RU2403380C1 - Device for development of perforation channels of deep penetration in oil and gas wells - Google Patents
Device for development of perforation channels of deep penetration in oil and gas wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2403380C1 RU2403380C1 RU2009127005/03A RU2009127005A RU2403380C1 RU 2403380 C1 RU2403380 C1 RU 2403380C1 RU 2009127005/03 A RU2009127005/03 A RU 2009127005/03A RU 2009127005 A RU2009127005 A RU 2009127005A RU 2403380 C1 RU2403380 C1 RU 2403380C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working fluid
- piston
- pressure
- tubing
- plunger
- Prior art date
Links
- 230000035515 penetration Effects 0.000 title description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройству для вторичного вскрытия продуктивных пластов путем создания перфорационных отверстий в эксплуатационных колоннах нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, разрушения цементного кольца и создания каналов глубокого проникновения в интервале перфорации.The invention relates to the field of drilling and operation of wells, and in particular to a device for the secondary opening of productive formations by creating perforations in the production casing of oil, gas and injection wells, the destruction of the cement ring and the creation of deep penetration channels in the perforation interval.
Из уровня техники известны различные устройства для вторичного вскрытия пласта, например:The prior art various devices for the secondary opening of the reservoir, for example:
- гидропескоструйные перфораторы для обсадных колонн - SU 1716105 A1, МПК E21B 43/114, 29.02.1992, работа которых основана на формировании перфорационных отверстий под воздействием гидроабразивной струи рабочей жидкости. Недостатком таких перфораторов является быстрый износ гидромониторных насадок, что приводит к необходимости дополнительных спуско-подъемных операций для их замены и, как следствие, к увеличению продолжительности процесса и материальных затрат;- sandblasting perforator for casing - SU 1716105 A1, IPC E21B 43/114, 02.29.1992, the operation of which is based on the formation of perforations under the influence of a hydroabrasive jet of working fluid. The disadvantage of such drills is the rapid wear of the hydraulic nozzles, which leads to the need for additional tripping operations to replace them and, as a result, to increase the duration of the process and material costs;
- гидромеханические перфораторы с использованием режущего инструмента в виде накатных дисков. Такое устройство раскрыто, например, в RU 2247226 C1, МПК E21B 43/112, 27.02.2005. Перфоратор содержит корпус, выдвижной режущий инструмент в виде установленных на осях двух режущих дисков, поршень-толкатель с центральным и двумя боковыми гидроканалами, оборудованными двумя гидромониторными насадками. Практически все известные гидромеханические перфораторы, используемые для вскрытия обсадных колонн, формируют одну или две щели, расположенные в одной плоскости, что не позволяет долгое время противостоять горному давлению, составляющему десятки МПа. Как следствие - геологический эффект от применения технологии кратковременен, а нарушенная крепь скважины остается, в результате чего возникает большая вероятность смятия эксплуатационной колонны. Кроме этого, такое расположение щелей не позволяет наиболее полно охватить всю продуктивную часть нефтяного пласта.- hydromechanical rotary hammers using cutting tools in the form of knurled discs. Such a device is disclosed, for example, in RU 2247226 C1, IPC E21B 43/112, 02.27.2005. The hammer includes a housing, a retractable cutting tool in the form of two cutting discs mounted on the axes, a pusher-piston with a central and two side hydraulic channels equipped with two hydraulic nozzles. Almost all known hydromechanical perforators used to open the casing form one or two slots located in the same plane, which does not allow a long time to withstand the rock pressure of tens of MPa. As a result, the geological effect from the application of the technology is short-lived, and the broken support of the well remains, resulting in a high probability of crushing of the production string. In addition, this arrangement of cracks does not allow the most complete coverage of the entire productive part of the oil reservoir.
Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства является устройство для перфорации скважин, раскрытое в RU 60132 U1, МПК E21B 43/114, (2006.01), которое содержит корпус с размещенным в его цилиндрической полости поршнем, который соединен с насосно-компрессорными трубами (НКТ), два пробойника, каждый из которых имеет один промывочный канал, фиксаторы, предназначенные для удержания устройства на необходимом уровне перфорации, при этом пробойник установлен с возможностью перемещения в радиальном направлении посредством соответствующего силового цилиндра, сообщенного с цилиндрической полостью корпуса с возможностью обеспечения перемещения пробойников в результате создания давления рабочей жидкости в цилиндрической полости корпуса под действием веса подвески НКТ.The closest analogue of the proposed device is a device for perforating wells, disclosed in RU 60132 U1, IPC E21B 43/114, (2006.01), which contains a housing with a piston placed in its cylindrical cavity, which is connected to tubing (tubing), two punch, each of which has one flushing channel, clamps designed to hold the device at the required level of perforation, while the punch is mounted with the ability to move in the radial direction by means of a corresponding force Indra communicated with the cylindrical cavity of the housing to provide a movement of the punches with the establishment of the working fluid pressure in the cylindrical cavity of the housing under the weight of the CNT suspension.
Однако данное устройство имеет ряд серьезных недостатков:However, this device has a number of serious disadvantages:
- величина создаваемого рабочего давления зависит только от веса подвески НКТ;- the magnitude of the generated working pressure depends only on the weight of the tubing suspension;
- наличие промывочных каналов без перекрывающих обратных клапанов приводит к увеличению расхода жидкости, в результате необходимо увеличивать и рабочее давление, чтобы создать усилие, необходимое для формирования отверстий в эксплуатационной колонне;- the presence of flushing channels without overlapping check valves leads to an increase in fluid flow, as a result, it is necessary to increase the working pressure to create the force required to form holes in the production string;
- сложность конструкции.- the complexity of the design.
Задачей предлагаемого решения является улучшение технологичности, повышение производительности процесса перфорации и качества вскрытия пласта.The objective of the proposed solution is to improve manufacturability, increase the productivity of the perforation process and the quality of the formation.
Технический результат, который достигается при решении указанной задачи, состоит в обеспечении гарантированного возврата пробойников после снятия рабочего давления в НКТ при одновременном обеспечении необходимого повышенного рабочего давления на поршнях пробойников.The technical result that is achieved by solving this problem is to ensure guaranteed return of the punch after removing the working pressure in the tubing while providing the necessary increased working pressure on the pistons of the punch.
Указанная задача решена за счет того, что устройство для создания перфорационных каналов в скважинах, содержащее размещенные в корпусе пробойники, каждый из которых имеет поршень и промывочный канал для подачи рабочей жидкости и установлен с возможностью перемещения в радиальном направлении под воздействием давления рабочей жидкости, согласно данному изобретению снабжено установленным в корпусе преобразователем давления, предназначенным для соединения с насосно-компрессорными трубами (НКТ) и имеющим сквозной канал, проходящий через его поршень и плунжер, а также гидромеханическим замком переключения потока жидкости, установленным в указанном канале и выполненным с возможностью открытия при создании в НКТ давления рабочей жидкости и обеспечения подачи потока рабочей жидкости из НКТ в полость корпуса и воздействия на поршни пробойников и с возможностью закрытия при снятии в НКТ давления рабочей жидкости.This problem is solved due to the fact that the device for creating perforation channels in the wells, containing punches located in the housing, each of which has a piston and a flushing channel for supplying the working fluid and is mounted with the ability to move in the radial direction under the influence of the working fluid pressure, according to this The invention is equipped with a pressure transducer installed in the housing for connecting to tubing (tubing) and having a through channel passing through its piston and plunger, as well as a hydromechanical lock for switching the fluid flow, installed in the specified channel and made with the possibility of opening when creating pressure in the tubing of the working fluid and ensuring the flow of working fluid from the tubing into the cavity of the housing and the impact on the pistons of the punches and with the possibility of closing removing the pressure of the working fluid in the tubing.
Кроме того, гидромеханический замок переключения потока жидкости может включать два обратных клапана, подпружиненных в противоположные стороны, при этом седло первого клапана закреплено на поршне преобразователя давления, а седло второго обратного клапана связано с плунжером преобразователя давления, а указанный плунжер подпружинен в сторону поршня преобразователя давления.In addition, the hydromechanical lock for switching the fluid flow can include two non-return valves, spring-loaded in opposite directions, while the seat of the first valve is mounted on the piston of the pressure transducer, and the seat of the second non-return valve is connected to the plunger of the pressure transducer, and the specified plunger is spring-loaded towards the piston of the pressure transducer .
Пробойники предпочтительно размещены попарно с угловым смещением осей пробойников каждой пары друг относительно друга и со смещением пробойников вдоль оси устройства, совпадающей с осью преобразователя давления.Punches are preferably placed in pairs with an angular displacement of the axes of the punches of each pair relative to each other and with a displacement of the punches along the axis of the device coinciding with the axis of the pressure transducer.
На фиг.1 показан один из вариантов предлагаемого устройства в осевом разрезе.Figure 1 shows one of the variants of the proposed device in axial section.
На фиг.2 показан поперечный разрез устройства в случае использования шести пар пробойников.Figure 2 shows a cross section of the device in the case of using six pairs of punches.
На фиг.3 схематично приведен один из вариантов конструкции гидромеханического замка переключения потока жидкости.Figure 3 schematically shows one design of the hydromechanical lock switching fluid flow.
Устройство для создания перфорационных каналов глубокого проникновения включает (фиг.1) установленную в колонне 1 муфту 2 с циркуляционным клапаном и фильтром, преобразователь 3 давления (мультипликатор), в который встроен гидромеханический замок переключения потока жидкости, корпус 4 с рабочими поршнями 11 и связанными с ними пробойниками 10. Цилиндр преобразователя 3 давления соединен с корпусом 4 посредством цилиндра 20, в полости которого создается рабочее давление. В частности, в корпусе 4 могут быть размещены шесть пар пробойников - все пробойники на разных уровнях вдоль оси устройства и с шагом между парами по окружности 60° (фиг.2).A device for creating perforation channels of deep penetration includes (Fig. 1) a
Гидромеханический замок переключения потока жидкости схематично показан на фиг.3. Преобразователь 3 давления выполнен со сквозным каналом 14-15, проходящим через его поршень 5 и плунжер 9. В поршень 5 преобразователя 3 давления встроены обратные клапаны 6 и 7, подпружиненные в противоположные стороны. Плунжер 9 выполнен с упором 8. Каждый пробойник 10 связан со своим рабочим поршнем 11, который оснащен обратным клапаном 12, расположенным в промывочном канале 17 и подпружиненным в сторону надпоршневой полости, сообщенной с полостью 13 цилиндра 20. Устройство может быть оснащено пружиной 21, размещенной на плунжере 9 для обеспечения возврата плунжера 9 и поршня 5 в исходное положение при снятии давления рабочей жидкости.The hydromechanical lock switching fluid flow is schematically shown in Fig.3.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При подаче рабочей жидкости по НКТ в полость 18 под давлением P1 обратный клапан 6 открывает канал 14, а обратный клапан 7 закрывает. Жидкость под давлением P1 воздействует на поршень 5 и перемещает его в цилиндре на расстояние "L", при котором открывается обратный клапан 7 упором 19, связанным с плунжером 9, и жидкость по центральному каналу 15 поступает в полость 13 и по каналу 16 - в полости рабочих поршней 11, перемещая рабочие поршни 11 с пробойниками 10 до соприкосновения с колонной 1. При дальнейшем перемещении поршня 5 плунжер 9 создает в полости 13 повышенное давление When the working fluid is supplied through the tubing to the cavity 18 under pressure P 1, the check valve 6 opens the
где Д1 - диаметр поршня 5, а Д2 - диаметр плунжера 9, при котором обратный клапан 6 закрывает канал 14, и пробойники 17 формируют отверстия в стенке эксплуатационной колонны 1. Через каналы 17 в рабочих поршнях 11 с обратными клапанами 12 рабочая жидкость осуществляет разрушение породы в заколонном пространстве. По окончании времени размывки заколонного пространства в НКТ снимается избыточное давление жидкости P1. Усилие сжатой пружины 21 перемещает поршень 5 с плунжером 9 в исходное положение. При перемещении поршня 5 в исходное положение упор 19 освобождает обратный клапан 7, который перекрывает центральный канал 15. В полости 13 создается пониженное давление (вакуум) по сравнению с затрубным давлением Рк, при котором закрываются обратные клапаны 12 в рабочих поршнях 11. Избыточное затрубное давление Рк возвращает рабочие поршни 11 с пробойниками 10 в исходное положение. Прибор в исходном положении и готов к последующему формированию отверстий в колонне.where D 1 is the diameter of the
При варианте создания принудительного избыточного затрубного давления жидкости Рк относительно столба жидкости в НКТ преобразователь 3 давления упрощается в конструкции, уменьшаются его габаритные размеры в связи с выводом из его конструкции пружины 21 возврата, поршня 5 с плунжером 9.With the option of creating a forced excess annular pressure of the fluid P k relative to the liquid column in the tubing, the
Устройство имеет достаточно простую и надежную конструкцию. Гидравлический замок переключения потока жидкости обеспечивают гарантированный возврат поршней.The device has a fairly simple and reliable design. The hydraulic lock for switching the fluid flow ensures a guaranteed return of the pistons.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009127005/03A RU2403380C1 (en) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | Device for development of perforation channels of deep penetration in oil and gas wells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009127005/03A RU2403380C1 (en) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | Device for development of perforation channels of deep penetration in oil and gas wells |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2403380C1 true RU2403380C1 (en) | 2010-11-10 |
Family
ID=44026055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009127005/03A RU2403380C1 (en) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | Device for development of perforation channels of deep penetration in oil and gas wells |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2403380C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2515669C2 (en) * | 2012-08-27 | 2014-05-20 | Пассербай Инк | Slot perforator (versions) |
RU2539085C1 (en) * | 2013-11-06 | 2015-01-10 | Закрытое акционерное общество "СИБ ТРЕЙД СЕРВИС" | Penetrating perforator |
RU2592001C2 (en) * | 2010-11-26 | 2016-07-20 | Веллтек А/С | Component of downhole punch |
WO2016168833A1 (en) * | 2015-04-16 | 2016-10-20 | Advanced Hydrogen Power Technologies | Nonexplosive device for perforating well casing and fracking |
RU222429U1 (en) * | 2023-08-29 | 2023-12-25 | Хамит Гарипович Абдуллин | Device for creating perforation channels in a well |
-
2009
- 2009-07-15 RU RU2009127005/03A patent/RU2403380C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2592001C2 (en) * | 2010-11-26 | 2016-07-20 | Веллтек А/С | Component of downhole punch |
US9976368B2 (en) | 2010-11-26 | 2018-05-22 | Welltec A/S | Downhole punch component |
RU2515669C2 (en) * | 2012-08-27 | 2014-05-20 | Пассербай Инк | Slot perforator (versions) |
RU2539085C1 (en) * | 2013-11-06 | 2015-01-10 | Закрытое акционерное общество "СИБ ТРЕЙД СЕРВИС" | Penetrating perforator |
WO2016168833A1 (en) * | 2015-04-16 | 2016-10-20 | Advanced Hydrogen Power Technologies | Nonexplosive device for perforating well casing and fracking |
US10392909B2 (en) | 2015-04-16 | 2019-08-27 | Advanced Hydrogen Technologies Corporation (Ahtc) | Nonexplosive device for perforating well casing and fracking |
RU222429U1 (en) * | 2023-08-29 | 2023-12-25 | Хамит Гарипович Абдуллин | Device for creating perforation channels in a well |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO342388B1 (en) | Well completion method and well completion apparatus | |
RU2403380C1 (en) | Device for development of perforation channels of deep penetration in oil and gas wells | |
KR101005942B1 (en) | Drilling device for excavation | |
KR101882380B1 (en) | water hammer apparatus | |
RU2633596C1 (en) | Complex hydraulic wedge perforator (versions) | |
RU68587U1 (en) | DEVICE FOR CREATING PERFORATION CHANNELS IN A BORE HOLE | |
RU87456U1 (en) | DEVICE FOR CREATING DEEP PENETRATION PERFORMANCE CHANNELS IN OIL AND GAS WELLS | |
RU60132U1 (en) | DEVICE FOR PUNCHING WELLS | |
RU2327859C1 (en) | Double-ended hydromechanical slot perforator | |
RU2420656C1 (en) | Perforator with multiplier for secondary exposure of beds | |
RU2487990C1 (en) | Device for making perforation tunnels in well | |
RU92088U1 (en) | PUNCHER WITH MULTIPLICATOR FOR SECONDARY OPENING OF LAYERS | |
EA025373B1 (en) | Device for hydromechanical well perforation and treatment of bottom-hole formation zone | |
RU2612702C1 (en) | Method of hydromechanical punching of wells on depression | |
EA027865B1 (en) | Well perforation and formation hydrofracturing device | |
RU142089U1 (en) | WEDGE HYDROMECHANICAL PERFORATOR | |
RU2316644C2 (en) | Mechanical-hydraulic perforator | |
WO2014080255A2 (en) | Hydromechanical perforator (variants) | |
RU222429U1 (en) | Device for creating perforation channels in a well | |
RU2393341C2 (en) | Hydromechanical slit perforator | |
RU2185497C1 (en) | Method of hydraulic jet perforation of wells and device for its embodiment | |
RU104622U1 (en) | HYDROMECHANICAL BORE HOLE SLOT PUNCH | |
RU78519U1 (en) | HYDROMECHANICAL PUNCH PERFORATOR | |
RU2598616C1 (en) | Combined water jet perforator (cwjp) | |
RU200392U1 (en) | Rotary hammer hydraulic double-sided |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130716 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20141010 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160716 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180315 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190716 |