RU2302515C2 - Mechanical-hydraulic slit-type perforator - Google Patents
Mechanical-hydraulic slit-type perforator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2302515C2 RU2302515C2 RU2005123509/03A RU2005123509A RU2302515C2 RU 2302515 C2 RU2302515 C2 RU 2302515C2 RU 2005123509/03 A RU2005123509/03 A RU 2005123509/03A RU 2005123509 A RU2005123509 A RU 2005123509A RU 2302515 C2 RU2302515 C2 RU 2302515C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting tools
- wedge
- levers
- housing
- pusher
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройству для создания перфорационных щелей в обсадных (эксплуатационных) колоннах и намыва каверн.The invention relates to the field of drilling and operation of wells, and in particular to a device for creating perforation slots in casing (operational) columns and inlet cavities.
Из уровня техники известны устройства для щелевой перфорации обсадных колонн, основанные на использовании режущего инструмента в виде резцов. Такое устройство раскрыто, например, в RU 2070279, МПК 7 Е21В 43/114, 08.09.94 г., включающее трубчатый корпус с размещенным в нем гидроцилиндром с возможностью возвратно-поступательного перемещения, поршень гидроцилиндра, соединенный с клиновым толкателем, резцедержатель с перфорационными резцами, клиновый толкатель и возвратную пружину.The prior art devices for slotted perforation of casing strings based on the use of cutting tools in the form of cutters. Such a device is disclosed, for example, in RU 2070279, IPC 7 ЕВВ 43/114, 08.09.94, including a tubular housing with a reciprocating hydraulic cylinder, a piston of a hydraulic cylinder connected to a wedge pusher, a tool holder with perforating cutters , wedge pusher and return spring.
Недостатки этого устройства состоят в следующем:The disadvantages of this device are as follows:
во-первых, устройство 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.firstly, the device is complex 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 forces sufficient for cutting perforation channels.
Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства можно считать гидромеханический скважинный перфоратор по патенту RU 2247226, МПК7 Е04В 43/112, 27.02.2005. Перфоратор содержит корпус, размещенный в нем поршень-толкатель, оснащенный двойным клином, с центральным и боковыми гидроканалами, оборудованными гидромониторными насадками, два выдвижных режущих диска, установленных на осях, при этом каждая из осей режущих дисков установлена на конце соответствующего коромысла, шарнирно-связанного с корпусом и установленного с возможностью скольжения по сторонам двойного клина поршня-толкателя и выдвижения режущих дисков в противоположные стороны, при этом свободные концы коромысел подпружинены в направлении друг к другу.The closest analogue of the proposed device can be considered a hydromechanical borehole perforator according to the patent RU 2247226, IPC7 EV 43/112, 02.27.2005. The perforator contains a housing, a pusher-piston placed in it, equipped with a double wedge, with central and side hydraulic channels equipped with hydraulic nozzles, two retractable cutting disks mounted on the axles, each of the axes of the cutting disks mounted on the end of the corresponding rocker arm, articulated with a housing and mounted with the possibility of sliding on the sides of the double wedge of the piston-pusher and the extension of the cutting discs in opposite directions, while the free ends of the rocker arms are spring-loaded in towards each other.
Составные детали устройства просты в изготовлении и легко заменяемы. Однако при формировании щелей в эксплуатационной колонне режущим узлом данного устройства присутствует риск его заклинивания, т.к. врезание режущего инструмента в одну из сторон стенки колонны происходит глубже, чем необходимо вследствие отсутствия ограничения. Кроме того, вероятность прорезать одну щель в обсадной колонне раньше другой приводит к прижиму всего устройства к прорезанной стороне и исключает возможность сформировать диаметрально расположенную щель. Кроме того, при гидромониторной обработке цементного камня и горной породы за колонной и намыве каверны энергия струи жидкости через незначительное расстояние снижается, т.к. присутствует эффект затопленной струи, что не позволяет обработать призабойную зону пласта достаточно глубоко и эффективно.The component parts of the device are easy to manufacture and easy to replace. However, when the gaps are formed in the production casing by the cutting unit of this device, there is a risk of jamming, because cutting tool cutting into one of the sides of the column wall occurs deeper than necessary due to the absence of restriction. In addition, the probability of cutting one gap in the casing earlier than the other leads to the clamping of the entire device to the cut side and eliminates the possibility of forming a diametrically located gap. In addition, during the hydromonitor treatment of cement stone and rock behind the column and in the cavity, the energy of the liquid stream decreases over a short distance, because there is the effect of a flooded stream, which does not allow to treat the bottom-hole zone of the formation sufficiently deep and efficiently.
Задачей изобретения является улучшение механических свойств перфоратора. Технический результат, который обеспечивает предложенное изобретение, заключается в обеспечении возможности формирования перфоратором одновременно двух продольных щелей в эксплуатационной колонне без заклинивания режущего инструмента и его поломки.The objective of the invention is to improve the mechanical properties of the hammer. The technical result, which provides the proposed invention, is to provide the possibility of forming a puncher simultaneously two longitudinal slots in the production casing without jamming the cutting tool and its breakage.
Данный технический результат достигается за счет того, что гидромеханический щелевой перфоратор, содержащий корпус, размещенные в нем поршень-толкатель, выполненный с центральным и двумя боковыми гидроканалами, оборудованными гидромониторными насадками, клин и два рычага с закрепленными с одной стороны каждого из них режущими инструментами, подпружиненные с противоположной стороны в направлении друг от друга и установленные с возможностью скольжения по сторонам клина и выдвижения режущих инструментов в противоположные стороны, снабжен двумя направляющими сухарями, каждый из которых установлен на одном рычаге с помощью дополнительной оси с возможностью выдвигания при вдвинутом положении режущих инструментов в пазы, сформированные в эксплуатационной колонне режущими инструментами, до полного прорезания щелей в эксплуатационной колонне для обеспечения возможности симметричного расположения и фиксации перфоратора относительно обрабатываемой поверхности в процессе перфорации, при этом режущие инструменты выполнены в виде резцов. В соответствии с первой модификацией, клин закреплен на конце поршня - толкателя, а рычаги шарнирно связаны осями с корпусом. В соответствии со второй модификацией, клин закреплен на корпусе, а рычаги шарнирно связаны осями с поршнем - толкателем. Каждый рычаг имеет поверхность, выполненную с возможностью его упора в корпус для ограничения смещения корпуса перфоратора от оси колонны. Гидромониторные насадки перфоратора выполнены с внутренней поверхностью, обеспечивающей закручивание выходящей из нее жидкости.This technical result is achieved due to the fact that the hydromechanical slotted perforator containing a housing, a pusher-piston placed in it, made with a central and two side hydraulic channels equipped with hydraulic nozzles, a wedge and two levers with cutting tools fixed on one side of each of them, spring-loaded on the opposite side in the direction from each other and installed with the possibility of sliding on the sides of the wedge and the extension of the cutting tools in opposite directions, equipped wives with two guiding crackers, each of which is mounted on one lever using an additional axis with the possibility of extension with the retracted position of the cutting tools into the grooves formed in the production casing by cutting tools until the slots in the production casing are completely cut to allow symmetrical arrangement and fixation of the punch relative to the processed surface in the process of perforation, while the cutting tools are made in the form of cutters. In accordance with the first modification, the wedge is fixed at the end of the piston - pusher, and the levers are pivotally connected by axes to the housing. In accordance with the second modification, the wedge is mounted on the body, and the levers are pivotally connected by axes to the piston - pusher. Each lever has a surface made with the possibility of its abutment in the housing to limit the displacement of the perforator body from the axis of the column. The hydraulic nozzles of the perforator are made with an inner surface that ensures the twisting of the fluid emerging from it.
На фиг.1 представлена первая модификация предлагаемого устройства в исходном положении, а на фиг.2 - то же, в рабочем положении.Figure 1 presents the first modification of the proposed device in its original position, and figure 2 is the same in the working position.
На фиг.3 представлена вторая модификация предлагаемого устройства в рабочем положении.Figure 3 presents the second modification of the proposed device in the working position.
В соответствии с первой модификацией, перфоратор содержит установленные в корпусе 1 рычаги 2, шарнирно-закрепленные на нем с помощью осей 3. Клин 4 выполнен на нижнем конце поршня - толкателя 5. При поступательном движении поршня - толкателя 5 вдоль оси перфоратора он вклинивается между рычагами 2, раздвигая их в разные стороны. Резцы 6 закреплены на одном конце рычагов 2, а на другом конце выполнены гнезда 8 для пружины 9, там же на осях 10 смонтированы направляющие сухари 11. Поршень-толкатель 5 имеет центральный промывочный канал 12 и боковые каналы 19 с гидромониторными насадками 18. Кроме того, на фиг.1 и 2 показана обрабатываемая эксплуатационная колонна 20.In accordance with the first modification, the perforator contains
В соответствии со второй модификацией (фиг.3), рычаги 2 шарнирно крепятся осями 3 к поршню - толкателю 5, а клин 4 закреплен в корпусе 1.In accordance with the second modification (figure 3), the
В устройствах используются гидромониторные насадки с закручивающим эффектом выхода струи рабочей жидкости (тот же эффект присутствует при выходе пули из нарезного оружия).The devices use jet nozzles with a swirling effect of the exit of the jet of working fluid (the same effect is present when the bullet leaves the rifled weapon).
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
На колонне НКТ перфоратор опускают в скважину к месту перфорации. Установив устройство в скважине, проводят прямую промывку полости труб НКТ от окалин. Затем в полость труб опускают шарик 15, который, проходя через подвеску НКТ, циркуляционный клапан и полый шток - поршень (на чертеже не показано), перекрывает центральный промывочный канал 12 поршня - толкателя 5, после чего в НКТ создается рабочее давление.On the tubing string, the perforator is lowered into the well to the perforation site. Having installed the device in the well, a direct washing of the tubing pipe cavity from the scale is carried out. Then, a
В соответствии с первой модификацией выполнения устройства, при создании рабочего давления в полости труб жидкость воздействует на поршень-толкатель 5 с клином 4, перемещая его поступательно вдоль оси прибора, поршень-толкатель 5 вклинивается между рычагами 2 и разводит их на осях 3 в противоположные стороны до контакта резцов 6, закрепленных на рычагах 2, с внутренней поверхностью эксплуатационной колонны 20. Затем производят подъем перфоратора до верхнего интервала перфорации. Резцы 6 врезаются в колонну на заданную глубину, ограниченную высотой резцов, выставленных из рычагов 2. После формирования резцами пазов в колонне давление жидкости в НКТ сбрасывают, и поршень - толкатель 5 с клином 4 втягивается пружиной возврата, находящейся в корпусе перфоратора, в исходное положение, также в первоначальное положение возвращаются рычаги 2 под действием пружины 9, т.е. резцы выходят из контакта с колонной 20, а направляющие сухари 11 остаются в пазах, не давая перфоратору изменить необходимое положение. Затем перфоратор вновь опускают до нижнего интервала, и цикл повторяют. Циклы повторяют до полного прорезания щелей в эксплуатационной колонне. Поверхности А рычагов 2 служат упором ограничения смещения корпуса перфоратора от оси колонны 20 при неодновременной прорезке щелей.In accordance with the first modification of the device, when creating a working pressure in the pipe cavity, the liquid acts on the
Работа устройства в соответствии со второй модификацией происходит аналогично, за исключением того, что выдвижение рычагов 2 с резцами 6 происходит за счет взаимодействия их с клином 4, закрепленным в корпусе 1.The operation of the device in accordance with the second modification occurs similarly, except that the extension of the
Таким образом, в устройстве по первой модификации рычаги закреплены шарнирно на корпусе и не совершают поступательного движения вместе с поршнем - толкателем, а лишь поворачиваются на осях, а согласно второй - рычаги закреплены шарнирно на поршне - толкателе и перемещаются вместе с ним вдоль оси прибора.Thus, in the device according to the first modification, the levers are pivotally mounted on the body and do not translate together with the piston-pusher, but only rotate on the axes, and according to the second, the levers are pivotally mounted on the piston-pusher and move along it along the axis of the device.
Формирование щелей производится при перемещении перфоратора вверх на длину щели двумя резцами, закрепленными на рычагах. После образования щелей в эксплуатационной колонне давление в полости труб поднимают еще выше и реализуется гидромониторный эффект струй. Две струи жидкости, выходя через предлагаемые гидромониторные насадки 18 и закручиваясь, разрушают цементный камень и горную породу за ним. После намыва каверн давление в трубах сбрасывается до атмосферного.The formation of slots is performed by moving the punch up to the length of the slit with two cutters mounted on the levers. After the formation of cracks in the production casing, the pressure in the pipe cavity is raised even higher and the jet monitor effect is realized. Two jets of liquid exiting through the proposed
Технико-экономические преимущества предложенного перфоратора заключаются в следующемThe technical and economic advantages of the proposed hammer drill are as follows
1. За счет выполнения режущего узла со съемными резцами, которые могут крепиться любым способом, сокращается время на их замену, которая производится через пазы перфоратора, исключая разборку всего устройства.1. Due to the implementation of the cutting unit with removable cutters that can be attached in any way, the time for their replacement is reduced, which is done through the grooves of the punch, excluding disassembling the entire device.
2. Выборка пазов резцами при формировании щелей в эксплуатационной колонне происходит на заданную глубину за счет возможности варьировать высоту режущей поверхности резцов из рычагов, что исключает риск заклинивания перфоратора во время работы.2. The selection of grooves by the cutters during the formation of cracks in the production casing takes place at a predetermined depth due to the ability to vary the height of the cutting surface of the cutters from the levers, which eliminates the risk of jamming of the punch during operation.
3. За счет использования гидромониторных насадок с эффектом закручивания струи жидкости призабойная зона пласта обрабатывается наиболее эффективно.3. Through the use of hydraulic nozzles with the effect of twisting the jet of fluid, the bottom-hole zone of the formation is processed most efficiently.
4. Гидромониторная обработка породы осуществляется сразу после формирования щелей, не требуя дополнительной спускоподъемной операции, что экономит время.4. Hydromonitoring treatment of the rock is carried out immediately after the formation of cracks, without requiring additional tripping operations, which saves time.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123509/03A RU2302515C2 (en) | 2005-07-25 | 2005-07-25 | Mechanical-hydraulic slit-type perforator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123509/03A RU2302515C2 (en) | 2005-07-25 | 2005-07-25 | Mechanical-hydraulic slit-type perforator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005123509A RU2005123509A (en) | 2007-01-27 |
RU2302515C2 true RU2302515C2 (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=37773289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005123509/03A RU2302515C2 (en) | 2005-07-25 | 2005-07-25 | Mechanical-hydraulic slit-type perforator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2302515C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012107824A2 (en) | 2011-02-10 | 2012-08-16 | Пассербай Инк | (e21b 43/112) cutting unit of a slot perforator (variants) |
RU2546695C1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-04-10 | Эльмир Саттарович Кузяев | Device creating perforation channels in well and its gear of piercing assembly |
RU2633596C1 (en) * | 2016-09-05 | 2017-10-13 | Сергей Владимирович Кривцов | Complex hydraulic wedge perforator (versions) |
NO345572B1 (en) * | 2019-10-21 | 2021-04-26 | E Holstad Holding As | A tool and a method for at least one of gripping, expanding, and penetrating a wall of a bore |
-
2005
- 2005-07-25 RU RU2005123509/03A patent/RU2302515C2/en active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012107824A2 (en) | 2011-02-10 | 2012-08-16 | Пассербай Инк | (e21b 43/112) cutting unit of a slot perforator (variants) |
RU2546695C1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-04-10 | Эльмир Саттарович Кузяев | Device creating perforation channels in well and its gear of piercing assembly |
RU2633596C1 (en) * | 2016-09-05 | 2017-10-13 | Сергей Владимирович Кривцов | Complex hydraulic wedge perforator (versions) |
NO345572B1 (en) * | 2019-10-21 | 2021-04-26 | E Holstad Holding As | A tool and a method for at least one of gripping, expanding, and penetrating a wall of a bore |
US12180794B2 (en) | 2019-10-21 | 2024-12-31 | E Holstad Holding As | Tool and a method for at least one of gripping, expanding, and penetrating a wall of a bore |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005123509A (en) | 2007-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2490434C2 (en) | Hydromechanical slot-type puncher (versions) | |
US9303494B2 (en) | Cutting unit of a hydromecanical slot perforator | |
RU2369728C2 (en) | Sector method of fissure hydro-mechanical perforation of well | |
RU2371569C1 (en) | Cutter of hydra-mechanical slotted punch | |
RU2302515C2 (en) | Mechanical-hydraulic slit-type perforator | |
RU86654U1 (en) | HYDROMECHANICAL PERFORATOR MULTOGASEL CUTTING ACTION | |
RU2633596C1 (en) | Complex hydraulic wedge perforator (versions) | |
RU2327859C1 (en) | Double-ended hydromechanical slot perforator | |
RU2182221C1 (en) | Hydromechanical well perforator | |
RU2631446C1 (en) | Device for puncturing casing pipe in well | |
RU49551U1 (en) | HYDROMECHANICAL SLOT PUNCH PERFORATOR | |
RU2403380C1 (en) | Device for development of perforation channels of deep penetration in oil and gas wells | |
RU68586U1 (en) | HYDROMECHANICAL PUNCH PERFORATOR | |
EA008875B1 (en) | Hydromechanical slotted perforator | |
RU60132U1 (en) | DEVICE FOR PUNCHING WELLS | |
RU2487990C1 (en) | Device for making perforation tunnels in well | |
RU51098U1 (en) | PERFORATOR FOR SECONDARY OPENING OF PRODUCTIVE LAYERS WITH FORMATION OF LONG FILTERING CHANNELS | |
RU38194U1 (en) | HYDROMECHANICAL SLOT PUNCH (OPTIONS) | |
RU2270330C1 (en) | Hydromechanical slotted perforator | |
RU2247226C1 (en) | Hydromechanical slit perforator (variants) | |
RU2459931C1 (en) | Cutting unit of slot-type perforator (versions) | |
EA009905B1 (en) | Hydromechanical slotted perforator | |
RU2393341C2 (en) | Hydromechanical slit perforator | |
RU2392421C1 (en) | Hydromechanical slot-type perforator | |
RU32823U1 (en) | Hydro-mechanical slotted rotary hammer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE4A | Change of address of a patent owner |
Effective date: 20210928 |