гидромеханический щелевой перфоратор

Формула изобретения

Гидромеханический щелевой перфоратор, включающий силовой блок, состоящий из основного и вспомогательного силовых цилиндров, поршни которых соединены полым штоком, фильтр с клапаном, перепускной клапан, режущий узел с выдвижным накатным роликом и отклоняющим клином, выполненным в одном блоке со скользящей опорой, отличающийся тем, что между штоком и фильтром установлен поршень промежуточного силового цилиндра, расположенного между основным и вспомогательным силовым цилиндром, разделенным гидравлическим разделителем, при этом клапан фильтра выполнен дифференциальным обратным с полостью в виде усеченного конуса меньшим основанием вверх, в котором помещено уплотнительное кольцо с внутренним диаметром, меньшим проходного сечения этого клапана, причем фильтр имеет верхнюю и нижнюю резьбы для присоединения к поршню промежуточного силового цилиндра и к поршню основного силового цилиндра, где установлено седло бросового запорного шара, кроме того скользящая опора режущего узла перфоратора снабжена съемной пластиной, контактирующей в рабочем положении с внутренней стенкой обсадной трубы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при вторичном вскрытии продуктивных пластов.

Известны гидромеханические щелевые перфораторы (далее перфораторы), состоящие из блока силовых цилиндров, режущего узла с выдвижным накатным роликом и скользящей опорой (RU 2151858, C1, 27.06.2000, RU 2161697, C2, 10.01.2001).

Одним из недостаток этих перфораторов является то, что при интенсивной работе в абразивной среде, когда вскрываются пескопроявляющие пропластки, изнашивается опора режущего узла.

Известен перфоратор с повышенным ресурсом работы (RU 22059416 C2, Е 21 В, 43/112), состоящий из основного и вспомогательного силовых цилиндров, режущего узла с накатным выдвижным роликом и скользящей опорой. Однако в нем также при вскрытии продуктивных горизонтов с интенсивным выносом песка при длительной работе изнашивается скользящая опора. Кроме того, с увеличением глубины залегания продуктивных пластов возрастают гидравлические потери в колонне насосно-компрессорных труб (НКТ), на которых спущен в скважину перфоратор, в результате чего снижается усилие, передаваемое на накатный ролик, поэтому требуется повышать давление нагнетания промывочной жидкости, что отрицательно сказывается на техническом состоянии НКТ.

Целью настоящего изобретения является увеличение рабочего ресурса перфоратора при работе его в абразивной среде.

Поставленная цель достигается тем, что перфоратор, включающий силовой блок, состоящий из основного и вспомогательного силовых цилиндров, поршни которых соединены полым штоком, фильтр с клапаном, перепускной клапан, режущий узел с выдвижным накатным роликом и отклоняющим клином, выполненным в одном блоке со скользящей опорой, отличающийся тем, что между штоком и фильтром установлен поршень промежуточного силового цилиндра, расположенного между основным и вспомогательным силовым цилиндром, разделенным гидравлическим разделителем, при этом клапан фильтра выполнен дифференциальным обратным с полостью в виде усеченного конуса меньшим снованием вверх, в котором помещено уплотнительное кольцо с внутренним диаметром меньшим проходного сечения этого клапана, причем фильтр имеет верхнюю и нижнюю резьбу для присоединения к поршню промежуточного силового цилиндра и к поршню основного силового цилиндра, где установлено седло бросового запорного шара, кроме того, скользящая опора режущего узла перфоратора снабжена съемной пластиной, контактирующей в рабочем положении с внутренней стенкой обсадной трубы.

На чертеже изображена конструкция этого перфоратора.

Перфоратор включает перепускной клапан 1, вспомогательный силовой цилиндр 2 с подпружиненным поршнем и полым штоком 3, промежуточный силовой цилиндр 4 с поршнем 5, фильтр 6 с присоединительными резьбами 7 и 8, дифференциальный клапан с конусной полостью 9, в которой помещено уплотнительное кольцо 10, бросовый запорный шар 11, его седло 12, накатный ролик 13 и отклоняющий клин 14, съемную платину 15, основной поршень с выдвижной кулисой 16.

Перфоратор спускают в скважину на НКТ. Для включения его в работу с поверхности бросают запорный шар 11, который свободно проходит через эластичное уплотнительное кольцо 10, помещенное в конусную полость 9, и садится на седло 12. При создании избыточного давления в НКТ возникают усилия на основном поршне 16, вспомогательном и промежуточном поршне 5, которые объединены полым стволом, включающим полый шток 3, корпус поршня 5 и фильтр. Поэтому осевые усилия всех трех поршней суммируются и передаются на выдвижной накатный ролик.

В случае перехода на другой интервал перфорации имеют место возвратно-поступательные движения колонны НКТ при отсутствии в ней избыточного давления. Во время движения вниз возникает перепад давления между затрубным и внутритрубным пространством колонны НКТ, поэтому жидкость, зашламленная вымытой породой, стремится заполнить внутреннее пространство перфоратора. При этом запорный шар 11, поднимаясь перемещает уплотнительное кольцо 10 вверх по конусу 9, в результате чего это кольцо сужается, препятствуя перемещению шара 11 и затрубной жидкости вовнутрь перфоратора.

После работы в агрессивной среде изношенная пластина 15 заменяется на новую, в результате чего восстанавливаются геометрические размеры режущего узла перфоратора.

Таким образом, благодаря включению в конструкцию перфоратора промежуточного силового цилиндра он может работать при сниженном давлении и сохранять свои технические возможности при вскрытии продуктивных пластов на большой глубине. А наличие дифференциального клапана и сменной скользящей опоры увеличивает его рабочий ресурс.