Свердловинний гідроперфоратор

1.Скважинный гидроперфоратор, со держащий колонну насосно-компрессорных труб с отклонителем на конце, гидроцилиндр, поршень с гибкой трубкой, имеющей сопло, полость которой сообщена с надпоршневой полостью гидроцилиндра, и штангу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен замком, полым перфорированным переводником и опорным кольцом с пружинным якорем, которое установлено на колонне насосно-компрессорных труб между отклонителем и гидроцилиндром, при этом верхний конец гидроцилиндра жестко связан со штангой через полый перфорированный переводник, а нижний конец гидроцилиндра жестко связан с замком, расположеным с возможностью герметизации на опорном кольце и защемления якоря. 2. Скважинный гидроперфоратор по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что диаметр каждого отверстия в полом переводнике меньше диаметра сопла, а сумма площадей отверстий переводника больше площади проходного сечения гибкой трубки. С > CN СП N5 Винахід належить до гірничої справи І може бути використаний для Інтенсифікації видобутку нафти або сірки методом її підземного плавлення шляхом створення радіальних дренажних каналів навколо геотехнологічної свердловини в продуктивному пласті. Відомий пристрій [1] для створення радіальних каналів в пласті навколо свердловини містить джерело тиску, обсадну та розташовану в ній робочу колони, нижня частина останньої обладнана циліндром з розміщеним в ньому поршнем. Поршень з'єднаний з гнучким шлангом (робочим органом), при цьому надпоршнева та підпоршнева порожнини циліндру сполу чені відповідно з порожнинами робочої І обсздної колон. Відомий пристрій недостатньо надійний в роботі, оскільки в ньому не передбачено захист сопла робочого органу від закупорки механічними частками під час нагнітання робочої рідини в робочу колону. Цей недолік усунено у відомому сверлловинному гідромоніторі [2], що є найбільш близьким до пропонованого пристрою. Відомий свердловинний гідромонітор містить гідроциліндр, розташований на кінці колони насосно-компресорних труб (НКТ), поршень з гнучким робочим органом, відхилювач, встановлений нижче гідроциліндра, І штангу, з'єднану через О 6542 поршень з робочим органом І виведену на поверхню через сальникове ущільнення. Наявність патрубка-розширювача, що розміщений між гідроциліндром І відхилювачем, робочої колони, внутрішній 5 діаметр якої є більшим від діаметра поршня, а також штанги дозволяє вести окремо спуск циліндра і поршня, сприяє промиванню порожнини робочої колони як на стадії монтажу гідромонітора у свердловині, так і по 10 закінченні проходки каналу. Незважаючи на очевидні переваги цього гідромонітора порівняно з пристроєм [1], він має такі недоліки: - необхідність точного заміру довжин 15 набору НКТ та штанг підвищує трудомісткість спуску гідромонітора на вибій свердловини, а контроль по тиску нагнітання робочої рідини за моментом вхо ду поршня в циліндр також викликає додат- 20 кові витрати часу. Крім того, помилка у замірах штанг або труб може викликати де-, формацію та поломку робочого органу ще на стадії спуску, що знижу є надійність пристрою; 25 - недостатня надійність відомого свердловинного гідромонітора пов'язана та кож І з тим, що в ньому повністю не виклю чено небезпеку закупорки сопла механічними частинками під час роботи під ЗО високим тиском нагнітання рідини; - знижує надійність експлуатації гідромонітора також І те, що швидкість проходки каналу задається швидкістю спу ску штанг з поверхні. При непогодженні цих 35 швидкостей, коли швидкість спуску штанг перевищить швидкість розмиву породи пла ста, має місце деформація І поломка (зми нання) робочого органу; - Існує небезпека обриву штанг, особли- 40 во при роботі гідромонітора на великих гли бинах, оскільки необхідно утримувати за допомогою штанг робочий орган, а під час нагнітання робочої рідини під високим тис ком виникають додаткові значні зусилля, 45 спрямовані на розтягнення та розрив штанг. Крім того, пульсація тиску викликає І пуль сацію довжини штанг, що також знижує надійність роботи пристрою. Запропонований винахід спрямований 50 на зниження трудомісткості монтажу гідроперфоратора в свердловині І підвищення його надійності. Це досягається за рахунок того, що в свердловинному гідроперфораторі, який містить колону НКТ 55 з відхилювачем на кінці, гідроциліндр, поршень з гнучкою трубкою, що має на кінці сопло, порожнина якої сполучена з надпоршневою порожниною гідроциліндра, а також штангу. Згідно з винаходом в конструкції передбачено опорне кільце з пружинним якорем, що розміщено вище відхилювача в колоні НКТ. При цьому верхній кінець циліндра жорстко з'єднаний з штангою за допомогою порожнистого перфорованого перехідника, а нижній обладнаний замком, що забезпечує його герметизацію на опорному КІЛЬЦІ І защімлення якорем. Крім того, діаметр кожного отвору в порожнистому перфорованому перехіднику є меншим від діаметра сопла, а сумарна перепускна спроможливість перехідника є більшою від перепускної спроможності гнучної трубки. Обладнання свердловинного гідроперфоратора опорним кільцем з пружинним якорем, розміщення в нижній частині гідроциліндра замка під опорне кільце та якір І закріплення штанги на верхній частині гідроциліндра дозволяє вести беззамірний спуск штанг до упору замка на опорне кільце, що знижує трудомісткість спуску: момент посадки надійно фіксується індикатором ваги підйомника на поверхні по повному розвантаженню колони штанг на упор. Наявність цих елементів в свою чергу дає можливість запобігти небезпеці поломки робочого органу як під час спуску, так І під час проходки каналу, оскільки робочий орган не з'єднаний зі штангою І її вага передається гідроциліндром на опорне кільце. Запропоновані конструктивні рішення забезпечують можливість промивки колони НКТ при розміщенні гідроциліндра над опорним кільцем, з наявність перфорованого перехідника між штангою І гідроциліндром з отворами зазначених розмірів виключають ймовірність попадання шламу в сопло, підвищуючи тим самим надійність експлуатації перфоратора. Крім того, запропонована конструкція дозволяє експлуатувати пристрій в режимі мінімальних навантажень на штанги, виключаючи небезпеку їх розриву, що особливо важливо під час роботи на великих глибинах. На фіг. 1 зображений свердловинний гідроперфоратор в режимі промивки колони НКТ, на фіг. 2 - гідроперфоратор під час проходки радіального каналу в пласті. Свердловинний гідроперфоратор складається з відхилювача 1, який через корпус 2 з'єднаний з колоною З НКТ. Вище відхилювача 1 на колоні 3 розташовано опорне кільце 4 з пружинним якорем 5. Гідроциліндр 6 перфоратора знаходиться з зазором в середині колони 3, верхній його кінець через перфорований перехідник 7 з'єднаний зі штангою 8, що виведена на поверхню та підключена до підйомника. 6542 Нижній кінець гідроциліндра 6 обладнаний замком 9, який забезпечує його герметизацію на опорному КІЛЬЦІ 4 І защімлення якорем 5. В середині гідроциліндра 6 розміщено поршень 10 з 5 робочим органом 11, що має на кінці сопло 12. При цьому порожнина гнучкої трубки 11 сполучена з надпоршневою порожниною гідроциліндра б І через перфораційні отвори перехідника 7 - з порожниною колони 3 10 НКТ, а діаметр кожного отвору в порожнистому перехіднику 7 є меншим від діаметра сопла 12. Загальна перепускна спроможність перехідника 7 більша від перепускної спроможності гнучкої трубки. 15 Працює свердловинний гідроперфоратор таким чином. На колоні З НКТ опускають до свердловини відхилювач 1, корпус 2, опорне кільце 4 з пружинним якорем 5. Після 20 розміщення відхилювача 1 на вибраному для обробки Інтервалів пласта закріплюють колону 3 на ф/ анці обсадної колони І опускають в середину колони 3 на штанзі 8 гідроциліндр 6, верхня частина якого має 25 порожнистий перфорований перехідник 7, а нижня - замок 9. В початковому положенні поршень 10 знаходиться в крайньому верхньому положенні таким чином, що робочий орган 9 гідроперфоратора є введе- 30 ний в середину замка 12. Спуск гідроциліндра 6 ведуть до посадки замка 9 на опорне кільце 4. Момент посадки фіксують за показаннями Індикатора ваги, після чого піднімають гідроциліндр 6 на 35 0,5...1,0 м та обладнують верх колони З НКТ сальником. Після цього ведуть промивку колони 3 ' НКТ, змиваючи зі стінок труб бруд і скидаю* 40 чи воду повз гідроциліндр б крізь отвори опорного кільця 4, якоря 51 паз відхилювача 1. Після півгодинної промивки доопускають штангу 8 до посадки замка 9 на опорне кільце 4. При цьому пружини якоря 5 защімлюють замок 9 І останній герметизується на опорному кільці 4 (фіг. 2), Робочий режим проходки каналу по- лягає в нагнітанні робочої рідини пїд тиском 20...50 МПа в колону 3. Рідина проходить крізь отвори перехідника 7 в надпоршневу порожнину гідроциліндра б, звідки по центральному каналу поршня 10 попадає всередину гнучкої трубки 11 та витікає через сопло 12. Під тиском рідини поршень 10 просуває гнучку трубку 11 в паз відхилювача 1, скеровуючи сопло 12 в стінку свердловини, при цьому струмінь рідини розмиває породу пласта. При утворенні І поглибленні каналу гнучка трубка 11 просувається в пласт. Під час роботи бруд, що змивається зі стінок колони 3, затримується на отворах перфорованого перехідника 7. В сопло 12 можуть потрапити тільки ті частки шламу, розмір яких є меншим від розміру сопла 12, що зумовлено розмірами отворів перехідника 7. При цьому на КІЛЬКІСТЬ рідини, що попадає в робочий орган 11, не впливає І ймовірна часткова закупорка декотрих отворів перехідника 7, оскільки перепускна здатність останнього набагато більша, ніж перепускна здатність гнучкої трубки 11. Після створення каналу на вибої свердловини за допомогою гнучкої трубки 11 останню вилучають з пласта ПІДЙОМОМ штанги 8 на поверхню. 6542 Фіг. 1 Упорядник Р. Л обода Замовлення 632 Техред М.Моргентал Коректор Л.ЛІврІнц Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП. Київ-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101