УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРФОРАЦИИ СКВАЖИН, ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ И ЗАКАЧКИ ХИМИЧЕСКИХ СОСТАВОВ

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована при вторичном вскрытии продуктивных пластов, т.е. при перфорации обсадной колонны с возможностью обработки призабойной зоны и закачки химических составов для интенсификации добычи нефти и газа.
Известно устройство, содержащее корпус и режущий узел с накатным выдвижным роликом (а.с. 883351, Е21В 43/114, 1981 г.).
Недостатком этого устройства является отсутствие гидравлического канала для промывки устройства и ствола скважины перед проведением операции.
Известно устройство для щелевой перфорации обсадной колонны, состоящее из режущего узла, включающего выдвижной накатной ролик с формообразующей поверхностью, гидромониторного канала и гидравлического канала, расположенного над режущим узлом и направленного на стенку скважины, а также опорных роликов, расположенных с противоположной стороны от накатного ролика (пат. РФ 2039220, 1995 г.).
Недостатком этого устройства является неудобство работы при необходимости перейти к другому интервалу перфорации в результате постоянного засора гидравлического канала шламом, попадающим внутрь устройства.
Известно устройство для щелевой перфорации обсадной колонны (пат. RU №2180038, 27.02.2002 г.), которое включает режущий узел в виде выдвижного накатного ролика, гидромониторного канала и гидравлического канала над режущим узлом, в нижней части устройства вдоль его оси расположен промывочный канал для очистки ствола скважины от шлама, при это он гидравлически связан в транспортном положении устройства с гидравлическим каналом, а вдоль всего режущего узла с противоположной стороны от накатного ролика расположена скользящая опора в виде лыжи, которая жестко соединена с корпусом устройства, так же имеется дифференциальный обратный клапан с запорным элементом для сбрасывания этого элемента с поверхности и включения обратного клапана с перекрытием гидравлического канала.
Недостатком известного устройства является необходимость многократного повторения накатки режущего инструмента по обсадной колонне с одновременной подачей давления в насосно-компрессорные трубы, что приводит к усложнению технологического процесса и увеличению времени операции в целом.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому устройству является перфоратор гидромеханический клиновой (пат. RU №154123, 18.12.2014), содержащий корпус, в котором сделаны два отверстия, одно из которых сообщает подпоршневую полость перфоратора с нагнетательной линией полости насосно-компрессорных труб, а другое - с полостью хвостовика, поршень и пробойник с промывочным каналом, который жестко связан с поршнем, в корпус встроен запорный элемент, обеспечивающий возможность опрессовки колонны насосно-компрессорных труб при перфорации обсадной колонны, при этом опрессовочный шар спускается в скважину совместно с перфоратором. В устройстве по прототипу конструкция инструмента позволяет сократить время проведения операции, но на практике была выявлена опасность возникновения аварийной ситуации при подъеме полной компоновки устройства в результате выпадения поршня и невозможности безопасного подъема устройства.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы устройства.
Техническая задача решается изменением конструкции перфоратора.
В перфораторе гидромеханическом клиновом, содержащим корпус, в котором сделаны два отверстия, одно из которых сообщает надпоршневую полость перфоратора с нагнетательной линией полости насосно-компрессорных труб, а другое - с полостью хвостовика, поршень и пробойник с промывочным каналом, который жестко связан с поршнем, при этом в корпус встроен запорный элемент, который представляет собой две прямоугольные пластины, прикрепленные к корпусу перфоратора таким образом, чтобы часть из поверхности перекрывала открытую часть корпуса, предотвращая перемещение поршня и пробойника из корпуса. Новым является то, что в устройство вводится дополнительный запорный элемент, обеспечивающий безопасное извлечение устройства, а в компоновке исключается патрубок между перфоратором и узлом закачки.
Осуществление полезной модели
На фиг. 1 изображен разрез перфоратора гидромеханического клинового.
Перфоратор гидромеханический клиновой содержит корпус 1 (фиг. 1), поршень 2, пробойник 3 с промывочным каналом 4, который жестко связан с поршнем 2, в корпусе 1 сделаны два отверстия 5 и 6, и встроенный запорный элемент 7, который представляет собой трубку и опрессовочный шар 8, который спускается в скважину совместно с перфоратором, запорный элемент 12 выполняет роль дополнительного фиксатора. Дополнительный запорный элемент поз. 12 представляет собой две прямоугольные пластины, прикрепленные к корпусу перфоратора, которые не позволяют поршню и пробойнику перемещаться из корпуса перфоратора
Для формирования отверстий обсадной колонны перфоратор гидромеханический клиновой спускают в скважину на насосно-компрессорных трубах, и пробойник устанавливается на нужную глубину. Перед началом формирования отверстий производят опрессовку всей колонны насосно-компрессорных труб.
После завершения опрессовки стравливают давление в нагнетательной линии насосно-компрессорных труб и создают давление в заколонном пространстве. Жидкость через полость хвостовика 9 и отверстие 6, расположенное в нижней части корпуса, попадает в подпоршневую полость перфоратора 10, а затем через отверстие 5, которое сообщает подпоршневую полость перфоратора с нагнетательной линией, происходит вымывание опрессовочного шара 9 в нагнетательную линию полости насосно-компрессорных труб 11.
После завершения процесса опрессовки колонны насосно-компрессорных труб  начинают процесс формирования отверстия в эксплуатационной колонне, создают давление в нагнетательной линии насосно-компрессорных труб, жидкость перемещает поршень 2 и пробойник 3 перпендикулярно оси скважин до соприкосновения поршня 2 с внутренней поверхностью эксплуатационной колонны (на фигуре не показано). При соприкосновении поршня 2 с внутренней поверхностью эксплуатационной колонны пробойник 3 пробивает эксплуатационную колонну, а через отверстие 4 происходит намыв каверны обрабатываемого пласта. После завершения пробивки отверстия перфоратор вместе с насосно-компрессорными трубами поднимают. Для этого стравливают давление в насосно-компрессорных трубах, начинают подъем оборудования из скважины. Клинообразная форма пробойника 3 перемещает поршень 2 внутрь корпуса 1, и поршень 2 закрывает отверстие 5, расположенное в верхней части корпуса 1, и жидкость из насосно-компрессорных труб не может вытекать на забой скважины, а отверстие 6, расположенное в нижней части корпуса 1, открыто за счет эксцентриситета, жидкость вытекает на забой скважины, при этом под поршнем 2 образуется разряжение. Создаваемое разряжение втягивает поршень 2 внутрь корпуса 1 за счет гидростатического давления в скважине, и перфоратор гидромеханический клиновой свободно поднимается из скважины. При недостаточном гидростатическом давлении в скважине при подъеме дополнительный запорный элемент 12 исключает выход поршня с пробойником из тела перфоратора, тем самым, исключая заклинивания перфоратора в скважине.
Таким образом, предлагаемая изменение конструкции перфоратора гидромеханического клинового повышает надежность устройства и эффективность работы в целом. Кроме того, применение перфоратора с внесенными изменениями конструкции позволяет провести перфорацию и закачку химических реагентов за одну операцию спуска-подъема устройства, что позволяет сократить время проведения работ и повысить их экономическую эффективность.