SU1620617A1

SU1620617A1 - Hydraulic perforator

Info

Publication number: SU1620617A1
Application number: SU874296103A
Authority: SU
Inventors: Михаил Александрович Бабец; Александр Григорьевич Козлов; Олег Борисович Качалов; Любовь Борисовна Новикова
Priority date: 1987-08-12
Filing date: 1987-08-12
Publication date: 1991-01-15

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности и предназначено дл вскрыти продуктивных пластов в сква- жинах„Целъ изобретени - повышение эффективности работы устройства за счет уменьшени его абразивного износа при одновременном предотвращении заклинивани в скваташе. Кон- центрично корпусу (К) 1 с гидравлическими насадками (ГН) 2 расположен патрубок (П) 3 с каналами 4. Последние образуют с ГН 2 камеру смешени струйного насоса и сообщены с полостью 5. Последн сверху перекрыта сеткой 6 в виде перфорированного полого конуса. Полость последнего сос ЈThe invention relates to the mining industry and is intended to open up productive formations in wells. The purpose of the invention is to increase the operating efficiency of the device by reducing its abrasive wear while preventing jamming in the squatcher. Concentric to the housing (K) 1 with hydraulic nozzles (GN) 2 there is a branch pipe (P) 3 with channels 4. The latter form with the GN 2 a mixing chamber of the jet pump and communicate with the cavity 5. The latter is overlapped from the top by a grid 6 in the form of a perforated hollow cone . The cavity of the last sos Ј

Description

Изобретение относитс к горной ромышленности и предназначено дл скрыти продуктивных пластов в кважинах.. - The invention relates to the mining industry and is intended to conceal the productive formations in the wells. -

Цель изобретени - повышение эффективности работы гидравлического перфоратора за счет уменьшени его абразивного износа при одновременном предотвращении заклинивани в скважине. 15The purpose of the invention is to increase the efficiency of the hydraulic perforator by reducing its abrasive wear while preventing jamming in the well. 15

На фиг. 1 представлен гидравлический перфоратор, разрез, на фиг02 - сечение А-А на фиг.1.FIG. 1 shows a hydraulic perforator, a slit; FIG. 2 shows a section A-A in FIG. 1.

Гидравлический перфоратор Содер- жит корпус 1 с гидравлическими насад-30 ками 2, ловитель абразива в виде расположенного концентрично корпусу 1 патрубка 3 с размещенными напротив гидравлических насадок 2 каналами 4, каждый из которых выполнен в виде ка- $ еры смешени струйного насоса,и сообщен с полостью 5 патрубка 3. По- ость 5 перекрыта сеткой 6 с поперечными размерами проходного сечени че ек не менее поперечных размеров частицу абразива. На наружной поверхности патрубка 3 размещено уплотнение 7 дл перекрыти зазора в скважине. Внутри патрубка 3 расположен пшамопро- вод 8. Устройство снабжено вибрато- 45 ром 9 с хвостовиком 1 С,,которые в рабочем положении расположены выше корпуса 1, демпфирующим переходником 11,размещенным между хвостовиком 10 вибратора 9 корпусом 1 .шламоприемной камерой . gg 12, размещенной в рабочем положении под патрубком 3, и перфорированным вкладышем 13, размещенным с перекрытием кольцевого зазора, образованного корпусом 1 и патрубком 3, между шламоприемной камерой 12 и гидравлическими насадками 2. Сетка 6 выполнена в виде полого перфорированного конуса, большее основание которого в рабочем положении размещено выше состыкованного с хвостовиком 10 вибратора 9 меньшего основани и соединено с верхним торцом патрубка 3. В последнем между шламоприемной камерой 12 и перфорированным вкладышем выполнены радиальные отверсти 14 дл прохода обломков удал емой породы . Уплотнение 7 размещено в рабочем положении HI- хе радиальных отверстий 14. Пространство над сеткой 6 сообщено шлгмопроводом 8 со шламоприемной камерой 12, Ячейки сетки 6 выполнены с поперечными размерами, не превышающими диаметр гидравлических насадок 2, Шламоприемна камера 12 выполнена с объемом, определ емым соотношениемHydraulic perforator Contains case 1 with hydraulic nozzles 30 30, abrasive catcher in the form of concentric 1 located on the body 1 nozzle 3 with 2 channels 4 opposite the hydraulic nozzles, each of which is designed as a mixing chamber of the jet pump, and with a cavity of 5 nozzle 3. Pole 5 is covered with a grid 6 with transverse dimensions of the flow area of the checks not less than the transverse dimensions of the abrasive particle. On the outer surface of the pipe 3 is placed seal 7 to close the gap in the well. Inside the nozzle 3 there is a chambered 8. The device is equipped with a vibrator 45 9 with a shank 1 С, which in the working position are located above the housing 1, a damping adapter 11, placed between the shank 10 of the vibrator 9 by the housing 1. gg 12 placed in the working position under the nozzle 3, and a perforated liner 13 placed with overlapping annular gap formed by the housing 1 and the nozzle 3, between the sludge collecting chamber 12 and the hydraulic nozzles 2. The grid 6 is made in the form of a hollow perforated cone, the larger base of which in the working position placed above the smaller base joined to the shank 10 of the vibrator 9 and connected to the upper end of the nozzle 3. In the latter, a radial is made between the sludge receiving chamber 12 and the perforated liner nye openings 14 for the passage of removable rock debris. Seal 7 is placed in the working position HI - heh of the radial holes 14. The space above the grid 6 is communicated by a shlm pipe 8 with a sludge receiving chamber 12, the cells of the grid 6 are made with transverse dimensions not exceeding the diameter of the hydraulic nozzles 2, the Slame receiving chamber 12 is made with a volume determined by the ratio

,Ka,Ka

где V - объем шламоприемной камеры , where V is the volume of the sludge receiving chamber,

L - длина pesas м , Б - ширина реза, м; , Н - глубина реза, м;L - length pesas m, B - cutting width, m; , Н - depth of cut, m;

К. - коэффициент учета дилатансии породы,K. - factor accounting for the dilatancy of the breed,

К д - процент удал емой из жидсти твердой фазы. Гидравлический перфоратор работает следующим образом.K d is the percentage of the solid phase removed from the liquid. Hydraulic perforator works as follows.

При подаче к перфоратору с поверхности абразивной жидкости, например воды с содержанием кварцевого песка в количестве , приводитс в действие гидравлический вибратор 9, например , золотникового типа. При истечении гидромониторной импульсной струи из насадок 2 в камеры смешени струйных насосов 4 в полоски 5 патрубка 3 создаетс разрежение. Стру абразивной рабочей жидкости, образовав канал в обсадной колонне,When fed to the perforator from the surface of an abrasive fluid, for example, water containing an amount of silica sand in quantity, a hydraulic vibrator 9, for example, of a spool type, is activated. When a jetting jet is ejected from the nozzles 2 into the mixing chambers of the jet pumps 4 into the strips 5 of the nozzle 3, a vacuum is created. Stream of abrasive working fluid, forming a channel in the casing,

5151

цементном кольце и горной породе, возвращаетс в скважину. Разделившись на два потока, она движетс вве и вниз по кольцевому зазору между патрубком 3 и обсадной колонной 15, Поток , движущийс к устью скважины, поднима сь выше верхнего среза патрубка 3 тер ет скорость. При этом из него выпадает тверда Лаза, пред- ставленна шламом горной породы и абразиром. За счет разрежени в полости 5 патрубка 3 возникают подсос и возвратный поток жг кости через сетку 6 к гидравлическим насадкам 2. На сетке 6 происходит разделение абразива и шлама пород, При работе гидравлического вибратора 9 за счет пульсации давлени жидкости в колонне насосно-компрессорных труб гене- рируютс переменные рлст гиваютцие нагрузки, что приводит к пибрации колонны , корпуса перфоратора 1 и закрепленной на нем сетки 6 выше демпфирующего переходника 11. Вибрации сетки 6 повышают эффективность села- рации шлама и его .транспортировки по наклонной поверхности сетки 6 к шламоприемной камере 12, Демпфипую- щий переходник 11, выполненный из сплавов цветных металлов, например алюмини , гасит вибрации, снижа колебательные перемещени гидравлических насадок 2, патрубка Т и уплотнени 7. В результате выдержи- ваютс размеры перфорационнь х отверстий и снижаетс износ уплотнени 7.the cement ring and rock, returns to the well. Dividing into two streams, it moves in and down the annular gap between the nozzle 3 and the casing 15. The flow moving to the wellhead rises above the upper cut of the nozzle 3 and loses speed. At the same time, Laza falls out of it and is represented by sludge from the rock and abrasive. Due to the vacuum in the cavity 5 of the nozzle 3, a suction and return flow of the bone through the grid 6 to the hydraulic nozzles 2 occur. On the grid 6, the abrasive and cuttings of rocks are separated. When the hydraulic vibrator 9 is working, the pressure in the tubing string is pulsed by the gene - variable load loads are carried out, which leads to pibration of the column, punch body 1 and the grid 6 fixed on it above the damping adapter 11. Vibration of grid 6 increases the efficiency of sludge settlement and its transport on the inclined surface of the mesh 6 to the sludge receiving chamber 12, the damping adapter 11 made of alloys of non-ferrous metals, such as aluminum, dampens vibrations, reducing the oscillatory movements of the hydraulic nozzles 2, the nozzle T, and the seals 7. As a result, the dimensions of perforations are maintained. holes and reduced seal wear 7.

Поток абразивной жидкости со шламом , движущийс по кольцевому зазо- ру между патрубком 3 и обсадной колонной 15 вниз, поступает в радиальные отверсти 14 патрубка 3, изменение направлени и скорости потока жидкости приводит к осаждению крупных частиц твердой фазы в шламоприемной камере 12, Таким образом, забойное шламоулавлив ние и последующа забойна сепараци шлама в вибрационном режиме обеспечивают сни жение содержани абразива в потоке рбочей жидкости, циркулирующей по стволу скважины и поверхностном оборудовании при одновременном его увеличений в гидромониторной струе, воз- действующей на коллектор.The flow of abrasive fluid with sludge moving along the annular gap between the nozzle 3 and the casing 15 down enters the radial holes 14 of the nozzle 3, changing the direction and speed of the fluid flow leads to the deposition of large particles of the solid phase in the sludge receiving chamber 12. bottomhole slime recovery and subsequent bottomhole separation of sludge in a vibration mode provide a reduction in the abrasive content in the working fluid circulating through the wellbore and surface equipment while th its increase in jetting jet act on the collector.

Объем шламоприемной камеры 12, рассчитанный по вышеприведенной зависимости , обеспечивает склалированиеThe volume of the sludge receiving chamber 12, calculated according to the above dependences, provides the scaling

породы коллектора и получение его представительной пробы. Анализ состава пробы позвол ет уточнить интервал перфорации и обоснованно подобрать реагенты дл интенсификации притока. Это особенно существенно дл скважин в которых не проводилс керноотбор при первичном вскрытии.reservoir rocks and obtaining its representative sample. Analysis of the sample composition allows one to specify the perforation interval and reasonably select reagents for stimulation of the inflow. This is especially significant for wells in which no coring was performed during the primary dissection.

Claims

1. A hydraulic perforator, comprising a housing with hydraulic nozzles, an abrasive catcher in the form of a nozzle located concentrically with the body with the formation of an opening cavity with channels located opposite the hydraulic nozzles, each of which is made in the form of a mixing chamber of the jet pump and communicated with the cross-section of the flow area of the cells is not less than the transverse dimensions of the abrasive particles, placed on the outer surface of the nozzle seal and located inside the nozzle slurry The wire, which means that in order to increase its efficiency by reducing its abrasive wear and at the same time preventing jamming in the well, it is equipped with a shaker damping an adapter placed between the shank of the vibrator to the body, a sludge receiving chamber placed in the working position by the floor nozzle, and a perforated insert placed with overlapping annular gap formed by the body and the nozzle between the slime riemnoy hydraulic chamber and the nozzles, wherein the mesh is made in the form of perforated hollow cone, the larger base of which in the operating position taken up docked with the shank 4enshego vibrator base and connected to the upper end of the nozzle, a. With a bore between the sludge receiving chamber and the perforated liner, radial holes are made for the passage of the rock to be removed, below which a seal is placed in the working position, and the space above the screen is connected with the sludge line with the sludge receiving chamber.

71620617

Under item 1, it is cast that the perforated grids are made with

.P

eight

with transverse dimensions not exceeding the diameter of the hydraulic nozzles

eight

FIG. 2