RU98045U1 - DEVICE FOR SECONDARY OPENING OF THE PRODUCTIVE LAYER BY DRILLING - Google Patents

Abstract

1. Устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта сверлением, включающее корпус с размещенным в нем узлом бурения, бур, выполненный в виде полого стержня, со сверлом на конце, узел промывки бура, механизмы фиксации корпуса к стенке ствола скважины, кассету с размещенными в ней и поджатыми пружиной патрубками для наращивания бура, шпиндель с выступами на торце, взаимодействующими с пазами на торцах патрубков для осуществления вращения и подачи бура, кондукторную втулку, обеспечивающую соосность оси патрубка, наращивающего бур, с осью бура и шпинделя, а также подвеску корпуса в виде каротажного кабеля, отличающееся тем, что в узле бурения выполнен отсек, в котором размещены кондукторная втулка, часть кассеты с патрубками для наращивания бура, конец шпинделя, взаимодействующий с буром, и конец бура, причем отсек посредством канала соединен с насосом и вместе с кондукторной втулкой, шпинделем, буром и кассетой герметически изолирован от остальных узлов устройства. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выступы на торце шпинделя выше глубины пазов на патрубках и при взаимодействии образуют зазор между их торцами для прохода промывочной жидкости в полость стержня бура. 1. A device for the secondary opening of the reservoir by drilling, including a housing with a drilling unit located therein, a drill made in the form of a hollow rod, with a drill at the end, a drill flushing unit, housing fixing mechanisms to the wall of the wellbore, a cassette with and spring-tightened nozzles for building up the drill, a spindle with protrusions at the end, interacting with grooves on the ends of the nozzles for rotating and feeding the drill, a conductor sleeve that ensures alignment of the axis of the nozzle that increases the drill, with about the drill and the spindle, as well as the housing suspension in the form of a logging cable, characterized in that the drilling unit has a compartment in which the conductive sleeve is placed, a part of the cassette with nozzles for building up the drill, the end of the spindle interacting with the drill, and the end of the drill, the compartment through the channel is connected to the pump and, together with the conductive sleeve, spindle, drill and cassette, is hermetically isolated from the other nodes of the device. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the protrusions on the end of the spindle are higher than the depth of the grooves on the nozzles and, when interacting, form a gap between their ends for the passage of the washing liquid into the cavity of the drill stem.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам, применяемым при вторичном вскрытии продуктивных пластов сверлением до глубины проникновения фильтрата буровых, тампонажных и других, загрязняющих пласт технологических жидкостей и более.The utility model relates to the oil and gas industry, and in particular to devices used in the secondary opening of productive formations by drilling to the depth of penetration of the filtrate of drilling, grouting and other technological fluids polluting the formation and more.

Известен сверлящий скважины перфоратор, включающий корпус, внутри которого размещены узлы вращения и подачи бура, подвеску корпуса в виде каротажного кабеля, бур, выполненный в виде полого стержня с фрезой (сверлом) на конце, механизм прижатия корпуса к стенке скважины, кассету с размещенными в ней патрубками для наращивания бура, и узел промывки для подачи промывочной жидкости в зону разрушения породы буром [1].Known for drilling a hole puncher, including a housing, inside which are located the rotation and supply nodes of the drill, the housing suspension in the form of a wireline cable, a drill made in the form of a hollow core with a mill (drill) at the end, a mechanism for pressing the housing against the wall of the well, a cassette with it with nozzles for building up the drill, and a washing unit for supplying washing liquid to the rock destruction zone with a drill [1].

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и низкая надежность в работе из-за неэффективной промывки обрабатываемого отверстия.The disadvantages of this device are the design complexity and low reliability due to inefficient washing of the machined hole.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство для вскрытия продуктивных пластов сверлением, включающее корпус с размещенным в нем узлом бурения для вращения и подачи бура, бур, выполненный в виде полого стержня с фрезой (сверлом) на конце, узел промывки бура с насосом и каналом, соединяющим насос через отверстие в шпинделе с буром, механизмы фиксации корпуса, кассету с размещенными в ней буром и буровыми втулками (патрубками) для наращивания, причем кассета частично размещена в узле бурения с возможностью обеспечения соосности осей шпинделя, бура и буровой втулки, а узел бурения снабжен эластичной диафрагмой [2].Closest to the proposed utility model is a device for opening productive formations by drilling, including a housing with a drilling unit located therein for rotation and supply of the drill, a drill made in the form of a hollow core with a cutter (drill) at the end, and a drill flushing unit with a pump and a channel connecting the pump through the hole in the spindle with the drill, housing fixing mechanisms, a cartridge with a drill and drill sleeves (nozzles) placed in it, for extension, and the cartridge is partially placed in the drilling unit with the possibility of alignment of the axes of the spindle, drill and drill sleeve, and the drilling unit is equipped with an elastic diaphragm [2].

Недостатком известного устройства является низкая надежность в работе, заклинивание бура, опасность поломки инструмента из-за недостаточной интенсивности промывки от шлама зоны обработки.A disadvantage of the known device is the low reliability, jamming of the drill, the risk of tool breakage due to insufficient washing intensity from sludge from the treatment zone.

Недостаток обусловлен тем, что промывочная жидкость подается в бур через отверстие в шпинделе, поэтому неизбежна ее утечка в месте соединения шпинделя и буровой втулки и полное прекращение подачи жидкости в полость бура в момент наращивания бура очередной втулкой (патрубком).The disadvantage is due to the fact that the flushing fluid is supplied to the drill through the hole in the spindle, therefore, its leakage is inevitable at the junction of the spindle and drill sleeve and the complete cessation of fluid supply to the drill cavity at the time of the build-up of the drill with another sleeve (pipe).

Технический результат - повышение надежности работы устройства путем непрерывной подачи промывочной жидкости в полость бура.The technical result is to increase the reliability of the device by continuously supplying flushing fluid to the cavity of the drill.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для вторичного вскрытия продуктивного пласта сверлением, включающим корпус с размещенным в нем узлом бурения, бур, выполненный в виде полого стержня, со сверлом на конце, узел промывки бура, механизмы фиксации корпуса к стенке ствола скважины, кассету с размещенными в ней и поджатыми пружиной патрубками для наращивания бура, шпиндель с выступами на торце, взаимодействующими с пазами на торцах патрубков для осуществления вращения и подачи бура, кондукторную втулку, обеспечивающую соосность оси патрубка, наращивающего бур, с осью бура и шпинделя, а также подвеску корпуса в виде каротажного кабеля, в узле бурения выполнен отсек, в котором размещены кондукторная втулка, часть кассеты с патрубками для наращивания бура, конец шпинделя, взаимодействующий с буром, и конец бура, причем отсек посредством канала соединен с насосом, и вместе с кондукторной втулкой, шпинделем, буром и кассетой герметически изолирован от остальных узлов устройства.The technical result is achieved by the fact that in the device for the secondary opening of the reservoir by drilling, including a housing with a drilling unit located therein, a drill made in the form of a hollow rod, with a drill at the end, a drill flushing unit, housing fixing mechanisms to the borehole wall, a cassette with spigots placed in it and preloaded by a spring for building up the drill, a spindle with protrusions at the end, interacting with grooves on the ends of the nozzles for rotating and feeding the drill, a conductor sleeve providing the axis of the nozzle that builds up the drill with the axis of the drill and the spindle, as well as the suspension of the housing in the form of a wireline cable, a compartment is made in the drilling unit, in which there is a conductor sleeve, part of the cassette with nozzles for building the drill, the end of the spindle interacting with the drill, and the end of the drill, and the compartment through the channel is connected to the pump, and together with the conductive sleeve, spindle, drill and cassette are hermetically isolated from the other nodes of the device.

Выступы на торце шпинделя могут быть выполнены выше глубины пазов на патрубках и при взаимодействии образуют зазор между их торцами для прохода промывочной жидкости в полость стержня бура.The protrusions at the end of the spindle can be made above the depth of the grooves on the nozzles and, when interacting, form a gap between their ends for the passage of the flushing fluid into the cavity of the drill stem.

Новым является то, в узле бурения выполнен отсек, в котором размещены кондукторная втулка, часть кассеты с патрубками для наращивания бура, конец шпинделя, взаимодействующий с буром, и конец бура, причем отсек посредством канала соединен с насосом, и вместе с кондукторной втулкой, шпинделем, буром и кассетой герметически изолирован от остальных узлов устройства.What is new is that a compartment is made in the drilling unit, in which a conductor sleeve is placed, a part of the cartridge with nozzles for building up the drill, the end of the spindle interacting with the drill, and the end of the drill, the compartment being connected via a channel to the pump, and together with the conductor bush and spindle , a drill and a cartridge are hermetically isolated from the rest of the nodes of the device.

Выступы на торце шпинделя могут быть выполнены выше глубины пазов на патрубках и при взаимодействии образуют зазор между их торцами для прохода промывочной жидкости в полость стержня бура.The protrusions at the end of the spindle can be made above the depth of the grooves on the nozzles and, when interacting, form a gap between their ends for the passage of the flushing fluid into the cavity of the drill stem.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.The inventive utility model is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображено устройство, опущенное на каротажном кабеле в зону продуктивного пласта; на фиг.2 - часть узла бурения с размещенными в отсеке рабочими органами.Figure 1 shows a device lowered on a logging cable into the zone of the reservoir; figure 2 - part of the drilling unit located in the compartment of the working bodies.

Устройство содержит спускаемый в ствол скважины 1 на каротажном кабеле 2 корпус 3, в котором размещены взаимосвязанные механическими, гидравлическими и электрическими системами узел бурения 4, включающий бур 5, выполненный в виде наращиваемого патрубками 6 полого стержня со сверлом 7 на конце, соосный с буром 5 шпиндель 8 с элементами передачи вращения и подачи буру 5, выполненными, например, в виде выступов 9, взаимодействующих с пазами патрубков 6; кондукторную втулку 10 для совмещения осей шпинделя 8 и бура 5 с осью патрубка 6 при наращивании бура. Для соединения между собой и сверлом 7 патрубки 6 имеют присоединительные элементы, выполненные, например, в виде резьбы. Патрубки 6 размещены в кассете 11, смонтированной в трубе 12 и поджаты пружиной 13. Кассета 11 расположена ниже узла бурения 4 и частично в нем. Рабочий конец шпинделя 8, часть кассеты 11 и кондукторная втулка 10 с очередным патрубком 6 для перемещения бура 5, а также часть бура 5, размещены в выполненном в узле бурения 4 отсеке 14 и герметически изолированы от остальных узлов устройства.The device comprises a housing 3 lowered into the wellbore 1 on a wireline 2, in which a drilling unit 4 is located, interconnected by mechanical, hydraulic and electrical systems, including a drill 5, made in the form of a hollow rod that is stacked with nozzles 6 with a drill 7 at the end, coaxial with drill 5 a spindle 8 with transmission elements of rotation and supply to the drill 5, made, for example, in the form of protrusions 9, interacting with the grooves of the nozzles 6; a conductor sleeve 10 for combining the axes of the spindle 8 and the drill 5 with the axis of the pipe 6 when building the drill. For connection between themselves and the drill 7, the nozzles 6 have connecting elements made, for example, in the form of a thread. The nozzles 6 are placed in the cartridge 11 mounted in the pipe 12 and preloaded by the spring 13. The cartridge 11 is located below the drilling unit 4 and partially therein. The working end of the spindle 8, part of the cassette 11 and the conductor sleeve 10 with another pipe 6 for moving the drill 5, as well as part of the drill 5, are located in the compartment 14 made in the drilling unit 4 and are hermetically isolated from the rest of the device.

Узел промывки состоит из насоса 15, соединенного каналом 16 с отсеком 14, размещенным в узле бурения 4.The flushing unit consists of a pump 15 connected by a channel 16 with a compartment 14 located in the drilling unit 4.

Фиксацию корпуса 3 в стволе скважины 1 осуществляют механизмы фиксации 17. Привод механизмов устройства осуществляется электродвигателем 18, получающим электропитание по каротажному кабелю 2. Чтобы обеспечить постоянную подачу промывочной жидкости из отсека 14 в полость бура 5, выступы 9 на шпинделе 8 выполнены выше глубины пазов на патрубках 6, и при взаимодействии между их торцами образуется зазор для прохождения промывочной жидкости.The body 3 is fixed in the wellbore 1 by the locking mechanisms 17. The device mechanisms are driven by an electric motor 18, which is powered by the wireline cable 2. To ensure a constant supply of flushing fluid from the compartment 14 into the drill cavity 5, the protrusions 9 on the spindle 8 are made above the groove depth the nozzles 6, and during the interaction between their ends, a gap is formed for the passage of the washing liquid.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Опущенное в ствол скважины 1 на необходимую глубину после пуска электродвигателя 18 с наземного пульта управления (на чертежах не показан) устройство фиксируется механизмами фиксации 17. Одновременно начинают работать насос 15 для подачи промывочной жидкости и узел бурения 4. Шпиндель 8, перемещаясь возвратно-поступательно, входит в зацепление со сверлом 7, которое просверливает вначале стенку ствола скважины 1, а затем углубляется в пласт. При обратном ходе шпинделя 8 в кондукторной втулке 10 освобождается место для очередного патрубка 6, который подается туда под действием пружины 13. Далее шпиндель 8 входит в зацепление с патрубком 6 и ввинчивает его в сверло 7. Затем сверло 7 и патрубок 6, как одно целое, продолжают углубляться в пласт на рабочую длину одного патрубка 6. Процесс наращивания стержня бура 4 повторяется и продолжается до тех пор, пока в кассете 11 не останется ни одного патрубка 6.The device is lowered into the wellbore 1 to the required depth after starting the electric motor 18 from the ground control panel (not shown in the drawings) by the locking mechanisms 17. At the same time, the pump 15 for supplying flushing fluid and the drilling unit 4 start working. Spindle 8, moving back and forth, engages with a drill 7, which first drills the wall of the wellbore 1, and then deepens into the reservoir. With the return stroke of the spindle 8 in the conductor sleeve 10, space is available for the next nozzle 6, which is fed there under the action of the spring 13. Next, the spindle 8 engages with the nozzle 6 and screw it into the drill 7. Then the drill 7 and the nozzle 6, as a whole continue to deepen into the reservoir at the working length of one pipe 6. The process of building up the core of the drill 4 is repeated and continues until no pipe 6 remains in the cassette 11.

Промывочная жидкость в отсеке 14 находится под давлением. При холостом ходе шпинделя 8 промывочная жидкость нагнетается в полость бура 5 непосредственно из отсека 14, а при рабочем - через зазор между торцами шпинделя 8 и патрубка 6. Избыточное давление в отсеке не позволяет шламу загрязнять его внутреннюю зону.The flushing fluid in compartment 14 is under pressure. When the spindle 8 is idling, the flushing fluid is pumped into the drill cavity 5 directly from the compartment 14, and during the working, through the gap between the ends of the spindle 8 and the nozzle 6. The overpressure in the compartment does not allow the sludge to contaminate its inner zone.

Колебания нагрузки при рабочем и холостом ходе влияют на характеристики тока, питающего электродвигатель 18, и регистрируются приборами, находящимися на поверхности земли. После того, как в кассете 11 не останется ни одного патрубка 6, включается реверс электродвигателя 18, корпус 3 расфиксируется и извлекается из скважины 1.Oscillations of the load during working and idling affect the characteristics of the current supplying the electric motor 18, and are recorded by devices located on the surface of the earth. After no nozzle 6 remains in the cassette 11, the reverse of the electric motor 18 is turned on, the housing 3 is unlocked and removed from the well 1.

Заявляемое решение позволяет повысить надежность работы устройства путем непрерывной подачи промывочной жидкости в полость бура.The claimed solution allows to increase the reliability of the device by continuously supplying flushing fluid to the cavity of the drill.

Источники информации:Information sources:

1. Патент Российской Федерации №2182961, МПК Е21В 43/11, 1999 г.1. Patent of the Russian Federation No. 2182961, IPC ЕВВ 43/11, 1999

2. Патент Российской Федерации №2232873, МПК Е21В 43/11, 2003 г.2. Patent of the Russian Federation No. 2232873, IPC ЕВВ 43/11, 2003

Claims (2)

1. Устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта сверлением, включающее корпус с размещенным в нем узлом бурения, бур, выполненный в виде полого стержня, со сверлом на конце, узел промывки бура, механизмы фиксации корпуса к стенке ствола скважины, кассету с размещенными в ней и поджатыми пружиной патрубками для наращивания бура, шпиндель с выступами на торце, взаимодействующими с пазами на торцах патрубков для осуществления вращения и подачи бура, кондукторную втулку, обеспечивающую соосность оси патрубка, наращивающего бур, с осью бура и шпинделя, а также подвеску корпуса в виде каротажного кабеля, отличающееся тем, что в узле бурения выполнен отсек, в котором размещены кондукторная втулка, часть кассеты с патрубками для наращивания бура, конец шпинделя, взаимодействующий с буром, и конец бура, причем отсек посредством канала соединен с насосом и вместе с кондукторной втулкой, шпинделем, буром и кассетой герметически изолирован от остальных узлов устройства.1. A device for the secondary opening of the reservoir by drilling, including a housing with a drilling unit located therein, a drill made in the form of a hollow rod, with a drill at the end, a drill flushing unit, housing fixing mechanisms to the wall of the wellbore, a cassette with and spring-tightened nozzles for building up the drill, a spindle with protrusions at the end, interacting with grooves on the ends of the nozzles for rotating and feeding the drill, a conductor sleeve that ensures alignment of the axis of the nozzle that increases the drill, with about the drill and the spindle, as well as the housing suspension in the form of a logging cable, characterized in that the drilling unit has a compartment in which the conductive sleeve is placed, a part of the cassette with nozzles for building up the drill, the end of the spindle interacting with the drill, and the end of the drill, the compartment through the channel is connected to the pump and, together with the conductive sleeve, spindle, drill and cassette, is hermetically isolated from the other nodes of the device. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выступы на торце шпинделя выше глубины пазов на патрубках и при взаимодействии образуют зазор между их торцами для прохода промывочной жидкости в полость стержня бура.

2. The device according to claim 1, characterized in that the protrusions on the end of the spindle are higher than the depth of the grooves on the nozzles and, when interacting, form a gap between their ends for passage of the flushing fluid into the cavity of the drill stem.