RU2466270C1

RU2466270C1 - Sectional sand jet perforator

Info

Publication number: RU2466270C1
Application number: RU2011114183/03A
Authority: RU
Inventors: Сергей Иванович Томин (RU); Сергей Иванович Томин; Михаил Анатольевич Камышев (RU); Михаил Анатольевич Камышев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Нефть-Сервис"
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2012-11-10

Abstract

FIELD: oil and gas production.

SUBSTANCE: perforator comprises a hollow body comprising separate sections with jet attachments. For connection of sections a perforator is equipped with spacers of a different length and couplings. The connection is made as a butt joint by means of couplings arranged from outside, and the connection ends of couplings, spacers and each section are arranged with the right and left threads.

EFFECT: higher reliability and durability of sand jet perforator operation, reduction of its dimensions, making it possible to use it in casing strings of a smaller diameter, in casing strings of a larger diameter with a complex profile.

1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности для вскрытия продуктивных пластов в скважинах с открытым забоем и с обсадными колоннами. Устройство найдет наибольшее применение при вскрытии пластов в скважинах сложного профиля и горизонтальных, наклонных скважинах.The invention relates to the oil and gas industry for opening productive formations in open-hole wells and with casing strings. The device will find the greatest application when opening reservoirs in complex wells and horizontal, deviated wells.

Известен скважинный гидроабразивный перфоратор, содержащий полый корпус с эксцентрично расположенными осями внутреннего и внешнего диаметров, состоящий из верхней и нижней секций, соединенных при помощи резьбового соединения. Секции содержат струйные насадки и разобщающий уплотнительный узел, расположенный после каждой нижней насадки и состоящий из перепускного отверстия, поршня и уплотнительного элемента (патент на изобретение №2254452).Known borehole waterjet perforator containing a hollow body with eccentrically located axes of internal and external diameters, consisting of upper and lower sections connected by a threaded connection. The sections contain jet nozzles and a disconnecting sealing assembly located after each lower nozzle and consisting of a bypass hole, a piston and a sealing element (patent for invention No. 2254452).

Недостатком данного технического решения является наличие выступающих частей внутри корпуса при соединении секций, что приводит к быстрому износу перфоратора.The disadvantage of this technical solution is the presence of protruding parts inside the case when connecting sections, which leads to rapid wear of the hammer.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является секционный гидроабразивный перфоратор, выбранный в качестве прототипа, содержащий полый корпус, состоящий из отдельных секций со струйными насадками (патент на полезную модель №96912). Струйные насадки размещены по высоте корпуса спиралеобразно и направлены под острым углом к горизонтальной оси корпуса, а перфоратор снабжен шаровым клапаном. Верхняя секция содержит выдвижной золотник, выполненный в виде полой трубы с пружинным кольцом для фиксации, причем внутренний диаметр каждой секции, начиная снизу, больше внутреннего диаметра предыдущих верхних секций.Closest to the proposed technical solution is a sectional waterjet perforator, selected as a prototype, containing a hollow body, consisting of separate sections with jet nozzles (utility model patent No. 96912). The jet nozzles are arranged helically in the height of the body and are directed at an acute angle to the horizontal axis of the body, and the perforator is equipped with a ball valve. The upper section contains a sliding valve, made in the form of a hollow pipe with a spring ring for fixing, and the inner diameter of each section, starting from the bottom, is larger than the inner diameter of the previous upper sections.

Основным недостатком полезной модели является также наличие выступающих частей внутри корпуса при соединении секций, что нарушает равномерность прохождения водопесчаной смеси, приводит к ударам и, как следствие, к быстрому износу перфоратора.The main disadvantage of the utility model is the presence of protruding parts inside the case when connecting the sections, which violates the uniformity of the passage of the water-sand mixture, leads to shocks and, as a result, to rapid wear of the perforator.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и долговечности работы гидропескоструйного перфоратора, уменьшение его размеров, позволяющее использовать его в обсадных колоннах небольшого диаметра, а также в обсадных колоннах большого диаметра со сложным профилем.The objective of the invention is to increase the reliability and durability of the sandblasting punch, reducing its size, which allows it to be used in casing strings of small diameter, as well as in casing strings of large diameter with a complex profile.

Техническая задача достигается за счет того, что секционный гидропескоструйный перфоратор содержит полый корпус, состоящий из отдельных секций со струйными насадками, согласно изобретению перфоратор для соединения секций снабжен проставками различной длины и муфтами, причем соединение осуществляют встык посредством муфт, расположенных снаружи, а соединительные концы муфт, проставок и каждой секции выполнены с правой и левой резьбой.The technical problem is achieved due to the fact that the sectional sandblasting punch contains a hollow body consisting of separate sections with jet nozzles, according to the invention, the punch for connecting the sections is provided with spacers of various lengths and couplings, the connection being carried out end-to-end by means of couplings located outside, and the connecting ends of the couplings , spacers and each section are made with right and left-hand threads.

Выполнение на соединительных концах секций, проставок и внутри муфт правой и левой резьбы позволяет производить соединение секций встык в необходимом количестве, с необходимой угловой и высотной ориентацией секций, а значит, и форсунок друг относительно друга, без изменения геометрии внутреннего канала для прохождения водопесчаной смеси. Это дает возможность надежного соединения, увеличивает долговечность корпуса за счет отсутствия внутренних уступов, т.е. исключения воздействия водопесчаного потока на местные преграды внутри перфоратора. Кроме того, соединение отдельных секций и проставок осуществляется встык, а соединительные муфты, наворачиваемые снаружи, имеют небольшие размеры, что позволяет использовать данный перфоратор в обсадных колоннах малого диаметра, а также в обсадных колоннах большого диаметра со сложным профилем.Performing right and left threads at the connecting ends of the sections, spacers and inside the couplings allows you to connect the sections end-to-end in the required quantity, with the necessary angular and vertical orientation of the sections, and hence the nozzles relative to each other, without changing the geometry of the internal channel for passing the sandy mixture. This allows a reliable connection, increases the durability of the housing due to the absence of internal ledges, i.e. exclusion of the impact of the sandy stream on local barriers inside the perforator. In addition, the connection of the individual sections and spacers is carried out end-to-end, and the couplings screwed on the outside are small in size, which makes it possible to use this hammer drill in casing strings of small diameter, as well as in casing strings of large diameter with a complex profile.

Приведенные выше отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому изобретение соответствует критерию «новизна».The above distinguishing features are new in comparison with the prototype, so the invention meets the criterion of "novelty."

Патентные исследования показали, что в изученном уровне техники отсутствуют аналогичные технические решения, т.е. заявляемое техническое решение не следует явным образом из изученного уровня техники и, таким образом, соответствует критерию «изобретательский уровень».Patent studies have shown that in the studied prior art there are no similar technical solutions, i.e. The claimed technical solution does not follow explicitly from the studied prior art and, thus, meets the criterion of "inventive step".

Данное техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом, следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».This technical solution can be reproduced industrially, therefore, it meets the criterion of "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан секционный гидропескоструйный перфоратор в разрезе.The invention is illustrated by the drawing, which shows a sectional sandblast perforator in section.

Перфоратор содержит корпус, состоящий из футорки 1, секций со струйными насадками 2, проставок 3 различной длины, муфт 5. На соединительных концах секций 2 и проставок 3 выполнена резьба правая и левая. Муфта 5 имеет внутреннюю резьбу также правую и левую. В нижней части корпуса установлен центратор 6. Секции 2 соединяются между собой и при необходимости с проставками 3 встык и соединение закрепляется муфтами 5.The perforator contains a housing consisting of a foot 1, sections with jet nozzles 2, spacers 3 of various lengths, couplings 5. At the connecting ends of sections 2 and spacers 3, the right and left threads are made. The coupling 5 has an internal thread also left and right. A centralizer 6 is installed in the lower part of the casing. Sections 2 are interconnected and, if necessary, end-to-end spacers 3 and the connection is fixed with couplings 5.

Секционный гидропескоструйный перфоратор работает следующим образом.Sectional sandblasting punch works as follows.

Гидропескоструйный перфоратор собирают необходимой длины из секций со струйными насадками 2 и проставками 3 различной длины. Соединение обеспечивается муфтами 5.A sandblasting hammer is assembled of the required length from sections with jet nozzles 2 and spacers 3 of various lengths. The connection is provided by couplings 5.

Гидропескоструйный перфоратор опускают в скважину и устанавливают напротив интервала, подлежащего обработке.The sandblasting hammer is lowered into the well and set against the interval to be processed.

Затем подается песчано-жидкостная смесь насосными агрегатами высокого давления, обладающими способностью развивать давление до 70 МПа. Разрушение преграды происходит в результате использования абразивного и гидромониторного эффектов высокоскоростных песчано-жидкостных струй, вылетающих из насадок перфоратора.Then the sand-liquid mixture is pumped by high-pressure pump units with the ability to develop pressure up to 70 MPa. Destruction of the barrier occurs as a result of the use of the abrasive and hydromonitor effects of high-speed sand-liquid jets flying out of the nozzles of a perforator.

Небольшие размеры секций перфоратора обеспечивают значительное расстояние между насадкой и разрушаемой преградой, что позволяет значительно увеличить фокальное пятно выбрасываемой струи с сохранением достаточной энергии для разрушения преграды. Проведенные испытания показали увеличение диаметра проперфорированных отверстий в обсадной трубе 168 мм в 4-5 раз по сравнению с существующими конструкциями перфораторов.The small size of the sections of the punch provides a significant distance between the nozzle and the destructible obstruction, which can significantly increase the focal spot of the ejected jet while maintaining sufficient energy to destroy the obstruction. The tests performed showed an increase in the diameter of the perforated holes in the casing pipe of 168 mm by 4-5 times in comparison with the existing designs of perforators.

Применение секционного перфоратора предлагаемой конструкции позволяет увеличить надежность и срок службы перфораторов, варьировать в широких пределах расположением форсунок по углу и высоте, значительно увеличить размеры перфорируемых отверстий и использовать их на скважинах с обсадными колоннами сложного профиля 146-168 мм, включая горизонтальные и наклонные, а также с обсадными колоннами малого диаметра, от 89 мм обычного профиля без увеличения диаметра перфорируемых отверстий.The use of a sectional puncher of the proposed design allows to increase the reliability and service life of perforators, to vary widely the location of nozzles in angle and height, significantly increase the size of perforated holes and use them in wells with casing strings with a complex profile of 146-168 mm, including horizontal and inclined, and also with casing strings of small diameter, from 89 mm of a normal profile without increasing the diameter of the perforated holes.

Claims

Секционный гидропескоструйный перфоратор, содержащий полый корпус, состоящий из отдельных секций со струйными насадками, отличающийся тем, что перфоратор для соединения секций снабжен проставками различной длины и муфтами, причем соединение выполнено встык посредством муфт, расположенных снаружи, а соединительные концы муфт, проставок и каждой секции выполнены с правой и левой резьбой. Sectional sandblasting perforator containing a hollow body, consisting of separate sections with jet nozzles, characterized in that the perforator for connecting the sections is provided with spacers of various lengths and couplings, the connection being made end-to-end by means of couplings located outside, and the connecting ends of the couplings, spacers and each section made with right and left thread.