|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области вторичного вскрытия пласта созданием перфорационных каналов в скважине. Задачей создания изобретения является повышение надёжности прокалывающего перфоратора. Решение указанной задачи достигнуто за счёт того, что прокалывающий перфоратор включает корпус с каналом для подвода промывочной жидкости и с резьбой для крепления перфоратора к колонне труб, в корпусе с возможностью перемещения перпендикулярно центральной оси установлен овальный поршень с возвратными пружинами и режущим инструментом, на наружной поверхности которого выполнены гидромониторные каналы для выхода промывочной жидкости при формировании каверн, в качестве возвратных использованы две плоские пружины, установленные с двух сторон поршня в пазах симметрично относительно центра, напротив друг друга и закреплённые винтами, пазы в продольном разрезе корпуса повторяют профиль пружины в транспортном положении перфоратора, а на боковой поверхности поршня с двух сторон выполнены дополнительные пазы, которые взаимодействуют с входящими в них ограничительными штифтами, причем резьбы для крепления перфоратора к колонне труб выполнены с двух сторон таким образом, чтобы перфораторы могли собираться последовательно друг за другом при этом канал для подвода промывочной жидкости нижнего перфоратора герметично закрыт крышкой. Последовательно может быть установлено не менее двух перфораторов. Ширина паза больше ширины установленной в нем пружины. Края пружины с двух сторон скруглены. Для крепления каждой пружины используется не менее двух винтов. Пружины имеют одинаковые нагрузочные характеристики. Плоские пружины выполнены из пружинной стали. 
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области вторичного вскрытия пласта созданием перфорационных каналов в скважине. Задачей создания изобретения является повышение надёжности прокалывающего перфоратора. Решение указанной задачи достигнуто за счёт того, что прокалывающий перфоратор включает корпус с каналом для подвода промывочной жидкости и с резьбой для крепления перфоратора к колонне труб, в корпусе с возможностью перемещения перпендикулярно центральной оси установлен овальный поршень с возвратными пружинами и режущим инструментом, на наружной поверхности которого выполнены гидромониторные каналы для выхода промывочной жидкости при формировании каверн, в качестве возвратных использованы две плоские пружины, установленные с двух сторон поршня в пазах симметрично относительно центра, напротив друг друга и закреплённые винтами, пазы в продольном разрезе корпуса повторяют профиль пружины в транспортном положении перфоратора, а на боковой поверхности поршня с двух сторон выполнены дополнительные пазы, которые взаимодействуют с входящими в них ограничительными штифтами, причем резьбы для крепления перфоратора к колонне труб выполнены с двух сторон таким образом, чтобы перфораторы могли собираться последовательно друг за другом при этом канал для подвода промывочной жидкости нижнего перфоратора герметично закрыт крышкой. Последовательно может быть установлено не менее двух перфораторов. Ширина паза больше ширины установленной в нем пружины. Края пружины с двух сторон скруглены. Для крепления каждой пружины используется не менее двух винтов. Пружины имеют одинаковые нагрузочные характеристики. Плоские пружины выполнены из пружинной стали.
(19)
Евразийское
патентное
ведомство
(21) 201700438 (13) A1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2019.03.29
(22) Дата подачи заявки 2017.09.13
(51) Int. Cl. E21B 43/114 (2006.01)
(54) ПРОКАЛЫВАЮЩИЙ ПЕРФОРАТОР
(96) 2017000084 (RU) 2017.09.13 (71)(72) Заявитель и изобретатель:
ШЕСТАКОВ СЕРГЕЙ
НИКОЛАЕВИЧ (RU)
(57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области вторичного вскрытия пласта созданием перфорационных каналов в скважине. Задачей создания изобретения является повышение надёжности прокалывающего перфоратора. Решение указанной задачи достигнуто за счёт того, что прокалывающий перфоратор включает корпус с каналом для подвода промывочной жидкости и с резьбой для крепления перфоратора к колонне труб, в корпусе с возможностью перемещения перпендикулярно центральной оси установлен овальный поршень с возвратными пружинами и режущим инструментом, на наружной поверхности которого выполнены гидромониторные каналы для выхода промывочной жидкости при формировании каверн, в качестве возвратных использованы две плоские пружины, установленные с двух сторон поршня в пазах симметрично относительно центра, напротив друг друга и закреплённые винтами, пазы в продольном разрезе корпуса повторяют профиль пружины в транспортном положении перфоратора, а на боковой поверхности поршня с двух сторон выполнены дополнительные пазы, которые взаимодействуют с входящими в них ограничительными штифтами, причем резьбы для крепления перфоратора к колонне труб выполнены с двух сторон таким образом, чтобы перфораторы могли собираться последовательно друг за другом при этом канал для подвода промывочной жидкости нижнего перфоратора герметично закрыт крышкой. Последовательно может быть установлено не менее двух перфораторов. Ширина паза больше ширины установленной в нем пружины. Края пружины с двух сторон скруглены. Для крепления каждой пружины используется не менее двух винтов. Пружины имеют одинаковые нагрузочные характеристики. Плоские пружины выполнены из пружинной стали.
Е21В43/114
ПРОКАЛЫВАЮЩИЙ ПЕРФОРАТОР
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области вторичного вскрытия пласта созданием перфорационных каналов в скважине.
Известен прокалывающий перфоратор с управлением от электропривода по патенту РФ на полезную модель № 133190. Применяется в нефтегазовой отрасли при ремонте нефтяных, газовых и других скважин для восстановления циркуляции. Гидростатическое давление, требуемое для прокалывания трубы, создаётся установкой над корпусом перфоратора гидроусилителя и золотникового клапана. Срабатывание золотникового клапана осуществляется с устья скважины через геофизический кабель и электропривод, размещённый в верхней части перфоратора. Прокалывание трубы осуществляется прокалывающим инструментом, размещённым на инструментальном поршне, установленном в полости корпуса перфоратора. В сбросовую камеру, после завершения прокалывания через дроссельное отверстие, сбрасывается рабочая жидкость. Недостатком перфоратора является сложность конструкции.
Известен прокалывающий перфоратор по патенту РФ на изобретение № 2355877. Прокалывающий перфоратор содержит корпус, подпружиненную пару поршень-плунжер, образующую в корпусе надпоршневое и подплунжерное пространство. Перфоратор также содержит рабочий поршень в подплунжерном пространстве с размещённым в нем прокалывающим инструментом, энергопривод, подающий рабочую жидкость, выполненный в виде герметично установленной на корпусе трубы с приборной головкой и с расположенным внутри нее трубчатым электронагревателем, переводник, установленный между корпусом и энергоприводом, гидравлически соединяющий надпоршневое пространство и полость трубы энергопривода, питающий кабель. Энергопривод установлен внутри теплоизоляционного кожуха с образованием между ними герметичной полости. В верхней части трубчатого электронагревателя, установленного с возможностью осевого перемещения, расположен проводник, контактирующий с муфтой. Муфта электрически связана с питающим кабелем. В нижней части трубчатого электронагревателя устроен корпус с упорным буртом, внутри которого расположена тяга с ограничителем свободного хода, жёстко связанная с парой поршень-плунжер. Недостатком прокалывающего перфоратора является необходимость его электрического соединения с источником питания.
Известен прокалывающий перфоратор по патенту РФ на полезную модель №31257. Прокалывающий перфоратор содержит корпус, головку для подсоединения к геофизическому кабелю, носовую часть, трубу, соединяющую корпус с носовой частью,
поршень в трубе, шток, второй поршень в корпусе с закреплённым на нем колющим инструментом, рабочую жидкость, нагреватель, возвратную пружину, отличающийся тем, что головка для подсоединения к геофизическому кабелю расположена на корпусе, второй поршень с закреплённым на нем колющим инструментом расположен в районе головки, нагреватель жидкости расположен в носовой части, между корпусом и носовой частью установлены две трубы с зазором между ними, электрические провода к нагревателю смонтированы от геофизического кабеля через отверстия в головке, корпусе, носовой части и в зазоре между трубами. Недостатком прокалывающего перфоратора является наличие геофизического кабеля для подвода электропитания к нагревателю.
Известен прокалывающий перфоратор по патенту РФ на изобретение № 2129655. Устройство содержит корпус, подпружиненную пару поршень-шток, образующую в корпусе надпоршневую, подпоршневую и подштоковую камеры, рабочий поршень в подштоковой камере с размещённым на нем прокалывающим инструментом и энергопривод. Знергопривод подает рабочую жидкость и выполнен в виде герметично установленной на корпусе трубы с приборной головкой и с расположенным внутри неё источником нагрева. Между корпусом и энергоприводом установлен переходник. Он снабжён перепускным клапаном, срабатывающим от пропущенных через герметичную трубку проводов и соединяющим надпоршневую, подпоршневую камеры и полость трубы энергопривода каналами и перископической трубкой. Приборная головка и переходник снабжены предохранительными клапанами. Они срабатывают при давлениях в надпоршневой и подпоршневой камерах, превышающих расчётные значения. Недостатком прокалывающего перфоратора является наличие источника нагрева и электрического кабеля.
Известен прокалывающий перфоратор по патенту РФ на изобретение № 2539085. Прокалывающий перфоратор содержит размещённые в корпусе с возможностью продольного перемещения поршень со штоком, уплотняющую втулку, возвратную пружину, которая размещена на штоке, пробойник, установленный в корпусе с возможностью перемещения в радиальном направлении. На штоке выполнен по крайней мере один продольный паз, длина которого больше рабочей толщины уплотняющей втулки, а пробойник установлен в уплотняющей манжете. Обеспечивается срабатывание перфоратора при заданной заранее величине давления рабочей жидкости, гарантированная пробивка отверстия в колонне труб без попадания рабочей жидкости в перфорируемую колонну и возврат пробойника в исходное положение. Недостатком перфоратора является сложность его конструкции.
Известен гидромеханический прокалывающий перфоратор и способ его работы по патенту РФ на изобретение № 2506414. Гидромеханический прокалывающий перфоратор содержит корпус, размещённые в корпусе, по меньшей мере, один рабочий гидроцилиндр, по меньшей мере, один клиновой толкатель, по меньшей мере, один рабочий инструмент, снабжённый, по меньшей мере, одним сквозньм гидроканалом и, по меньшей мере, одним гидромонитором, установленный с возможностью взаимодействия с клиновым толкателем и радиального перемещения. Согласно изобретению рабочий инструмент выполнен в виде пробойника, размещённого на поршне или плунжере, установленном в камере, а камера выполнена с возможностью гидравлического сообщения с рабочим гидроцилиндром. Способ работы перфоратора включает подачу в перфоратор рабочей жидкости по колонне насосно-компрессорных труб, создание рабочего давления для приведения в действие механизма выдвижения рабочего инструмента, выдвижение рабочего инструмента и осуществление перфорации, при этом выдвижение рабочего инструмента производят воздействием давления рабочей жидкости через систему поршень-шток на клиновой толкатель, а клиновым толкателем на инструментальный поршень или плунжер с пробойником, а также воздействием на инструментальный поршень/плунжер рабочей жидкости, подаваемой под давлением через гидроцилиндр перфоратора в рабочую камеру инструментального поршня/плунжера. Недостатком перфоратора является низкая надёжность его конструкции, связанная с механическим соединением клинового толкателя и поршня, что во время работы может привести к их заклиниванию.
Известен прокалывающий перфоратор по патенту РФ на полезную модель №88064. Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к конструкциям механических перфораторов, предназначенных для вторичного вскрытия нефтяных и газовых скважин. Прокалывающий перфоратор содержит корпус с размещённым внутри цилиндром-фиксатором и поршнем, корпус выполнен с каналами для подвода рабочей жидкости, цилиндр-фиксатор снабжён возвратными пружинами, направляющими для поршня, выполнен с возможностью перемещения относительно корпуса, а на внешней поверхности цилиндра-фиксатора выполнены элементы зацепления, например в виде зубцов, поршень снабжён возвратными пружинами и породоразрушающими инструментами, выполнен с отверстиями для прохода рабочей жидкости в зону перфорации и с возможностью перемещения относительно цилиндра-фиксатора по направляющим. Недостатком прокалывающего перфоратора является сложность конструкции и низкая надёжность механизма возврата поршня с породоразрушающими инструментами в транспортное положение.
Известен прокалывающий перфоратор для нефтяных и газовых скважин по патенту РФ на изобретение № 2070959 (прототип). Устройство содержит корпус с каналами для подвода рабочей жидкости. В корпусе помещён поршень. На поршне помещён породоразрушающий инструмент. Для подачи рабочей жидкости служит насос. Корпус и поршень выполнены в виде эквидистантных цилиндров, образованных направляющими в виде эллипсов или прямоугольников или синусоид или сочетанием этих направляющих. Поршень выполнен с возвратными пружинами. Корпус в подпоршневом пространстве выполнен со сквозными отверстиями. Они имеют меньшее сечение, чем сечение канала для подвода рабочей жидкости. Недостатком перфоратора является низкая надёжность его конструкции, связанная с отсутствием ограничителя рабочего хода, возможностью заклинивания поршня на направляющих, на которых установлены пружины, необходимость уплотнения направляющих относительно поршня.
Задачами создания изобретения является повышение надёжности прокалывающего перфоратора.
Решение указанных задач достигнуто за счёт того, что прокалывающий перфоратор включает корпус с каналом для подвода промывочной жидкости и с резьбой для крепления перфоратора к колонне труб, в корпусе с возможностью перемещения перпендикулярно центральной оси, установлен овальный поршень с возвратными пружинами и режущим инструментом, на наружной поверхности которого выполнены гидромониторные каналы для выхода промывочной жидкости при формировании каверн, в качестве возвратных использованы две плоские пружины, установленные с двух сторон поршня в пазах симметрично относительно центра, напротив друг друга и закреплённые винтами, пазы в продольном разрезе корпуса повторяют профиль пружины в транспортном положении перфоратора, а на боковой поверхности поршня, с двух сторон выполнены дополнительные пазы, которые взаимодействуют с входящими в них ограничительными штифтами, причем резьбы для крепления перфоратора к колонне труб выполнены с двух сторон таким образом, чтобы перфораторы могли собираться последовательно друг за другом при этом канал, для подвода промывочной жидкости нижнего перфоратора, герметично закрыт крышкой. Последовательно может быть установлено не менее двух перфораторов. Ширина паза больше ширины установленной в нем пружины. Края пружины с двух сторон скруглены. Для крепления каждой пружины используется не менее двух винтов. Пружины имеют одинаковые нагрузочные характеристики. Плоские пружины выполнены из пружинной стали.
Проведённые патентные исследования показали, что предложенное техническое решение обладает новизной, промышленной применимостью и изобретательским
уровнем, т. е. удовлетворяет всем критериям изобретения. Изобретательский уровень подтверждается тем, что новая совокупность существенных признаков обеспечивает получение нового технического результата. Промышленная применимость обусловлена тем, что при изготовлении прокалывающего перфоратора применяются недефицитные материалы и известные технологии.
Сущность изобретения поясняется на фиг.1...7, где: на фиг.1 приведён прокалывающий перфоратор, вид со стороны режущего инструмента, на фиг.2 приведён прокалывающий перфоратор в транспортном положении, на фиг.З приведён прокалывающий перфоратор в рабочем положении, на фиг.4 приведён поперечный разрез А-А, на фиг. 5 приведён поперечный разрез Б-Б,
на фиг. 6 показаны прокалывающие перфораторы, установленные последовательно, на фиг.7 приведён поперечный разрез В-В,
Прокалывающий перфоратор состоит из корпуса 1 с каналом 2 для подвода промывочной жидкости и с резьбой 3 для крепления перфоратора к колонне труб, в корпусе 1 с возможностью перемещения перпендикулярно центральной оси, установлен овальный поршень 4 с возвратными пружинами 5 и режущим инструментом 6, на наружной поверхности которого выполнены гидромониторные каналы 7 для выхода промывочной жидкости при формировании каверн, в качестве возвратных использованы две плоские пружины 8, установленные с двух сторон поршня 4 в пазах 9 симметрично относительно центра, напротив друг друга и закреплённые винтами 10, пазы 9 в продольном разрезе корпуса 1 повторяют профиль пружины 8 в транспортном положении перфоратора, а на боковой поверхности поршня 4, с двух сторон выполнены дополнительные пазы 11, которые взаимодействуют с входящими в них ограничительными штифтами 12, причем резьбы 3 для крепления перфоратора к колонне труб выполнены с двух сторон таким образом, чтобы перфораторы могли собираться последовательно друг за другом при этом канал 2, для подвода промывочной жидкости нижнего перфоратора, герметично закрыт крышкой 13. Последовательно может быть установлено не менее двух перфораторов. Ширина паза 9 больше ширины установленной в нем пружины 8. Края пружины 8 с двух сторон скруглены. Для крепления каждой пружины 8 используется не менее двух винтов 10. Пружины 8 имеют одинаковые нагрузочные характеристики. Плоские пружины 8 выполнены из пружинной стали.
Прокалывающий перфоратор работает следующим образом. Корпус перфоратора 1 закрепляют, используя резьбу 3 на колонне труб и спускают в скважину, в интервал перфорации. Включают насосы. Промывочная жидкость под давлением поступает к
перфоратору. Через канал 2 промывочная жидкость поступает под поршень 4. Под действием давления поршень 4 с режущим инструментом 6 выдвигается перпендикулярно центральной оси перфоратора до упора дополнительных пазов 11 в ограничительные штифты 12. При этом поршень 4 сжимает возвратные пружины 8, и режущий инструмент 6 прокалывает трубу. Промывочная жидкость через отверстия 7 в режущем инструменте 6 под высоким давлением поступает наружу, размывая породу. Образуются каналы, обеспечивающие приток нефти. После завершения перфорации, подачу промывочной жидкости прекращают. Давление под поршнем 4 снижается, плоские пружины 8 возвращают поршень 4 с режущим инструментом 6 в транспортное положение. В случае установки последовательно нескольких перфораторов промывочная жидкость поступает под их поршни 4, поршни с режущим инструментом выдвигаются и прокапывают трубу в нескольких местах.
Применение изобретения позволило:
1. Повысить надёжность прокалывающего перфоратора.
2. Увеличить ресурс работы перфоратора.
3. Снизить затраты на техническое обслуживание.
4. Обеспечить эффективную перфорацию трубы и горной породы.
5. Повысить надёжность возврата режущего инструмента перфоратора в транспортное положение.
6. Повысить производительность формирования отверстий.
7. Повысить дебит нефти.
Автор-заявитель
Шестаков С.Н.
ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
1. Прокалывающий перфоратор, включающий корпус с каналом для подвода промывочной жидкости и с резьбой для крепления перфоратора к колонне труб, в корпусе с возможностью перемещения перпендикулярно центральной оси, установлен овальный поршень с возвратными пружинами и режущим инструментом, на наружной поверхности которого выполнены гидромониторные каналы для выхода промывочной жидкости при формировании каверн, отличающийся тем, что в качестве возвратных использованы две плоские пружины, установленные с двух сторон поршня в пазах симметрично относительно центра, напротив друг друга и закреплённые винтами, пазы в продольном разрезе корпуса повторяют профиль пружины в транспортном положении перфоратора, а на боковой поверхности поршня, с двух сторон выполнены дополнительные пазы, которые взаимодействуют с входящими в них ограничительными штифтами, причем резьбы для крепления перфоратора к колонне труб выполнены с двух сторон таким образом, чтобы перфораторы могли собираться последовательно друг за другом при этом канал, для подвода промывочной жидкости нижнего перфоратора, герметично закрыт крышкой.
2. Прокалывающий перфоратор по п.1 отличающийся тем, что последовательно может быть установлено не менее двух перфораторов.
3. Прокалывающий перфоратор по п.1 отличающийся тем, что ширина паза больше ширины установленной в нем пружины.
4. Прокалывающий перфоратор по п.1 отличающийся тем, что края пружины с двух сторон скруглены.
5. Прокалывающий перфоратор по п.1 отличающийся тем, что для крепления каждой пружины используется не менее двух винтов.
6. Прокалывающий перфоратор по п.1 отличающийся тем, что пружины имеют одинаковые нагрузочные характеристики.
7. Прокалывающий перфоратор по п.1 отличающийся тем, что плоские пружины выполнены из пружинной стали.
Автор-заявитель
Шестаков С.Н.
ЕАПВ/ОП-2
ЕВРАЗИЙСКОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ПОИСКЕ
(статья 15(3) ЕАПК и правило 42 Патентной инструкции к ЕАПК)
Номер евразийской заявки: 201700438
Дата подачи: 13 сентября 2017 (13.09.2017) Дата испрашиваемого приоритета:
Название изобретения: Прокалывающий перфоратор
Заявитель:
ШЕСТАКОВ Сергей Николаевич
^ \ Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа) 1 1 Единство изобретения не соблюдено (см. раздел II дополнительного листа)
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ:
E21B 43/114 (2006.01)
Согласно международной патентной классификации (МПК)
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК) Е21В 43/00, 43/11,43/112, 43/114, 43/16, 43/25, 29/00, 29/06,29/08
Другая проверенная документация в той мере, в какой она включена в область поиска:
В. ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ
Категория*
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту №
D, А
RU 2070959 С1 (АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ОТКРЫТОГО ТИПА "НОЯБРЬСКНЕФТЕГАЗГЕОФИЗИКА") 27.12.1996
1-7
D, А
RU 31257 U1 (ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
"СИБНЕФТЬ-НОЯБРЬСКНЕФТЕГАЗГЕОФИЗИКА" и др.) 27.07.2003
1-7
RU 104620 U1 (АБДУЛЛИН ХАМИТ ГАРИПОВИЧ) 20.05.2011
1-7
US 2008/0271892 Al (GERALD D. LYNDE et al.) 06.11.2008
1-7
последующие документы указаны в продолжении графы В
| ] данные о патентах-аналогах указаны в приложении
* Особые категории ссылочных документов:
"А" документ, определяющий общий уровень техники
"Е" более ранний документ, но опубликованный на дату подачи евразийской заявки или после нее
"О" документ, относящийся к устному раскрытию, экспонированию и т.д.
"Р" документ, опубликованный до даты подачи евразийской
заявки, но после даты испрашиваемого приоритета "D" документ, приведенный в евразийской заявке
"Т" более поздний документ, опубликованный после даты приоритета и приведенный для понимания изобретения
"X" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий новизну или изобретательский уровень,
взятый в отдельности "Y" документ, имеющий наиболее близкое отно
поиска, порочащий изобретательский уровень в сочетании с
другими документами той же категории " &" документ, являющийся патентом-аналогом "L" документ, приведенный в других целях
Дата действительного завершения патентного поиска:
28 апреля 2018 (28.04.2018)
Наименование и адрес Международного поискового органа: Федеральный институт промышленной собственности
РФ, 125993,Москва, Г-59, ГСП-3, Бережковская наб., 30-1. Факс: 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА
Уполномоченное лицо:
я ,Еськша
Телефон № (495) 531-6481
ПРОКАЛЫВАЮЩИЙ ПЕРФОРАТОР
Фиг. 3
ПРОКАЛЫВАЮЩИЙ ПЕРФОРАТОР
Фиг. 6
|
