|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Устройство для перфорации скважины, содержащее корпус (1), сообщенный сверху с технологическими трубами, а в нижней части соединенный с рабочей частью (13) прокалывающего перфоратора, в корпусе (1) установлен поршень (4) с обращенным вниз штоком, а в стенках корпуса (1) выполнены отверстия (6), образующие боковые каналы, сообщающиеся с полостью корпуса (1), отличающееся тем, что в корпусе (1) дополнительно размещен поршень (8) с клапаном (7), выполненные с возможностью вертикального перемещения, в нижней части корпуса (1) с упором установлена пружина (9) и неподвижный стержень (10), который имеет возможность взаимодействия с указанным клапаном (7), поршень (4) с обращенным вниз штоком размещен в верхней части корпуса (1) в цилиндре (2), последний снабжен вертикальным переточным каналом (3), диаметр поршня (8) с клапаном (7) больше диаметра поршня (4) с обращенным вниз штоком, указанные поршни (8, 4) взаимодействуют друг с другом посредством обращенного вниз штока, а рабочая часть (13) прокалывающего перфоратора имеет прокалывающие элементы (20), выполненные с возможностью перемещения посредством поршня (15), в котором установлены не менее одного герметичного штока (16) и клапана (18) с направляющей (17).
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Устройство для перфорации скважины, содержащее корпус (1), сообщенный сверху с технологическими трубами, а в нижней части соединенный с рабочей частью (13) прокалывающего перфоратора, в корпусе (1) установлен поршень (4) с обращенным вниз штоком, а в стенках корпуса (1) выполнены отверстия (6), образующие боковые каналы, сообщающиеся с полостью корпуса (1), отличающееся тем, что в корпусе (1) дополнительно размещен поршень (8) с клапаном (7), выполненные с возможностью вертикального перемещения, в нижней части корпуса (1) с упором установлена пружина (9) и неподвижный стержень (10), который имеет возможность взаимодействия с указанным клапаном (7), поршень (4) с обращенным вниз штоком размещен в верхней части корпуса (1) в цилиндре (2), последний снабжен вертикальным переточным каналом (3), диаметр поршня (8) с клапаном (7) больше диаметра поршня (4) с обращенным вниз штоком, указанные поршни (8, 4) взаимодействуют друг с другом посредством обращенного вниз штока, а рабочая часть (13) прокалывающего перфоратора имеет прокалывающие элементы (20), выполненные с возможностью перемещения посредством поршня (15), в котором установлены не менее одного герметичного штока (16) и клапана (18) с направляющей (17).
Евразийское ои 027777 (13) В1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента (51) Int. Cl. Е21В 43/114 (2006.01)
2017.08.31
(21) Номер заявки 201501043
(22) Дата подачи заявки
2015.10.28
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРФОРАЦИИ СКВАЖИНЫ
(43) 2017.04.28
(96) 2015000098 (RU) 2015.10.28 (71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец: ГОСТЕВ ИГОРЬ АЛЕКСАНДРОВИЧ
(RU)
(74) Представитель:
Голубева Л.П. (RU)
(56) RU-C2-2206707 RU-C1-2521472 RU-U1-124921 RU-U1-151444
Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин и может быть использовано для перфорации скважин посредством прокалывающих перфораторов, когда давление столба рабочей жидкости насосно-компрессорных труб (НКТ) больше давления в затрубном пространстве.
Известно устройство для комплексной обработки продуктивных пластов, включающее струйный насос и пакер, установленные на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ), которое содержит установленный в нижней части колонны НКТ сверлящий перфоратор (патент на полезную модель РФ № 102676, опубл. 10.03.2011).
Наиболее близким техническим решением, выбранным заявителем качестве прототипа, является скважинный пробойник для труб, спускаемый в скважину на рабочей колонне, содержащий полый заполненный жидкостью корпус с боковыми каналами, сообщающимися с полостью корпуса, установленный в боковом канале корпуса поршень с рабочим органом, жестко связанный с корпусом полый цилиндр, шток, установленный в полости корпуса и цилиндра с возможностью осевого перемещения, связанный со штоком поршень, установленный в полости цилиндра и образующий с ним штоковую и рабочую камеры, переводник, жестко связанный с цилиндром, в качестве рабочей использована колонна с гидравлическим каналом для подачи силовой жидкости - энергоносителя от насоса, полость которой гидравлически связана с рабочей камерой и пространством скважины через дроссели, выполненные в переводнике, штоковая камера через отверстия в цилиндре сообщена с пространством скважины, шток и поршень соединены между собой жестко и подпружинены для обеспечения штоку положения, выдвинутого из корпуса, а шток снабжен инерционным грузом для взаимодействия с жидкостью, содержащейся в корпусе, причем в переводнике установлен сообщающий рабочую камеру с пространством скважины золотник, запорный элемент которого в закрытом положении зафиксирован посредством штифта, разрушаемого под действием давления силовой жидкости (патент на изобретение РФ № 2206707, опубл.
20.06.2003 г.).
Недостатком данного устройства является его невысокая надежность, вследствие наличия возможности заклинивания рабочего органа, что отмечено в описании изобретения.
Техническая задача заявляемого изобретения - сокращение времени на выполнение технологических операций при одновременном повышении надежности их проведения.
Достигаемый технический результат - сокращение времени установки прокалывающих элементов прокалывающего инструмента в транспортное положение при разных значениях давления в прокалывающем инструменте и затрубном пространстве.
Техническая задача достигается тем, что устройство для перфорации скважины содержит корпус, сообщенный сверху с технологическими трубами, а в нижней части корпус соединен с рабочей частью прокалывающего перфоратора, в корпусе установлен поршень с обращенным вниз штоком, а в стенках корпуса выполнены отверстия, образующие боковые каналы, сообщающиеся с полостью корпуса, причем в корпусе дополнительно размещен поршень, снабженный клапаном, поршень и клапан выполнены с возможностью вертикального перемещения, в верхней части корпуса установлен поршень с обращенным вниз штоком, который размещен в цилиндре, последний жестко соединен с корпусом и снабжен вертикальным переточным каналом, в нижней части корпуса с упором установлена пружина и неподвижный стержень, который имеет возможность взаимодействия с клапаном, диаметр второго поршня с клапаном больше диаметра поршня с обращенным вниз штоком, указанные поршни выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом посредством обращенного вниз штока.
Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показывает, что оно отличается следующими признаками:
в верхней части корпуса жестко установлен цилиндр с вертикальным переточным каналом; в цилиндре расположен поршень с обращенным вниз штоком; дополнительно в корпусе установлен поршень, который снабжен клапаном; дополнительный поршень с клапаном имеют возможность вертикального перемещения; второй поршень имеет возможность вертикального перемещения;
клапан и второй поршень имеют возможность перемещения друг относительно друга по вертикали; в нижней части корпуса с упором установлена пружина и неподвижный стержень; неподвижный стержень имеет возможность взаимодействия с клапаном; диаметр поршня с клапаном больше диаметра поршня с обращенным вниз штоком; поршни выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом посредством обращенного вниз штока.
Поэтому можно предположить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".
Изобретение может быть реализовано при помощи известных технических средств, поэтому оно соответствует критерию "промышленная применимость".
По вопросу о соответствии предложенного решения критерию "изобретательский уровень" указываем на следующие обстоятельства. Благодаря имеющимся отличиям заявляемое устройство может быть использовано для пробивки обсадной трубы в скважине на любой глубине, когда давление столба рабочей жидкости НКТ больше давления в затрубном пространстве в зоне перфорации. При этом, как извест
но, затруднён возврат прокалывающих элементов в транспортное положение, поэтому приходится затрачивать время (до нескольких часов) на выравнивание давления в инструменте и затрубном пространстве. Заявляемое изобретение позволяет быстро вернуть прокалывающие элементы в транспортное положение при значительном давлении в НКТ. Соответственно сокращается время на выполнение технологических операций, а также исключается возможность повреждения прокалывающих элементов устройства между операциями прокалывания скважины. Заявляемое устройство обладает новыми возможностями, которых нет в известных конструкциях, используемых для перфорации скважин. Также следует отметить, что при проведении патентно-информационных исследований заявляемая совокупность признаков выявлена не была, поэтому заявляемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". Заявляемое изобретение иллюстрируются следующими чертежами: на фиг. 1 показано заявляемое устройство с одним прокалывающим элементом; на фиг. 2 показано положение заявляемого устройства при сжатой пружине с одним прокалывающим элементом;
на фиг. 3 показано заявляемое устройство с тремя прокалывающими элементами; на фиг. 4 показано положение заявляемого устройства при сжатой пружине с тремя прокалывающими элементами.
Заявляемое устройство состоит из корпуса 1, в котором неподвижно расположен цилиндр 2 с переточным каналом 3. В цилиндре 2 совершает рабочее движение поршень 4 с обращенным вниз штоком и образует камеру низкого давления 5 за счет отверстий 6 в стенках корпуса 1, которые образуют боковые каналы. В свою очередь, поршень 4 посредством штока, обращенного вниз, соединен с поршнем 8, снабженный клапаном 7, установленным в седле 11. При этом диаметр поршня 8 с клапаном 7 больше диаметра поршня 4 с обращенным вниз штоком. Поршень 8 с клапаном 7 упирается в пружину 9, в центре которой расположен неподвижный стержень 10. Корпус 1 в нижней части через муфту соединен с рабочей частью 13 прокалывающего перфоратора, внутри которого перемещается поршень 15 прокалывающих элементов 20, снабженных гидромониторными каналами. В поршне 15 прокалывающих элементов 20, в свою очередь, установлены не менее одного герметичного штока 16 и клапана 18 с направляющей 17. Для движения рабочей жидкости предусмотрены каналы 12 и 14, гидромониторные каналы прокалывающих элементов 20. В верхней части заявляемого устройства расположен фильтр 21.
Устройство работает следующим образом. При давлении рабочей жидкости ниже заданного уровня рабочая жидкость через переточный канал 3 в цилиндре 2 создает разнонаправленные силы на поршне 8 с клапаном 7 и поршне 4 с обращенным вниз штоком, но под действием силы пружины 9 поршень 8 с клапаном 7 остается неподвижным.
При повышении давления выше заданного уровня, ввиду того, что поршень 8 с клапаном 7 имеет больший диаметр, чем поршень 4 с обращенным вниз штоком, возникает сила, которая больше силы поршня 4 с обращенным вниз штоком и силы пружины 9, в результате чего поршень 8 с клапаном 7 приводится в движение вниз. В процессе движения вниз поршня 8 с клапаном 7 пружина 9 сжимается и клапан 7 упирается в неподвижный стержень 10, в результате открывается седло 11, и рабочая жидкость устремляется через каналы 12 и 14 в подпоршневое пространство поршня 15 прокалывающих элементов 20 и рабочей части 13, где возникает давление, в результате чего поршень 15 прокалывающих элементов 20 приходит в движение (вправо по рисунку). В это время в герметичном подпоршневом пространстве 22 возникает разряжение, т.к. герметичный шток 16 неподвижен относительно рабочей части 13, которое стремится вернуть поршень 15 прокалывающих элементов 20 в первоначальное положение. Клапан 18 закрывает седло 19 и не дает рабочей жидкости проходить через гидромониторные каналы прокалывающих элементов 20. По мере возрастания давления сила на поршне 15 прокалывающих элементов 20 превышает силу разряжения герметического штока 16 и, выдвигаясь, упирается в обсадную колонну, прокалывая её. Одновременно с этим клапан 18 уже не может двигаться с поршнем 15 прокалывающих элементов 20 ввиду ограничителя направляющей 17 и открывает седло 19, рабочая жидкость намывает каверну в призабойной зоне пласта.
После совершения прокола обсадной колонны давление сбрасывается и поршень 15 прокалывающих элементов 20 под действием разряжения начинает возвращаться в рабочее положение, двигаясь (по рисунку влево) закрывая клапан 18. Устройство перемещаются в следующий интервал перфорации, и цикл повторяется заново.
Заявляемое устройство позволяет вернуть прокалывающий поршень с прокалывающими элементами в транспортное положение за 1-3 мин. Обычно на операцию возвращения прокалывающих элементов в транспортное положение для перемещения в следующий интервал перфорации требуется от 8 до 9 часов. Существенное сокращение времени, необходимого на возобновление цикла перфорации, позволяет повысить производительность процесса перфорации, сократить расходы на обслуживание скважины, исключает возможность повреждения прокалывающих элементов в процессе перемещения по уровням перфорации, что ускоряет и повышает надежность технологического процесса перфорации скважины.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройство для перфорации скважины, содержащее корпус (1), сообщенный сверху с технологическими трубами, а в нижней части соединенный с рабочей частью (13) прокалывающего перфоратора, в корпусе (1) установлен поршень (4) с обращенным вниз штоком, а в стенках корпуса (1) выполнены отверстия (6), образующие боковые каналы, сообщающиеся с полостью корпуса (1), отличающееся тем, что в корпусе (1) дополнительно размещен поршень (8) с клапаном (7), выполненные с возможностью вертикального перемещения, в нижней части корпуса (1) с упором установлена пружина (9) и неподвижный стержень (10), который имеет возможность взаимодействия с указанным клапаном (7), поршень (4) с обращенным вниз штоком размещен в верхней части корпуса (1) в цилиндре (2), последний снабжен вертикальным переточным каналом (3), диаметр поршня (8) с клапаном (7) больше диаметра поршня (4) с обращенным вниз штоком, указанные поршни (8, 4) взаимодействуют друг с другом посредством обращенного вниз штока, а рабочая часть (13) прокалывающего перфоратора имеет прокалывающие элементы (20), выполненные с возможностью перемещения посредством поршня (15), в котором установлены не менее одного герметичного штока (16) и клапана (18) с направляющей (17).
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
027777
027777
- 1 -
- 1 -
027777
027777
- 1 -
- 1 -
027777
027777
- 1 -
- 1 -
027777
027777
- 1 -
- 1 -
027777
027777
- 2 -
- 3 -
027777
027777
- 4 -
027777
027777
- 3 -
027777
027777
- 5 -
|
