RU2057885C1

RU2057885C1 - Casing string to fix branched-out shaft of borehole

Info

Publication number: RU2057885C1
Application number: RU93007142A
Authority: RU
Inventors: Ю.С. Васильев; Б.А. Васильев; В.А. Кильдибеков; В.З. Скобло; В.И. Семенец
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Новые нефтяные технологии - КУРС"
Priority date: 1993-02-04
Filing date: 1993-02-04
Publication date: 1996-04-10

Abstract

FIELD: borehole drilling. SUBSTANCE: casing string incorporates main string 1 and tail parts 2 and 3 integrated by setter 4 providing for simultaneous lowering of tail parts and for communication of ducts of string and tail parts after they are anchored in borehole shaft. Grouting of hole clearance in borehole shaft is conducted by pumping cement mortar through upper tail part 3. Fixing of branched-out borehole shafts by proposed casing string ensures grouting of the entire hole clearance of borehole shaft which leads to prolonged operational life of boreholes. EFFECT: prolonged operational life of boreholes. 2 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для разветвленных стволов скважин с горизонтальным окончанием. The invention relates to drilling wells and can be used for branched boreholes with horizontal endings.

Известна обсадная колонна, состоящая из скрепленных между собой труб, в нижней из которых установлен обратный клапан [1]
Недостатком колонны является то, что ею можно обсадить только один канал разветвленного ствола скважины.Known casing, consisting of interconnected pipes, in the lower of which a check valve is installed [1]
The disadvantage of the column is that it can casing only one channel of a branched borehole.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является обсадная колонна для крепления разветвленного ствола скважины, включающая основную колонну труб для крепления ствола от устья до его развилки, два хвостовика и разводник хвостовиков в виде патрубка с посадочным концом под основную обсадную колонну, крепежным концом связанным с одним из хвостовиков, и ответвлением проточного канала для размещения другого хвостовика [2]
Недостатком известной обсаженной колонны является невозможность обеспечения крепления всех участков разветвленного ствола скважины.Closest to the proposed technical solution is a casing for attaching a branched wellbore, including a main pipe string for attaching a wellbore from the mouth to its bifurcation, two shanks and a liner in the form of a nozzle with a fitting end under the main casing, a fixing end connected with one of shanks, and a branch of the flow channel to accommodate another shank [2]
A disadvantage of the known cased string is the inability to secure all sections of the branched wellbore.

Целью изобретения является обеспечение крепления всех участков разветвленного ствола скважины. The aim of the invention is the provision of fastening of all sections of a branched borehole.

Поставленная цель достигается тем, что в обсадной колонне для крепления разветвленного ствола, которая включает обсадную колонну труб для крепления ствола от устья до его развилки, два хвостовика и разводник хвостовиков в виде патрубка с посадочным концом под основную обсадную колонну, крепежным концом, связанным с одним из хвостовиков, и ответвлением проточного канала для размещения другого хвостовика, каждый хвостовик имеет клапан, причем в хвостовике, соединенном с концом разводника, установлен клапан прямого действия, в хвостовике, проходящем через ответвление проточного канала установлен клапан обратного действия, хвостовик, проходящий через ответвление проточного канала разводника, установлен в последнем с возможностью относительного осевого перемещения и имеет ограничители его крайних положений, а основная обсадная колонна выполнена с посадочным концом, ответным посадочному концу разводника для соединения последних между собой при полностью выдвинутом хвостовике из проточного канала разводника. This goal is achieved by the fact that in the casing for attaching a branched trunk, which includes a casing of pipes for fastening the barrel from the mouth to its fork, two shanks and a breech of shanks in the form of a pipe with a fitting end under the main casing, a fixing end associated with one of the shanks, and a branch of the flow channel to accommodate another shank, each shank has a valve, and in the shank connected to the end of the breeder, a direct acting valve is installed, in the shank, a reverse valve is installed through the branch of the flow channel, a shank passing through the branch of the breeder’s flow channel is installed in the latter with the possibility of relative axial movement and has limiters of its extreme positions, and the main casing is made with a bore end mating with the bushing end for connecting the latter with each other with the shaft fully extended from the flow channel of the breeder.

На фиг. 1 изображена разветвленная обсадная колонна, общий вид; на фиг. 2, 3 разводник обсадных колонн; на фиг. 4, 5 обсадная колонна с полностью выдвинутым хвостовиком с разных сторон разводника; на фиг. 6 обсадная колонна, готовая к эксплуатации; на фиг. 7 пример конструкции разводника и хвостовиков; на фиг. 8, 9 этапы цементирования ответвлений ствола скважины. In FIG. 1 shows a branched casing, General view; in FIG. 2, 3 casing breeder; in FIG. 4, 5 casing with the liner fully extended from opposite sides of the breeder; in FIG. 6 casing, ready for operation; in FIG. 7 example of the design of the breeder and shank; in FIG. 8, 9 stages of cementing the branches of the wellbore.

Разветвленная обсадная колонна состоит из основной колонны труб 1, нижнего хвостовика 2 и верхнего хвостовика 3 из дополнительных колонн труб, объединенных разводником 4 (фиг. 1). Разводник выполнен в виде патрубка (фиг, 2, 3) с крепежным концом 5, посадочным концом 6 и проточным каналом 7, который имеет ответвление 8, проходящее через стенку патрубка. В развилке каналов разводника может быть выполнена направляющая перегородка 9 (фиг. 3), приближающая начало разветвления каналов 7 и 8 к посадочному концу 6. Хвостовик 2 скреплен с концом 5, а хвостовик 3 пропущен через ответвление проточного канала 8 и посадочный конец 6 разводника (фиг. 4) с возможностью взаимного перемещения раводника и хвостовика 3 по всей длине этого хвостовика и ограничителями 10, предотвращающими полный выход хвостовика из разводника. Основная колонна 1 выполнена с посадочным концом 11 (фиг. 5, 7), ответным посадочному концу 6 разводника за счет взаимноответных конусных торцев 12 на разводнике и основной колонне, и имеет возможность установки на разводнике при полностью выдвинутом хвостовике 3 из бокового ответвления 3 канала 7 разводника (фиг. 5-7). В верхнем хвостовике 3 установлен клапан 13 обратного действия, а в нижнем хвостовике 2 установлен клапан 14 прямого действия (фиг. 7). The branched casing string consists of a main pipe string 1, a lower liner 2 and an upper liner 3 of additional pipe columns joined by a breeder 4 (Fig. 1). The breeder is made in the form of a pipe (FIGS. 2, 3) with a fixing end 5, a landing end 6 and a flow channel 7, which has a branch 8 passing through the pipe wall. In the bifurcation of the channels of the breeder, a guiding partition 9 can be made (Fig. 3), which brings the beginning of the branching of the channels 7 and 8 closer to the landing end 6. The shank 2 is fastened to the end 5, and the shank 3 is passed through the branch of the flow channel 8 and the bore end 6 Fig. 4) with the possibility of mutual movement of the diver and the shank 3 along the entire length of this shank and with stops 10 that prevent the complete exit of the shank from the diver. The main column 1 is made with the landing end 11 (Fig. 5, 7), the reciprocal landing end 6 of the breeder due to the reciprocal tapered ends 12 on the breeder and the main column, and can be installed on the breeder with the shank 3 fully extended from the side branch 3 of channel 7 a breeder (Fig. 5-7). A reverse action valve 13 is installed in the upper shank 3, and a direct-acting valve 14 is installed in the lower shank 2 (Fig. 7).

Работает разветвленная обсадная колонна следующим образом. При прямой прокачке жидкости через основную колонну 1 в хвостовики 2 и 3 клапан 13 хвостовика 3 откроется, а клапан 14 хвостовика 2 закроется, и циркуляция жидкости будет проходить через хвостовик 3 (фиг. 7). При обратной прокачке жидкости через хвостовики 2 и 3 в основную колонну 1 клапан 13 хвостовика 3 закроется, а клапан 14 хвостовика 2 откроется и циркуляция жидкости будет проходить через хвостовик 2 (фиг. 1). Branched casing operates as follows. When direct pumping of fluid through the main column 1 into the shanks 2 and 3, the valve 13 of the shank 3 will open, and the valve 14 of the shank 2 will be closed, and the circulation of fluid will pass through the shank 3 (Fig. 7). When the fluid is pumped back through the shanks 2 and 3 into the main column 1, the valve 13 of the shank 3 will be closed, and the valve 14 of the shank 2 will open and the fluid circulation will go through the shank 2 (Fig. 1).

Установку колонны в ствол скважины осуществляют двухэтажным ее спуском. На первом этапе проводят одновременный спуск хвостовиков, для чего хвостовики устанавливают в транспортное положение один под другим с помощью разводника 4, при этом внизу устанавливают хвостовик для нижнего ответвления ствола скважины, а сверху для верхнего ответвления ствола. Для этого хвостовик 2 для нижнего ответвления ствола соединяют с концом 5 разводника, а хвостовик 3 для верхнего ответвления ствола пропускают через боковое ответвление 8 проточного канала разводника и посадочный конец 6 разводника и подсоединяют к бурильным трубам 15 (фиг. 4). Подвешенные на бурильных трубах хвостовики устанавливаются последовательно друг над другом в одну линию и опускают в ствол скважины. При достижении нижнего хвостовика забоя нижнего ответвления разводник расположится в развилке ствола скважины. Вращением бурильных труб 15 с разводником 4 в подшипниках вертлюга 16 (фиг. 7) ориентируют боковое ответвление 8 проточного канала разводника с верхним ответвлением ствола скважины, и дальнейшим спуском бурильных труб выдвигают верхний хвостовик 3 в верхнее ответвление ствола скважины. Затем с помощью разъединителя 17 (фиг. 4) бурильные трубы отсоединяют от хвостовика 3 и поднимают из скважины. The installation of the column in the wellbore is carried out by its two-story descent. At the first stage, the shanks are simultaneously lowered, for which the shanks are installed in a transport position one below the other using a borer 4, while a shank is installed at the bottom for the lower branch of the wellbore, and at the top for the upper branch of the trunk. For this, a shank 2 for the lower branch of the bore is connected to the end 5 of the breeder, and a shank 3 for the upper branch of the bore is passed through the side branch 8 of the flow channel of the breeder and the bore end 6 of the breeder and connected to the drill pipe 15 (Fig. 4). Shanks suspended on drill pipes are installed sequentially one above the other in the same line and lowered into the wellbore. Upon reaching the lower tail of the bottom of the bottom branch, the breeder will be located in the fork of the wellbore. The rotation of the drill pipe 15 with the bore 4 in the swivel bearings 16 (Fig. 7) orient the lateral branch 8 of the bore channel of the breeder with the upper branch of the borehole, and further lowering the drill pipe extend the upper shank 3 into the upper branch of the borehole. Then, using the disconnector 17 (Fig. 4), the drill pipe is disconnected from the liner 3 and lifted from the well.

Вторым этапом спускают основную колонну 1, сажают ее на посадочный конец 6 разводника, закачивая этим установку разветвленной обсадной колонны в ствол скважины. In the second stage, the main string 1 is lowered, it is planted on the bore end 6 of the breeder, thereby pumping the installation of a branched casing string into the wellbore.

Затем проводят цементирование затрубного пространства ствола скважины. Прямой подачей цементного раствора в разветвленную обсадную колонну производят закачку цементного раствора в затрубное пространство ствола скважины, при этом из основной колонны 1 цементный раствор попадает в хвостовик 3 (фиг. 8), так как клапан 13 хвостовика 3 открыт, а клапан 14 хвостовика 2 закрыт, из хвостовика 3 цементный раствор попадает в затрубное пространство 19 основной колонны 1. Закачку цементного раствора в затрубное пространство производят с переподъемом его уровня 20 над разводником 4. После заливки цементным раствором затрубного пространства 18 и 19 снижают давление в обсадной колонне. При этом клапан 13 хвостовика 3 закроется, а клапан 14 хвостовика 2 откроется, и цементный раствор из затрубного пространства 19 будет передаваться в затрубное пространство 21 хвостовика 2 (фиг. 9). После заполнения цементным раствором затрубного пространства 21 и снижения уровня 20 цементного раствора на требуемую высоту стабилизируют давление в стволе скважины. После затвердения цемента в развилке каналов 7 и 8 разводника 4 пробуривают окно 22 (фиг. 6), дополнительно сообщающее каналы нижнего хвостовика и основной обсадной колонны. Then, the annulus of the wellbore is cemented. By direct supply of cement to the branched casing, cement is injected into the annulus of the wellbore, while cement from the main column 1 enters the liner 3 (Fig. 8), since valve 13 of liner 3 is open and valve 14 of liner 2 is closed , from the liner 3, the cement slurry enters the annulus 19 of the main column 1. The cement slurry is injected into the annulus with a level 20 of it above the breech 4. After pouring the annulus with cement spaces 18 and 19 reduce the pressure in the casing. When this valve 13 of the shank 3 closes, and the valve 14 of the shank 2 opens, and the cement mortar from the annular space 19 will be transferred to the annular space 21 of the shank 2 (Fig. 9). After filling the annulus 21 with cement mortar and lowering the cement mortar level 20 to the required height, the pressure in the wellbore is stabilized. After the cement has hardened, a window 22 is drilled in the fork of the channels 7 and 8 of the breeder 4 (Fig. 6), which additionally communicates the channels of the lower liner and the main casing.

Данная конструкция обсадной колонны позволяет решить задачу обеспечения крепления всех участков разветвленного ствола скважины. This design of the casing string allows us to solve the problem of securing all sections of the branched wellbore.

Claims

1. Casing string for fastening a branched wellbore, including a main pipe string for fastening the barrel from the mouth to its bifurcation, two shanks and a liner in the form of a pipe with a fitting end under the main casing, a fastening end connected with one of the liners and a branch channel to accommodate another shank, characterized in that each shank has a valve, and in the shank connected to the mounting end of the breeder a direct acting valve is installed, in the shank, a reverse valve is installed through the branch of the flow channel, the shank passing through the branch of the flow channel of the breeder is installed in the latter with the possibility of relative axial movement and has limiters of its extreme positions, and the main casing is made with a bore end corresponding to the bore end of the breeder, for connecting the latter with the shank fully extended from the breeder’s flow channel.

2. The column according to claim 1, characterized in that the breeder is made with a guide baffle separating the flow channel with the branch channel and brings the latter closer to the channel of the landing end of the breeder.