RU2164282C1

RU2164282C1 - Gear to drill additional shaft from hole

Info

Publication number: RU2164282C1
Application number: RU99117676A
Authority: RU
Inventors: Ш.Ф. Тахаутдинов; И.Г. Юсупов; Р.Г. Фархутдинов; Г.С. Абдрахманов; А.Г. Зайнуллин; П.П. Часовский
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2001-03-20

Abstract

FIELD: hole drilling. SUBSTANCE: invention specifically refers to tools used to drill new shafts from holes. Gear has hollow body made in the form of tube corrugated longitudinally. One end of tube is fixed on wedge, the other end is capped. Spaces of body and enclosure are leak-tight and intercommunicate. EFFECT: enhanced operational reliability of gear thanks to simplification of its structure and provision for accurate and reliable setting in hole. 1 cl 3 dwg

Description

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к забуриванию новых стволов из ранее пробуренных обсаженных и необсаженных скважин. The invention relates to the drilling of wells, namely, to drill new shafts from previously drilled cased and uncased wells.

Известно устройство для забуривания дополнительных стволов из обсаженных скважин, включающее полый корпус (труба 7), отклоняющий клин и узлы для спуска и закрепления устройства в скважине [1]. A device for drilling additional shafts from cased wells, including a hollow body (pipe 7), deflecting a wedge and nodes for lowering and fixing the device in the well [1].

Известное устройство имеет сложную конструкцию из-за наличия якорного узла и ненадежно, т.к. закрепление его осуществляют путем западания фиксаторов в стык обсадных труб, следствием чего является невозможность установить его в заданном интервале скважины, поскольку расстояние между стыками труб составляет 9-10 м. Ненадежно и выдвижение плашек якоря путем срезания штифтов и использования усилия пружины. Кроме того, устройство невозможно применять при забуривании новых стволов из необсаженных скважин, т.к. в них нет стыков труб для закрепления фиксаторов его якорного узла. The known device has a complex structure due to the presence of the anchor node and unreliable, because its fixing is carried out by dropping the clamps into the joint of the casing pipes, which results in the inability to install it in the specified interval of the well, since the distance between the pipe joints is 9-10 m. The extension of the anchor dies by cutting the pins and using the spring force is also unreliable. In addition, the device cannot be used when drilling new shafts from open-hole wells, as they do not have pipe joints for fixing the clamps of its anchor assembly.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является устройство для забуривания дополнительного ствола из скважины, включающее полый корпус, отклоняющий клин и узел спуска устройства в скважину в виде надетого на клин и связанного с ним разъемным соединением кожуха, приспособленного для соединения с колонной труб [2]. Closest to the claimed technical essence is a device for drilling an additional wellbore from a well, comprising a hollow body deflecting a wedge and a device lowering unit into the well in the form of a casing worn on a wedge and connected with it by a detachable connection adapted to be connected to a pipe string [2] .

Недостатками этого устройства также являются сложность конструкции из-за наличия в нем пакерного и якорного узлов, а также ненадежность, поскольку закрепление его в скважине путем резкой подачи инструмента вниз является неуправляемым процессом, а использование для этого хвостовика удорожает технологию, т.к. это связано с большими затратами труб. The disadvantages of this device are also the design complexity due to the presence of packer and anchor nodes in it, as well as the unreliability, since fixing it in the well by abruptly feeding the tool down is an uncontrollable process, and the use of a liner for this costs the technology, because this is due to the high cost of pipes.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет упрощения его конструкции и обеспечения точной и надежной установки в скважине. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by simplifying its design and ensuring accurate and reliable installation in the well.

Эта цель достигается тем, что в описываемом устройстве для забуривания дополнительного ствола из скважины, включающем полый корпус, отклоняющий клин и узел спуска устройства в скважину в виде надетого на клин и связанного с ним разъемным соединением кожуха, приспособленного для соединения с колонной труб, согласно изобретению, корпус выполнен в виде продольногофрированной трубы, один конец которой закреплен на клине, а другой - заглушен, причем полости корпуса и кожуха выполнены герметичными и сообщены между собой. This goal is achieved by the fact that in the described device for drilling an additional wellbore from the well, comprising a hollow body deflecting the wedge and the device lowering unit into the well in the form of a casing worn on the wedge and connected with it by a detachable connection, adapted to be connected to the pipe string, according to the invention , the casing is made in the form of a longitudinally corrugated pipe, one end of which is fixed on the wedge, and the other is plugged, and the cavity of the casing and the casing are sealed and connected to each other.

Это придает корпусу устройства дополнительную функцию - якорного узла, что упрощает конструкцию устройства и технологию закрепления его в скважине. При этом повышается точность установки устройства в заданном интервале, поскольку закрепление его в скважине не связано со стыками обсадных труб; отпадает также необходимость в использовании хвостовика для приведения в действие якорного узла, что снижает расход труб. Кроме того, предлагаемое устройство можно использовать для забуривания новых стволов как из обсаженных, так и необсаженных скважин. This gives the body of the device an additional function - the anchor node, which simplifies the design of the device and the technology of fixing it in the well. This increases the accuracy of the installation of the device in a given interval, since fixing it in the well is not connected with the joints of the casing pipes; there is also no need to use a shank to actuate the anchor assembly, which reduces pipe consumption. In addition, the proposed device can be used for drilling new shafts from both cased and uncased wells.

Другим отличием предлагаемого устройства является то, что его продольногофрированный корпус выполнен с наружным периметром, превышающим периметр скважины (обсадной колонны), измеренный в зоне забуривания дополнительного ствола, на 1-2%. Another difference of the proposed device is that its longitudinally corrugated body is made with an external perimeter exceeding the perimeter of the well (casing), measured in the drilling zone of the additional wellbore, by 1-2%.

Это позволяет устанавливать устройство в скважинах с неровными стенками и даже с наличием небольших каверн. This allows you to install the device in wells with uneven walls and even with small caverns.

Известно применение продольногофрированных труб для изоляции зон осложнений при бурении скважин (патент РФ N 907220, кл. МКИ E 21 B 33/12, 1982 г.). It is known the use of longitudinally corrugated pipes to isolate zones of complications when drilling wells (RF patent N 907220, class MKI E 21 B 33/12, 1982).

В предлагаемом устройстве продольногофрированная труба использована в качестве корпуса устройства, имеющего иное назначение, а именно отклонителя бурильного инструмента при забуривании дополнительных стволов из ранее пробуренных скважин, в котором корпус в виде профильной трубы приобретает ранее неприсущие ему свойства - якорного узла. Это не известно из предшествующего уровня техники и, следовательно, данное техническое решение отвечает критериям изобретения - "новизна" технического решения и "промышленная применимость". In the proposed device, the longitudinally corrugated pipe is used as the body of a device having a different purpose, namely, the diverter of a drilling tool when drilling additional shafts from previously drilled wells, in which the body in the form of a profile pipe acquires previously uncharacteristic properties of the anchor assembly. This is not known from the prior art and, therefore, this technical solution meets the criteria of the invention - the "novelty" of the technical solution and "industrial applicability".

Указанные усовершенствования устройства для забуривания дополнительных стволов не следуют явным образом из уровня техники, следовательно, новое устройство соответствует и критерию изобретения - "изобретательский уровень". These improvements of the device for drilling additional trunks do not follow explicitly from the prior art, therefore, the new device also meets the criteria of the invention - "inventive step".

На фиг. 1 показан общий вид устройства с частичным разрезом; на фиг. 2 - то же, после установки в скважине; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a General view of the device with a partial section; in FIG. 2 - the same after installation in the well; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 1.

Устройство состоит из корпуса 1 (фиг. 1), выполненного в виде профильной трубы 1' с продольными гофрами 2, один конец которой заглушен башмаком 3, а другой - посредством переводника 4 соединен с кожухом 5 и отклоняющим клином 6. The device consists of a housing 1 (Fig. 1), made in the form of a profile pipe 1 'with longitudinal corrugations 2, one end of which is plugged with a shoe 3, and the other through a sub 4 is connected to the casing 5 and the deflecting wedge 6.

Для более надежного прижатия корпуса 1 к стенкам скважины 7 (если она не обсажена) или обсадной колонны 8 продольногофрированную трубу 1' изготавливают с периметром, на 1-2% превышающим периметры скважины или обсадной колонны, измеренные в местах установки устройства. При этом, при разнице в указанных периметрах менее одного процента получение желаемого результата может быть не достигнуто, особенно в необсаженных скважинах, а выполнение трубы 1' с разницей этих периметров большей, чем два процента, нецелесообразно по соображениям достаточности. To more reliably press the body 1 against the walls of the borehole 7 (if it is not cased) or the casing 8 longitudinally shielded pipe 1 'is made with a perimeter 1-2% higher than the perimeters of the borehole or casing measured at the installation site. Moreover, if the difference in the indicated perimeters is less than one percent, obtaining the desired result may not be achieved, especially in open-hole wells, and pipe 1 'with a difference in these perimeters greater than two percent is impractical for reasons of sufficiency.

Кожух 5 на одном конце имеет резьбу 9 для соединения с колонной бурильных труб 10, а другой его конец с помощью штифтов 11 закреплен на переводнике 4. Полости (не обозначены) трубы 1' и кожуха 5 герметизированы от внешней среды уплотнениями 12 и сообщены между собой каналом 13, выполненным в переводнике 4. Соединение отклоняющего клина 6 с корпусом 1 выполнено шарнирным с помощью оси 14, закрепленной в переводнике 4. При этом угол отклонения клина 6 выполняют с учетом прижатия его верхнего конца 15 за счет указанного шарнирного соединения к стенкам скважины 7 или обсадной колонны 8. The casing 5 at one end has a thread 9 for connection with a string of drill pipes 10, and the other end with pins 11 is mounted on the sub 4. The cavities (not indicated) of the pipe 1 'and the casing 5 are sealed from the external environment by seals 12 and communicated with each other the channel 13 made in the sub 4. The connection of the deflecting wedge 6 with the housing 1 is made hinged with the help of the axis 14 fixed in the sub 4. The deflection angle of the wedge 6 is performed taking into account the pressing of its upper end 15 due to the specified swivel to the walls of the wells Ini 7 or casing 8.

На поверхность трубы 1', включая впадины гофр 2, наносят герметик 16 - для уплотнения поверхности контактирования стенок трубы 1' со стенками скважины 7 или колонны 8. A sealant 16 is applied to the surface of the pipe 1 ', including the hollows of the corrugations 2 - to seal the contact surface of the walls of the pipe 1' with the walls of the well 7 or column 8.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

С помощью резьбы 9 в кожухе 5 устройство присоединяют к колонне бурильных труб 10, спускают на расчетную глубину в скважину и ориентируют, например с помощью инклинометра, в заданном направлении. Затем закачкой жидкости в полости трубы 1' создают давление 10-12 МПа и расширяют последнюю до прижатия ее стенок к стенке скважины 7 или обсадной колонны 8 (фиг. 2). При этом гофры 2 трубы 1' почти полностью выправляются, увеличивая площадь контактирования трубы 1' со стенкой скважины (колонны). Using the thread 9 in the casing 5, the device is connected to the drill pipe string 10, lowered to the calculated depth in the well and oriented, for example, using an inclinometer, in a given direction. Then, by injecting liquid into the cavity of the pipe 1 ', a pressure of 10-12 MPa is created and the latter is expanded until its walls are pressed against the wall of the well 7 or casing 8 (Fig. 2). At the same time, the corrugations 2 of the pipe 1 'are almost completely straightened, increasing the contact area of the pipe 1' with the wall of the well (column).

Далее натяжением колонны труб 10 проверяют надежность закрепления устройства в зоне забуривания нового ствола. При этом в случае отсутствия страгивания устройства с места его установки штифты 11 при определенной нагрузке срезаются, кожух 5 извлекают из скважины и клин 6, поворачиваясь на оси 14, прижимается своим верхним концом 15 к стенке обсадной колонны 8 или скважины 7. При наличии страгивания устройства с места его установки (что практически исключено) вновь создают давление в полости продольногофрированной трубы 1', в результате чего достигается более плотное прижатие ее стенок к стенкам скважины 7 или колонны обсадных труб 8. После извлечения кожуха 5 из скважины в нее спускают бурильный инструмент и производят зарезку дополнительного ствола с помощью установленного отклоняющего клина. Next, by tensioning the pipe string 10, the reliability of fixing the device in the drilling zone of the new barrel is checked. In this case, if there is no stragging of the device from the installation site, the pins 11 are cut off at a certain load, the casing 5 is removed from the well and the wedge 6, turning on the axis 14, is pressed with its upper end 15 to the wall of the casing 8 or well 7. If there is a stragging of the device from the place of its installation (which is practically excluded), pressure is again created in the cavity of the longitudinally corrugated pipe 1 ', as a result of which a more tight compression of its walls to the walls of the borehole 7 or casing string 8. is achieved. After removal, the skin 5 and from the well is lowered into it and produce a drilling tool drilling additional boreholes using the installed deflection of the wedge.

Таким образом, выполнение корпуса устройства в виде продольногофрированной трубы в совокупности с другими элементами конструкции придает ему новые дополнительные свойства, а именно: корпус приобретает свойства якоря, что позволяет упростить конструкцию устройства в целом и повысить надежность его работы. Thus, the execution of the device’s case in the form of a longitudinally corrugated pipe in combination with other structural elements gives it new additional properties, namely: the case acquires the properties of an anchor, which simplifies the design of the device as a whole and increases the reliability of its operation.

Источники информации
1. Авт. св. РФ N 180540, кл. МКИ E 21 B 7/06, 1966 г.Sources of information
1. Auth. St. RF N 180540, class MKI E 21 B 7/06, 1966

2. Патент РФ N 2006561, кл. МКИ E 21 B 7/08, 1994 г. (прототип). 2. RF patent N 2006561, cl. MKI E 21 B 7/08, 1994 (prototype).

Claims

1. Device for drilling an additional wellbore from the well, including a hollow body deflecting the wedge and the unit for lowering the device into the well in the form of a casing worn on the wedge and connected with it by a detachable connection, adapted for attaching it to the pipe string, characterized in that the body is made in the form of a longitudinally corrugated pipe, one end of which is mounted on a wedge and the other is muffled, moreover, the cavity of the body and casing are sealed and communicated with each other.

2. The device according to claim 1, characterized in that its longitudinally corrugated body is made with an external perimeter exceeding the perimeter of the wellbore (casing), measured in the drilling zone of the additional wellbore, by 1 - 2%.