устройство для перфорации скважин

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРФОРАЦИИ СКВАЖИН, содержащее корпус, поршень и пробойник с промывочным каналом, жестко связанный с поршнем, отличающееся тем, что поршень выполнен с сечением в форме прямоугольника с закругленными краями, а пробойник выполнен с проточкой по боковой поверхности с возможностью сообщения заколонного пространства скважины с его колонным пространством в рабочем положении устройства, при этом промывочный канал пробойника выполнен по его оси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к гидромеханическим перфораторам с использованием струи направленного действия.

Известен перфоратор для вскрытия пластов в нефтяных и газовых скважинах, формирующий перфорационное отверстие в стенке обсадной колонны посредством ножа, закрепленного одним концом на оси в корпусе перфоратора и выдвигающегося из корпуса поршнем с расположенной в нем насадкой [1] Недостатками данного перфоратора являются необходимость использования специального насосного оборудования и компрессорных труб, рассчитанных на давление свыше 200 МПа, а также неэффективная схема нагружения ножа во время процесса резания изгиб и сжатие, что предопределяет его малую надежность.

Известно устройство для перфорации скважин, содержащее мультипликатор давления и корпус с пробойниками. Устройство позволяет закачивать жидкость в пласт через перфорационное отверстие посредством обводного канала в корпусе и сообщающегося с ним канала в поршне пробойника. Возврат пробойников в исходное положение осуществляется пружиной, расположенной под поршнем мультипликатора давления [2] Устройство имеет следующие недостатки. Наличие обводного канала малого диаметра для прохода закачиваемой в пласт жидкости ведет к росту гидравлических сопротивлений и потерям давления. Содержащиеся в закачиваемой жидкости механические примеси вызывают интенсивный абразивный износ стенок канала, делая невозможной нормальную работу уплотнений. Применяющиеся в устройстве пробойники, имея заявленные формы каналов для подачи жидкости в пласт, не в состоянии сформировать струю жидкости. В пробойнике не предусмотрены канал для отвода отработанной жидкости, что повышает давление в каверне и ухудшает работу струи. В предлагаемом устройстве собственно пробойники после прокола колонны остаются в ее теле, обеспечивая лишь разовое применение устройства за спуск. При жестком креплении пробойников к поршням достигается многоразовое применение устройства за спуск,однако форма пробойников не позволяет вернуть их с поршнями в исходное положение натяжением насосно-компрессорных труб, что при поломке пружины под поршнем мультипликатора приведет к аварии. Устройство состоит из большого количества деталей, что снижает надежность.

Изобретение направлено на упрощение конструкции, повышение надежности устройства, обеспечение условий для эффективной работы струи.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для перфорации скважин содержит корпус, поршень и пробойник с промывочным каналом, жестко связанный с поршнем, последний выполнен с сечением в форме прямоугольника с закругленными краями, а пробойник с проточкой по боковой поверхности, с возможностью сообщения заколонного пространства скважины с его колонным пространством в рабочем положении устройства, при этом промывочный канал пробойника выполнен по его оси.

Достигается это тем, что поршень выполнен в сечении в форме прямоугольника с закругленными краями, что позволяет отказаться от мультипликатора давления и обводного канала для закачиваемой в пласт жидкости. Пробойник имеет промывочный канал, выполненный по его оси, формирующий абразивную струю, и проточку на боковой поверхности для ее отвода и снижения давления в заколонном пространстве, что повышает эффективность работы струи и увеличивает длину перфорационного канала.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство фиг.1; на фиг.2 сечение по А-А на фиг.1.

Оно содержит корпус 1, поршень 2, пробойник 3, имеющий промывочный канал и проточку, ограничитель хода поршня 4. Устройство находится в эксплуатационной колонне 5.

Устройство работает следующим образом. После спуска его на заданную глубину на насосно-компрессорных трубах давление в трубах повышают до 15,0 МПа. При этом происходит выход поршня 2 с пробойником 3 из корпуса 1 и прорезание эксплуатационной колонны 5. Затем в течение 5-7 мин ведется разрушение породы пласта струей жидкости из промывочного канала пробойника 3. Отраженная струя с частицами породы направляется с помощью проточки в межтрубное пространство. По окончании перфорации подъемом насосно-компрессорных труб осуществляют возврат пробойника 3 и поршня 2 в корпус 1 устройства. После чего процесс можно повторить.

Применение данного устройства позволяет повысить эффективность процесса перфорации за счет повышения надежности и увеличения глубины перфорационного канала.