure chamber, under which rigidly connected primary and secondary cylinders are placed, pistons are installed in the cylinders, and the piston in the additional cylinder equipped with a passage connecting the nadporshnevu part of the main cylinder with the over-piston part of the additional cylinder, the pistons are rigidly connected and arranged so that the under-piston part of the cylinders interacts with the internal space of the well, and the cylinders are filled with fluid, a non-return valve and a dynamic spring-loaded valve with an internal passage are installed between the low-pressure chamber and the cylinders moreover, in the working position, the dynamic valve overlaps the non-return valve, and a support with a radial the slots in the top, which are mounted to be movable cutters, with respect to depth perforated interval in the casing is set estimated number of additional cylinders and pistons, and depending on the number of the punched sections and the number of additional low-pressure cylinder chamber is modular.

Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:

- невозможность «расхаживания» перфоратора в скважине, поскольку создается аварийная ситуация;- the impossibility of "pacing" the perforator in the well, because it creates an emergency;

- сложность конструкции, обусловленная тем, что в зависимости от глубины перфорируемого интервала в корпусе установлено расчетное количество дополнительных цилиндров и поршней, а в зависимости от количества перфорируемых участков и количества дополнительных цилиндров камера низкого давления выполняется сборной.- the complexity of the design, due to the fact that depending on the depth of the perforated interval in the housing, the estimated number of additional cylinders and pistons is installed, and depending on the number of perforated sections and the number of additional cylinders, the low-pressure chamber is made by the team.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является «Перфоратор для скважины» (см. патент RU №2188307, МКИ Е 21 В 43/114, БИ №24 от 27.08.2002 г.), содержащий корпус, выполненный в виде клина с пазами, цилиндр с поршнем и режущий инструмент в виде резцов, установленных в пазы с возможностью перемещения, причем корпус вверху соединен с канатом, а цилиндр и поршень размещены в корпусе и установлены так, что подпоршневая часть цилиндра взаимодействует с внутренним пространством скважины, в верхней части цилиндра установлен обратный клапан, а цилиндр заполнен жидкостью и образует камеру высокого давления, при этом над цилиндром расположена камера низкого давления, причем между камерами установлен динамический подпружиненный клапан с внутренним проходным каналом, при этом в рабочем положении динамический клапан перекрывает обратный клапан, к поршню же через шток присоединена опора, в верхней части которой имеются радиальные пазы, в которые вставлены резцы с возможностью перемещения, причем в зависимости от количества перфорируемых участков камера низкого давления выполнена сборной.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is “Perforator for a well” (see patent RU No. 2188307, MKI E 21 B 43/114, BI No. 24 dated 08/27/2002), containing a casing made in the form of a wedge with grooves, a cylinder with a piston and a cutting tool in the form of cutters installed in the grooves with the possibility of movement, with the housing at the top connected to the rope, and the cylinder and piston placed in the housing and installed so that the under-piston part of the cylinder interacts with the interior of the well, in the upper cylinder parts installed a non-return valve is inserted, and the cylinder is filled with liquid and forms a high-pressure chamber, while a low-pressure chamber is located above the cylinder, and a dynamic spring-loaded valve with an internal passage channel is installed between the chambers, while in the working position the dynamic valve closes the non-return valve, and to the piston through a support is attached to the rod, in the upper part of which there are radial grooves into which the cutters are inserted with the possibility of movement, moreover, depending on the number of perforated sections, the chamber viscous pressure formed team.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

- сложность конструкции, обусловленная наличием динамического клапана, кроме того жесткость пружины динамического клапана подбирается расчетным путем в зависимости от необходимого давления срабатывания, при этом давление срабатывания изменяется в зависимости от глубины, что значительно снижает эффективность работы устройства при перфорировании обсадной колонны на различных глубинах;- the complexity of the design, due to the presence of a dynamic valve, in addition, the stiffness of the spring of the dynamic valve is selected by calculation depending on the required response pressure, while the response pressure varies depending on the depth, which significantly reduces the efficiency of the device when perforating the casing at various depths;

- при подъеме перфоратора его резцы контактируют со стенками скважины, цепляясь за муфты труб обсадной колонны скважины, что может привести к обрыву каната, либо повреждению обсадной колонны в не назначенном интервале, особенно в старых скважинах, а также повреждению рабочей поверхности резцов.- when the perforator is being raised, its cutters come into contact with the walls of the well, clinging to the pipe couplings of the casing string of the well, which can lead to wire breakage or damage to the casing string in an unintended interval, especially in old wells, as well as damage to the working surface of the cutters.

Технической задачей полезной модели является повышение эффективности работы перфоратора на различных глубинах, позволяющего при этом после проведения перфорации исключить контакт резцов с внутренней стенкой скважины.The technical task of the utility model is to increase the efficiency of the perforator at various depths, which allows, after perforation, to exclude contact of the cutters with the inner wall of the well.

Техническая задача решается предлагаемым перфоратором для скважины, содержащим корпус, состоящий из клина с пазами, цилиндра, заполненного жидкостью, с поршнем, и камеры низкого давления, которые последовательно расположены выше клина, опору с радиальными пазами сверху, присоединенную снизу к штоку, резцы, установленные одновременно в пазы клина и радиальные пазы опоры с возможностью синхронного перемещения, при этом подпоршневая часть цилиндра взаимодействует с внутренним The technical problem is solved by the proposed perforator for a well, comprising a housing consisting of a wedge with grooves, a cylinder filled with liquid, with a piston, and a low-pressure chamber that are sequentially located above the wedge, a support with radial grooves on top, attached from the bottom to the rod, cutters installed simultaneously into the grooves of the wedge and the radial grooves of the support with the possibility of synchronous movement, while the under-piston part of the cylinder interacts with the internal

пространством скважины, а надпоршневая часть - с камерой низкого давления через клапан.well space, and the over-piston part - with a low-pressure chamber through the valve.

Новым является то, что между камерой низкого давления и поршнем установлена пружина, при этом корпус между клином и цилиндром оборудован дополнительным цилиндром с дополнительным поршнем, который жестко соединен сверху с поршнем цилиндра, а снизу - со штоком, причем надпоршневая полость дополнительного цилиндра сообщается с надпоршневой частью цилиндра, а подпоршневая полость дополнительного цилиндра - с внутренним пространством скважины, так же на наружной поверхности камеры низкого давления выполнена направляющая и размещены с возможностью осевого перемещения втулка с пружинными центраторами, оснащенная штырем, взаимодействующим с направляющей, и ограничитель, подпирающий снаружи клапан в транспортном положении, с внутренней цилиндрической выборкой, располагающейся напротив клапана в рабочем положении, при этом камера низкого давления дополнительно сверху оснащена стравливающим клапаном, зафиксированным срезным винтом, причем стравливающий клапан присоединен сверху к канату, а снизу снабжен упором, при этом направляющая выполнена в виде коротких и одной длинной осевых проточек, соединенных каналами таким образом, что при возвратно-поступательном перемещении втулки относительно камеры низкого давления штырь последовательно перемещается из одной короткой осевой проточки в другую в сторону длинной осевой проточки, в которой штырь располагается в рабочем положении, при чем втулка и ограничитель выполнены с возможностью взаимодействия в рабочем положении.What is new is that a spring is installed between the low-pressure chamber and the piston, while the housing between the wedge and the cylinder is equipped with an additional cylinder with an additional piston, which is rigidly connected from above to the piston of the cylinder, and from below to the rod, with the over-piston cavity of the additional cylinder communicating with the over-piston part of the cylinder, and the piston cavity of the additional cylinder with the inside of the well, also on the outer surface of the low-pressure chamber a guide is made and placed with with axial movement, a sleeve with spring centralizers, equipped with a pin interacting with the guide, and a limiter, supporting the valve from the outside in the transport position, with an internal cylindrical selection located opposite the valve in the working position, while the low-pressure chamber is additionally equipped with a relief valve fixed to the shear a screw, and the bleed valve attached to the top of the rope, and the bottom is equipped with a stop, while the guide is made in the form of short and one lengths axial grooves connected by channels in such a way that when reciprocating the sleeve relative to the low-pressure chamber, the pin sequentially moves from one short axial groove to another towards the long axial groove, in which the pin is in the working position, with the sleeve and stopper made with the possibility of interaction in the working position.

На фиг.1 схематично представлена верхняя часть устройства в статике.Figure 1 schematically shows the upper part of the device in statics.

На фиг.2 схематично представлена нижняя часть устройства в статике.Figure 2 schematically shows the lower part of the device in statics.

На фиг.3 схематично представлены осевые проточки, соединенные каналами, выполненные на корпусе устройства.Figure 3 schematically shows the axial grooves connected by channels made on the device body.

Перфоратор содержит корпус 1 (см. фиг.1), состоящий из клина 2 с пазами 3 (например, выполненными в виде ласточкиного хвоста), цилиндра 4 (см. фиг.2), заполненного жидкостью 5, с поршнем 6, и камеры низкого давления 7. Опора 8 с радиальными пазами 9 сверху, присоединена снизу к штоку 10. Резцы 11 установлены одновременно в пазы 3 клина 2 и радиальные пазы 9 опоры 8 с возможностью синхронного перемещения. Подпоршневая часть 12 цилиндра 4 (см. фиг.1) взаимодействует с внутренним пространством 13 скважины 14 (см. фиг.2), а надпоршневая часть 15 - с камерой низкого давления 7 через каналы 16 и клапан 17 (см.фиг.1). Между камерой низкого давления 7 и поршнем 6 установлена пружина 18.The perforator contains a housing 1 (see figure 1), consisting of a wedge 2 with grooves 3 (for example, made in the form of a dovetail), a cylinder 4 (see figure 2) filled with liquid 5, with a piston 6, and a low chamber pressure 7. Support 8 with radial grooves 9 on top, attached to the bottom of the rod 10. Cutters 11 are installed simultaneously in the grooves 3 of the wedge 2 and the radial grooves 9 of the support 8 with the possibility of synchronous movement. The under-piston part 12 of the cylinder 4 (see FIG. 1) interacts with the internal space 13 of the well 14 (see FIG. 2), and the over-piston part 15 interacts with the low-pressure chamber 7 through channels 16 and valve 17 (see FIG. 1) . Between the low-pressure chamber 7 and the piston 6, a spring 18 is installed.

Корпус 1 между клином 2 и цилиндром 4 (см. фиг.1 и 2) оборудован дополнительным цилиндром 19 с дополнительным поршнем 20, который жестко соединен сверху с поршнем 6 цилиндра 4, а снизу - со штоком 10. Надпоршневая полость 21 дополнительного цилиндра 19 сообщается с надпоршневой частью 15 цилиндра 4, а подпоршневая полость 22 дополнительного цилиндра 19 - с внутренним пространством 13 скважины 14.The housing 1 between the wedge 2 and the cylinder 4 (see figures 1 and 2) is equipped with an additional cylinder 19 with an additional piston 20, which is rigidly connected from above to the piston 6 of the cylinder 4, and from the bottom to the rod 10. The under-piston cavity 21 of the additional cylinder 19 is connected with the over-piston part 15 of the cylinder 4, and the under-piston cavity 22 of the additional cylinder 19 - with the inner space 13 of the well 14.

На наружной поверхности 23 камеры низкого давления 7 выполнена направляющая 24, на которой с возможностью осевого перемещения размещена втулка 25 с пружинными центраторами 26, оснащенная штырем 27, взаимодействующим с направляющей 24, и ограничитель 28, подпирающий снаружи клапан 17 в транспортном положении. Ограничитель 28 имеет внутреннюю цилиндрическую выборку 29, выполненную с переменным сечением с диаметрами D1 и D2, располагающуюся напротив клапана 17 в рабочем положении. Камера низкого давления 7 дополнительно сверху посредством муфты 30 оснащена стравливающим клапаном 31, зафиксированным срезным винтом 32. Стравливающий клапан 31 присоединен сверху к канату 33, а снизу снабжен упором 34. Направляющая 24 выполнена в виде нескольких коротких 35 (длиной L1) и одной длинной 36 (с длиной L2) осевых проточек, причем (L1<L2) (см. фиг.3). Короткие и длинная осевые проточки соединены каналами 37 таким образом, что при возвратно-поступательном перемещении втулки 25 относительно камеры низкого давления 7 штырь 27 последовательно перемещается из одной короткой 35 осевой проточки в другую в сторону длинной 36 осевой проточки, в которой штырь 27 располагается в рабочем положении.A guide 24 is formed on the outer surface 23 of the low-pressure chamber 7, on which a sleeve 25 with spring centralizers 26 is fitted with axial movement, equipped with a pin 27 interacting with the guide 24, and a stop 28, supporting the valve 17 from the outside in the transport position. The limiter 28 has an internal cylindrical sample 29, made with a variable cross-section with diameters D1 and D2, located opposite the valve 17 in the working position. The low pressure chamber 7 is additionally equipped with a bleed valve 31 fixed to the shear screw 32 from above by means of a clutch 30. The bleed valve 31 is attached to the rope 33 from the top and equipped with a stop 34 from the bottom. The guide 24 is made in the form of several short 35 (length L1) and one long 36 (with a length L2) of axial grooves, moreover (L1 <L2) (see FIG. 3). The short and long axial grooves are connected by channels 37 in such a way that when the sleeve 25 is reciprocated with respect to the low-pressure chamber 7, the pin 27 sequentially moves from one short 35 axial groove to another towards the long 36 axial groove in which the pin 27 is located in the working position.

Втулка 25 и ограничитель 28 (см. фиг.1) выполнены с возможностью взаимодействия в рабочем положении, при этом ограничитель 28 в транспортном положении зафиксирован на наружной поверхности 23 камеры низкого давления 7 посредством замкового элемента 38 (например, выполненного в виде разрезного пружинного кольца круглого сечения). От несанкционированных перетоков жидкости предохраняют необходимые уплотнительные элементы.The sleeve 25 and the stop 28 (see Fig. 1) are configured to interact in the operating position, while the stop 28 in the transport position is fixed on the outer surface 23 of the low-pressure chamber 7 by means of a locking element 38 (for example, made in the form of a split spring ring round sections). From unauthorized fluid flows protect the necessary sealing elements.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед спуском (см. фиг.1 и 2) внутренние полости цилиндра 4 и дополнительного цилиндра 19 перфоратора заливаются жидкостью 5, при этом клапан 17 устанавливается в транспортное положение, в котором он фиксируется с помощью ограничителя 28.Before the descent (see figures 1 and 2), the internal cavities of the cylinder 4 and the additional cylinder 19 of the perforator are filled with liquid 5, while the valve 17 is installed in the transport position, in which it is fixed using the stop 28.

Далее перфоратор на канате 33 спускают в скважину 14 в требуемый для перфорации интервал. По достижению требуемого интервала для перфорации устройство приподымают и опускают на величину большую осевой длины L1 (см. фиг.3) короткой осевой проточки 35, повторяя эти спуско-подъемы по числу коротких осевых проточек 35 плюс 1-8 дополнительных спуско-подъемов для гарантированного взаимодействия втулки 25 с Next, the perforator on the rope 33 is lowered into the well 14 at the interval required for perforation. Upon reaching the required interval for perforation, the device is raised and lowered by an amount greater than the axial length L1 (see FIG. 3) of the short axial groove 35, repeating these trips according to the number of short axial grooves 35 plus 1-8 additional trips for guaranteed interaction bushings 25 s

ограничителем 28. Во время спуско-подъемов штырь 27, взаимодействующий с направляющей 24, двигаясь по коротким осевым проточкам 35 (см. фиг.3) перемещается в сторону последней длинной осевой проточки 36 и достигает ее, так как втулка 25 (см. фиг.1) за счет пружинных центраторов 26, которые упираются в стенки скважины 14, остается на месте, при этом сам перфоратор совершает относительно втулки 25 возвратно-поступательные движения. Затем перфоратор начинают приподнимать, в результате штырь 27 вместе со втулкой 25 опускается относительно наружной поверхности 23 камеры низкого давления 7 по последней длинной осевой проточке 36 (см. фиг.3) с длинной L2. В результате втулка 25 (см. фиг.1) опирается сверху на ограничитель 28 и, преодолевая сопротивление замкового элемента 38, смещает его вниз относительно наружной поверхности 23 камеры низкого давления 7. При этом меньшее сечение ограничителя 28 с диаметром D1 перестает взаимодействовать с торцом клапаном 17, а напротив него устанавливается большее сечение ограничителя 28 с диаметром D2, соответствующего внутренней цилиндрической выборке 29, при этом клапан 17 смещается во внутреннюю цилиндрическую выборку 29, соединяя каналы 16 между собой.the limiter 28. During trips, the pin 27, interacting with the guide 24, moving along the short axial grooves 35 (see Fig.3) moves towards the last long axial groove 36 and reaches it, since the sleeve 25 (see Fig. 1) due to the spring centralizers 26, which abut against the walls of the well 14, remains in place, while the perforator itself makes reciprocating movements relative to the sleeve 25. Then the punch starts to lift, as a result, the pin 27 together with the sleeve 25 is lowered relative to the outer surface 23 of the low pressure chamber 7 along the last long axial groove 36 (see figure 3) with a long L2. As a result, the sleeve 25 (see Fig. 1) rests on top of the stop 28 and, overcoming the resistance of the locking element 38, shifts it down relative to the outer surface 23 of the low pressure chamber 7. Moreover, the smaller cross section of the stop 28 with a diameter D1 ceases to interact with the end face of the valve 17, and opposite it, a larger cross section of the stop 28 with a diameter D2 corresponding to the inner cylindrical sample 29 is installed, while the valve 17 is shifted to the inner cylindrical sample 29, connecting the channels 16 to each other.

В результате чего жидкость 5 посредством каналов 16 из внутренних полостей цилиндра 4 и дополнительного цилиндра 19 перетекает в камеру низкого давления 7, заставляя поршень 6 и дополнительный поршень 20 двигаться вверх, сжимая пружину 18 и увлекая за собой шток 10 и опору 8, в итоге резцы 11 перемещаются по пазам 3 клина 2 и радиальным пазам 9 опоры 8, и, дойдя до стенки скважины 14, производят ее перфорацию.As a result, the liquid 5 through the channels 16 from the internal cavities of the cylinder 4 and the additional cylinder 19 flows into the low-pressure chamber 7, forcing the piston 6 and the additional piston 20 to move upward, compressing the spring 18 and dragging the rod 10 and support 8, resulting in cutters 11 move along the grooves 3 of the wedge 2 and the radial grooves 9 of the support 8, and, reaching the wall of the well 14, perforate it.

При небольших глубинах перфорации (например, до 500-600 метров) давление столба жидкости над перфоратором и наличие дополнительного цилиндра 19 с дополнительным поршнем 20 в его конструкции может оказаться не достаточным для проведения перфорации. Для этого герметизируют устье скважины и дополнительно с устья создают избыточное давление в скважине, достаточное для проведения перфорации, об этом свидетельствует сначала плавный рост давления, а затем резкое его падение на манометре насосного агрегата.At small depths of perforation (for example, up to 500-600 meters), the pressure of the liquid column above the perforator and the presence of an additional cylinder 19 with an additional piston 20 in its design may not be sufficient for perforation. To do this, seal the wellhead and, in addition, create excess pressure in the well from the wellhead for perforation, this is indicated first by a smooth increase in pressure, and then by a sharp drop in it on the pressure gauge of the pump unit.

Далее канат 33 начинают поднимать вверх, при этом перфоратор остается неподвижным за счет разности давлений в подпоршневой части 12 цилиндра 4 и подпоршневой полости 22 дополнительного цилиндра 19, где давление равно давлению столба жидкости и в надпоршневой части 15 цилиндра 4 и надпоршневой полости 21 дополнительного цилиндра 19, где давление равно атмосферному. В результате этого в определенный момент срезной элемент 32 разрушается и стравливающий клапан 31 поднимается вверх и своим упором 34 упирается в нижний торец муфты 30, при этом он перепускает скважинную Then the rope 33 starts to be lifted upward, while the perforator remains stationary due to the pressure difference in the sub-piston part 12 of the cylinder 4 and the sub-piston cavity 22 of the additional cylinder 19, where the pressure is equal to the pressure of the liquid column and in the sup-piston part 15 of the cylinder 4 and the supra-piston cavity 21 of the additional cylinder 19 where the pressure is atmospheric. As a result of this, at a certain moment, the shear element 32 is destroyed and the bleed valve 31 rises and with its stop 34 abuts against the lower end of the sleeve 30, while it bypasses the borehole

жидкость (на фиг. не показано) в камеру низкого давления 7 до тех пор, пока давление в подпоршневой части 12 цилиндра 4 и подпоршневой полости 22 дополнительного цилиндра 19 уравняется с давлением жидкости в надпоршневой части 15 цилиндра 4 и надпоршневой полости 21 дополнительного цилиндра 19 и станет равным давлению столба жидкости, находящейся над перфоратором, для этого перфоратор выдерживают в течении 1-2 минут, при этом пружина 18 разжимается, создавая дополнительное усилие на поршень 6 и жестко соединенные с ним последовательно дополнительный поршень 20, шток 10, опору 8, при этом резцы 11 втягиваются из перфорированных отверстий, и двигаясь по пазам 3 клина 2 и радиальным пазам 9 опоры 8 возвращаются в исходное положение. Далее перфоратор посредством каната 33 извлекают на дневную поверхность.liquid (not shown in FIG.) into the low-pressure chamber 7 until the pressure in the under-piston part 12 of the cylinder 4 and the under-piston cavity 22 of the additional cylinder 19 is equalized with the pressure of the liquid in the over-piston part 15 of the cylinder 4 and the over-piston cavity 21 of the additional cylinder 19 and will become equal to the pressure of the liquid column located above the hammer, for this the hammer is held for 1-2 minutes, while the spring 18 is unclenched, creating additional force on the piston 6 and rigidly connected to it sequentially additional th piston 20, rod 10, support 8, while the cutters 11 are retracted from the perforated holes, and moving along the grooves 3 of the wedge 2 and the radial grooves 9 of the support 8 are returned to their original position. Next, the hammer drill through the rope 33 is removed to the surface.

При необходимости дальнейшей перфорации скважины 14 в другом интервале необходимо заменить разрушенный срезной элемент 32 и установить клапан 17 в транспортное положение, зафиксировав его с помощью ограничителя 28, и затем, спустив перфоратор в скважину, повторить выше описанный цикл операций.If it is necessary to further perforate the well 14 in another interval, it is necessary to replace the destroyed shear element 32 and install the valve 17 in the transport position, fixing it with the stop 28, and then, lowering the perforator into the well, repeat the above described cycle of operations.

Предлагаемый перфоратор для скважины с достаточной эффективностью перфорирует стенку скважины на различной глубине, при этом в процессе его подъема после проведения перфорации исключен контакт резцов с внутренней стенкой скважины, при этом не происходит задиров на внутренней стенке скважины и прихватов перфоратора, что позволяет сократить время на подъем, особенно при перфорации на большой глубине, а следовательно снизить материальные и финансовые затраты.The proposed perforator for a well with sufficient efficiency perforates the wall of the well at various depths, while during its lifting after perforation, the cutters do not contact the inside wall of the well, and there are no burrs on the inside wall of the well and grasping of the perforator, which reduces the time for lifting , especially when perforating at great depths, and therefore reduce material and financial costs.

Claims

A perforator for a well, comprising a housing consisting of a wedge with grooves, a cylinder filled with liquid, with a piston, and a low-pressure chamber that are sequentially located above the wedge, supports with radial grooves on top, attached from the bottom to the rod, cutters installed simultaneously in the grooves of the wedge and radial grooves of the support with the possibility of synchronous movement, while the under-piston part of the cylinder interacts with the internal space of the well, and the over-piston part interacts with the low-pressure chamber through a valve, characterized in about, a spring is installed between the low-pressure chamber and the piston, while the housing between the wedge and the cylinder is equipped with an additional cylinder with an additional piston, which is rigidly connected from above to the piston of the cylinder, and from below to the rod, with the over-piston cavity of the additional cylinder communicating with the over-piston part of the cylinder, and the under-piston cavity of the additional cylinder - with the internal space of the well, also on the outer surface of the low-pressure chamber a guide is made and placed with the possibility of axial per A sleeve with spring centralizers, equipped with a pin interacting with the guide, and a limiter, supporting the valve from the outside in the transport position, with an internal cylindrical selection located opposite the valve in the working position, while the low-pressure chamber is additionally equipped with a bleed valve fixed by a shear screw, moreover, the bleed valve is connected from above to the rope, and from below it is equipped with a stop, while the guide is made in the form of short and one long axial grooves, connected by channels in such a way that when reciprocating the sleeve relative to the low-pressure chamber, the pin sequentially moves from one short axial groove to another towards the long axial groove, in which the pin is in the working position, and the sleeve and stopper are made to interact in the working position.