УНИВЕРСАЛЬНЫЙ НОСИТЕЛЬ ВЗРЫВ-СИСТЕМ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к носителям взрыв систем и предназначена для перфорации скважин и обнаружения газа за стенками обсадных труб.
Известен комплекс для ориентированной щелевой перфорации обсаженных скважин /RU 39165 U1, МПК7 E21B 43/114, опубл. 22.07.2004/. Комплекс включает устройство для щелевой перфорации, устройство для азимутального ориентирования режущего диска перфоратора в скважине, выполненного в виде посадочного узла, присоединенного нижним концом к устройству для щелевой перфорации, а верхним концом к колонне насосно-компрессорных или буровых труб, и скважинный инклинометрический прибор, опущенный на геофизическом кабеле с возможностью ориентирования его относительно оси комплекса в посадочном узле строго определенным образом.
К причинам, препятствующим эффективному достижению технического результата известным комплексом, относятся - сложность метода ориентирования.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является кумулятивный перфоратор, содержащий несущую конструкцию с кумулятивными зарядами, спускаемый на кабеле в скважину, особенностью является то, что он дополнительно содержит гравитационный ориентатор, который прикреплен к перфоратору и выполнен со смещением центра тяжести. После первой перфорации (спуск, ориентирование, отстрел, подъем) снова производят повторную (повторный спуск, ориентирование, отстрел, подъем) скважины в этом же интервале (см патент RU №96911, МПК E21B 43/114, опубл. 20.08.2010)
Недостатком является, отсутствие циркуляции рабочей жидкости, что не позволяет определить нахождение газа в скважине, а также то, что кумулятивный перфоратор позволяет производить взрыв только один раз, что снижает его производительность.
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей.
Технический результат заключается в повышении производительности универсального носителя взрыв-систем.
Технический результат достигается тем, что универсальный носитель взрыв-систем, содержит несущую конструкцию с зарядами, спускаемый на насосно-компрессорных трубах, при этом дополнительно содержит циркуляционный клапан, расположенный в нижней части носителя, передние и задние поджимные механизмы в виде шарнирных рычагов с гидравлическим поршнем-толкателем, расположенные радиально через каждые 120 градусов, при этом взрыв-системы расположены радиально через каждые 120 градусов противоположно соответствующим парам передних и задних поджимных механизмов.
На фиг. 1 - общий вид в разрезе.
На фиг. 2 - сечение по А-А.
Универсальный носитель взрыв-систем содержит циркуляционный клапан 1, расположенный в нижней части носителя, передние 2 и задние 3 поджимные механизмы в виде шарнирных рычагов с гидравлическим поршнем-толкателем, расположенные радиально через каждые 120 градусов, при этом взрыв системы 4 расположены радиально через каждые 120 градусов противоположно соответствующим парам передних и задних поджимных механизмов, а также адаптер 5.
Циркуляционный клапан 1, расположен в нижней части носителяи предназначен для циркуляции жидкости через систему и собственного временного закрывания для создания давления в системе. Передние поджимные механизмы 2, 3 штуки, расположены радиально через каждые 120 градусов. Предназначены для поджима противоположенной взрыв системы (4) к внутренней стенке обсадной трубы. Таким образом, обеспечивая более глубокое проникновение в кору в момент перфорации. Передние поджимные механизмы 2 состоят из следующих элементов: Гидравлический поршень (a) толкатель предназначен для толкания шарнирных (поджимных) рычагов (b) при достижения конкретного давления в системе.
Поджимные (шарнирные) рычаги (b) предназначены для поджима противоположенной взрыв системы (4).
Срезной винт (c) - откалиброванный латунный винт, срезающийся за счет достижения конкретной величины давления в системе, обеспечивающий последующие движение поршня (a).
Возвратные пружины (d) - откалиброванные пружины сжатия, обеспечивающие обратное движение поршня (a) в исходное положение и соответственно отжим поджимных рычагов (b) и возврат их в исходное положение.
Временный фиксирующий механизм (e) гидравлического поршня (a). Предназначен для блокировки движения поршня после его первой активации и выталкивания шарнирных рычагов (b) снова. Таким образом, фиксирующий механизм обеспечивает работу последующих пар поджимных механизмов (2).
Задние поджимные механизмы, 3 штуки, расположены радиально через каждые 120 градусов. Предназначены для поджима противоположенной взрыв системы (4) к внутренней стенке обсадной трубы. Задние поджимные механизмы работают синхронно с передними поджимными механизмами (2) обеспечивая максимально ровный контакт взрыв системы со стенкой обсадной трубы. Состоят из тех же элементов что и передние поджимные механизмы (2). Таким образом, для каждой из трех взрыв систем (4) соответствует одна пара из передних и задних поджимных механизмов. Стандартная покупная взрыв система фирмы "owen oil tools", 3 штуки, расположенные радиально через каждые 120 градусов противоположено соответствующим парам передних и задних поджимных механизмов. Система состоит из следующих элементов:
(f) - Непосредственно сама заряженная труба с основными пробивными зарядами. Количество зарядов варьируется от длинны взрыв системы.
(g) - Стандартная покупная проставка, длинна 3 метра в соответствии со стандартом API-RP67, расположенная между детонатором (h) и заряженной трубой (f).
(h) Детонатор, стандартный покупной продукт. Предназначен для активации зарядов (f). Срабатывает при достижение конкретной величины давления в системе.
Устройство работает следующим образом.
Непосредственно на платформе или бурильной вышке происходит установка взрыв систем на носитель. Каждая система устанавливается напротив своей пары поджимных механизмов. Инструмент погружают в скважину в той части, где необходимо сделать первую перфорацию. Внутренний диаметр обсадной трубы в этом участке может варьироваться от 200 мм до 346 мм. Начинается циркуляция жидкости с бурильной вышки, через всю систему проходя через циркуляционный клапан. Клапан откалиброван таким образом, что при скорости потока свыше 1000 л/мин он закрывается, создавая внутри системы давление 3500 kPA. Как только он закрылся, давление начинают увеличивать на буровой вышке. Как только давление достигло отметки 7000 kPA. срезаются винты (c) первой пары переднего (2) и заднего (3) поджимных механизмов. Гидравлические поршни этой пары начинают выталкивать поджимные рычаги прижимая противоположенную взрыв систему (4) к внутренней стенке обсадной трубы. Возвратные пружины сжимаются (d). Давление увеличивают до 10000 kPA для активации детонатора (h) этой взрыв системы. Происходит первая перфорация. Давление начинают стравливать тем самым открывая циркуляционный клапан (1). Возвратные пружины поджимных механизмов (d) начинают разжиматься двигая поджимные рычаги (b) и поршни (a) в исходные положения. Далее происходит фиксация поршней с помощью фиксирующего механизма (e). Если газ находился в том секторе скважины где произошла первая перфорация то он может быть легло обнаружен с помощью возобновления циркуляции жидкости. Скорость потока не должна превышать более 1000 л/мин. Не приводя к закрытию клапана (1). Как только циркуляция после первой перфорации закончена инструмент опускают ниже до следующего сектора. Внутренний диаметр следующей обсадной трубы может быть отличен от первой и быть в диапазоне от 200 мм до 346 мм. Далее по такой же схеме только активация следующей пары поджимных механизмов происходит при увеличении давления до 17500 kPA, после того как циркуляционный клапан закрылся. Детонация второй взрыв системе происходит при достижении давления до 21000 kPA. При стравливании давления происходит аналогичная фиксация поршней как после первой перфорации. Снова начинается циркуляция жидкости поднимая газ (если он находился за стенками обсадной трубы) вверх. Далее инструмент опускают еще ниже до следующей и последней секции скважины где необходимо произвести перфорацию. Так же как и для первых двух вариантов внутренний диаметр обсадной трубы может быть от 200 мм до 346 мм. Начинают пропускать поток жидкости через клапан (1) более 1000 л/мин тем самым закрывая его. Давление теперь увеличивают до 28000 kPA чтобы открыть третью и последнюю пары поджимных механизмов (2) и до 31500 kPA чтобы активировать последнюю взрыв систему. После стравливания происходит заключительная циркуляция на обнаружение газа в третьей секции. После этого инструмент может быть поднят на буровую вышку и перезаряжен для последующих работ.
Преимущества от других систем заключаются в том, что данный инструмент несет на себе стандартные взрыв системы, которые могут быть легко заменены на новые для последующих работ без потери дополнительного времени. Также он включает три пары независимых друг от друга поджимных механизмов способных прижать заряды к стенкам обсадных труб (более чем 30-ти стандартных размеров) 3 раза за один проход. Еще одно преимущество это возможность циркулировать после перфораций.