ПЕРФОРАТОР ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ

Полезная модель относится к области горного дела, а именно к устройствам для перфорирования обсадных труб нефтедобывающих скважин.
Известны гидромеханические перфораторы, содержащие корпус, выдвижной режущий инструмент в виде ролика с механизмом подачи и гидромониторным насадком (патент РФ на изобретение №2230182, МПК Е21В 43/112, опубл. 10.06.2004 г.).
Недостатком известных решений является низкая производительность перфорации вследствие незначительной скорости резания.
Известен также скважинный перфоратор, содержащий корпус, выдвижной режущий инструмент, установленный с возможностью поворота относительно оси корпуса, с механизмом подачи и гидромониторным насадком с каналом для подвода промывочной жидкости (патент РФ на изобретение №2007549, МПК 21 В 43/114, опубл. 15.02.1994 г. - прототип).
Недостатком этого устройства, выбранного нами в качестве прототипа по большинству совпадающих признаков, также является низкая производительность перфорации.
Задачей, решаемой использованием заявляемой полезной модели, является повышение производительности и эффективности перфорации обсадных труб и продуктивного пласта.
Техническая сущность заявляемого объекта заключается в том, что известный перфоратор гидромеханический, содержащий корпус, выдвижной режущий инструмент, установленный с возможностью поворота относительно оси корпуса, с механизмом подачи и гидромониторным насадком с каналом для подвода промывочной жидкости, снабжен гидравлическим демультипликатором, размещенным над корпусом, и зондом, размещенным в канале, а режущий инструмент выполнен в виде ножа, верхним концом шарнирно закрепленного в корпусе и размещенного перпендикулярно к оси насадка; насадок выполнен подвижным в осевом направлении.
Снабжение устройства гидравлическим демультипликатором, размещенным над корпусом, и зондом, размещенным в канале, позволяет обеспечить необходимое давление промывочной жидкости, способное
повернуть режущий инструмент и продавить отверстие в трубе, бетоне и пласте.
Выполнение режущего инструмента в виде ножа, верхним концом шарнирно закрепленного в корпусе и размещенного перпендикулярно к оси насадка, также способствует эффективности перфорации вследствие восприятия ножом давления промывочной жидкости, истекающей из насадка.
Выполнение насадка подвижным в осевом направлении обеспечивает эффективное его воздействие на нож и на стенку обсадной трубы.
На представленных схемах показаны этапы перфорации скважины и пласта: на фиг.1 - в момент спуска устройства в скважину; на фиг.2 - начало врезания ножа в стенку трубы; на фиг.3 - окончание перфорации трубы; на фиг.4 - окончание перфорации (гидроразрыва) пласта.
Заявленное устройство содержит корпус 1 с ножом 2, с помощью поворотного шарнира 3 установленного в плоскости, перпендикулярной оси корпуса 1. Перпендикулярно оси в корпусе 1 размещен гидравлический насадок 4, выполненный подвижным в осевом направлении, к выходному торцу которого прилегает в транспортном положении нож 2. Для подвода промывочной жидкости к насадку 4 в корпусе 1 выполнен изогнутый на 90° канал 5, в котором размещен зонд 6. Над корпусом 1 размещен гидравлический демультипликатор 7, сообщенный с полостью колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) 8 и с каналом 5 устройства.
Скважина обсажена трубами 9, перекрывающими продуктивный пласт 10.
Устройство работает следующим образом.
В собранном виде, как показано на фиг.1, устройство опускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб 8.
По достижении заданного интервала перфорации включают насос высокого давления и закачивают в полость устройства промывочную жидкость, давление которой создает усилие врезания ножа 2 в стенку трубы 9 и эрозионное воздействие на участок перфорируемой трубы 9. При этом демультипликатор 7 и перемещающийся к стенке скважины насадок 4 обеспечивают десятикратное возрастание давления, а зонд 6 способствует направленному воздействию давления на нож 2 и на стенку трубы 9, а после создания окна в трубе - на пласт 10, создавая в нем каналы для фильтрации пластовой жидкости в скважину.
Зонд 6 перемещается по каналу 5 и далее через насадок 4 «вылетает» в пласт 10, усиливая степень гидроразрыва.
После этого колонну НКТ 8 с перфоратором приподнимают. Нож 2 возвращается в паз корпуса 1, возвращая насадок 4 вглубь корпуса 1.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИЛИ ИНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
1. Повышение производительности и эффективности перфорации.
2. Создание условий для эффективного гидроразрыва пласта.