Устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам, применяемым при вторичном вскрытии продуктивных пластов. Устройство содержит спускаемый на геофизическом кабеле 1 корпус 2, в котором размещены механизмы фиксации 3 корпуса 2 к внутренней стенке эксплуатационной колонны 18, электропривод 4, редуктор 5 с выходными валами 6 и 7. Вал 6, через шестерню 8 и 9 соединен с ведущей звездочкой 10 бурового приспособления 11 шарнирно закрепленного осью 12 на корпусе 2. Буровое приспособление 11 выполнено в виде шины 13. Вокруг шины 13 с ведущей звездочкой 10 находится замкнутый гибкий рабочий орган 14, выполненный в виде алмазированной или армированной твердосплавными пластинами цепи, (на Фиг.1 показана условно), в шине 13 выполнен продольный направляющий паз 15, в котором установлен ползун 16, соединенный с гайкой 17. Гайка 17 установлена на валу 7, выполненного в виде винта, образуя винтовую пару. Технический результат - увеличение площади вскрытия пласта, за счет изменения радиуса пропила. 1 н.п. ф-лы, 2 рисунка

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам, применяемым при вторичном вскрытии продуктивных пластов.

Известно режущее устройство для образования выреза вблизи скважины, пересекающей подземный пласт, содержащее рычаг пилы, шарнирно соединенный с корпусом с возможностью поворота между первым положением, в котором рычаг пилы расположен по существу параллельно продольной оси корпуса, и вторым положением, в котором рычаг пилы расположен в направлении от продольной оси корпуса, бесконечную цепь, снабженную режущими элементами и окружающую рычаг пилы, и приводное средство, заставляющее цепь обегать вокруг рычага пилы, приводное средство содержит гидравлический двигатель, подвижно установленный внутри корпуса с возможностью в ответ на прилагаемое к нему гидравлическое давление перемещаться вдоль корпуса вместе с поворачивающим механизмом, заставляя тем самым рычаг пилы поворачиваться во второе положение, и имеется пружинный механизм, заставляющий рычаг пилы поворачиваться обратно в первое положение при отсутствии гидравлического давления на двигатель (патент на изобретение RU 2137912, опубл. 20.09.1999 г.).

К недостатку известного устройства следует отнести низкую надежность. Указанный недостаток проявляются в том, что из-за вертикальных перемещений устройства в скважине, вызываемых растяжением насосно-компрессорных труб под действием давления закачиваемой рабочей жидкости, в связи с отсутствием фиксирующего приспособления корпуса к стенке скважины, произойдет разрушение режущего элемента и самой цепи, что приведет к аварии.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта механической обработкой, включающее корпус с размещенным в нем узлом бурения, в котором установлен привод для вращения и подачи бурового приспособления, механизмы фиксации корпуса к стенке ствола скважины, подвеску корпуса в виде каротажного кабеля, при этом, буровое приспособление в устройстве выполнено в виде шины и кинематически связанной с узлом бурения, звездочки на ее конце, соединенном с ползуном, связанным с узлом бурения и установленным в направляющих, прикрепленных к корпусу и расположенных вдоль него, причем вокруг шины расположен гибкий рабочий орган, а в шине выполнен продольный направляющий паз, в котором размещена каретка, установленная на оси, прикрепленной к корпусу (патент на изобретение RU 2322572, опубл. 20.04.2008 г.) - прототип.

Недостатком данного устройства являются то, что из-за его конструктивных особенностей площадь пропила небольшая. Однако, для увеличения притока нефти или газа из продуктивного пласта в скважину путем последующего гидроразрыва продуктивного пласта с закреплением полученных, трещин проппантом, требуется наибольшая площадь вскрытия продуктивного пласта. Это обусловлено тем, что пласты «рвутся» не просто под воздействием на них давления жидкости, а усилием, приложенным к данному пласту: F=PS, где F - усилие (кг.с), Р - давление (МПа), S - площадь (см2).

Технической задачей полезной модели является увеличение площади вскрытия пласта.

Техническая задача решается тем, что заявляемое устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта, включает корпус с размещенным в нем приводом для вращения и подачи бурового приспособления, последнее выполнено в виде шины с гибким рабочим органом, в шине выполнен продольный направляющий паз, шина снабжена ведущей звездочкой, буровое приспособление кинематически связано с приводом, корпус снабжен механизмом для фиксации к стенке ствола скважины, при этом буровое приспособление шарнирно закреплено на корпусе, направляющий паз снабжен ползуном, выполненным с возможностью перемещения внутри паза, в корпусе установлена винтовая пара, винт которой кинематически связан с приводом, а гайка соединена с ползуном.

Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:

- буровое приспособление шарнирно закреплено на корпусе;

- направляющий паз снабжен ползуном, выполненным с возможностью перемещения внутри паза;

- в корпусе дополнительно установлена винтовая пара, состоящая из винта и гайки;

- гайка винтовой пары соединена с ползуном, перемещающимся в пазу шины.

Поэтому можно предположить, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».

Заявляемое устройство может быть изготовлено на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов, поэтому оно соответствует критерию «промышленная применимость».

На Фиг.1 схематично изображено устройство в процессе работы. На Фиг.2 схематично изображена площадь пропила, обеспечиваемого устройством по прототипу, обозначенной буквой «Д» и заявляемого устройства, обозначенного буквой «Г». Сформированный канал заявляемого устройства обозначен цифрой 19.

Устройство содержит спускаемый на геофизическом кабеле 1 корпус 2, в котором размещены механизмы фиксации 3 корпуса 2 к внутренней стенке эксплуатационной колонны 18, электропривод 4, редуктор 5 с выходными валами 6 и 7. Вал 6, через шестерню 8 и 9 соединен с ведущей звездочкой 10 бурового приспособления 11 шарнирно закрепленного осью 12 на корпусе 2. Буровое приспособление 11 выполнено в виде шины 13. Вокруг шины 13 с ведущей звездочкой 10 находится замкнутый гибкий рабочий орган 14, выполненный в виде алмазированной или армированной твердосплавными пластинами цепи, (на Фиг.1 показана условно), в шине 13 выполнен продольный направляющий паз 15, в котором установлен ползун 16, соединенный с гайкой 17. Гайка 17 установлена на валу 7, выполненного в виде винта, образуя винтовую пару.

Устройство работает следующим образом. Устройство спускают в скважину к интервалу перфорации на геофизическом кабеле 1.

Затем к нему подают ток и срабатывают механизмы фиксации 3, фиксируя корпус 2 с внутренней стенкой эксплуатационной колонны 18. Одновременно приводится в действие электродвигатель электропривода 4, вращающий момент от которого, через редуктор 5 и выходной вал 6 передается через шестерню 8 и 9 ведущей звездочке 10 и рабочему органу 14 бурового приспособления 11. В то же время вращается вал 7 (выполненный в виде винта), который приводит в движение гайку 17, соединенную с ползуном 16, которой перемещается поступательно вдоль оси устройства, по направляющему продольному пазу 15 шины 13 к оси 12, на которой закреплен один конец бурового приспособления 11. Взаимодействие рабочей поверхности направляющего продольного паза 15 и ползуна 16 позволяет отклонить другой ее конец в сторону стенки эксплуатационной колонны 18, постепенно изменяя положение шины 13 с гибким рабочим органом 14 бурового приспособления 11 из продольного положение в поперечное относительно ствола скважины. При этом рабочий орган 14 бурового приспособления 11 врезается сначала в стенку эксплуатационной колонны 18 и далее в горную породу за ней, образуя канал 19 (Фиг.2).

Возвращение в исходное положение бурового приспособления 11, происходит следующим образом. Включают реверс на электродвигателе электропривода 4. Вал 7, вращаясь в обратную сторону, перемещает гайку 17 и соединенный с ней ползун 16 вниз, при этом буровое приспособление 11 возвращается в исходное транспортное положение. Затем выключают электропривод 4 и механизм фиксации 3 так же возвращается в исходное положение.

После окончания работы, устройство перемещают на следующий интервал перфорации. Цикл повторяют.

Заявляемая полезная модель позволяет увеличить площадь вскрытия пласта, за счет изменения радиуса пропила.

Устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта, включающее корпус с размещенным в нем приводом для вращения и подачи бурового приспособления, последнее выполнено в виде шины с гибким рабочим органом и снабжено ведущей звездочкой, в шине выполнен продольный направляющий паз, буровое приспособление кинематически связано с приводом, корпус снабжен механизмом для фиксации к стенке ствола скважины, отличающееся тем, что буровое приспособление шарнирно закреплено на корпусе, направляющий паз снабжен ползуном, выполненным с возможностью перемещения внутри паза, в корпусе установлена винтовая пара, винт которой кинематически связан с приводом, а гайка соединена с ползуном.