RU219454U1 - Извлекаемый отклонитель для повторного входа в дополнительный ствол многоствольной скважины - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для применения при бурении нефтяных и газовых скважин, а именно используется для повторного входа технологического инструмента в дополнительные стволы многоствольной скважины в процессе ее эксплуатации. Извлекаемый отклонитель для входа в дополнительный ствол многоствольной скважины содержит фрезерную компоновку, состоящую из оконного и расширяющего фрезеров, соединенных с клином-отклонителем при помощи срезного винта. Клин-отклонитель снабжен трубкой, через которую подается гидравлическое давление во внутреннюю полость якоря, выполненного в виде профильной трубы с гидравлическим каналом, причем клин-отклонитель соединен с имплозионной камерой, состоящей из штока и камеры разряжения и соединенной с якорем. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является создание устройства извлекаемого отклонителя, позволяющего после бурения бокового ствола произвести полное извлечение оборудования после вырезания "окна" из скважины, обеспечив доступ к "материнскому" стволу без уменьшения диаметра. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для применения при бурении нефтяных и газовых скважин, а именно используется для повторного входа технологического инструмента в дополнительные стволы многоствольной скважины в процессе ее эксплуатации.

Известен извлекаемый клин-отклонитель для повторного входа в дополнительный ствол многоствольной скважины, включающий корпус с направляющей поверхностью сверху, спускаемый на колонне труб, и исполнительный элемент, способный перемещаться в корпусе между транспортным положением и положением фиксации и имеющий поверхность на верхнем конце для зацепления с препятствиями, встречающимися в обсадной колонне. При этом корпус снабжен снаружи подпружиненными наружу уплотнительными элементами, перекрытыми в транспортном положении установленным снаружи корпуса стаканом с внутренней упорной поверхностью и выполненными с возможностью взаимодействия с обсадной колонной в положении фиксации после перемещения стакана вверх, а корпус внутри и выше уплотнительных элементов оснащен продольным нижним цилиндром, сообщенным снизу с колонной труб, и скосом, направленным снизу вверх от центра к периметру корпуса. Кроме того, в цилиндр с возможностью ограниченного перемещения вверх вставлен поршень, соединенный через шарнир сверху тягой с исполнительным элементом, который оснащен снизу снаружи захватом, вставлен в транспортном положении заподлицо с корпусом, изготовлен с возможностью продольного перемещения вдоль скоса с выдвижением при создании давления в цилиндре и зацеплением своей поверхностью на верхнем конце за нижний край предварительно вскрытого в обсадной колонне окна, причем тяга соединена с возможностью продольного перемещения после зацепления исполнительного элемента, взаимодействующего при этом захватом с упорной поверхностью стакана для его перемещения вверх вместе с исполнительным элементом при разгрузке колонны труб с корпусом (Патент РФ №2677517, МПК Е21В 7/08, 17.01.2019).

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, низкая надежность в связи с большим числом деталей и узлов, а также необходимость предварительно вскрывать окно в обсадной колонне для фиксации клина в скважине.

Известен клин-отклонитель для зарезки бокового ствола в обсаженной скважине, имеющий наклонную рабочую поверхность в виде продольного желоба в поперечном сечении и крепежное отверстие для крепления комплекта фрезеров, отличающийся тем, что содержит верхнюю часть корпуса, которая защищена от проворота с помощью шпонки, закрепленной на ней винтами с шайбами, и соединена с нижней частью корпуса посредством штока, закрепленного в верхней части посредством шпильки и винта, удерживающего шток в нижней части корпуса, являющейся полой со сквозным центральным отверстием для попадания в материнский ствол, причем крепежное отверстие для комплекта фрезеров выполнено на верхней части корпуса, имеющей паз для ее извлечения и открытия центрального сквозного отверстия нижней части корпуса (Патент РФ №195785, МПК Е21В 7/0, 05.02.2020).

Недостатком данного устройства является то, что извлечению подвергается только часть оборудования, а также происходит уменьшение диаметра материнского ствола.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому устройству является устройство отклоняющее, включающее клин-отклонитель с наклонной рабочей поверхностью, выполненный в виде желоба с нанесенной твердосплавной сеткой, якорь, соединенный с клином через переводник, гибкую трубку высокого давления, узел фиксации клина, отличающееся тем, что часть желоба с двух сторон снизу профрезерована для сокращения застойной зоны, а камерой разрежения для перевода устройства в транспортное положение служит внутренняя полость самого якоря с плунжером внутри, при этом в переводнике находится поршень для прижатия клина к обсадной колонне, а на его скошенной боковой плоскости в углублении установлены тарельчатые пружины для дожатия «головы» клина к обсадной колонне после отсоединения от фрез. (Патент РФ №2539494, МПК Е21В 7/08, 20.01.2015).

Основным недостатком данного устройства отклоняющего, является наличие гибкой трубки, которая может повредиться в процессе спуска в скважину.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является создание устройства извлекаемого отклонителя, позволяющего после бурения бокового ствола произвести полное извлечение оборудования после вырезания "окна" из скважины, обеспечив доступ к "материнскому" стволу без уменьшения диаметра.

Технический результат достигается за счет того, что извлекаемый отклонитель для входа в дополнительный ствол многоствольной скважины содержит фрезерную компоновку, состоящую из оконного и расширяющего фрезеров, соединенных с клином-отклонителем при помощи срезного винта, при этом клин-отклонитель снабжен трубкой, через которую подается гидравлическое давление во внутреннюю полость якоря 1, выполненного в виде профильной трубы с гидравлическим каналом, причем клин-отклонитель соединен с имплозионной камерой, состоящей из штока и камеры разряжения и соединенной с якорем.

Кроме того, оконный и расширяющий фрезера выполнены полыми. Полое строение фрезеров обеспечивает передачу гидравлического давления в якорь через медную трубку.

Кроме того, оконный фрезер в нижней части заглушен наконечником с отверстием под медную трубку. Наконечник оконного фрезера предназначен для работы по металлу при вырезании «окна» в обсадной колонне (выполнение фрезерования в обсадной колонне).

Технический результат достигается за счет использования имплозионной камеры, в которой за счет созданного разряжения жидкость из якоря поступает в камеру, а сам якорь возвращается в первоначальное положение.

Кроме того, конструктивные особенности устройства извлекаемого отклонителя (пазы на желобе клина) и съемника, позволяют при закреплении создать натяжение инструмента (15-16 тонн) для разъединения инструмента для вырезания «окна», создать разряжение в имплозионной камере для возврата якоря в транспортное положение, а также за счет фиксации устройства, которое происходит за счет раздачи расширяемой трубы якоря гидравлическим давлением, подаваемым через медную трубку во внутреннюю полость якоря, что упрощает как конструкцию изделия, так и его эксплуатацию.

Полезная модель поясняется чертежами, на которых:

на фиг.1 - показан общий вид устройства отклонителя (верхняя часть);

на фиг.2 - показана нижняя часть устройства отклонителя.

Извлекаемый отклонитель содержит фрезерную компоновку 11, состоящую из оконного фрезера 8 и расширяющего фрезера 9 и соединенную с помощью срезного винта 6 с клином-отклонителем 7, снабженным наклонной рабочей направляющей поверхностью. На нижнем конце клина-отклонителя 7 закреплена имплозионная камера 5 посредством резьбового соединения, на конце имплозионной камеры 5 закреплен якорь 1 посредством резьбового соединения.

Оконный фрезер 8 закреплен на верхнем конце клина-отклонителя 7 с возможностью разъединения. Расширяющий фрезер 9, закреплен на верхней части оконного фрезера 8 посредством резьбового соединения и расположен выше по стволу скважины относительно оконного фрезера 8.

Клин-отклонитель 7 в верхней части имеет крепежное отверстие для крепления оконного фрезера 8, предназначенного для фрезерования «окна» в обсадной колонне и бурения технологического «кармана».

Извлекаемый клин-отклонитель 7 предназначен для ориентированного спуска оконного фрезера 8 с расширяющим фрезером 9.

Оконный фрезер 8 и расширяющий фрезер 9 представляют собой режущие элементы, предназначенные для вырезания "окна", которые выполнены полыми, а также заглушены наконечником 12 с отверстием под медную трубку 10 оконного фрезера 8 и соединены при помощи срезного винта 6 с клином-отклонителем 7.

В клине-отклонителе 7 выполнена сквозная прорезь, внутри которой установлена медная трубка 10. Медная трубка 10 предназначена для подачи жидкости во внутреннюю полость якоря 1 и выполнена в виде профильной трубы с гидравлическим каналом.

Клин-отклонитель 7 соединен с имплозионной камерой 5 посредством резьбового соединения. Имплозионная камера 5 соединена с якорем 1 посредством резьбового соединения.

Имплозионная камера 5 предназначена для возможности разряжения давления во внутренней полости якоря 1 и дальнейшего перевода якоря 1 в транспортное положение.

Предлагаемая конструкция извлекаемого клина-отклонителя позволяет эффективно производить операцию по отклонению вырезающих устройств от оси основного ствола скважины при прорезании "окна" в эксплуатационной колонне, а также режущего и бурильного инструмента при забуривании дополнительного ствола из обсадной колонны, исключить аварийные ситуации с перекрытием проходного сечения ствола скважины клином-отклонителем. В предлагаемой конструкции обеспечивается возможность одновременной эксплуатации «материнского» и бокового ствола.

Таким образом, обеспечивается решение задачи, на выполнение которой направлено заявляемое техническое устройство, а именно, улучшение эксплуатационных характеристик за счет технологичности и усовершенствования конструкции.

Устройство работает следующим образом.

Для бурения бокового ствола осуществляют спуск, ориентирование и установку комплекта технических средств, затем фрезерование «окна» в обсадной колонне, бурение технологического «кармана» и процесс бурения бокового ствола.

После спуска оборудования до проектной глубины вырезания «окна» производят якорение (фиксацию) клина-отклонителя 7 в обсадной колонне.

Фиксация клина-отклонителя 7 происходит за счет раздачи расширяемой трубы гидравлическим давлением, подаваемым через медную трубку 10, что упрощает как конструкцию изделия, так и его эксплуатацию.

Для этого с помощью бурового насоса или мобильной насосной установки создают избыточное внутритрубное давление путем закачки жидкости во внутреннюю полость верхней бурильной трубы и жестко скрепляют его с обсадной колонной. При этом вследствие созданного перепада давления и происходит рост внутритрубного гидравлического давления (давление 50 атм.), которое воздействует на внутреннюю стенку полости якоря 1 и раздвигает в радиальном направлении, прижимая ее к внутренней стенке эксплуатационной колонны.

Создав внутри якоря 1 расчетное избыточное давление, жестко скрепляют его с обсадной колонной.

Фрезерование колонны производится с нагрузкой 1,5-2 тонны, с расходом промывочной жидкости 12-14 л/с и частотой вращения фрезера 65-75 об/мин.

По окончании бурения бокового ствола в скважину опускается специальное устройство для извлечения отклонителя из скважины. Устройство своим крюком входит в специально подготовленное под него место на отклоняющем клине и производит его захват.

После этого натяжением колонны 6-8 тонн срезают винт, соединяющий клин-отклонитель 7 с фрезером оконным 8.

Для извлечения клина-отклонителя 7 крюк соединяется с бурильными трубами СБТ-73 при помощи переводника 3 (П-86/76).

Крюк спускается на бурильном инструменте до пазов на теле отклоняющего клина 7 с фиксацией веса инструмента. Подачей бурового насоса 6-7 л/с восстанавливается циркуляция промывочной жидкости, создается давление 5,0-6,0 МПа и производится натяжка инструмента.

Повышение веса колонны труб позволяет судить о том, что зацепление клина-отклонителя 7 произошло.

При натяжении инструмента в 15-16 тонн в имплозионной камере срезаются винты 6, шток 2 вытягивается, в имплозионной камере 5 создается разряжение, жидкость из якоря 1 устремляется в имплозионную камеру 5 и якорь 1 возвращается в исходное положение.

После проведения всех необходимых работ в боковом стволе, извлекают верхнюю часть клина-отклонителя для обеспечения прохода в центральное сквозное отверстие нижней части клина-отклонителя и обеспечения попадания в «материнский ствол».

Для этого спускают крюк в скважину, стыкуя его с пазом, расположенным на верхней части клина-отклонителя 7.

Предлагаемая конструкция клина-отклонителя позволяет эффективно производить операцию по отклонению вырезающих устройств от оси основного ствола скважины при прорезании "окна" в эксплуатационной колонне, а также режущего и бурильного инструмента при забуривании дополнительного ствола из обсадной колонны, исключить аварийные ситуации с перекрытием проходного сечения ствола скважины клином-отклонителем, а также предназначен для вырезания окна в обсадной колонне диаметром 114 мм с возможностью последующего извлечения.

Таким образом, предлагаемой конструкции обеспечивается возможность одновременной эксплуатации «материнского» и бокового ствола.

Отличительной особенностью заявляемого решения является простота конструкции по сравнению с ранее известными, небольшая себестоимость изготовления. При этом следует отметить, что при бурении диаметр материнского ствола не уменьшается. Кроме того, при использовании данного устройства возможно повторно использовать основные узлы устройства (якорь, имплозионную камеру, фрезер оконный и расширяющий).

Claims (2)

1. Извлекаемый отклонитель для входа в дополнительный ствол многоствольной скважины, содержащий фрезерную компоновку, состоящую из оконного и расширяющего фрезеров, соединенных с клином-отклонителем при помощи срезного винта, при этом клин-отклонитель снабжен трубкой, через которую подается гидравлическое давление во внутреннюю полость якоря, выполненного в виде профильной трубы с гидравлическим каналом, причем клин-отклонитель соединен с имплозионной камерой, состоящей из штока и камеры разряжения и соединенной с якорем.

2. Извлекаемый отклонитель по п.1, отличающийся тем, что оконный и расширяющий фрезеры выполнены полыми, а оконный фрезер в нижней части заглушен наконечником с отверстием под трубку.