[go: up one dir, main page]

RU2137914C1 - Device for making perforation passages in casing string of well - Google Patents

Device for making perforation passages in casing string of well Download PDF

Info

Publication number
RU2137914C1
RU2137914C1 RU97107399A RU97107399A RU2137914C1 RU 2137914 C1 RU2137914 C1 RU 2137914C1 RU 97107399 A RU97107399 A RU 97107399A RU 97107399 A RU97107399 A RU 97107399A RU 2137914 C1 RU2137914 C1 RU 2137914C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wedge
piston
hydraulic cylinder
perforation
pusher
Prior art date
Application number
RU97107399A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97107399A (en
Inventor
Р.Г. Габдуллин
Р.Г. Фархутдинов
Д.В. Страхов
В.Б. Оснос
Original Assignee
Акционерное общество "Татнефть" Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти "ТатНИПИнефть"
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 Акционерное общество "Татнефть" Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти "ТатНИПИнефть" filed Critical Акционерное общество "Татнефть" Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти "ТатНИПИнефть"
Priority to RU97107399A priority Critical patent/RU2137914C1/en
Publication of RU97107399A publication Critical patent/RU97107399A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2137914C1 publication Critical patent/RU2137914C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas production industry. SUBSTANCE: device is used in drilling and repair of oil and gas wells. Device has tubular body which carries hydraulic cylinder case adapted for reciprocating motion. Also provided are hydraulic cylinder piston which is connected with wedge-type pusher, cutter holders with perforation cutters, wedge-type pusher, and return spring. Wedge-type pusher is made in the form of two right-angled triangles. Triangles are joined by their side surfaces over smaller leg. Each cutter holder is made for possible sliding in radial direction relative to each other and is adapted for interaction with inclined surface of wedge-type pusher. Tubular body is connected with piston and is adapted for advanced movement so as to cut perforation holes in string and productive reservoir. Reverse movement of piston is used to return device to initial position. Application of aforesaid embodiment of device ensures perforation of casing strings of small diameter. Device having cutters with large outreach is of simplified design. EFFECT: higher efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин, для создания перфорационных каналов в обсадной колонне. The invention relates to the oil and gas industry, in particular to the field of drilling and repair of oil and gas wells, to create perforation channels in the casing.

Известно "Устройство для создания перфорационных каналов" (см. ав. св. N 1776772, МКИ 5 E 21 B 43/114, БИ N 43, 1992 г.), содержащее корпус с продольными каналами и наклонными пазами, цилиндр с кольцевым поршнем и режущий инструмент в виде резцов с продольными каналами для создания гидравлической связи с каналом корпуса в крайнем верхнем положении резца. It is known "Device for creating perforation channels" (see av. St. N 1776772, MKI 5 E 21 B 43/114, BI N 43, 1992), containing a housing with longitudinal channels and inclined grooves, a cylinder with an annular piston and a cutting tool in the form of cutters with longitudinal channels to create a hydraulic connection with the channel of the body in the extreme upper position of the cutter.

Недостаток этого устройства в том, что для образования щелей в стенке обсадной колонны оно требует наличия возвратно-поступательного движения резца, что усложняет технологию перфорации и эксплуатацию устройства, кроме того, создание перфорационных каналов в виде продольных щелей механически ослабляет колонну, что может привести к аварийным ситуациям. The disadvantage of this device is that for the formation of cracks in the wall of the casing string it requires a reciprocating motion of the cutter, which complicates the technology of perforation and operation of the device, in addition, the creation of perforation channels in the form of longitudinal slots mechanically weakens the string, which can lead to emergency situations.

Более близким по технической сущности является "Устройство для создания перфорационных каналов в обсадной колонне" (см. пат. Российской Федерации N 2070279, МКИ 6 E 21 B 43/114, от 08. 09. 94 г.), включающее трубчатый корпус с размещенным на нем, с возможностью возвратно-поступательного перемещения, корпусом гидроцилиндра, поршень гидроцилиндра, соединенный с клиновым толкателем, резцедержатель с перфорационными резцами, клиновой толкатель и возвратную пружину. Closer in technical essence is the "Device for creating perforation channels in the casing" (see Pat. Of the Russian Federation N 2070279, MKI 6 E 21 B 43/114, from 08. 09. 94 g), including a tubular housing with on it, with the possibility of reciprocating movement, the body of the hydraulic cylinder, the piston of the hydraulic cylinder connected to the wedge pusher, a tool holder with perforating cutters, a wedge pusher and a return spring.

Недостаток этого устройства в том, что оно: во-первых, сложно по конструкции; во-вторых, его нельзя применять в обсадных колоннах малого диаметра, так как, в силу своих конструктивных особенностей, при изготовлении его в уменьшенном виде длина выхода резцов меньше толщины перфорируемой трубы и цементного камня за колонной, кроме того, оно не развивает усилий, достаточных для прорезки перфорационных каналов. The disadvantage of this device is that it: firstly, is difficult in design; secondly, it cannot be used in casing strings of small diameter, since, due to its design features, when manufacturing it in a reduced form, the length of the cutters exit is less than the thickness of the perforated pipe and cement stone behind the string, in addition, it does not develop efforts sufficient for cutting perforation channels.

Задачей изобретения является создание устройства для перфорации обсадных колонн малого диаметра с большим вылетом резцов и упрощение его конструкции. The objective of the invention is to provide a device for perforating casing strings of small diameter with a large overhang of the cutters and simplifying its design.

Поставленная задача решается описываемым устройством для создания перфорационных каналов в обсадной колонне скважины, включающим трубчатый корпус с размещенным на нем, с возможностью возвратно-поступательного перемещения, корпусом гидроцилиндра, поршень гидроцилиндра, соединенный с клиновым толкателем, резцедержатели с перфорационными резцами, клиновой толкатель и возвратную пружину, новым является то, что клиновый толкатель выполнен в виде двух прямоугольных треугольников, встречно сложенных боковыми поверхностями по меньшему катету, а каждый резцедержатель выполнен с возможностью скольжения в радиальном направлении друг относительно друга и непосредственного взаимодействия с наклонной поверхностью клинового толкателя, при этом трубчатый корпус соединен с поршнем с возможностью поступательного перемещения последнего для прорезания в колонне и продуктивном коллекторе перфорационных отверстий и возвратного перемещения поршня для возврата устройства в исходное состояние. The problem is solved by the described device for creating perforation channels in the casing of the well, including a tubular casing with a reciprocating movement, a casing of a hydraulic cylinder, a piston of a hydraulic cylinder connected to a wedge pusher, tool holders with perforating cutters, a wedge pusher and a return spring , new is that the wedge pusher is made in the form of two right-angled triangles, counter-folded by the side surfaces at a smaller a tete, and each tool holder is made with the possibility of sliding in the radial direction relative to each other and directly interacting with the inclined surface of the wedge pusher, while the tubular body is connected to the piston with the possibility of translational movement of the latter for cutting through the column and the productive collector of perforation holes and reciprocal movement of the piston for returning the device to its original state.

Анализ патентной и научно-технической литературы не выявил технических решений с подобной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критериям "новизна" и "технический уровень" предлагаемого решения. The analysis of patent and scientific and technical literature did not reveal technical solutions with a similar set of essential features, which allows us to conclude that the criteria for "novelty" and "technical level" of the proposed solution are met.

На фиг. N 1 схематично представлено предлагаемое устройство в исходном положении;
на фиг. N 2 разрез устройства по А-А;
на фиг. N 3 вид Б устройства.
In FIG. N 1 schematically shows the proposed device in its original position;
in FIG. N 2 section of the device according to AA;
in FIG. N 3 type B device.

Устройство содержит трубчатый корпус 1 с размещенным на нем, с возможностью возвратно-поступательного перемещения, корпусом гидроцилиндра 2 и составным хвостовиком 3. Внутри корпуса 2 гидроцилиндра размещен поршень гидроцилиндра 4. Внутри трубчатого корпуса 1 размещено седло 5 и соответствующий ему шариковый клапан 6, в концевой части трубчатого корпуса 1 выполнено отверстие, в котором размещен палец 7, проходящий через щелевую прорезь 8 поршня гидроцилиндра 4. Палец 7 поддерживает кольцевой упор 9, служащий упором для возвратной пружины 10, упирающейся другим концом в поршень гидроцилиндра 4. В трубчатом корпусе 1 выполнено сливное окно 11, размещенное в исходном состоянии напротив полости гидроцилиндра, образованной внутренним торцом корпуса гидроцилиндра 2, поршнем гидроцилиндра 4 и наружной поверхностью трубчатого корпуса 1. Все необходимые для работы подвижные соединения снабжены уплотнениями 12, 13 и 14. Трубчатый корпус 1 ввернут в переходник 15 для соединения с колонной насосно-компрессорных труб (на черт. не показаны) с размещенной на нем опорной гайкой 16, служащей упором для корпуса гидроцилиндра 2. Внутри составного хвостовика 3 размещен клиновый толкатель 17, выполненный в виде двух прямоугольных треугольников, встречно сложенных боковыми поверхностями по меньшему катету, соединенный с поршнем гидроцилиндра 4, в пределах этого соединения в клине выполнено переточное отверстие 18. На наклонных поверхностях клинового толкателя 17 выполнены фиксирующие направляющие типа "ласточкин хвост", на них установлены резцедержатели 19 с резцами, причем резцедержатели 19 выполнены с возможностью скольжения в радиальном (относительно оси перфоратора) направлении друг относительно друга и с возможность возвратно-поступательного перемещения относительно клинового толкателя 17, от выпадения резцедержатели 19 поддерживает конец составного хвостовика 3. Для создания гидравлического перепада давления при работе трубчатый корпус 1 снабжен впускными отверстиями 20. Вспомогательные крепежные элементы на чертеже не показаны. The device comprises a tubular body 1 with a reciprocating movement, a hydraulic cylinder housing 2 and a composite shank 3. A hydraulic cylinder piston 4 is placed inside the hydraulic cylinder housing 2. A saddle 5 and a corresponding ball valve 6 are placed inside the tubular housing 1, in the end part of the tubular body 1, a hole is made in which a finger 7 is placed, passing through the slotted slot 8 of the piston of the hydraulic cylinder 4. The finger 7 supports an annular stop 9, which serves as a stop for the return spring 10, pack which extends at the other end into the piston of the hydraulic cylinder 4. In the tubular body 1, a drain window 11 is made, which is placed in the initial state opposite the cavity of the hydraulic cylinder formed by the internal end of the hydraulic cylinder housing 2, the hydraulic cylinder 4 and the outer surface of the tubular housing 1. All movable joints necessary for operation are equipped with seals 12, 13 and 14. The tubular body 1 is screwed into the adapter 15 for connection with a tubing string (see Fig. not shown) with a supporting nut 16 placed on it, which serves as a stop for the cylinder body 2. Inside the composite shank 3 there is a wedge pusher 17 made in the form of two right-angled triangles, counter-folded by the side surfaces along a smaller leg, connected to the piston of the hydraulic cylinder 4, within of this connection, a transfer hole 18 is made in the wedge 18. Fixing guides of the “dovetail” type are made on the inclined surfaces of the wedge pusher 17, toolholders 19 with cutters are mounted on them, the tool holders 19 are made with the possibility of sliding in a radial (relative to the axis of the punch) direction relative to each other and with the possibility of reciprocating movement relative to the wedge pusher 17, from falling out the tool holders 19 supports the end of the composite shank 3. To create a hydraulic differential pressure during operation, the tubular body 1 is provided inlets 20. Auxiliary fasteners are not shown in the drawing.

При работе устройство соединяют с колонной насосно-компрессорных труб и спускают в скважину (на черт. не показаны). During operation, the device is connected to the tubing string and lowered into the well (not shown in the diagram).

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При спуске устройства в скважину скважинная жидкость проходит через переточное отверстие 18 и клапан 6, уменьшая тем самым плавучесть всего оборудования. По достижению расчетного места клапан 6 садится в свое седло 5, подготавливая этим устройство к работе. When the device is lowered into the well, the borehole fluid passes through the overflow hole 18 and valve 6, thereby reducing the buoyancy of all equipment. Upon reaching the calculated place, the valve 6 sits in its seat 5, thereby preparing the device for operation.

Процесс перфорации начинают закачкой в колонну НКТ жидкости. Последняя через отверстие 20 поступает в полость гидроцилиндра, образованную внутренним торцом корпуса гидроцилиндра 2, поршнем гидроцилиндра 4 и наружной поверхностью трубчатого корпуса 1, при этом поршень гидроцилиндра 4 начинает перемещаться (по фиг. N 1) вниз. Совместно с ним перемещается прикрепленный к нему клиновой толкатель 17, раздвигая резцедержатели 19, удерживаемые от осевого перемещения концом хвостовика 3, при этом резцы резцедержателей 19 внедряются в перфорируемую эксплуатационную колонну и прорезают в ней перфорационные отверстия. По достижению окном 11 сообщения с полостью скважины происходит сброс давления внутри устройства до давления гидростатического столба жидкости скачку давления на устье скважины. После этого закачку жидкости прекращают. The perforation process is started by pumping liquid into the tubing string. The latter through the hole 20 enters the cavity of the hydraulic cylinder formed by the inner end of the body of the hydraulic cylinder 2, the piston of the hydraulic cylinder 4 and the outer surface of the tubular housing 1, while the piston of the hydraulic cylinder 4 begins to move (in Fig. N 1) down. Together with it, the wedge pusher 17 attached to it moves, pushing the tool holders 19, held from axial movement by the end of the shank 3, while the tool holder cutters 19 are inserted into the perforated production casing and perforated holes are cut through it. When window 11 reaches the well cavity, pressure is released inside the device to the pressure of the hydrostatic column of liquid, the pressure jump at the wellhead. After that, the fluid injection is stopped.

НКТ начинают приподнимать, при этом трубчатый корпус 1 приподнимается, а корпус гидроцилиндра 2 с хвостовиком 3 и клиновым толкателем 17 остаются на месте, удерживаемые внедренными в перфорируемую эксплуатационную колонну резцами резцедержателя 19. Палец 7, двигаясь вместе с трубчатым корпусом 1, сжимает возвратную пружину 10 и увлекает за собой поршень гидроцилиндра 4 и резцы резцедержателя 19 выходят из перфорируемой эксплуатационной колонны, освобождая клиновой толкатель 17 и связанный с ним поршень гидроцилиндра 4, возвратная пружина 10 при этом возвращает поршень гидроцилиндра 4, а вместе с ним и все устройство в исходное состояние, то есть устройство готово для перфорации следующего интервала. The tubing begins to lift, while the tubular casing 1 is lifted, and the hydraulic cylinder casing 2 with the shank 3 and the wedge pusher 17 remain in place, held by the tools of the tool holder 19 embedded in the perforated production casing. The finger 7, moving together with the tubular casing 1, compresses the return spring 10 and carries along the piston of the hydraulic cylinder 4 and the cutters of the tool holder 19 exit the perforated production string, freeing the wedge pusher 17 and the associated piston of the hydraulic cylinder 4, the return spring 10 when this returns the piston of the hydraulic cylinder 4, and with it the entire device to its original state, that is, the device is ready to perforate the next interval.

При необходимости, приподняв устройство на заданную высоту, процесс перфорации повторяют. If necessary, lifting the device to a predetermined height, the perforation process is repeated.

Технико-экономические преимущества устройства в следующем. Появились возможности перфорировать эксплуатационные колонны малого диаметра и обеспечить максимальный вылет резцов для проникновения их в продуктивные коллекторы, что особенно важно в скважинах с горизонтальным забоем. Применение устройства обеспечивает более совершенное вскрытие пластов, снижает материальные затраты и время на перфорацию, сохраняет крепь скважины за счет создания щадящего режима вскрытия (создания отверстий), что, в свою очередь, предотвращает преждевременное обводнение скважины. Technical appraisal and economic advantages of the device are as follows. Possibilities have appeared to perforate production cores of small diameter and to ensure the maximum overhang of cutters for their penetration into productive reservoirs, which is especially important in wells with horizontal bottom hole. The use of the device provides a more perfect opening of formations, reduces material costs and time for perforation, maintains well support by creating a sparing mode of opening (creating holes), which, in turn, prevents premature flooding of the well.

Использованная литература:
1. Аналог: "Устройство для создания перфорационных каналов", ав. св. N 1776772, МКИ 5 E 21 B 43/114, БИ N 43, 1992 г.
References:
1. Analogue: "Device for creating perforation channels", av. St. N 1776772, MKI 5 E 21 B 43/114, BI N 43, 1992

2. Прототип: "Устройство для создания перфорационных каналов в обсадной колонне", пат. Российской Федерации N 2070279, МКИ 6 E 21 B 43/114, от 08. 09.94 г. 2. Prototype: "Device for creating perforation channels in the casing", US Pat. Russian Federation N 2070279, MKI 6 E 21 B 43/114, dated 08.09.94

Claims (1)

Устройство для создания перфорационных каналов в обсадной колонне скважины, включающее трубчатый корпус с размещенным на нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения корпусом гидроцилиндра, поршень гидроцилиндра, соединенный с клиновым толкателем, резцедержатели с перфорационными резцами, клиновой толкатель и возвратную пружину, отличающееся тем, что клиновый толкатель выполнен в виде двух прямоугольных треугольников, встречно сложенных боковыми поверхностями по меньшему катету, а каждый резцедержатель выполнен с возможностью скольжения в радиальном направлении друг относительно друга и непосредственного взаимодействия с наклонной поверхностью клинового толкателя, при этом трубчатый корпус соединен с поршнем с возможностью поступательного перемещения последнего для прорезания в колонне и продуктивном коллекторе перфорационных отверстий и возвратного перемещения поршня для возврата устройства в исходное состояние. A device for creating perforation channels in a well casing, including a tubular housing with a reciprocating housing of a hydraulic cylinder, a hydraulic piston connected to a wedge pusher, tool holders with perforating cutters, a wedge pusher and a return spring, characterized in that the wedge the pusher is made in the form of two right-angled triangles, counterclosed by the side surfaces along a smaller leg, and each tool holder is made with sliding in the radial direction relative to each other and direct interaction with the inclined surface of the wedge pusher, while the tubular body is connected to the piston with the possibility of translational movement of the latter for cutting through the column and the productive collector of perforation holes and return movement of the piston to return the device to its original state.
RU97107399A 1997-05-06 1997-05-06 Device for making perforation passages in casing string of well RU2137914C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97107399A RU2137914C1 (en) 1997-05-06 1997-05-06 Device for making perforation passages in casing string of well

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97107399A RU2137914C1 (en) 1997-05-06 1997-05-06 Device for making perforation passages in casing string of well

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97107399A RU97107399A (en) 1999-04-27
RU2137914C1 true RU2137914C1 (en) 1999-09-20

Family

ID=20192691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97107399A RU2137914C1 (en) 1997-05-06 1997-05-06 Device for making perforation passages in casing string of well

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2137914C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105817524A (en) * 2016-02-29 2016-08-03 北京世杰通石油科技有限公司 Perforating device for oil pipe
RU2631446C1 (en) * 2016-08-22 2017-09-22 Сергей Владимирович Кривцов Device for puncturing casing pipe in well
CN108119108A (en) * 2018-02-08 2018-06-05 盘锦勇盛利石油科技开发有限公司 A kind of oil pipe hydraulic pressure perforating device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105817524A (en) * 2016-02-29 2016-08-03 北京世杰通石油科技有限公司 Perforating device for oil pipe
CN105817524B (en) * 2016-02-29 2017-10-31 北京世杰通石油科技有限公司 A kind of oil pipe perforating device
RU2631446C1 (en) * 2016-08-22 2017-09-22 Сергей Владимирович Кривцов Device for puncturing casing pipe in well
CN108119108A (en) * 2018-02-08 2018-06-05 盘锦勇盛利石油科技开发有限公司 A kind of oil pipe hydraulic pressure perforating device
CN108119108B (en) * 2018-02-08 2022-02-11 盘锦勇盛利石油科技开发有限公司 Oil pipe hydraulic pressure perforating device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6167968B1 (en) Method and apparatus for radially drilling through well casing and formation
US3301337A (en) Apparatus for completing a well
US4466495A (en) Pressure core barrel for the sidewall coring tool
CN201110159Y (en) Tool for ir-drill bung half-distance cementing
RU2137914C1 (en) Device for making perforation passages in casing string of well
RU120702U1 (en) DEVICE FOR CREATING PERFORATION CHANNELS IN A WELL
RU2387791C1 (en) Downhole equipment centraliser
RU2098607C1 (en) Device for creating perforation channels in casing string in borehole
RU2487990C1 (en) Device for making perforation tunnels in well
RU187183U1 (en) HYDRAULIC BILATER PUNCH
RU2105137C1 (en) Device for perforation of well bore
RU2137913C1 (en) Device for making perforation passages in casing string of well
RU2070279C1 (en) Device for making perforation channels in casing string
RU42060U1 (en) WELL PERFORATOR
RU2070959C1 (en) Piercing perforator for oil and gas wells
RU2263767C1 (en) Borehole perforator
RU2189436C1 (en) Device for formation of perforated slot channels in well wall
RU200392U1 (en) Rotary hammer hydraulic double-sided
RU2316644C2 (en) Mechanical-hydraulic perforator
RU2263768C1 (en) Borehole perforator
RU2043486C1 (en) Device for well perforation
RU219454U1 (en) Retrievable whipstock for re-entry into an additional wellbore in a multilateral well
RU50249U1 (en) HYDROMECHANICAL BORE HOLE PUNCH
RU230919U1 (en) HYDROMECHANICAL SLOT PERFORATOR
SU972039A1 (en) Deep-well pipe cutter