[go: up one dir, main page]

RU2070958C1 - Device for perforation of formation - Google Patents

Device for perforation of formation Download PDF

Info

Publication number
RU2070958C1
RU2070958C1 RU93038579A RU93038579A RU2070958C1 RU 2070958 C1 RU2070958 C1 RU 2070958C1 RU 93038579 A RU93038579 A RU 93038579A RU 93038579 A RU93038579 A RU 93038579A RU 2070958 C1 RU2070958 C1 RU 2070958C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
cutting element
cutting
formation
sleeve
Prior art date
Application number
RU93038579A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93038579A (en
Inventor
Станислав Евгеньевич Толстихин
Original Assignee
Станислав Евгеньевич Толстихин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Станислав Евгеньевич Толстихин filed Critical Станислав Евгеньевич Толстихин
Priority to RU93038579A priority Critical patent/RU2070958C1/en
Publication of RU93038579A publication Critical patent/RU93038579A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2070958C1 publication Critical patent/RU2070958C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/11Perforators; Permeators
    • E21B43/112Perforators with extendable perforating members, e.g. actuated by fluid means

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas producing industry, in particular, devices for perforation of formation to ensure maximum hydrodynamic coupling of well with formation. SUBSTANCE: device for perforation of formation has suspension in form of pipes located inside body, rotary unit in form of hydraulic downhole motor, rotary motion transmission unit in form of gimbal gear, cutting unit in form of side mill, feed unit of cutting member in form of ball joint engageable with control and supporting bushings, unit for signalling on the end of cutting cycle and return of device to transportation position. Located outside the body is anchor unit in form of hydraulically unbalanced bushing with retainers. EFFECT: increased depth of perforation channel. 6 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к устройствам для вскрытия пласта, не создающим деформации в приканальной зоне. The invention relates to the oil and gas industry, in particular, to devices for opening the formation, not creating deformation in the channel zone.

Известны устройства для вскрытия пласта, в которых вскрытие производится или сверлением на гибком приводе [1] либо на жестком [2] или фрезерованием дисковыми фрезами [3] В первом случае сложно передать гибким приводом достаточный крутящий момент, во втором и третьем глубина канала ограничена диаметром устройств, т.е. не более 1/3 диаметра. Кроме того, во всех трех режим резания рассчитан на более прочный материал металл, и при выходе из колонны в цемент возможно заклинивание режущих элементов. Known devices for opening the formation, in which the opening is carried out either by drilling on a flexible drive [1] or on a rigid [2] or by milling with disk cutters [3] In the first case, it is difficult to transfer sufficient torque to the flexible drive, in the second and third channel depth is limited by the diameter devices i.e. no more than 1/3 of the diameter. In addition, in all three, the cutting mode is designed for a more durable metal material, and when the column exits into the cement, jamming of the cutting elements is possible.

Известно устройство для вскрытия пласта, где вскрытие производится шарнирно закрепленным режущим стержнем [4] При таком способе вскрытия пласта достигается достаточная (1,0 1,5 Д) глубина перфорационного канала, сохраняется режим резания металла. Устройство снабжено электродвигателем, гибким приводом, пружиной растяжения, гибкой нитью, шарнирно закрепленным патроном. Недостатком указанного устройства является его ограниченность по мощности двигателя и привода, отсутствие надежной фиксации на точке резания. A device for opening the formation is known, where the opening is performed by a pivotally fixed cutting rod [4] With this method of opening the formation, a sufficient (1.0 1.5 D) depth of the perforation channel is achieved, and the metal cutting mode is maintained. The device is equipped with an electric motor, a flexible drive, a tension spring, a flexible thread, an articulated cartridge. The disadvantage of this device is its limited power of the engine and drive, the lack of reliable fixation on the cutting point.

Целью предлагаемого изобретения является улучшение гидродинамической связи пласта со скважиной за счет увеличения глубины дренажных каналов и площади фильтрации. The aim of the invention is to improve the hydrodynamic connection of the formation with the well by increasing the depth of the drainage channels and the filtration area.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено режущим элементом в виде стержня, шаровым шарниром, устойчивым к значительным нагрузкам, гидравлическим приводом узла вращения и узла подачи режущего элемента, обеспечивающим эффективное резание колонны, узлом передачи вращения в виде карданной передачи, якорным узлом, узлом сигнализации о конце цикла резания и возврата в транспортное положение, что позволяет провести эффективное вскрытие пласта в нескольких точках за один спуск (на трубах). This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a cutting element in the form of a rod, a ball joint that is resistant to significant loads, a hydraulic drive of the rotation unit and the feed unit of the cutting element, which provides effective cutting of the column, the rotation transmission unit in the form of a cardan transmission, the anchor unit, the signaling unit about the end of the cutting cycle and return to the transport position, which allows for effective opening of the formation at several points in one run (on pipes).

На фиг. 1 изображены предлагаемое устройство, а также транспортное положение, продольный разрез; на фиг.2 разрез А А фиг.1; на фиг.3 разрез В В фиг. 1; на фиг.4 якорный узел; на фиг.5 и 6 устройство в рабочем положении и разрез соответственно. In FIG. 1 shows the proposed device, as well as the transport position, a longitudinal section; figure 2 section a And figure 1; Fig. 3, section B B of Fig. 1; figure 4 anchor node; 5 and 6, the device is in the operating position and section, respectively.

Устройство для вскрытия пласта содержит корпус 1, внутри которого расположены узел вращения, узел передачи вращения, узел резания, узел подачи режущего элемента и узел сигнализации о конце цикла резания и возвращения устройства в транспортное положение. Снаружи корпуса расположен якорный узел. The device for opening the formation includes a housing 1, inside which there is a rotation unit, a rotation transmission unit, a cutting unit, a cutting element supply unit and an alarm unit about the end of the cutting cycle and the device is returned to the transport position. Outside the housing is an anchor assembly.

Узел вращения представляет собой гидравлический винтовой забойный двигатель с достаточными для эффективного резания колонны скоростными и мощностными характеристиками 2. Узел передачи вращения представлен карданной передачей 10, передающей крутящий момент со шпинделя 11 узла вращения через шлицевое соединение 16 на узел резания. Узел резания представлен боковой фрезой 9, закрепленной на двух упорных подшипниках 8 в шаровом шарнире 3 узла подачи режущего элемента. Узел подачи режущего элемента состоит из находящейся в шлицевом зацеплении с корпусом и жестко связанной с корпусом забойного двигателя управляющей втулки 6, воспринимающей на себя усилие от перепада давления на узле вращения, жестко связанной с корпусом устройства опорной втулки 5, и опирающегося на нее шарового шарнира 3, представляющего собой усеченный сверху и с боков шар, на боковых поверхностях которого закреплены управляющие пальцы. Корпус устройства, управляющая втулка и опорная втулка имеют боковой вырез для выхода фрезы. Управляющая втулка, кроме того, имеет вырез, исключающий проворот шарового шарнира в горизонтальной плоскости, и горизонтальные пазы, взаимодействующие с пальцами шарнира. Узел сигнализации о конце цикла резания и возврата устройства в транспортное положение представлен радиальными отверстиями в корпусе 12 и тарельчатыми пружинами, на которые опирается управляющая втулка 7. Якорный узел представлен гидравлически неуравновешенной втулкой 13, расположенной снаружи корпуса, с шарнирно закрепленными на ней подпружиненными фиксаторами 14, имеющего радиальные отверстия и конусную поверхность для распора фиксаторов. The rotation unit is a downhole hydraulic screw motor with sufficient speed and power characteristics sufficient for efficient column cutting 2. The rotation transmission unit is represented by a cardan transmission 10 transmitting torque from the spindle 11 of the rotation unit through a splined joint 16 to the cutting unit. The cutting unit is represented by a side mill 9, mounted on two thrust bearings 8 in a ball joint 3 of the feed unit of the cutting element. The feed unit of the cutting element consists of a control sleeve 6 located in spline mesh with the housing and rigidly connected to the downhole motor housing, receiving the force from the differential pressure on the rotation unit, rigidly connected to the housing of the support sleeve 5 and the ball joint 3 resting on it , which is a ball truncated from above and from the sides, on the side surfaces of which control fingers are fixed. The body of the device, the control sleeve and the support sleeve have a side cutout for the exit of the cutter. The control sleeve, in addition, has a cutout that excludes the rotation of the ball joint in the horizontal plane, and horizontal grooves interacting with the fingers of the joint. The signaling unit about the end of the cutting cycle and the return of the device to the transport position is represented by radial holes in the housing 12 and disk springs, on which the control sleeve 7 rests. The anchor assembly is represented by a hydraulically unbalanced sleeve 13 located outside the housing, with spring-loaded clamps pivotally attached to it 14, having radial holes and a conical surface for the expansion of the clamps.

Устройство работает следующим образом. Устройство спускается на точку резания на трубах, устье герметизируется. При нагнетании в трубы жидкости под действием рабочего перепада давления на забойном двигателе втулка якоря смещается вверх до заклинивания плашек между конусной поверхностью корпуса и стенками колонны. Одновременно под действием перепада давления управляющая втулка смещается вниз, преодолевая усилие тарельчатых пружин. При этом горизонтальные пазы втулки взаимодействуют с управляющими пальцами шарового шарнира, проворачивая его вокруг горизонтальной оси и вводя фрезу, на которую передается крутящий момент от шпинделя забойного двигателя, в соприкосновение со стенкой колонны. Происходит процесс вырезания перфорационного канала. При этом втулка смещается вниз и в конце цикла резания, соответствующем отклонению фрезы на 45o от вертикали, открывает радиальные отверстия в корпусе устройства, сообщая трубное пространство с затрубным. Давление нагнетания жидкости падает, что является сигналом о конце цикла резания. Нагнетание жидкости в трубы прекращается, тарельчатые пружины возвращают управляющую втулку в исходное положение, а последняя в вертикальное положение фрезу. Устройство переставляется на новую точку резания, и цикл повторяется.The device operates as follows. The device descends to the cutting point on the pipes, the mouth is sealed. When liquid is injected into pipes under the action of a working pressure drop across the downhole motor, the armature sleeve moves upward until the dies jam between the conical surface of the body and the walls of the column. At the same time, under the influence of a differential pressure, the control sleeve moves downward, overcoming the force of cup springs. In this case, the horizontal grooves of the sleeve interact with the control fingers of the ball joint, turning it around the horizontal axis and introducing the cutter to which the torque is transmitted from the downhole motor spindle into contact with the column wall. The process of cutting the perforation channel. In this case, the sleeve is shifted down and at the end of the cutting cycle, corresponding to the milling cutter deviation of 45 o from the vertical, opens radial holes in the device body, communicating the tube space with the annulus. The fluid injection pressure drops, which is a signal of the end of the cutting cycle. The fluid injection into the pipes stops, the Belleville springs return the control sleeve to its original position, and the latter to the vertical position of the cutter. The device moves to a new cutting point, and the cycle repeats.

Claims (1)

Устройство для вскрытия пласта, содержащее корпус с продольным каналом в стенке, подвеску корпуса, режущий элемент в виде стержня, помещенный напротив продольного канала и выполненный с шарнирной опорой, узел вращения режущего элемента, узел передачи вращения, кинематический связывающий узел вращения с режущим элементом, узел подачи режущего элемента для отклонения вращающегося режущего элемента к стенке скважины и узел сигнализации о конце цикла резания, отличающееся тем, что оно снабжено якорным узлом, выполненным в виде гидравлически неуравновешенной втулки с шарнирно закрепленными на ней фиксаторами, размещенной снаружи корпуса, имеющего радиальные отверстия, конусную поверхность и подвеску в виде труб, а узел вращения выполнен в виде забойного гидравлического двигателя и имеет узел передачи вращения, выполненный в виде карданной передачи, при этом узел подачи режущего элемента выполнен в виде усеченного сверху и с боков шара и взаимодействующей с ним подпружиненной втулки, выполненной с возможностью восприятия перепада давления с узла вращения, а узел сигнализации о конце цикла резания выполнен с узлом возврата режущего элемента в транспортное положение и имеет управляющую втулку, помещенную в корпусе напротив его радиальных отверстий, и тарельчатых пружин, помещенных в нижней части корпуса под втулкой. A device for opening a formation comprising a body with a longitudinal channel in the wall, a body suspension, a cutting element in the form of a rod placed opposite the longitudinal channel and made with a hinge support, a rotation unit of a cutting element, a transmission transmission unit, a kinematic connecting rotation unit with a cutting element, a unit supply of the cutting element for deflecting the rotating cutting element to the wall of the well and the signaling unit about the end of the cutting cycle, characterized in that it is equipped with an anchor unit made in the form of hydraulic and an unbalanced sleeve with clamps pivotally mounted on it, located outside the housing having radial holes, a conical surface and a suspension in the form of pipes, and the rotation unit is made in the form of a downhole hydraulic motor and has a rotation transmission unit made in the form of a cardan transmission, while the feed of the cutting element is made in the form of a ball truncated from above and from the sides of the ball and a spring-loaded sleeve interacting with it, made with the possibility of perceiving the pressure drop from the rotation unit, and the signal unit The information about the end of the cutting cycle is made with the unit for returning the cutting element to the transport position and has a control sleeve placed in the housing opposite its radial holes, and cup springs placed in the lower part of the housing under the sleeve.
RU93038579A 1993-07-27 1993-07-27 Device for perforation of formation RU2070958C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93038579A RU2070958C1 (en) 1993-07-27 1993-07-27 Device for perforation of formation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93038579A RU2070958C1 (en) 1993-07-27 1993-07-27 Device for perforation of formation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93038579A RU93038579A (en) 1996-09-10
RU2070958C1 true RU2070958C1 (en) 1996-12-27

Family

ID=20145743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93038579A RU2070958C1 (en) 1993-07-27 1993-07-27 Device for perforation of formation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2070958C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012025816A2 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Stanislav Tolstihin Device for drilling through a formation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 541972, кл. E 21 B 43/11, 1977. Авторское свидетельство СССР N 1754887, кл. E 21 B 43/11, 1992. Авторское свидетельство СССР N 1668640, кл. E 21 B 43/11, 1991. Авторское свидетельство СССР N 605938, кл. E 21 B 43/114, 1978. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012025816A2 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Stanislav Tolstihin Device for drilling through a formation
WO2012025816A3 (en) * 2010-08-24 2013-03-28 Stanislav Tolstihin Device for drilling through a formation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2291922C (en) Rotary steerable well drilling system utilizing sliding sleeve
US4811798A (en) Drilling motor deviation tool
CA2641982C (en) Sonic drill head
CA2234495A1 (en) Adjustable gauge downhole drilling assembly
CA2829144A1 (en) Rotation unit, rock drilling unit and method for rock drilling
EP1051560B1 (en) Downhole motor assembly
RU2070958C1 (en) Device for perforation of formation
US4214445A (en) Hydraulic circuitry for raise drill apparatus
US4315552A (en) Raise drill apparatus
US4298076A (en) Chuck and wrench assembly for raise drill apparatus
US4448270A (en) Variable diameter earth boring bit
RU2145663C1 (en) Device for formation opening up
EP1643078B1 (en) Sonic drill head
RU2376459C2 (en) Device for secondary opening of production reservoirs with mechanical treatment
RU2103471C1 (en) Rotary drilling rig with torque amplifier
SU1409755A1 (en) Apparatus for boring large-diameter wells
US5524717A (en) Method of using a pressurized medium in drilling
SU1506073A1 (en) Wellhead arrangement for releasing seized pipes
SU855186A1 (en) Core barrel reducer
SU1093787A1 (en) Apparatus for preventing and eliminating sticking of drilling tool set in well
RU97118801A (en) DEVICE FOR OPENING THE STRING
SU1625981A1 (en) Bearing centralizer of drill string
RU2023150C1 (en) Device for drilling blastholes
SU1446262A1 (en) Well-drilling arrangement
SU947378A1 (en) Directional well-drilling tool