[go: up one dir, main page]

RU2751046C1 - Hydromechanical slit puncher - Google Patents

Hydromechanical slit puncher Download PDF

Info

Publication number
RU2751046C1
RU2751046C1 RU2020137949A RU2020137949A RU2751046C1 RU 2751046 C1 RU2751046 C1 RU 2751046C1 RU 2020137949 A RU2020137949 A RU 2020137949A RU 2020137949 A RU2020137949 A RU 2020137949A RU 2751046 C1 RU2751046 C1 RU 2751046C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
piston
disks
rack
knurled
Prior art date
Application number
RU2020137949A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Гергиевич Егоров
Хамзя Исхакович Акчурин
Сергей Васильевич Колонских
Юрий Васильевич Курач
Динар Маратович Вахитов
Original Assignee
Акционерное общество "Азимут" (АО "Азимут")
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 "Азимут" (АО "Азимут") filed Critical Акционерное общество "Азимут" (АО "Азимут")
Priority to RU2020137949A priority Critical patent/RU2751046C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2751046C1 publication Critical patent/RU2751046C1/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)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

FIELD:
SUBSTANCE: invention relates to a device for secondary opening of formations by creating longitudinal slots in the casing (production) strings and the formation of filtration channels in the bottomhole formation zone. The objective of the invention is to eliminate the phenomenon of non-simultaneous slotting, to improve the reliability of tracking according to the readings of the weight indicator device when perforating the columns. The task is achieved due to the fact that in a hydromechanical slotted perforator containing a housing, a pusher piston placed in it, a cutting mechanism in the form of a knurling disk mounted on the axis with a mechanism for its extension, two jet nozzles, hydraulically communicated by means of channels with overpiston cavities of the housing, spring, as part of the mechanism for the return movement of the discs to the initial position, according to the proposed solution, the piston with the rod, when moving, pushes down the stop with the bracket and the associated mechanism for extending the rolling disks, made in the form of two rack and pinion pushers, which, by means of gearing, rotate four gears sitting on two spline axes, and in turn rotate two lever with knurled discs until it touches the pipe walls.
EFFECT: simultaneous cutting of slots in the walls of the column when using a rack-and-pinion mechanism for extending knurled disks sitting on two different levers and working in the perforation process under equal conditions.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для вторичного вскрытия пластов путем создания продольных щелей в обсадных (эксплуатационных) колоннах и формирования фильтрационных каналов в призабойной зоне пласта.The invention relates to a device for secondary opening of formations by creating longitudinal slots in the casing (production) strings and the formation of filtration channels in the bottomhole formation zone.

Из уровня техники известны двухдисковые щелевые перфораторы с размещением накатных дисков на двуплечем рычаге-коромысле (№2546687 Е21В 43/112, опуб. 2005 г.). Выдвижение дисков для перфорации колонны производится путем поворота коромысла за счет создания избыточного давления в надпоршневой области. Поршень перемещается вниз и через шток перемещает клиновые направляющие, которые давят на верхнее плечо коромысла и поворачивают его вокруг центральной оси до соприкосновения накатных дисков (в двух диаметрально противоположных точках) с внутренней поверхностью перфорируемой колонны. Далее прорезка щелей производится путем ступенчатого повышения давления и расхаживания компоновки на величину интервала перфорации вдоль оси колонны.From the prior art known double-disc slot perforators with the placement of rolling discs on a two-arm rocker arm (No. 2546687 E21B 43/112, publ. 2005). The extension of the disks for the perforation of the column is carried out by turning the rocker arm due to the creation of excess pressure in the above-piston area. The piston moves down and moves the wedge guides through the rod, which press on the upper arm of the rocker arm and rotate it around the central axis until the knurled discs (at two diametrically opposite points) touch the inner surface of the perforated column. Further, the slots are cut by a stepwise increase in pressure and a step-out of the assembly by the value of the perforation interval along the column axis.

Недостатком устройства является то, что при опробовании данной конструкции перфоратора на специальном стенде по прорезке щелей в обсадной трубе установлено, что диски прорезают стенки трубы не одновременно. Диск, расположенный на верхнем плече рычага-коромысла и имеющий опору на направляющие клиновой вилки, прорезает стенку трубы раньше, чем диск на нижнем плече, не имеющем опоры. Это происходит вследствие упругой деформации рычага-коромысла от реактивных сил, действующих на диски в процессе прорезания щелей. Данное явление создает большие неудобства по отслеживанию полной прорезки двух диаметрально противоположных щелей.The disadvantage of the device is that when testing this design of the perforator on a special stand for cutting slots in the casing, it was found that the discs do not cut through the pipe walls at the same time. The disc located on the upper arm of the rocker arm and supported on the guides of the wedge fork cuts through the pipe wall earlier than the disc on the unsupported lower arm. This is due to the elastic deformation of the rocker arm from the reactive forces acting on the discs in the process of cutting the slots. This phenomenon creates great inconvenience for tracking the complete cutting of two diametrically opposite slots.

Известен перфоратор гидромеханический щелевой (принятый за прототип, пат. РФ №2327859 Е21В 43/112, опуб. 2008 г.), содержащий корпус, размещенный в нем поршень-толкатель и выдвижной режущий инструмент в виде верхнего и нижнего режущих дисков, каждый из которых установлен на своей оси, механизм их выдвижения в виде смонтированного на центральной оси коромысла, в плечах которых установлены оси режущих дисков и выполненного с возможностью поворота при перемещении поршня-толкателя.Known perforator hydromechanical slotted (adopted as a prototype, US Pat. RF No. 2327859 E21B 43/112, publ. 2008), containing a housing, placed in it a piston-pusher and a retractable cutting tool in the form of upper and lower cutting discs, each of which installed on its axis, the mechanism for their advancement in the form of a rocker arm mounted on the central axis, in the arms of which the axes of the cutting discs are installed and made with the possibility of rotation when moving the piston-pusher.

Недостатком перфоратора является неодновременность прорезки дисками щелей в стенках обсадной колонны.The disadvantage of the perforator is the non-simultaneous cutting of the slots in the walls of the casing by the discs.

Задачей изобретения является устранение явления неодновременной прорезки щелей, повышение надежности отслеживания по показаниям прибора ГИВ при проведении перфорации колонн.The objective of the invention is to eliminate the phenomenon of non-simultaneous cutting of slots, to increase the reliability of tracking according to the readings of the GIV instrument when perforating the columns.

Технический результат заключается в одновременной прорезке щелей в стенках колонны при применении зубчато-реечного механизма выдвижения накатных дисков, сидящих на двух разных рычагах и работающих в процессе перфорации в равных условиях.The technical result consists in the simultaneous cutting of slots in the walls of the column when using a rack-and-pinion mechanism for extending the rolling disks sitting on two different levers and working in the perforation process under equal conditions.

Поставленная задача достигается за счет того, что в гидромеханическом щелевом перфораторе, содержащем корпус, размещенный в нем поршень-толкатель, режущий механизм в виде установленного на оси накатного диска с механизмом его выдвижения, две гидромониторные насадки, гидравлически сообщенные посредством каналов с надпоршневыми полостями корпуса, пружина, как часть механизма возвратного перемещения дисков в начальное положение, согласно предлагаемому решению, поршень со штоком при перемещении сдвигает вниз упор со скобой и связанный с ними механизм выдвижения накатных дисков, выполненный в виде двух реечных толкателей, которые посредством зубчатого зацепления поворачивают четыре шестерни, сидящие на двух шлицевых осях, и в свою очередь поворачивают два рычага с накатными дисками до соприкосновения со стенками трубы.The task is achieved due to the fact that in a hydromechanical slotted perforator containing a housing, a pusher piston placed in it, a cutting mechanism in the form of a knurling disk mounted on the axis with a mechanism for its extension, two hydromonitor nozzles, hydraulically communicated by means of channels with overpiston cavities of the housing, the spring, as part of the mechanism for the return movement of the disks to the initial position, according to the proposed solution, the piston with the rod, when moving, pushes down the stop with the bracket and the associated mechanism for extending the knurled disks, made in the form of two rack and pinion pushers, which, by means of gearing, rotate four gears, sitting on two spline axles, and in turn turn two levers with knurled discs until they come into contact with the pipe walls.

Конструкция предлагаемого перфоратора изображена на фигуре 1, где позициями обозначены: 1 - сопло, 2 - толкатель реечный, 3 - корпус, 4 - цилиндр, 5 - фиксатор, 6 - вкладыш, 7 - шлицевая ось, 8 - диск накатный, 9 - ось, 10 - шайба, 11 - рычаг, 12 - седло, 13 - упор, 14 - скоба, 15 - штифт, 16 - гайка, 17 - шток, 18 - пружина, 19 - поршень, 20 - винт, 21 - втулка, 22 - пробка, 23 - шестерня, 24 - крышка корпуса, 25 - пластина направляющая, 26 - шарик.The design of the proposed perforator is shown in figure 1, where the positions indicate: 1 - nozzle, 2 - rack pusher, 3 - body, 4 - cylinder, 5 - retainer, 6 - liner, 7 - slotted axis, 8 - knurled disk, 9 - axis , 10 - washer, 11 - lever, 12 - saddle, 13 - stop, 14 - bracket, 15 - pin, 16 - nut, 17 - rod, 18 - spring, 19 - piston, 20 - screw, 21 - bushing, 22 - plug, 23 - gear, 24 - housing cover, 25 - guide plate, 26 - ball.

Принцип работы перфоратора заключается в следующем. Установив перфоратор на нужном уровне перфорации, создают внутри компоновки рабочее давление, расхаживают компоновку вверх-вниз в пределах заданного интервала (длина прорезанных щелей). При этом поршень 19 перемещается вниз и через шток 17 сдвигает вниз упор 13 со скобой 14 и связанные с ними два реечных толкателя 2 внутри паза корпуса 3, которые посредством зубчатого зацепления поворачивают четыре шестерни 23, сидящие на двух шлицевых осях 7, которые в свою очередь поворачивают два рычага 11 с накатными дисками 8 до соприкосновения со стенками трубы. При последующем повышении давления и расхаживании компоновки в пределах заданного интервала перфорации накатные диски 8 вдавливаются в стенки обсадной колонны.The principle of the hammer drill is as follows. Having installed the perforator at the desired level of perforation, create a working pressure inside the assembly, move the assembly up and down within a predetermined interval (length of the cut slots). In this case, the piston 19 moves down and through the rod 17 moves down the stop 13 with the bracket 14 and the two rack and pinion pushers 2 associated with them inside the groove of the housing 3, which, by means of gearing, rotate four gears 23 sitting on two spline axles 7, which in turn turn two levers 11 with knurled disks 8 until they come into contact with the pipe walls. When the pressure is subsequently increased and the assembly moves within a predetermined perforation interval, the rolling disks 8 are pressed into the walls of the casing.

Когда накатные диски 8 выйдут за пределы стенки обсадной колонны (определяется по скачку показаний прибора ГИВ), внутри компоновки создают повышенное давление и реализуется гидромониторный эффект. Струи рабочей жидкости, вытекающей из двух сопел-насадок 1 с большой скоростью, размывают цементный камень и горную пород и формируют перфорационный канал.When the rolling disks 8 go beyond the casing wall (determined by the jump in the GIV instrument readings), an increased pressure is created inside the assembly and the jetting effect is realized. The jets of the working fluid flowing out of the two nozzles-nozzles 1 at a high speed erode cement stone and rocks and form a perforation channel.

Для прекращения операции останавливают прокачку рабочей жидкости. При этом давление в системе падает и усилием пружины 18 поршень 19 с полым штоком 17, упором 13, скобой 14 и реечными толкателями 2 поворачивают шестерни 23 с рычагом 11 в исходное положение, выводя накатные диски 8 из прорезанных щелей. Перфоратор переходит в транспортное положение, после чего его поднимают на поверхность.To terminate the operation, the pumping of the working fluid is stopped. At the same time, the pressure in the system drops and the force of the spring 18 the piston 19 with the hollow rod 17, the stop 13, the bracket 14 and the rack and pinion pushers 2 turn the gears 23 with the lever 11 to their original position, removing the knurled disks 8 from the cut slots. The hammer drill goes into transport position, after which it is lifted to the surface.

Claims (1)

Гидромеханический щелевой перфоратор, содержащий корпус, размещенный в нем поршень-толкатель, режущий механизм в виде установленных на осях накатных дисков с механизмом их выдвижения, две гидромониторные насадки, гидравлически сообщенные посредством каналов с надпоршневыми полостями корпуса, пружину, как часть механизма возвратного перемещения дисков в начальное положение, отличающийся тем, что поршень со штоком выполнены с возможностью при их перемещении сдвигать вниз упор со скобой и связанный с ними механизм выдвижения накатных дисков, выполненный в виде двух реечных толкателей, установленных внутри паза корпуса, которые посредством зубчатого зацепления обеспечивают поворот сидящих на двух шлицевых осях четырех шестерен, которые в свою очередь обеспечивают поворот двух рычагов с накатными дисками до соприкосновения со стенками трубы.A hydromechanical slotted perforator containing a housing, a pusher piston placed in it, a cutting mechanism in the form of rolling disks mounted on the axes with a mechanism for their extension, two hydromonitor nozzles, hydraulically communicated by means of channels with above-piston cavities of the housing, a spring as part of the mechanism for returning the disks to the initial position, characterized in that the piston with the rod is made with the ability, when moving them, to move down the stop with the bracket and the associated mechanism for extending the rolling disks, made in the form of two rack pushers installed inside the housing groove, which, by means of gearing, ensure the rotation of those sitting on two spline axles of four gears, which in turn provide rotation of two levers with knurled discs until they come into contact with the pipe walls.
RU2020137949A 2020-11-18 2020-11-18 Hydromechanical slit puncher RU2751046C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137949A RU2751046C1 (en) 2020-11-18 2020-11-18 Hydromechanical slit puncher

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137949A RU2751046C1 (en) 2020-11-18 2020-11-18 Hydromechanical slit puncher

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2751046C1 true RU2751046C1 (en) 2021-07-07

Family

ID=76820232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020137949A RU2751046C1 (en) 2020-11-18 2020-11-18 Hydromechanical slit puncher

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751046C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1052292C (en) * 1994-08-02 2000-05-10 国际壳牌研究有限公司 Device and method for making a slot in an underground formation
RU2007132529A (en) * 2007-08-28 2009-03-10 чеславов Валерий Степанович В (RU) SECTORAL METHOD OF CRITERAL HYDROMECHANICAL PERFORATION OF A WELL
RU98223U1 (en) * 2010-03-17 2010-10-10 Открытое акционерное общество "ГЕОТРОН" (ОАО "ГЕОТРОН") HYDROMECHANICAL PUNCH PERFORATOR
RU138707U1 (en) * 2013-10-31 2014-03-20 Сергей Николаевич Шестаков HYDROMECHANICAL PERFORATOR
RU141755U1 (en) * 2014-01-29 2014-06-10 Сергей Николаевич Шестаков HYDROMECHANICAL PUNCH PERFORATOR
RU2550629C1 (en) * 2014-03-28 2015-05-10 Дмитрий Игоревич Сафонов Hydromechanical slot-type perforator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1052292C (en) * 1994-08-02 2000-05-10 国际壳牌研究有限公司 Device and method for making a slot in an underground formation
RU2007132529A (en) * 2007-08-28 2009-03-10 чеславов Валерий Степанович В (RU) SECTORAL METHOD OF CRITERAL HYDROMECHANICAL PERFORATION OF A WELL
RU98223U1 (en) * 2010-03-17 2010-10-10 Открытое акционерное общество "ГЕОТРОН" (ОАО "ГЕОТРОН") HYDROMECHANICAL PUNCH PERFORATOR
RU138707U1 (en) * 2013-10-31 2014-03-20 Сергей Николаевич Шестаков HYDROMECHANICAL PERFORATOR
RU141755U1 (en) * 2014-01-29 2014-06-10 Сергей Николаевич Шестаков HYDROMECHANICAL PUNCH PERFORATOR
RU2550629C1 (en) * 2014-03-28 2015-05-10 Дмитрий Игоревич Сафонов Hydromechanical slot-type perforator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2490434C2 (en) Hydromechanical slot-type puncher (versions)
RU2459933C1 (en) Hydromechanical slot-type perforator (versions)
RU2751046C1 (en) Hydromechanical slit puncher
CA2936190A1 (en) Wireline tractor comprising a disc-shaped cutting device for perforating of a tubing wall and method for perforating a tubing wall
RU2369728C2 (en) Sector method of fissure hydro-mechanical perforation of well
RU2371569C1 (en) Cutter of hydra-mechanical slotted punch
RU2459932C1 (en) Cutting unit of hydromechanic slot-type perforator
RU2327859C1 (en) Double-ended hydromechanical slot perforator
NO312421B1 (en) Device for making a slit in a subterranean formation
US20160305226A1 (en) Multi-perforating tool
EA031649B1 (en) Hydro wedge perforator (embodiments)
RU2249678C2 (en) Hydromechanical slit perforator
RU100802U1 (en) HYDROMECHANICAL SLOT PUNCH PERFORATOR
RU2302515C2 (en) Mechanical-hydraulic slit-type perforator
RU138707U1 (en) HYDROMECHANICAL PERFORATOR
RU2550629C1 (en) Hydromechanical slot-type perforator
RU2576269C2 (en) Method of secondary drilling-helicoid punched
RU2270330C1 (en) Hydromechanical slotted perforator
CN112855031A (en) Hydraulic percussion drill bit with rolling teeth
RU141755U1 (en) HYDROMECHANICAL PUNCH PERFORATOR
RU2546687C1 (en) Two-disc slotted hydro mechanical perforator
EA015187B1 (en) Hydromechanical slit perforator
RU2393341C2 (en) Hydromechanical slit perforator
RU2247226C1 (en) Hydromechanical slit perforator (variants)
RU51098U1 (en) PERFORATOR FOR SECONDARY OPENING OF PRODUCTIVE LAYERS WITH FORMATION OF LONG FILTERING CHANNELS