×
09.05.2019
219.017.4d04

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ПЕРФОРАЦИИ СКВАЖИН

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002350741
Дата охранного документа
27.03.2009
Аннотация: Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений с использованием гидроразрыва пласта. Технический результат - повышение надежности и эффективности работы устройства. Устройство для гидравлической перфорации скважин состоит из колонны насосно-компрессорных труб (1), корпуса (2) перфоратора с осевым каналом (3). В осевом канале (3) выполнены боковые отверстия (4), в них расположены насадки (5). Устройство также содержит двухступенчатую втулку (6), узел центрирующих элементов, расположенный ниже насадок (5), муфту (7), установленную на втулке (6) посредством подшипника (8), расположенного между кольцевым упором (9) муфты и большей ступенью (10) втулки (6). Узел центрирующих элементов состоит из корпуса (11), содержащего в верхней части седло (12) для установки рабочего шара (13), установленных на нем четырех центрирующих ребер (14). В одном из ребер выполнен паз (15) с установленной в нем продольной осью (16). На оси (16) закреплены держатели (17) роликов (18), соединенные пружиной кручения (19), обеспечивающей постоянный контакт ролика (18) со стенкой обсадной колонны (20) скважины. Угол с вершиной в точке касания ролика (18) стенки обсадной колонны скважины (20), образованный радиусом обсадной колонны (20) и линией, проходящей через ось поворота держателя (17) роликов (18), меньше угла трения. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений с использованием гидроразрыва пласта.

Известен пескоструйный перфоратор /1/, состоящий из корпуса с осевым каналом, боковыми отверстиями с расположенными в них насадками, расположенного ниже корпуса хвостовика с центратором.

Недостатком данного перфоратора является то, что центрирующие ребра не удерживают устройство в процессе гидропескоструйной перфорации скважины от поперечных колебаний (поворотов вокруг оси), возникающих от действия пульсаций давления в перфорационной жидкости и вибраций, обусловленных упругими свойствами колонны НКТ и кривизной скважины. Амплитуда поперечных колебаний во многих случаях больше амплитуды продольных колебаний устройства. Это приводит к нарушению процесса создания перфорационных каналов в стенке скважины из-за непроизводительного действия отклоняемой в поперечном направлении струи перфорационной жидкости, что снижает эффективность работы устройства.

Известно также устройство для гидроразрыва пласта /2/, включающее НКТ, перфоратор с перфорационными отверстиями, расположенными в одной вертикальной плоскости, размещенный выше перфоратора на НКТ якорный узел, состоящий из корпуса, установленных в корпусе перпендикулярно его оси поршней, на концах которых имеются упорные элементы в виде салазок.

Недостатком данного устройства является то, что механизм выдвижения центрирующих и стабилизирующих от поворота салазок подвержен абразивному действию перфорационной жидкости, подаваемой под давлением в перфоратор. Это приводит к износу и заклиниванию механизма выдвижения и, соответственно, к снижению надежности работы устройства. Расположение якорного узла выше перфоратора препятствует также циркуляции перфорационной жидкости, снижая эффективность работы устройства по перфорации скважины.

Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям к заявляемому изобретению является устройство для гидравлической перфорации скважины /3/, включающее колонну насосно-компрессорных труб, корпус перфоратора с осевым каналом, боковыми отверстиями с расположенными в них насадками, двухступенчатую втулку, узел центрирующих элементов, расположенный ниже насадок и содержащий подпружиненные ролики, установленные с возможностью контакта со стенкой обсадной колонны скважины, муфту с кольцевым упором, жестко соединенную с колонной насосно-компрессорных труб.

Недостатком данного устройства является то, что стесненные условия скважины и, соответственно, небольшие поперечные размеры устройства не позволят изготовить прочным узел выдвижных центрирующих роликов, испытывающих значительные нагрузки для обеспечения центрирования устройства в скважине, что снижает надежность устройства.

Гашение пульсаций давления и удлинений НКТ для предотвращения разрушения или разгерметизации является актуальной задачей, когда имеет место жесткая фиксация перфоратора, а при свободном его возвратно-поступательном перемещении гашение пульсаций давления снижает надежность и эффективность работы устройства.

Сложное устройство гашения пульсаций давления, работающее в среде высокоабразивной жидкости, снижает надежность работы устройства. Одновременно, гашение пульсаций давления перфорационной жидкости отрицательно сказывается на эффективности процесса перфорации скважины, так как пульсации давления создают пульсации скоростного напора струй перфорационной жидкости, истекающей из сопел. Пульсирующие струи перфорационной жидкости увеличивают неравномерность распределения порового давления и напряжений в породе, что приводит к более интенсивному разрушению породы пласта и повышению эффективности процесса перфорации.

Задачей изобретения является повышение надежности и эффективности работы устройства для гидравлической перфорации скважины.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для гидравлической перфорации скважин, включающем колонну насосно-компрессорных труб, корпус перфоратора с осевым каналом, боковыми отверстиями с расположенными в них насадками, двухступенчатую втулку, узел центрирующих элементов, расположенный ниже насадок и содержащий подпружиненные ролики, установленные с возможностью контакта со стенкой обсадной колонны скважины, муфту с кольцевым упором, жестко соединенную с колонной насосно-компрессорных труб, согласно изобретению муфта установлена на втулке посредством подшипника, расположенного между кольцевым упором муфты и большей ступенью втулки, узел центрирующих элементов состоит из центрирующих ребер, по меньшей мере в одном из которых выполнен паз с установленной в нем продольной осью, на которой закреплены с возможностью поворота держатели роликов, соединенные пружиной, обеспечивающей постоянный контакт ролика со стенкой обсадной колонны скважины, при этом угол с вершиной в точке касания ролика стенки обсадной колонны скважины, образованный радиусом обсадной колонны и линией, проходящей через ось поворота держателя роликов, меньше угла трения.

На фиг.1 изображен разрез устройства, на фиг.2 - сечение А-А.

Устройство для гидравлической перфорации скважин состоит из колонны насосно-компрессорных труб 1, корпуса 2 перфоратора с осевым каналом 3. В осевом канале 3 выполнены боковые отверстия 4, в них расположены насадки 5. Устройство также содержит двухступенчатую втулку 6, узел центрирующих элементов, расположенный ниже насадок 5, муфту 7, установленную на втулке 6 посредством подшипника 8, расположенного между кольцевым упором 9 муфты и большей ступенью 10 втулки 6. Узел центрирующих элементов состоит из корпуса 11, содержащего в верхней части седло 12 для установки рабочего шара 13, установленных на нем четырех центрирующих ребер 14, в одном из которых выполнен паз 15 с установленной в нем продольной осью 16, на которой закреплены держатели 17 роликов 18, соединенные пружиной кручения 19, обеспечивающей постоянный контакт ролика 18 со стенкой обсадной колонны 20 скважины, при этом угол γ с вершиной в точке A касания ролика 18 со стенкой обсадной колонны 20 скважины, образованный радиусом ОА обсадной колонны и линией АО1, проходящей через ось О1 поворота держателя 17, меньше угла трения ρ. На центрирующем ребре 14 с пазом 15 выполнены упоры 21, удерживающие держатели 17 в рабочем положении.

Устройство для гидравлической перфорации скважин работает следующим образом.

Устройство на НКТ спускают в интервал перфорации скважины, где оно центрируется ребрами 14, установленными с небольшим зазором (порядка 2 мм) относительно обсадной колонны скважины. При этом точность центрирования устройства в обсадной колонне вполне приемлема для процесса ее перфорации, а простота центрирования, не требующая сложного привода, повышает надежность работы устройства.

Закрепленные на держателях 17 ролики 18 постоянно контактируют со стенкой обсадной колонны 20 скважины, причем усилие прижатия роликов 18 направлено навстречу друг другу за счет пружины кручения 19, установленной на продольной оси 16 с предварительным поджатием и креплением между держателями 17.

После спуска устройства, обвязки устья, опрессовки НКТ и восстановления круговой циркуляции сбрасывают рабочий шар 13 в седло 12 узла центрирующих элементов и насосными агрегатами по колонне НКТ 1 прокачивают перфорационную жидкость, которая через насадки 5 направляется на стенки обсадной колонны 20, прорезая ее и образуя углубления в породе пласта. При этом колонна НКТ 1 под действием пульсаций давления, создаваемых насосными агрегатами, и вибраций испытывает продольные и поперечные колебания, передаваемые на жестко закрепленную на колонне НКТ 1 муфту 7. Под действием продольных колебаний, вызванных удлинением и сжатием колонны НКТ 1, перфоратор осуществляет возвратно-поступательные перемещения вдоль обсадной колонны. За счет установки подшипника 8, расположенного между кольцевым упором 9 муфты 7 и большей ступенью 10 втулки 6, жестко закрепленной на корпусе 2 перфоратора, поперечные (крутильные) колебания НКТ передаются на корпус 2 перфоратора только в виде незначительного по величине момента сил трения, возникающих в подшипнике 8 и между цилиндрическими поверхностями муфты 7 и двухступенчатой втулки 6. Эти поперечные силы (момент сил), пытающиеся повернуть перфоратор, воспринимаются поочередно (в зависимости от направления поворота) одним из роликов 18, прижимаемым к стенке обсадной колонны 20 пружиной кручения 19. При этом происходит процесс самоторможения, предотвращающий поворот перфоратора. Самоторможение обеспечивается действием сил трения, возникающих в точке контакта А ролика 18 и противоположно установленного ребра 14 со стенкой обсадной колонны 20 при условии, что угол γ, образованный радиусом ОА и линией АО1, меньше угла трения ρ, т.е. угол ОАО1<ρ, где O1- ось поворота держателя 17 ролика 18, ρ - угол трения, образованный реакцией F21 обсадной колонны на ролик 18 и силой нормального давления Fn между роликом 18 и обсадной колонной. Реакция F21 равна геометрической сумме силы Fn и силы трения Ff.

Пружина 19 обеспечивает начальное прижатие роликов 18 к стенке обсадной колонны 20.

Таким образом, перфоратор совершает только возвратно-поступательные перемещения вдоль обсадной колонны, а поперечные (крутильные) колебания не передаются подшипником 8 и не допускаются механизмом самоторможения.

Струя перфорационной жидкости при этом прорезает в обсадной колонне и в породе пласта строго щелевой канал длиной, равной полной амплитуде продольных колебаний НКТ.

Необходимое количество щелевых каналов определяется величиной интервала перфорации и обеспечивается подъемом колонны НКТ на необходимую величину, определяемую шагом перфорационных каналов.

Свободное, без гашения пульсаций давления, возвратно-поступательное перемещение перфоратора позволяет получать более длинные щелевые перфорационные каналы. Кроме того, пульсации давления создают пульсации скоростного напора струй перфорационной жидкости, увеличивающие интенсивность разрушения породы и, как следствие, обеспечивающие получение более глубоких перфорационных каналов.

Источники информации

1. Временная инструкция по гидропескоструйному методу перфорации и вскрытию пласта. Министерство нефтедобывающей промышленности СССР. Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт. - М. 1967 г., с.17-20.

2. RU 2007552 С1, МПК Е 21 В 43/24, опубл. 15.02.1994 г.

3. RU 2059061 С1, МПК Е 21 В 43/114, опубл. 27.04.1996 г.

Устройстводлягидравлическойперфорациискважин,включающееколоннунасосно-компрессорныхтруб,корпусперфораторасосевымканалом,боковымиотверстиямисрасположеннымивнихнасадками,двухступенчатуювтулку,узелцентрирующихэлементов,расположенныйниженасадокисодержащийподпружиненныеролики,установленныесвозможностьюконтактасостенкойобсаднойколонныскважины,муфтускольцевымупором,жесткосоединеннуюсколоннойнасосно-компрессорныхтруб,отличающеесятем,чтомуфтаустановленанавтулкепосредствомподшипника,расположенногомеждукольцевымупороммуфтыибольшейступеньювтулки,узелцентрирующихэлементовсостоитизцентрирующихребер,поменьшеймере,водномизкоторыхвыполненпазсустановленнойвнемпродольнойосью,накоторойзакрепленысвозможностьюповоротадержателироликов,соединенныепружиной,обеспечивающейпостоянныйконтактроликасостенкойобсаднойколонныскважины,приэтомуголсвершинойвточкекасанияроликастенкиобсаднойколонныскважины,образованныйрадиусомобсаднойколонныилинией,проходящейчерезосьповоротадержателяроликов,меньшеуглатрения.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 30.
20.02.2013
№216.012.2782

Способ разработки изолированной литологически экранированной нефтенасыщенной линзы

Изобретение относится к области разработки нефтяной залежи пластово-сводового типа как на ранней, так и на поздней стадии разработки, в границах которой встречаются изолированные литологически экранированные нефтенасыщенные линзы, вскрытые одиночной скважиной. Обеспечивает повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475634
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2788

Способ гидродинамических исследований нефтяных скважин, оборудованных электроцентробежными насосами с преобразователем частоты тока

Изобретение относится к способам гидродинамических исследований нефтяных скважин, оборудованных погружными электроцентробежными насосами (ЭЦН) и станциями управления с частотными преобразователями, и может быть использовано для выбора оптимального режима эксплуатации скважины. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475640
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.06.2013
№216.012.4c78

Способ получения акрилового реагента для ограничения притока вод в нефтяную скважину

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к осадко- и гелеобразующим реагентам на основе водорастворимых акриловых полимеров, предназначенным для снижения водопроницаемости неоднородных нефтяных пластов и ограничения притока вод в продуктивные скважины при разработке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485158
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.09.2013
№216.012.67c2

Способ получения реагента-ингибитора со стабилизирующими свойствами для обработки пресного бурового раствора

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам получения реагентов-ингибиторов, обладающих дополнительными стабилизирующими свойствами, для обработки буровых растворов на водной основе, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин. Способ получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492209
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.11.2013
№216.012.7e7a

Устройство для создания глубокопроникающих каналов фильтрации

Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности, в частности к оборудованию для вскрытия продуктивных пластов путем вырезки перфорационных окон в стенках обсадной колонны скважины и создания перфорационных каналов большой протяженности в породе продуктивного пласта. Сущность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498051
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7eda

Устройство для ликвидации негерметичности магнитопроводной оболочки

Изобретение относится к устройствам для ликвидации негерметичностей в виде течей, свищей, отверстий, трещин, пробоин и т.п. магнитопроводных оболочек, находящихся под действием избыточного давления жидкости или газа. Устройство содержит прокладку для перекрытия дефектного фрагмента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498147
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.11.2013
№216.012.85db

Способ ремонта магнитопроводной оболочки

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для ликвидации негерметичностей в виде течей, свищей, отверстий, трещин, пробоин магнитопроводных оболочек трубопроводов, емкостей, резервуаров, сосудов, корпусов судов и других аналогичных объектов и коммуникаций, находящихся под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499945
Дата охранного документа: 27.11.2013
20.03.2014
№216.012.ad1e

Устройство для непрерывного контроля сопротивления изоляции кабеля

Изобретение относится к области электротехники, в частности к контрольно-измерительной технике, и предназначено для использования в качестве технического средства непрерывного контроля сопротивления изоляции и электрической прочности цепи «погружной электродвигатель (ПЭД) - трехжильный силовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510033
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.04.2014
№216.012.bade

Способ одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине с повышенным газовым фактором и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к раздельной эксплуатации нескольких пластов с использованием штанговой насосной установки. Способ включает спуск в скважину установки, включающей колонну лифтовых труб, хвостовик с установленным на нем пакером, обеспечивающим разобщение верхнего и нижнего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513566
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.05.2014
№216.012.ca50

Способ получения акрилового реагента для ограничения притока вод в нефтяном пласте

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к осадко- и гелеобразующим реагентам на основе водорастворимых акриловых полимеров, предназначенным для снижения водопроницаемости неоднородных нефтяных пластов и ограничения притока вод в продуктивные скважины при разработке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517558
Дата охранного документа: 27.05.2014
Показаны записи 1-10 из 32.
20.02.2013
№216.012.2782

Способ разработки изолированной литологически экранированной нефтенасыщенной линзы

Изобретение относится к области разработки нефтяной залежи пластово-сводового типа как на ранней, так и на поздней стадии разработки, в границах которой встречаются изолированные литологически экранированные нефтенасыщенные линзы, вскрытые одиночной скважиной. Обеспечивает повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475634
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2788

Способ гидродинамических исследований нефтяных скважин, оборудованных электроцентробежными насосами с преобразователем частоты тока

Изобретение относится к способам гидродинамических исследований нефтяных скважин, оборудованных погружными электроцентробежными насосами (ЭЦН) и станциями управления с частотными преобразователями, и может быть использовано для выбора оптимального режима эксплуатации скважины. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475640
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.11.2013
№216.012.7e7a

Устройство для создания глубокопроникающих каналов фильтрации

Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности, в частности к оборудованию для вскрытия продуктивных пластов путем вырезки перфорационных окон в стенках обсадной колонны скважины и создания перфорационных каналов большой протяженности в породе продуктивного пласта. Сущность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498051
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7eda

Устройство для ликвидации негерметичности магнитопроводной оболочки

Изобретение относится к устройствам для ликвидации негерметичностей в виде течей, свищей, отверстий, трещин, пробоин и т.п. магнитопроводных оболочек, находящихся под действием избыточного давления жидкости или газа. Устройство содержит прокладку для перекрытия дефектного фрагмента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498147
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.11.2013
№216.012.85db

Способ ремонта магнитопроводной оболочки

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для ликвидации негерметичностей в виде течей, свищей, отверстий, трещин, пробоин магнитопроводных оболочек трубопроводов, емкостей, резервуаров, сосудов, корпусов судов и других аналогичных объектов и коммуникаций, находящихся под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499945
Дата охранного документа: 27.11.2013
20.04.2014
№216.012.bade

Способ одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине с повышенным газовым фактором и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к раздельной эксплуатации нескольких пластов с использованием штанговой насосной установки. Способ включает спуск в скважину установки, включающей колонну лифтовых труб, хвостовик с установленным на нем пакером, обеспечивающим разобщение верхнего и нижнего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513566
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.01.2015
№216.013.1bd1

Способ повышения проницаемости засоленного низкопроницаемого нефтяного пласта

Изобретение относится к области разведки и разработки нефтяных залежей, низкопроницаемые породы-коллекторы которых выполнены галитовым или карбонатно-сульфатным цементом и катагенетическими минералами галита, кальцита и ангидрита. Способ включает растворение галита пресной или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538549
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.11.2015
№216.013.8ef0

Способ получения реагента для бурения

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли. Технический результат - высокие потребительские характеристики (органолептические и физико-химические свойства) реагента для бурения, высокоэффективный, экономичный способ получения реагента для бурения. В способе получения реагента для бурения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568201
Дата охранного документа: 10.11.2015
27.03.2016
№216.014.ddc6

Реагент крахмалосодержащий модифицированный для бурения и способ его получения

Группа изобретений относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Технический результат - высокие технологические характеристики реагента для бурения, высокая эффективность и экономичность его получения. В способе получения реагента крахмалосодержащего модифицированного для бурения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579109
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.02.2016
№216.014.e967

Устройство для добычи нефти с внутрискважинной сепарацией

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к добыче отсепарированной от газа и воды нефти штанговым глубинным насосом из скважин с высокой продуктивностью. Технический результат - повышение эффективности добычи нефти за счет снижения объемов попутно добываемой воды....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575856
Дата охранного документа: 20.02.2016
+ добавить свой РИД