УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ ЩЕЛЕВОЙ ВИНТОВОЙ ПЕРФОРАЦИИ СКВАЖИН

УСТРОЙСТВО для ГИДРОАБРАЗИВНОЙ ЩЕЛЕВОЙ ВИНТОВОЙ ПЕРФОРАЦИИ СКВАЖИН
Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам для перфорирования скважин гидроабразивной струей направленного действия.
Известен гидропескоструйный перфоратор, включающий корпус, дифференпиальный поршень, гидравлический демпфер и два сопла (абразивные насадки) (авт. свид. СССР № 323544, Е21В 43/06, опубл. 1971). Корпус снабжен элементом для соединения с насосно-компрессорной трубой. Сопла установлены на дифференциальном поршне, выполненном с центральным ступенчатым каналом, соединяющем надпоршневую полость с подпоршневой. Песчано-жидкостная смесь, подаваемая под давлением в корпус, истекает из него через сопла в двух диаметрально противоположных направлениях и одновременно перемещает поршень вместе с соплами вдоль оси корпуса. В результате в стенках скважины прорезаются вертикальные щели.
Известно также глубинное устройство для вертикальных перемещений гидроперфоратора, содержащее корпус, соединенный с насоснокомпрессорной трубой, дифференциальный полый шток с кольцевыми проточками на его верхней части и четырьмя соплами (насадками), установленными на его нижней части, расположенными в одной диаметральной плоскости (авт.свид. СССР №1106897, Е21В 43/114, опубл. 1984). Сопла ориентированы друг относительно друга под углом 90°. В кольцевом пространстве между корпусом и и/током находится разделительная втулка с установленным в ней обратным клапаном, выполненным в виде тарелки. Верхняя часть штока и тарелка образуют кольцевой зазор, меняющийся дискретно при перемешении штока. Полости,
МПК7Е21В43/114
расположенные по обе стороны от разделительной втулки, заполнены вязкой жидкостью. Нагнетаемая в корпус рабочая жидкость истекает из него через сопла в четырех взаимно перпендиг лярных направлениях и одновременно перемещает поршень со пггоком вдоль оси корпуса. При прохождении через тарелку участка штока, не имеющего проточки, образуется капиллярный зазор и происходит медленное опускание штока с соплами, а при прохождении через тарелку участка щтока с кольцевой проточкой образуется ми1фозазор и происходит быстрое опускание щтока с соплами. В результате в колонне обсадных труб и стенках скважины прорезаются прерывистые вертикальные щели по числу участков пггока, не имеющих проточек.
Недостаток указанных устройств состоит в низком качестве вскрытия „пластов.вследствие быстрого смыкания вертикальных щелей под действием горизонтальных смещений породы, что снижает продуктивность скважины.
Наиболее близким к предлагаемому устройству для гидроабразивной щелевой винтовой перфорации скважин является, принятое за прототип, известное устройство для перемещения гидроперфоратора, содержащее корпус (перфоратор), с насосно-компрессорной трубой (полым пггоком), сопла, ярусно установленные на диаметрально противоположных сторонах корпуса по два сопла в каждом ярусе, и механизм поступательновращательного перемещения корпуса (авт.свид. СССР № 692987, Е21В 43/114), опубл. 1979). Осевые плоскости, проходящие через сопла одного яруса, совпадают с осевыми плоскостями, проходящими через сопла второго яруса. Механизм поступательно-вращательного перемещения корпуса включает гидроподъемник, автоматический регулятор движения и поворотные шайбы. Расположением поворотных щайб параллельно оси скважины обеспечивается возможность поступательного перемещения корпуса, при котором производится нарезка вертикальных щелей в стенках скважины. Расположением поворотных щайб наклонно к оси скважины обеспечивается возможность поступательно-вращательного перемещения корпуса, при котором производится нарезка винтовых щелей. Винтовые щели
наиболее устойчивы против смыкания в сравнении с вертикальными и горизонтальными щелями, что повышает продуктивность скважины.
Однако качество вскрытия пластов этим устройством недостаточно высокое, что снижает продуктивность скважины.
Задача полезной модели состоит в том, чтобы повысить качество вскрытия пластов и продуктивность скважины.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для гидроабразивной шелевой винтовой перфорации скважин, содержащем корпус, соединенный с насосно-компрессорной трубой, сопла, установленные ярусно по меньшей мере по два в каждом ярусе, и механизм поступательновращательного перемещения корпуса, сопла одного яруса расположены между осевыми плоскостями, проходящими через сопла второго яруса.
Расположением сопел одного яруса между осевыми плоскостями, проходящими через сопла второго яруса, обеспечено диагональное смещение винтовых щелей, прорезаемых соплами одного яруса, относительно щелей, прорезаемых соплами второго яруса за счет смещения их друг относительно друга вдоль и вокруг оси корпуса. Это позволяет увеличить вскрываемую мощность пласта и дополнительно повысить устойчивость щелей против смыкания.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, .где на фиг.1 изображено устройство для гидроабразивной щелевой винтовой перфорации скважин в первом варианте конструктивного исполнения, вид сбоку с разрезом; на фиг.2 - сечение А-А; на фиг.З - сечение Б-Б; на фиг.4 устройство для гидроабразивной щелевой винтовой перфорации скважин во втором варианте конструктивного исполнения, вид сбоку; на фиг. 5 - сечение В-В; на фиг.6 - сечение Г-Г.
Устройство для гидроабразивной щелевой винтовой перфорации скважин в первом варианте конструктивного исполнения содержит корпус 1 с соплами 2, установленными ярусно по два в каждом ярусе, причем сопла 2 нижнего яруса расположены между осевыми плоскостями 3, проходящими
через сопла 2 верхнего яруса. Устройство во втором варианте конструктивного исполнения содержит корпус 4 с соплами 2, установленными
ярусно по три в каждом ярусе, причем сопла 2 нижнего яруса расположены между осевыми плоскостями 3, проходящими через сопла 2 верхнего яруса. Корпус 1, 4 соединен с подвижной насосно-компрессорной трубой 5, сообщающейся с неподвижной насосно-компрессорной трубой 6. Между подвижной 5 и неподвижной 6 насосно-компрессорными трубами установлен механизм 7 поступательно-вращательного перемещения. В нижней части корпуса 1,4 установлен шаровой клапан 8.
Работает устройство следующим образом.
Гидроабразивную жидкость подают под давлением через неподвижную насосно-компрессорную трубу 6 и подвижную насосно-компрессорную трубу 5 в корпус 1, 4, откуда она истекает струями через сопла 2, расположенные в два яруса. Шаровой клапан 8 при этом закрыт. В первом варианте конструктивного исполнения устройства гидроабразивная жидкость истекает в каждом ярусе двумя струями, направленными диаметрально противоположно, причем струи нижнего яруса направлены под углом 90° к струям верхнего яруса. Во втором варианте конструктивного исполнения устройства гидроабразивная жидкость истекает в каждом ярусе тремя струями, направленными под углом 120° друг относительно друга, причем направления струй нижнего яруса смещены на угол 60° относительно направлений струй верхнего яруса. В процессе истечения струй подвижную насосно-компрессорную трубу 5, вместе с прикрепленным к ней корпусом 1, 4, перемещают по винтовой линии посредством механизма 7 поступательновращательного перемещения. При этом в обсадной колонне (на чертеже не показана) и продуктивном пласте прорезаются винтовые щели, через которые подтекает добываемая жидкая или газообразная среда к скважине. Винтовые щели снижают напряжения в призабойной зоне и обладают высокой стойкостью против смыкания под действием вертикальных и горизонтальных нагрузок. Струи, истекающие из сопел 2 нижнего яруса, смещены в окружном
направлении относительно струй, истекающих из сопел 2 верхнего яруса, что увеличивает всьфываемую мощность продуктивного пласта и повышает устойчивость щелей против смыкания. В результате повыщаются качество вскрытия продуктивных слоев и продуктивность скважины. После поворота корпуса 1, 4 на заданный угол и прорезания винтовых щелей определенной длины переставляют устройство по длине скважины в новое положение и прорезают новые винтовые щели. Отработавшая гидроабразивная жидкость сливается по затрубному пространству. Для промывки сопел и затрубного пространства направление подачи гидроабразивной жидкости меняют на противоположное, при этом шаровой клапан 8 открывается.