Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЩЕЛЕВОЙ ПЕРФОРАЦИИ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, а именно к устройству для создания продольных перфорационных щелей в обсадной (эксплуатационной) колонне.

Известно устройство для щелевой перфорации обсадных колонн, основанное на использовании режущего инструмента в виде резцов. Такое устройство раскрыто в патенте 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, клиновой толкатель и возвратную пружину.

Недостатки этого устройства состоят в следующем:

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; в-третьих, оно не развивает усилий, достаточных для прорезки перфорационных каналов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для создания перфорационных щелевых каналов в стенке скважины, содержащее трубчатый корпус, корпус гидрокамеры с возможностью возвратно-поступательного движения, поршень гидрокамеры, жестко связанный с резцом, шланги высоко давления, пружины (патент РФ №2189436, Е21В 43/114, 20.09.2002).

Недостатками этого устройства являются сложность изготовления, заклинивание шлангов высокого давления, что значительно снижает надежность оборудования.

Технический результат, который обеспечивает предложенное изобретение, заключается в выполнении щелевой перфорации, повышении надежности и долговечности работы при одновременном обеспечении высокой ремонтопригодности.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение глубины перфорационных каналов, повышение надежности и долговечности работы устройства, при одновременном обеспечении высокой ремонтопригодности.

Данная техническая задача достигается за счет того, что устройство для щелевой перфорации обсадных колонн включает трубчатый корпус, на концах которого установлены верхний и нижний фиксирующие узлы, каждый из которых содержит выдвижные плашки, перфорационный резец, возвратную пружину, стационарный фиксирующий элемент, согласно изобретению фиксирующий узел выполнен в виде якоря, в котором напротив выдвижных плашек, установлены стационарные плашки, гидравлическая связь между якорями обеспечена направляющей, на которой размещен режущий узел, с установленным в нем резцом и пружиной, в верхнем якоре и режущем узле выполнены обратные клапаны.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

на фиг.1 - фронтальный разрез перфоратора;

на фиг.2 - разрез по А-А.

Устройство для щелевой перфорации обсадных колонн включает трубчатый корпус 1, на торцах которого установлен верхний якорь 2 и нижний якорь 3. Верхний якорь 2 содержит выдвижные плашки 4, стационарные плашки 5 и обратный клапан 6. Нижний якорь 3 содержит выдвижную плашку 7 и стационарную плашку 5. Гидравлическую связь между якорями обеспечивает направляющая 8. В корпусе 1 между якорями на направляющей 8 установлен подвижный режущий узел 9, соединенный с полым штоком 10. Режущий узел 9 содержит резец 11, пружины 12, обратный клапан 6 и переключатель потока 13.

Устройство работает следующим образом. Перфоратор спускают в скважину на трубах НКТ. Затем создается избыточное давление в полости полого штока 10, при этом за счет гидравлического давления по каналам рабочая жидкость через клапан 6 проходит в верхний якорь 2 и по каналу направляющей 8 попадает в нижний якорь, при этом выдвигаются плашки 4 и 7, фиксируя корпус перфоратора. С помощью привода на устье (станок-качалка) режущий узел 9 перемещается вниз, при этом после отрыва торцов верхнего якоря 2 и режущего узла 9 срабатывает обратный клапан 6, тем самым обеспечив неподвижное размещение корпуса 1 перфоратора в стволе обсадной колонны. Переместив режущий узел 9 в крайнее нижнее положение, срабатывает переключатель потока 13 и открывается канал для рабочей жидкости, при котором резец 11 выдвигается и упирается в стенку обсадной колонны. Поддерживая давление рабочей жидкости, производится подъем режущего узла 9 на длину рабочего хода до верхней крайний точки, где срабатывает переключатель потока 13, при этом происходит сброс рабочей жидкости из полости режущего узла 9, и резец 11 возвращается в исходное положение с помощью пружины 12. Производя возвратно поступательное движение режущего узла 9 в диапазоне рабочего хода, образуется щелевая перфорация на стволе обсадной колонны.