РАБОЧИЙ ОРГАН ПЕРФОРАТОРА

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к конструкции рабочего органа перфораторов, используемых для вторичного вскрытия продуктивного пласта.
Известны конструкции рабочих органов перфораторов с гидромониторными каналами, различающиеся по принципу действия. Рабочие органы гидромеханических перфораторов представляют собой поршни-пробойники, имеющие основание, рабочую часть и цилиндрическую боковую поверхность (RU 60132, 92088, 2190759, 2316644). Известны также рабочие органы устройств для создания перфорационных каналов в обсадной колонне (RU 68587, 115407, 1776772), имеющие основание, перпендикулярно которому расположены боковые поверхности, а режущие рабочие поверхности наклонены к основанию.
В качестве прототипа принят рабочий орган устройства для создания перфорационных каналов в обсадной колонне по патенту на полезную модель RU 115407, МПК E21B 43/114, оп. 27.04.2012 г., как обеспечивающий наиболее эффективную обработку продуктивного пласта.
Рабочий орган по прототипу представляет собой резец с гидромониторными каналами, который выполнен в виде геометрического тела, образованного основанием, двумя боковыми поверхностями, расположенными параллельно друг другу и перпендикулярно основанию, и двумя наклонными по отношению к основанию режущими поверхностями.
Недостатком конструкций известных рабочих органов перфораторов, как аналогов, так и прототипа, является то, что они не обеспечивают вынос породы из пласта в скважину при размывании каверн, что может привести к кальматации продуктивного пласта. Особенно это актуально при перфорации эксплуатационных (обсадных) колонн, когда скважина изолирована от породы стенками колонны, а образуемые перфорацией в них каналы перекрыты рабочим органом перфоратора, т.е. полностью отсутствует возможность выхода размываемой породы из затрубного пространства в скважину.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности обработки продуктивного пласта за счет обеспечения выноса размываемой породы из пласта в скважину.
Технический результат достигается тем, что рабочий орган перфоратора, выполненный в виде геометрического тела, образованного основанием и, по меньшей мере, одной рабочей и боковой поверхностями, в котором выполнен, как минимум, один гидромониторный канал, согласно полезной модели, боковая поверхность рабочего органа имеет, по меньшей мере, один паз, который выполнен с возможностью образования со стенкой перфорационного отверстия переточного канала шлама в скважину. Ширина и глубина паза выбирается в зависимости от габаритов и прочностных характеристик рабочего органа, а его длина должна превышать толщину стенки перфорируемой обсадной колонны, что обусловлено возможностью выноса размываемой породы в скважину. При этом в гидромониторном канале может быть установлена насадка, выполненная из абразивостойкого материала, способствующая повышению эффективности обработки пласта путем воздействия высококинетической струей жидкости на породу.
Заявляемая полезная модель поясняется примером выполнения рабочего органа перфоратора колюще-режущего типа с гидродинамическим воздействием для обсадной колонны скважины и сопровождающими чертежами, на которых изображены:
Фиг.1 - общий вид рабочего органа с участком обсадной колонны;
Фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 по пазам;
Фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1 по гидромониторным каналам.
Устройство выполнено в виде геометрического тела, образованного основанием - резцедержателем 1, перпендикулярно которому расположены две параллельные между собой боковые 2 поверхности и наклонно две рабочие 3 поверхности. На каждой боковой 2 поверхности выполнены по два продольных паза 4, между которыми размещены абразивостойкие насадки 5, установленные в гидромониторных каналах 6, направленных в разные стороны. Величина пазов 4 известным путем выбирается в зависимости от габаритов рабочего органа и его прочностных характеристик при длине пазов, превышающей толщину перфорируемой стенки обсадной колонны 7, и обусловлена возможностью образования при перфорации переточного канала для выноса размываемой породы (шлама) из затрубного пространства обсадной колонны в скважину.
Устройство работает следующим образом.
Рабочий орган резцедержателем 1 устанавливают в перфоратор, который спускают в скважину на заданный интервал. Затем производят перфорацию обсадной колонны 7 рабочим органом, который, выходя за ее наружный диаметр, формирует лепестковые отрезки 8 стенок обсадной колонны 7, раздвигая их боковыми 2 поверхностями. Подаваемая в гидромониторные каналы 6 рабочая жидкость выходит через абразивостойкие насадки 5 боковых 2 поверхностей под высоким давлением, эффективно размывая цементное кольцо и прилегающую горную породу, и формирует каналы (каверны) в призабойной зоне пласта (ПЗП). При этом высокоскоростному выходу струй из боковых 2 поверхностей рабочего органа не препятствуют лепестковые отрезки 8 стенок обсадной колонны 7, а благодаря наличию пазов 4 частицы цементного камня и породы в виде шлама выносятся из затрубного пространства в ствол скважины по каналам, образованным стенками перфорационного отверстия обсадной колонны 7 и пазов 4, что исключает кальматацию и повышает эффективность обработки продуктивного пласта. Цикл по перфорации обсадной колонны скважины с гидромониторной обработкой ПЗП повторяют необходимое количество раз. После чего перфоратор извлекают из скважины.
Хотя полезная модель пояснена примером рабочего органа в виде резца с двумя гидромониторными каналами, двумя наклонными рабочими поверхностями и двумя боковыми поверхностями, на каждой из которой имеются два паза, должно быть понятно, что рабочий орган, например в виде поршня-пробойника, может иметь одну цилиндрическую боковую поверхность и одну коническую или сферическую рабочую поверхность. При этом количество (от одного и более) гидромониторных каналов и пазов выноса шлама зависит от эксплуатационных характеристик рабочего органа и его конфигурации. Поэтому полезная модель предполагается охватывающей различные виды рабочих органов, находящихся в рамках объема формулы полезной модели.
Использование предлагаемой полезной модели в устройствах для создания перфорационных каналов в скважинах позволит существенно повысить эффективность вторичного вскрытия пластов, снизить материальные и финансовые затраты.