RU2247227C2

RU2247227C2 - Jet end piece for hydraulic sand jet perforator

Info

Publication number: RU2247227C2
Application number: RU2000114867/03A
Authority: RU
Inventors: В.А. Фатихов (RU); В.А. Фатихов; Д.В. Пономаренко (RU); Д.В. Пономаренко; Э.Н. Ким (RU); Э.Н. Ким; Владимир Ким (RU); Владимир Ким
Original assignee: Фатихов Василь Абударович
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2005-02-27

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: in end piece, flow conic slit-like channel of variable section is made screwed with rotation of longitudinal axis for angle 20-60°. Section at output is decreased in comparison to input in 1.5-3 times.

EFFECT: higher efficiency.

3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к насадкам для перфораторов с использованием струи направляемого действия, и может быть использовано в технике вскрытия продуктивных пластов для создания каналов и локальных щелей в скважинах с открытым забоем и обсаженных эксплуатационными колоннами, а также для вырезки обсадных колонн, расширения забоев в необсаженных скважинах и при струйно-направленных кислотных и других обработках забойных зон с целью интенсификации нефтегазодобычи.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to nozzles for perforators using guided action jets, and can be used in the technique of opening productive formations to create channels and local gaps in open-hole wells and cased with production cores, as well as for cutting casing strings, expansion of faces in open-hole wells and with jet-directed acidic and other treatments of bottom-hole zones in order to intensify oil and gas production.

Известна конструкция насадки перфоратора, содержащая корпус, выполненный с каналами для подвода жидкости, цилиндр с сопловым каналом, тангенциально наклоненный относительно оси насадки. Цилиндр дополнительно содержит кольцевой канал, гидравлически связанный с каналом подвода жидкости и сопловым каналом [1]. Однако известная конструкция не позволяет достигать значительного повышения эффективности вскрытия пластов.A known design of the nozzle of a perforator containing a housing made with channels for supplying fluid, a cylinder with a nozzle channel, tangentially inclined relative to the axis of the nozzle. The cylinder further comprises an annular channel hydraulically connected to the liquid supply channel and the nozzle channel [1]. However, the known design does not allow to achieve a significant increase in the efficiency of the formation.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является насадка гидропескоструйного перфоратора для вскрытия нефтяных и газовых скважин, содержащая корпус и проточный коноидальный канал переменного сечения, выполненный щелевидным с отношением ширины щели к ее длине от 1/3 до 1/5, причем с уменьшением площади сечения выходного отверстия по отношению к входному [2]. Однако и эта насадка не позволяет значительно увеличить эффективность вскрытия продуктивных пластов.Closest to the proposed technical essence is the nozzle of a sandblasting drill for opening oil and gas wells, comprising a body and a flowing conoidal channel of variable cross section, made slit-like with a ratio of the width of the slit to its length from 1/3 to 1/5, with a decrease in the cross-sectional area the outlet in relation to the inlet [2]. However, this nozzle does not significantly increase the efficiency of opening productive formations.

Задачей настоящего изобретения является достижение увеличения площади фильтрации за счет разрушения зоны проникновения фильтрата и кольматации в продуктивных пластах.The objective of the present invention is to achieve an increase in the filtration area due to the destruction of the zone of penetration of the filtrate and mudding in the reservoir.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемая конструкция насадки гидропескоструйного перфоратора содержит корпус, в котором проточный коноидальный щелевидный канал выполнен винтовым с углом поворота его продольной оси в интервале от 20 до 60°, причем отношение площадей выходного и входного отверстий оптимально в диапазоне 1:1,5-1:3.The problem is solved in that the proposed design of the nozzle of a sandblasting punch contains a housing in which a flowing conoidal slit-like channel is made screw with an angle of rotation of its longitudinal axis in the range from 20 to 60 °, and the ratio of the areas of the outlet and inlet openings is optimal in the range 1: 1, 5-1: 3.

Только данная совокупность отличительных признаков: переменное сечение канала, выполнение его винтовым для обеспечения заданного угла вращения абразивного потока в интервале 20-60° и уменьшение площади сечения щелевидного канала на выходе по отношению к входному в оптимальном диапазоне 1,5-3 обеспечивает достижение поставленной задачи, а именно: снизить до минимума гидравлическое сопротивление, соответственно увеличивая энергию и проникающую способность струи при разрушении горной породы. Изменение вектора потока под заявляемым углом в насадке изменяет и интенсифицирует гидродинамику разрушения и вымыва горной породы благодаря исключению встречного наложения атакующего и отработанного потоков. Достигается многократное увеличение поверхности фильтрации.Only this set of distinctive features: a variable channel cross-section, screwing it to provide a given angle of rotation of the abrasive flow in the range of 20-60 ° and reducing the cross-sectional area of the slit-like channel at the outlet relative to the input in the optimal range of 1.5-3 ensures the achievement of the task namely, to reduce the hydraulic resistance to a minimum, correspondingly increasing the energy and penetrating ability of the jet during the destruction of the rock. Changing the flow vector at the claimed angle in the nozzle changes and intensifies the hydrodynamics of the destruction and leaching of the rock due to the elimination of the onset of attacking and spent flows. A multiple increase in the filtration surface is achieved.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показано продольное сечение насадки, на фиг.2 - вид А-А, на фиг.3 - вид В-В.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of a nozzle, figure 2 is a view aa, figure 3 is a view bb.

Насадка перфоратора состоит из корпуса 1, в котором выполнены каналы 2 с коноидальной частью на входе, переходом на винтообразный с завершением щелевидным сечением.The perforator nozzle consists of a housing 1, in which channels 2 are made with a conoidal part at the inlet, transition to a helical one with the completion of a slit-like section.

Насадка перфоратора работает следующим образом. Абразивный поток поступает через коноидальный вход канала в его винтовую часть, где происходит изменение вектора потока под углом 20-60°, что интенсифицирует гидродинамику разрушения и вымыва горных пород. Вращение абразивного потока позволяет исключить встречное наложение атакующего и отработанного потоков абразива. В то же время достигается увеличение проникающей способности струи за счет лучшего сохранения кинетической энергии и осевой скорости благодаря выполнению проточного канала щелевидным переменного сечения с заданным уменьшением от входа потока к его выходу.The hammer drill works as follows. The abrasive flow enters through the conoidal inlet of the channel into its screw part, where the flow vector changes at an angle of 20-60 °, which intensifies the hydrodynamics of the destruction and leaching of rocks. The rotation of the abrasive flow eliminates the oncoming overlap of the attacking and spent abrasive flows. At the same time, an increase in the penetrating ability of the jet is achieved due to the better conservation of kinetic energy and axial velocity due to the implementation of the flow channel with a slit-like variable cross section with a predetermined decrease from the flow inlet to its outlet.

Использование предлагаемых струйных насадок в гидропескоструйных перфораторах при всех равных условиях с другими позволяет более совершенно вскрывать пласты, способствуя хорошему притоку нефти, газа и конденсата.The use of the proposed jet nozzles in sandblasting punchers, all conditions being equal with others, allows for more complete opening of formations, contributing to a good flow of oil, gas and condensate.

Источники информации, принятые во внимание:Sources of information taken into account:

1. Авторское свидетельство СССР №7325050, кл. Е 21 В 43/114 от 28.06.1977.1. USSR copyright certificate No. 7325050, class. E 21 B 43/114 of 06/28/1977.

2. Авторское свидетельство СССР №211474, кл. Е 21 В 43/114 от 09.10.1965.2. USSR author's certificate No. 2111474, cl. E 21 B 43/114 of 09/10/1965.

Claims

A jet nozzle for a sandblasting drill for opening oil and gas wells, comprising a housing and a flowing conoidal slotted channel of variable cross section, characterized in that the channel is made helical with a rotation angle of its longitudinal axis in the range of 20-60 ° with a decrease in the cross-sectional area of the exit slotted hole compared to with input 1.5-3 times.