SU759707A1

SU759707A1 - Apparatus for making radial channels in formation

Info

Publication number: SU759707A1
Application number: SU782654516A
Authority: SU
Inventors: Dmitrij E Shirobokov; Yurij S Dubikovskij; Aleksej A Bochkarev; Dmitrij M Davidyuk
Original assignee: Dmitrij E Shirobokov; Yurij S Dubikovskij; Aleksej A Bochkarev; Dmitrij M Davidyuk
Priority date: 1978-08-11
Filing date: 1978-08-11
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к добыче полезных ископаемых через скважины, и предназначено для создания через скважину радиальных каналов в окружающих ее породах. ₅ The invention relates to the mining industry, in particular to the extraction of minerals through wells, and is intended to create through the well radial channels in the surrounding rocks. _five

Известно устройство для гидроперфорации окружающих скважину пород, включающее колонну труб с отклонителем в нижней ее части, внутрь которой введена рабочая колонна, оканчивающаяся гибкой трубкой с соплом, на конце, из которых истекает струя ^ί0рабочей жидкости, нагнетаемой в рабочую колонну. Для подачи гибкого шланга вперед необходимо рабочую колонну допускать в" скважину по мере разрушения породы струей рабочей жидкости [1].A device is known for hydroperforation of the rocks surrounding the well, including a column of pipes with a diverter in its lower part, into which a working column is inserted, terminating in a flexible tube with a nozzle, at the end from which the jet ^{ί0 of} working fluid injected into the working column. To feed a flexible hose forward, it is necessary to allow the working string into the "well as the rock breaks down with a jet of working fluid [1].

Недостатком такого устройства является сложность оборудования устья, скважины высоконапорной эластичной обвязкой и сальниковыми уплотнениями, позволяющими опускать рабочую колонну в .скважину при одновременном нагнетании в нее рабочей 20 жидкости.The disadvantage of such a device is the complexity of the equipment of the wellhead, the well of high-pressure elastic strapping and gland seals, which allow the working column to be lowered into the borehole while simultaneously pumping the working fluid.

Известно также устройство, в котором с целью автоматического движения сопла на забой рабочая колонна снабжена сложнойIt is also known a device in which, in order to automatically move the nozzle to the bottom, the working column is equipped with a complex

22

телескопической системой, способной раздвигаться в соответствии с длиной образуемого канала в пласте [2].telescopic system capable of moving apart in accordance with the length of the channel formed in the reservoir [2].

Сложность конструкции снижает надёжность работы этого устройства, его долговечность и удорожает изготовление й эксплуатацию.The complexity of the design reduces the reliability of this device, its durability and increases the cost of manufacturing and operation.

Известно также устройство для создания радиальных каналов в пласте вокруг скважины, включающее обсадную колонну(кожух) и расположенную в ней рабочую колонну, устья которых выполнены герметично, и источник давления. У этого устройства конец рабочей колонны снабжен отклонителем И гибким шлангом с насадком, а нижняя часть рабочей колонны снабжена цилиндром, внутри которого установлен поршень, соединенный через шток с гибким шлангом, при этом надпоршневая и подпоршневая полости цилиндра сообщены соответственно с внутренними полостями рабочей и обсадной колонн [3].It is also known a device for creating radial channels in the reservoir around a well, including a casing (casing) and a working column located in it, whose mouths are hermetically made, and a pressure source. At this device, the end of the working column is equipped with a diverter AND a flexible hose with a nozzle, and the lower part of the working column is equipped with a cylinder, inside which is installed a piston connected through a rod with a flexible hose, while the piston and piston cavities of the cylinder are communicated respectively with the internal cavities of the working and casing columns [3].

Известное устройство обеспечивает автоматическое передвижение поршня, соединенного с гибким Шлангом, имеющим насадок на конце за счет разности давлений жидкости в надпоршневой и подпоршневойThe known device provides automatic movement of the piston connected to a flexible Hose having nozzles at the end due to the pressure difference of the fluid in the piston and piston

759707759707

полостях цилиндра. При нагнетании жидкости по рабочей колонне она движет поршень и гибкий шланг с насадком сверху вниз, создавая струей жидкости, истекающей из насадка, канал в пласте. После окончания движения вниз поршень поднимают в цилиндре вверх, для чего рабочую жидкость нагнетают в полость обсадной колонны, а находящаяся в рабочей колонне жидкость свободно изливается из нее на поверхность или в емкость источника давления.cylinder cavities. When pumping fluid through the working column, it moves the piston and the flexible hose with the nozzle from top to bottom, creating a stream in the reservoir with a stream of fluid flowing out of the nozzle. After the end of the downward movement, the piston is lifted up in the cylinder, for which the working fluid is injected into the cavity of the casing, and the liquid in the working column is freely poured from it onto the surface or into the container of the pressure source.

Обладая преимуществами по сравнению с ранее названными устройствами для создания радиальных каналов вокруг скважины в пласте, известное устройство вместе с тем обладает и недостатками, заключающимися в том, чтоHaving advantages compared with the previously mentioned devices for creating radial channels around the well in the reservoir, the known device also has the disadvantages that

— автоматическое продвижение поршня с гибким шлангом не поддается контролю, так как скорость движения поршня зависит . от давления рабочей жидкости в цилиндре, вследствие чего возникают трудности в управлении процессом создания каналов в пласте, что часто приводит к резкой деформации гибкого шланга в канале и выходу его из строя;- automatic advance of the piston with a flexible hose is uncontrollable, since the speed of the piston moves depends on. from the pressure of working fluid in the cylinder, resulting in difficulties in managing the process of creating channels in the reservoir, which often leads to a sharp deformation of the flexible hose in the channel and its failure;

¹ ' — возврат поршня с гибким шлангом в ¹ '- return piston with flexible hose to

исходное положение осуществляется нагнетанием рабочей жидкости в полость обсад₄ ной колонны, что приводит к повышение забойного давления и кольматации каналов в пласте буровой мелочью и шлангом;the initial position is carried out by injecting working fluid into the cavity of the casing _{4 of the} column, which leads to an increase in the bottomhole pressure and clogging of channels in the reservoir by the drilling fines and hose;

. — при обратном ходе поршня и гибкого шланга нет возможности осуществлять одновременную промывку канала высоконапорной жидкостью.. - during the return stroke of the piston and the flexible hose, it is not possible to simultaneously flush the channel with high-pressure fluid.

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет обеспечения промывки при обратном ходе гибкого шланга и обеспечение· дистанционного управления и контроля за перемещением поршня в цилиндре и гибкого шланга в канале пласта.The aim of the invention is to improve reliability by providing flushing during the return stroke of the flexible hose and providing remote control and control over the movement of the piston in the cylinder and the flexible hose in the channel of the reservoir.

Указанная цель достигается тем, что верхний конец штока заглушен и выполнен с боковыми отверстиями, а поршень установлен на штоке с возможностью ограниченного осевого перемещения и поочередного перекрытия отверстий штока, а также тем, что устройство снабжено мерными емкостями, связанными соединительными каналами с полостями внутри цилиндра и кожуха.This goal is achieved by the fact that the upper end of the stem is plugged and made with side holes, and the piston is mounted on the rod with the possibility of limited axial movement and alternate overlapping of the stem holes, and also that the device is equipped with measuring containers connected by connecting channels with cavities inside the cylinder and casing.

На фиг. 1 схематически представлено устройство в исходном положении поршня, вертикальный разрез; на фиг. 2 — в начале его обратного хода. ^х FIG. 1 schematically shows the device in the initial position of the piston, vertical section; in fig. 2 - at the beginning of its return stroke. ^x

Устройство включает цилиндр 1 с заглушкой 2 и отводами 3 и 4 в верхней его части, помещенный в герметизированный кожух 5 с отводами 6 и 7 в верхней части и уплот_ нением 8 в нижней так, что полости цилиндра й кожуха сообщены между собой отверстиями 9. В цилиндре расположен полый шток 10 с ограничителями хода 11 и 12 и отверстиями 13 и 14 между ними. Ограничитель хода 11 одновременно герметизирует верхний конец штока. Между ограничителями хода на шток свободно посажен поршень 15. Нижний конец штока, пропущенный через уплотнение 8, соединен с гибким шлангом 16, расположенным внутри рабочей колонны 17, верхний конец которой соединен с кожухом, а нижний снабжен отклонителем 18. Нижний конец гибкого шланга оснащен насадком. Отводы 4 на цилиндре и 7 на кожухе соединены посредством двухходового крана 19 с источником 20 подачи рабочей жидкости, а отводы 3 и 6 снабжены емкостями 21 и 22 с измерительными устройствами.The device includes a cylinder 1 with a plug 2 and taps 3 and 4 in its upper part, placed in a sealed casing 5 with taps 6 and 7 in the upper part and sealing 8 at the bottom so that the cavities of the cylinder casing are connected to each other by holes 9. In the cylinder is hollow rod 10 with limit stops 11 and 12 and the holes 13 and 14 between them. The limit stop 11 simultaneously seals the upper end of the stem. A piston 15 is loosely fitted between the travel stops to the rod. The lower end of the rod, passed through the seal 8, is connected to a flexible hose 16 located inside the working string 17, the upper end of which is connected to the casing, and the lower end is equipped with a diverter 18. The lower end of the flexible hose is equipped with a nozzle . The taps 4 on the cylinder and 7 on the casing are connected via a two-way valve 19 to the source 20 of the working fluid supply, and the taps 3 and 6 are provided with containers 21 and 22 with measuring devices.

Работает устройство следующим образом.The device works as follows.

Опущенное в скважину ка требуемую глубину устройство фиксируют на открытом устье обсадной колонны с помощью опорного хомута. От источника 20 подачи рабочей жидкости через двухходовой кран 19 и отвод 4 нагнетают рабочую жидкость'в верхнюю (надпоршневую) полость цилиндра 1. При этом отводы 3 на цилиндре и 7 на кожухе перекрыты, а отвод 6 на кожухе открыт. Через отверстие 13 и полый шток 10 рабочая жидкость поступает в гибкий шланг 16 с насадком и, истекая из него, разрушает'породу. Одновременно, под действием давления рабочей жидкости поршень 15, опираясь на ограничитель хода 12, толкает шток 10 вниз, что приводит к перемещению гибкого шланга 16 с насадком вперед и образованию канала в пласте. При этом жидкость, заполняющая подпоршневую полость цилиндра 1, вытесняется через отверстия 9 в полость кожуха 5, откуда через открытый отвод 6 сливается в емкость 21 с измерительным устройством. По объему вытесненной из цилиндра жидкости судят о положении поршня в цилиндре и гибкого .шланга с насадком в образованном канале.The device lowered into the well as the required depth is fixed at the open mouth of the casing with the help of a support collar. From the source 20 of the working fluid supply through the two-way valve 19 and the outlet 4, the working fluid is injected into the upper (piston) cavity of the cylinder 1. At the same time, the taps 3 on the cylinder and 7 on the casing are closed and the outlet 6 on the casing is open. Through the hole 13 and the hollow rod 10, the working fluid enters the flexible hose 16 with a nozzle and, flowing out of it, destroys the rock. At the same time, under the action of the pressure of the working fluid, the piston 15, relying on the stroke limiter 12, pushes the rod 10 down, which leads to the displacement of the flexible hose 16 with the nozzle forward and the formation of a channel in the reservoir. At the same time, the liquid filling the podporshnevoy cavity of the cylinder 1, is forced out through the holes 9 into the cavity of the casing 5, from where it is discharged into the container 21 with the measuring device through the open branch 6. The volume of fluid displaced from the cylinder is used to judge the position of the piston in the cylinder and the flexible hose with a nozzle in the formed channel.

Обратный ход поршня и гибкого шланга осуществляют следующим образом.Reverse stroke of the piston and flexible hose is as follows.

Закрывают, отвод 6 на кожухе и открывают отвод 3 на цйлиндре; двухходовым краном 19 сообщают источник 20 давления с отводом 7 на кожухе, куда нагнетают рабочую жидкость. Жидкость из кожуха через отверстия 9 поступает в подпоршневую полость цилиндра, давит на поршень и перемещает его к ограничителю хода 11. Через отверстие 14 и полый шток 10 жидкость поступает в гибкий шланг 16 и изливается из его насадка, промывая образованный при рабочем ходе канал. Одновременно поршень, перемещаясь вверх и увлекая за собой шток и гибкий шланг с насадком, вытесняет рабочую жидкость из надпоршневой полости цилиндра через открытый отвод 3 в емкость 22 с измерительным устройством. По объему вытесненной из цилиндра жидкости определяют положение поршня в цилиндре и гибкого шланга в канале в процессе их обратного хода.Close, tap 6 on the casing and open tap 3 on the cylinder; a two-way valve 19 reports the pressure source 20 with the outlet 7 on the casing where the working fluid is injected. The fluid from the casing through the holes 9 enters the piston chamber of the cylinder, presses on the piston and moves it to the travel stop 11. Through the hole 14 and the hollow rod 10 the liquid enters the flexible hose 16 and pours out of its nozzle, washing the channel formed during the working stroke. At the same time, the piston, moving upwards and dragging behind itself the rod and the flexible hose with a nozzle, displaces the working fluid from the cylinder piston through the open outlet 3 into the container 22 with the measuring device. The volume of the fluid displaced from the cylinder determines the position of the piston in the cylinder and the flexible hose in the channel during their return stroke.

759707759707

Запорной арматурой, установленной на отводах 3 и 6, регулируют скорость истечения жидкости из цилиндра или кожуха. Поршень, свободно посаженный на полый шток с отверстиями и расположенный между ограничителями хода, обеспечивает прямой и 5 обратный ход гибкого шланга с одновременной подачей в него рабочей жидкости.Shut-off valves installed on the taps 3 and 6 regulate the rate of flow of fluid from the cylinder or casing. The piston, freely mounted on a hollow rod with holes and located between the travel stops, provides a forward and 5 reverse flow of the flexible hose with simultaneous flow of working fluid into it.

Наличие емкостей с измерительными устройствами позволяет контролировать положение поршня в цилиндре и гибкого шланга в канале как при прямом, так и при об- 10 ратном движении. Подача рабочей жидкости в шланг при его обратном ходе способствует тщательной промывке канала и облегчает возврат рабочего органа.The presence of containers with measuring devices allows you to control the position of the piston in the cylinder and the flexible hose in the channel in both direct and reverse movement. The flow of working fluid into the hose during its return stroke facilitates thorough flushing of the channel and facilitates the return of the working body.

1515

Claims

Claim

I. Device for creating radial channels in the reservoir, including a cylinder with a casing, a piston with a hollow rod, a flexible hose with a nozzle, a working column, a diverter and a source of supply of the working fluid, characterized in that flushing during the return stroke of the flexible hose, the upper end of the rod is plugged and made with side holes, and the piston is mounted on the rod with the possibility of limited axial movement and alternately blocking the holes of the rod.

2. Device by π. 1, characterized in that, in order to provide remote control and control over the movement of the flexible hose in the channel, it is equipped with measuring containers connected by connecting channels with cavities inside the cylinder and casing.