КОМПЛЕКТ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОКАЛЫВАНИЯ ТРУБЫ В СКВАЖИНЕ

Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована для прокалывания насосно-компрессорной или обсадной трубы с целью соединения внутреннего объема насосно-компрессорной трубы (НКТ) с межтрубьем или для соединения скважины с пластом.
7
7
Известно различное оборудование для прокалывания трубы в скважине, имеющее силовой орган и инструмент для прокалывания, в качестве которого используется не только механический инструмент, но и различные среды, например, вода («Гидромониторная перфорационная система» // «Нефть, газ и нефтехимия за рубежом». Переведенное издание журналов США, 1991, №6, с.51-52; US №2381929, МПК Е21В 43/112, 1945; US №4226288, МПК Е21Д 10/00, 1980; RU №2221135, МПК Е21В 43/114, 2002; RU №92012326, 1995; RU №93050691, 1996; Вадецкий Ю.В.Бурение нефтяных и газовых скважин. М., Недра, 1985, с.382).
Недостатком этого оборудования является то, что ни одно из этого оборудования не может охватить всей необходимой номенклатуры работ по прокалыванию труб в скважине.
Комплекта же взаимосвязанных их назначением устройств, способных в своей совокупности обеспечить выполнение всей необходимой номенклатуры работ по прокалыванию труб в скважине, не выявлено.
Таким образом, прототипа предложенному техническому решению в виде комплекта оборудования для прокалывания трубы в скважине не имеется.
Задачей полезной модели является устранение указанного недостатка и создание комплекта оборудования для прокалывания трубы в скважине.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного технического решения, является создание комплекта оборудования, обеспечивающего полное выполнение заданной номенклатуры работ по прокалыванию труб в скважинах, то есть достижение качественного результата при использовании комплекта.
Указанный технический результат достигается тем, что комплект оборудования для прокалывания трубы в скважине включает взаимосвязанное их взаимодополняющими функциями оборудование разных конструкций и разных назначений для полного выполнения заданной номенклатуры работ по прокалыванию трубы в скважине, в том числе: прокалывающий перфоратор на кабеле с собственным гидронасосом с одним или несколькими прокалывающими инструментами; прокалывающий перфоратор на кабеле, работающий от гидростатического давления скважинной жидкости; прокалывающий перфоратор на кабеле с механическим
приводом, срабатывающим от натяжения кабеля; прокалывающий перфоратор, срабатывающий от порохового заряда; прокалывающий перфоратор, выполняющий прокол трубы гидравлической струей; прокалывающий перфоратор, выполняющий прокол трубы электрической дугой в жидкости; прокалывающий перфоратор, выполняющий прокол кумулятивной струей жидкости, сформированной электрическим разрядом в кумулятивной воронке; прокалывающий перфоратор, выполняющий прокол пулей; прокалывающий перфоратор, выполняющий прокол роликом; прокалывающий перфоратор, выполняющий прокол гидравлической струей с песком.
То, что комплект оборудования для прокалывания трубы в скважине включает взаимосвязанное их взаимодополняющими функциями оборудование разных конструкций и разных назначений обеспечивает полное выполнение имеющей место номенклатуры работ по прокалыванию трубы в скважине, так как на практике выявлено, что работы по прокалыванию труб охватывают 10 взаимосвязанных и взаимодополняющих функций, которые полностью выполняются комплектом из 10 единиц оборудования разных конструкций и разных назначений, каждое из которых выполняет по одной функции, а в совокупности выполняются все 10 взаимосвязанных функций.
Ниже показано входящее в предложенный комплект оборудование, каждое из которого выполняет одну из 10 функций:
- прокалывающий перфоратор на кабеле с собственным гидронасосом с одним или несколькими прокалывающими инструментами обеспечивает прокол стальных НКТ или обсадной колонны от автономного силового привода, электроэнергию для которого подают по геофизическому кабелю;
- прокалывающий перфоратор на кабеле, работающий от гидростатического давления скважинной жидкости, обеспечивает прокол стальных НКТ или обсадной колонны указанным гидростатическим давлением или давлением от агрегата на поверхности, когда нет источника электропитания или когда перфоратор спущен в скважину на проволоке или на тросе, не имеющих возможности подвести электроэнергию к перфоратору;
- прокалывающий перфоратор на кабеле с механическим приводом, срабатывающим от натяжения кабеля, обеспечивает прокол стальных НКТ или обсадной колонны наиболее простым способом для незаполненных жидкостью скважин, не имеющих к тому же возможности подвода электроэнергии к перфоратору. Прокол осуществляется шарнирно установленным инструментом, скользящим по стенке трубы под углом при спуске перфоратора вниз, но врезающийся в стенку трубы и прокалывающий ее при подъеме перфоратора вверх за счет силы от натяжения кабеля;
- прокалывающий перфоратор, срабатывающий от порохового заряда, обеспечивает мгновенный прокол трубы, что позволяет выполнять прокол не только стальных труб, но и труб из некоторых пластмассовых и хрупких материалов типа стеклопластика. Возможность прокола труб из этих материалов определяется экспериментально;
- прокалывающий перфоратор, выполняющий прокол трубы гидравлической струей, обеспечивает перфорацию труб из хрупких материалов - асбестовых, волоконных, пластмассовых, стекловолоконных и т.п., которые никаким другим способом выполнить без разрушения труб нет возможности;
- прокалывающий перфоратор, выполняющий прокол трубы электрической дугой в жидкости, обеспечивает возможность многократного прокола труб кумулятивной струей жидкости от электрического разряда в ней без подъема перфоратора на поверхность. Другие перфораторы имеют ограниченную возможность по количеству проколов в скважине без подъема перфоратора на поверхность, что резко ограничивает производительность перфорации;
- прокалывающий перфоратор, выполняющий прокол кумулятивной струей жидкости, сформированной электрическим разрядом в кумулятивной воронке, обеспечивает прокол более толстых труб, так как электрический разряд обеспечивает более мощный гидроудар в кумулятивной воронке, чем воздействие на жидкость электрической дугой;
- прокалывающий перфоратор, выполняющий прокол пулей, обеспечивает не только прокол стенки обсадной колонны, но и образует канал в прискважинной зоне пласта, что повышает его дебит;
- прокалывающий перфоратор, выполняющий прокол роликом, обеспечивает максимально возможные размеры перфорационного канала, выполняемого в стальных трубах, что обеспечивает наилучшие условия для выхода флюида из пласта при минимальном засорении фильтра;
- прокалывающий перфоратор, выполняющий прокол гидравлической струей и песком, обеспечивает более быстрое и до больших размеров формирование перфорационных каналов в трубах из хрупких материалов по сравнению с перфорацией струей жидкости без использования песка. Перфорационные каналы большего размера обеспечивают увеличение дебита скважин.
Как видно, запланированный технический результат по созданию комплекта оборудования, обеспечивающего полное выполнение заданной номенклатуры работ по прокалыванию труб в скважинах, полностью выполнен. При этом при использовании комплекта достигнут качественный результат как в эффективности отдельных видов оборудования при решении
отдельных функций, как и в эффективном охвате всей необходимой номенклатуры взаимосвязанных работ по прокалыванию труб в скважине.
Эффективность оборудования комплекта обусловлена также тем, что все 10 видов оборудования и их вариантов в совокупности запатентованы тридцатью патентами.
Предложенный комплект оборудования для прокалывания трубы в скважине показан на чертеже, где схематично показан состав комплекта.
Комплект включает взаимосвязанное их взаимодополняющими функциями оборудование разных конструкций и разных назначений для полного выполнения имеющей место номенклатуры работ по прокалыванию трубы в скважине, в том числе: прокалывающий перфоратор 1 на кабеле с собственным гидронасосом с одним или несколькими прокалывающими инструментами; прокалывающий перфоратор 2 на кабеле, работающий от гидростатического давления скважинной жидкости; прокалывающий перфоратор 3 на кабеле с механическим приводом, срабатывающим от натяжения кабеля; прокалывающий перфоратор 4, срабатывающий от порохового заряда; прокалывающий перфоратор 5, выполняющий прокол трубы гидравлической струей; прокалывающий перфоратор 6, выполняющий прокол трубы электрической дугой в жидкости; прокалывающий перфоратор 7, выполняющий прокол кумулятивной струей жидкости, сформированной электрическим разрядом в кумулятивной воронке; прокалывающий перфоратор 8, выполняющий прокол пулей; прокалывающий перфоратор 9, выполняющий прокол роликом; прокалывающий перфоратор 10, выполняющий прокол гидравлической струей с песком.
Предложенный комплект оборудования для прокалывания трубы в скважине работает следующим образом.
При получении заказа на перфорацию трубы вначале изучают характеристики скважины и перфорируемой трубы и в зависимости от них выбирают тип оборудования из комплекта, которое способно выполнить качественную перфорацию в конкретных условиях.
Например, для обычных скважин со стальными трубами, оборудованными источником для подачи электроэнергии по кабелю, выбирают перфоратор 1.
Если нет источника электропитания или средств для подвода электроэнергии, а в скважине имеется жидкость, выбирают перфоратор 2.
Когда нет ни источника электропитания, ни жидкости в скважине, выбирают перфоратор 3
Если трубы изготовлены из хрупких материалов или стальные трубы не толстые можно выбрать перфоратор 4.
Если трубы изготовлены из особо хрупких материалов, выбирают перфоратор 5.
Если требуется выполнить прокол большого количества отверстий без подъема перфоратора на поверхность с целью экономии времени на перфорацию, то выбирают перфоратор 6.
Для прокола труб с толстыми стенками выбирают перфоратор 7.
Для выполнения глубокого канала в продуктивном пласте для повышения его дебита выбирают перфоратор 8.
Для получения перфорационного канала большой площади с целью облегчения прохода флюида через фильтр, выбирают перфоратор 9.
Для получения перфорационных каналов большой площади в трубах из хрупких материалов выбирают перфоратор 10.
Как видно предложенный комплект обеспечивает в совокупности его оборудования выполнение всей имеющейся номенклатуры работ, как и запланировано в техническом результате.