RU2441132C2 - Set of equipment for cutting opening in casing string - Google Patents

Set of equipment for cutting opening in casing string Download PDF

Info

Publication number
RU2441132C2
RU2441132C2 RU2009144341/03A RU2009144341A RU2441132C2 RU 2441132 C2 RU2441132 C2 RU 2441132C2 RU 2009144341/03 A RU2009144341/03 A RU 2009144341/03A RU 2009144341 A RU2009144341 A RU 2009144341A RU 2441132 C2 RU2441132 C2 RU 2441132C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
milling
window
wedge
pipe
equipment
Prior art date
Application number
RU2009144341/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009144341A (en
Inventor
Марат Темирханович Абдурахманов (RU)
Марат Темирханович Абдурахманов
Илдус Рифович Набиуллин (RU)
Илдус Рифович Набиуллин
Станислав Валерьевич Старков (RU)
Станислав Валерьевич Старков
Константин Айратович Баграмов (RU)
Константин Айратович Баграмов
Сергей Владимирович Быков (RU)
Сергей Владимирович Быков
Ирек Хаматнурович Давлетшин (RU)
Ирек Хаматнурович Давлетшин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") filed Critical Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть")
Priority to RU2009144341/03A priority Critical patent/RU2441132C2/en
Publication of RU2009144341A publication Critical patent/RU2009144341A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2441132C2 publication Critical patent/RU2441132C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil-and-gas production.
SUBSTANCE: proposed set comprises deflecting wedge with anchoring mechanism made up of shaped tube with stopped bottom end, hydraulic line communicating drill pipe inner space with that of said shaped tube, and milling tool fitted atop said deflecting wedge. Said milling tool comprises thrust ring fitted on its body and made up of plain bearing with outer diameter exceeding that of said tool by clearance that prevents contact between hard-alloyed milling tool cutting edges and deflecting wedge guide surface. Blades on milling tool extend at right angle above tool body. Besides, proposed set comprises two-position flushing assembly to shut off hydrodynamic channel of communication between hole clearance and tube side.
EFFECT: higher efficiency and reliability.
6 dwg

Description

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и служит для вырезания «окон» в обсадной колонне для дальнейшего бурения дополнительных боковых стволов.The invention relates to the field of drilling oil and gas wells and is used to cut "windows" in the casing for further drilling of additional sidetracks.

Известно однопроходное устройство с уипстоком для образования «окна» в обсадной трубе скважины (патент РФ №2173761, МПК 7 E21B 29/06), включающее отклоняющий клин (уипсток) с основной отклоняющей поверхностью, фрезерный инструмент, с возможностью разъединения, пакер, выполненный с возможностью фиксации за стенки обсадной трубы.A one-pass device with a whipstock for forming a “window” in a well casing is known (RF patent No. 2173761, IPC 7 E21B 29/06), including a deflecting wedge (whipstock) with a main deflecting surface, a milling tool with the possibility of separation, a packer made with the possibility of fixing for the walls of the casing.

Недостатком известного устройства является то, что 1) пакерное устройство имеет относительно малую площадь контакта с обсадной колонной, что не обеспечивает в должной степени качественного сцепления, 2) в процессе спуска устройства на заданную глубину, необходимо производить долив воды (во внутреннюю полость бурильных труб), 3) промывочные отверстия на фрезере располагаются на основной режущей его части, что в процессе фрезерования обсадной колонны может привести к потере циркуляции промывочной жидкости, т.к. высока вероятность закупоривания промывочных отверстий металлическим шламом.A disadvantage of the known device is that 1) the packer device has a relatively small contact area with the casing, which does not provide a proper degree of adhesion, 2) when lowering the device to a predetermined depth, it is necessary to top up water (into the inner cavity of the drill pipe) , 3) the flushing holes on the milling cutter are located on its main cutting part, which in the process of casing milling can lead to a loss of flushing fluid circulation, since there is a high probability of clogging of the washing holes with metal slurry.

Известно устройство для вырезания «окна» в обсадной колонне (патент РФ №2278239, МПК E21B 29/06), включающее клин-отклонитель с направляющей поверхностью, механический якорь, фрезерный инструмент, состоящий из оконного фрезера, закрепленного на верхнем конце клина-отклонителя с возможностью разъединения, и двух фрезеров райберов, расположенных выше по стволу скважины относительно оконного фрезера, оконный фрезер в верхней части имеет утолщение, а клин-отклонитель имеет уступ выполненный с возможностью его взаимодействия с утолщением оконного фрезера в момент вырезания стенки обсадной колонны.A device for cutting a "window" in the casing (RF patent No. 2278239, IPC E21B 29/06), comprising a deflector wedge with a guiding surface, a mechanical anchor, a milling tool consisting of a window milling cutter mounted on the upper end of the deflector wedge the possibility of separation, and two milling cutters located above the borehole relative to the window milling cutter, the window milling cutter in the upper part has a thickening, and the deflector wedge has a ledge made with the possibility of its interaction with the thickening of the window milling cutter at the time of cutting the casing wall.

Недостатком известного устройства является то, что 1) якорный узел имеет относительно малую площадь контакта (плашек) с эксплуатационной колонной, что не обеспечивает в должной степени качественного сцепления и может привести к смещению (провороту) клина-отклонителя в процессе фрезерования, 2) возникает необходимость установки цементного моста в стволе скважины, т.к. якорный узел устройства требует упора на забой.A disadvantage of the known device is that 1) the anchor assembly has a relatively small contact area (dies) with the production casing, which does not provide adequate adhesion and can lead to the displacement (rotation) of the deflecting wedge during milling, 2) there is a need installing a cement bridge in the wellbore, as the anchor unit of the device requires emphasis on the face.

Наиболее близким к заявляемому по конструктивным признакам и достигаемому результату является устройство для забуривания боковых стволов из обсаженной скважины (прототип - патент РФ №2263196, МПК 7 E21B 7/08), содержащий отклоняющий клин с закрепляющим механизмом в виде гофрированной трубы, один конец которой заглушён, канал для подачи жидкости в полость профильной трубы, в верхней части отклоняющего клина посредством срезного винта установлен фрезерующий инструмент устройства - фрезеры оконный и расширяющий.The closest to the claimed structural features and the achieved result is a device for drilling sidetracks from a cased hole (prototype - RF patent No. 2263196, IPC 7 E21B 7/08), containing a deflecting wedge with a fixing mechanism in the form of a corrugated pipe, one end of which is plugged , a channel for supplying fluid to the cavity of the profile pipe, a milling tool of the device is installed in the upper part of the deflecting wedge by means of a shear screw — window and expansion milling cutters.

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

1) Значительная доля работы фрезера затрачивается на выполнение непроизводительной работы, т.к. в процессе работы помимо фрезерования обсадной колонны происходит также и фрезерование корпуса (направляющего желоба) клина-отклонителя, на что по проведенным расчетам затрачивается более половины мощности произведенной работы (до 51%). Это уменьшает ресурс работы фрезеров, а также создает опасность смещения (проворота) корпуса клина-отклонителя относительно вырезаемого «окна»;1) A significant proportion of the work of the router is spent on unproductive work, because In the process of work, in addition to casing milling, the body (guide chute) of the diverter wedge is also milled, which, according to the calculations, consumes more than half the power of the work performed (up to 51%). This reduces the working life of the milling cutters, and also creates the danger of displacement (rotation) of the body of the wedge-deflector relative to the cut out "window";

2) Вследствие конструктивных особенностей элементов фрезерующей части устройства (арбузообразная форма фреза) и его геометрических размеров, процесс фрезерования обсадной колонны у данного устройства носит явно неопределенный характер - от истирания-резания до выдавливания и разрыва стенок эксплуатационной колонны. Это создает значительные динамические нагрузки на бурильный инструмент (подклинки бурового инструмента и др.) и отрицательно сказывается на качестве вырезаемого «окна»;2) Due to the structural features of the elements of the milling part of the device (watermelon-shaped form of the cutter) and its geometric dimensions, the process of milling the casing of this device is clearly indefinite - from abrasion-cutting to extrusion and rupture of the walls of the production string. This creates significant dynamic loads on the boring tool (hooks of the boring tool, etc.) and adversely affects the quality of the cut-out “window”;

3) В процессе спуска устройства в скважину необходимо постоянно заполнять промывочной жидкостью внутритрубное и затрубное пространство бурильных труб (производить долив). Невыполнение этого условия приводит к преждевременной деформации (раскрытию или смятию) профильной трубы, вследствие нарушения гидродинамического равновесия давления во внутритрубном и затрубном пространствах.3) During the descent of the device into the well, it is necessary to constantly fill the in-pipe and annular space of the drill pipes with flushing fluid (to top up). Failure to do so leads to premature deformation (opening or collapse) of the profile pipe due to a violation of the hydrodynamic pressure equilibrium in the in-pipe and annular spaces.

Задачей изобретения является устранение вышеприведенных недостатков и повышение эффективности фрезерования «окна» в обсадной колонне за счет исключения касания твердосплавного вооружения фрезера корпуса (направляющего желоба) клина-отклонителя в процессе работы и увеличения ресурса работы последних, а также за счет сокращения непроизводительного времени затрачиваемого на долив скважины.The objective of the invention is to remedy the above drawbacks and increase the efficiency of milling the "window" in the casing by eliminating the contact of carbide weapons of the body milling cutter (guide trough) of the deflector during operation and increasing the service life of the latter, as well as by reducing the overhead spent on refilling wells.

Указанный результат достигается в предлагаемом комплекте оборудования для вырезания «окна».The specified result is achieved in the proposed set of equipment for cutting the "window".

Комплект оборудования для вырезания «окна» в обсадной колонне, включающий клин-отклонитель с заякоривающим механизмом, выполненным в виде профильной трубы с заглушённым нижним концом, между которыми размещен шарнирный переводник, гидропровод, связывающий полость бурильных труб с полостью профильной трубы; фрезерующий инструмент, установленный в верхней части клина-отклонителя посредством срезного винта с возможностью его разъединения от клина-отклонителя, согласно изобретению оконный фрез содержит опорное кольцо, представляющее собой подшипник скольжения, установленное на корпусе оконного фреза, с наружным диаметром, превышающим диаметр последнего на величину зазора, предотвращающего касание твердосплавных элементов вооружения фрезеров направляющей поверхности (желоба) клина-отклонителя, само опорное кольцо выполнено из легкоразрушаемого материала (например, дюрали), форма лопастей зарезного фреза с твердосплавным вооружением выполнена выступающей под прямым углом относительно корпуса фреза, комплект оборудования дополнительно содержит двухпозиционный промывочный узел, изготовленный с возможностью перекрытия гидродинамического канала сообщения между внутритрубным и затрубным пространствами посредством бросового шара.A set of equipment for cutting a “window” in the casing, including a deflector wedge with an anchor mechanism made in the form of a profile pipe with a damped lower end, between which there is a hinged sub, a hydraulic pipe connecting the cavity of the drill pipe with the cavity of the profile pipe; a milling tool mounted in the upper part of the deflecting wedge by means of a shear screw with the possibility of disconnecting it from the deflecting wedge, according to the invention, the window cutter comprises a support ring, which is a sliding bearing mounted on the case of the window cutter, with an outer diameter exceeding the diameter of the latter by an amount the gap preventing contact of carbide weapons of the milling cutters of the guide surface (trough) of the deflector wedge, the support ring itself is made of easily cut Shai material (e.g., duralumin), form cutter blades sidetracking carbide arms formed protruding at right angles to the milling cutter body, the equipment kit further comprises a wash-off assembly, made to overlap the hydrodynamic channel-pipe communication between the annulus and through the junk ball.

Изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на фиг.1 представлен продольный разрез комплекта оборудования в транспортном положении (в процессе спуска оборудования в скважину);figure 1 presents a longitudinal section of a set of equipment in the transport position (in the process of lowering the equipment into the well);

на фиг.2 - расположение комплекта оборудования в скважине;figure 2 - the location of the set of equipment in the well;

на фиг.3 - продольный разрез оконного и зарезного фрезеров в сборе;figure 3 is a longitudinal section of a window and mortise milling assemblies;

на фиг.4 - продольный разрез двухпозиционного промывочного узела а, б - с открытым и закрытым боковым отверстием соответственно;figure 4 is a longitudinal section of a two-position washing unit a, b with an open and closed side hole, respectively;

на фиг. 5 - продольный разрез оборудования на соответствующих этапах работы оборудования:in FIG. 5 is a longitudinal section of the equipment at the appropriate stages of equipment operation:

а - в процессе заякоривания клина-отклонителя;a - in the process of anchoring the deflecting wedge;

б - отсоединение фрезерующей части оборудования от клина-отклонителя;b - disconnecting the milling part of the equipment from the wedge-deflector;

в - в процессе фрезерования эксплуатационной колонны.in - in the process of milling the production casing.

Изобретение содержит следующие элементы (см. фиг.1…6):The invention contains the following elements (see figure 1 ... 6):

(фиг.1): 1 - клина-отклонитель; 2 - гидропровод; 3 - направляющая поверхность (желоб) клина-отклонителя; 4 - оконный фрез; 5 - вооружение зарезного фреза; 6 - зарезной фрез; 7 - двухпозиционный промывочный узел; 8 - плунжер; 9 - бросовый шар; 10 - вооружение расширяющего фреза; 11 - расширяющий фрез; 12 - осевой гидравлический канал;(figure 1): 1 - wedge-diverter; 2 - hydraulic conduit; 3 - guide surface (trough) of the diverter wedge; 4 - window cutter; 5 - weapons cutting tool; 6 - cutting mill; 7 - on-off washing unit; 8 - a plunger; 9 - throw ball; 10 - weapons expanding mill; 11 - expanding cutter; 12 - axial hydraulic channel;

(на фиг.2) 13 - профильная труба; 14 - шарнирный узел; 15 - опорное кольцо; 16 - соединительный срезной элемент; 17 - бурильные трубы; 18 - эксплуатационная колонна;(figure 2) 13 - profile pipe; 14 - hinge assembly; 15 - a basic ring; 16 - connecting shear element; 17 - drill pipe; 18 - production casing;

(на фиг.3) 19 - центральное промывочное отверстие; 20 - вооружение оконного фреза; 21 - заглушки промывочных отверстий; 22 - уплотнительная втулка гидропровода;(figure 3) 19 - the Central flushing hole; 20 - armament of the window mill; 21 - plugs for washing holes; 22 - sealing sleeve hydraulic conduit;

(на фиг.4) 23 - расширенная полость промывочного узла; 24 - боковое промывочное отверстие; 25 - промывочные отверстия плунжера; 26 - срезной винт плунжера;(figure 4) 23 is an expanded cavity of the washing unit; 24 - side flushing hole; 25 - flushing holes of the plunger; 26 - plunger shear screw;

(на фиг.6) 27 - промывочное отверстие.(Fig.6) 27 - flushing hole.

Комплект оборудования для вырезания «окна» в эксплуатационной колонне работает следующим образом.A set of equipment for cutting the "window" in the production casing works as follows.

Перед началом работ по вырезанию «окна» в обсадной колонне скважину заполняют буровым раствором или технической водой. Собирают компоновку оборудования в следующей последовательности (см. фиг.2).Before starting work on cutting the “window” in the casing, the well is filled with drilling mud or process water. Assemble the equipment layout in the following sequence (see figure 2).

Профильная труба 13 (заполненная водой) совместно с клином-отклонителем 1 опускается ниже стола ротора буровой. К верхней части клина-отклонителя 1 и с помощью соединительного срезного элемента 16 крепится фрезерующая часть оборудования, состоящая из трех фрезеров: оконного 4, зарезного 6 и расширяющего 11. Далее комплект оборудования спускается в скважину на бурильных трубах 17 до интервала вырезания «окна». В процессе спуска, через боковое промывочное отверстие 24 двухпозиционного промывочного узла 7 (фиг.1) происходит самозаполнение внутренней полости колонны бурильных труб, что обеспечивает гидродинамическое равновесие в скважине и трубах. После спуска оборудования до проектной глубины производят якорение (фиксацию) клина-отклонителя 1 в скважине. Для этого внутрь бурильных труб 17 сбрасывают бросовый шар 9, который под действием силы тяжести и гидравлического давления со стороны бурового насоса доходит до двухпозиционного промывочного узла 7 и плотно садится в посадочное седло плунжера 8. Вследствие перекрытия отверстия, циркуляция жидкости через боковое промывочное отверстие 24 прекращается и происходит рост внутритрубного давления, которое при достижении определенной величины (при величине перепада давления около 3 МПа) приводит к срезу срезного винта плунжера 26 (фиг. 4), фиксирующего плунжер 8. Под действием вышесказанного гидравлического давления плунжер 8 перемещается вниз, перекрывая при этом боковое промывочное отверстие 24 корпусом, и входит в расширенную полость промывочного узла 23 двухпозиционного промывочного узла 7 (фиг.1). При этом через промывочные отверстия 25 плунжера 8 и гидропровода 2 появляется гидравлическое сообщение между осевым гидравлическим каналом 12 и полостью профильной трубы 13 (фиг.4 и 5а). С помощью бурового насоса плавно повышают давление до 10 МПа. Вследствие замкнутости внутренней полости профильной трубы 13 (нижний конец которой заглушён) она начинает раскрываться (раздуваться) в радиальном направлении, прижимаясь к внутренней стенке эксплуатационной колонны 18. Наружный диаметр профильной трубы 13 в раскрытом положении соответствует внутреннему диаметру эксплуатационной колонны 18, поэтому обеспечивается плотное прижатие. По результатам проведенных стендовых испытаний величина силы сцепления достигает значительных величин (до 30 т/м), что является достаточным для надежной фиксации клина-отклонителя в обсаженной скважине.Profile pipe 13 (filled with water) together with the wedge-deflector 1 falls below the table of the rotor of the drill. To the upper part of the deflecting wedge 1 and using a connecting shear element 16, a milling part of the equipment is mounted, consisting of three milling cutters: window 4, cut-out 6 and expanding 11. Next, the set of equipment is lowered into the well on drill pipes 17 to the cut-out interval of the “window”. During the descent, through the lateral flushing hole 24 of the on-off flushing unit 7 (Fig. 1), the internal cavity of the drill pipe string is self-filling, which ensures hydrodynamic balance in the well and pipes. After lowering the equipment to the design depth, the wedge deflector 1 is anchored (fixed) in the well. To do this, a thrown ball 9 is dropped inside the drill pipe 17, which, under the action of gravity and hydraulic pressure from the side of the mud pump, reaches the on-off flushing unit 7 and fits tightly into the seat seat of the plunger 8. Due to the overlap of the hole, fluid circulation through the side flush hole 24 stops and the in-pipe pressure increases, which when a certain value is reached (when the pressure drop is about 3 MPa) leads to a shear shear screw of the plunger 26 (Fig. 4), I fix the plunger 8. Under the aforementioned hydraulic pressure, the plunger 8 moves downward, blocking the side flushing hole 24 with the housing, and enters the expanded cavity of the flushing unit 23 of the on-off flushing unit 7 (Fig. 1). In this case, through the washing holes 25 of the plunger 8 and the hydraulic line 2, a hydraulic message appears between the axial hydraulic channel 12 and the cavity of the profile pipe 13 (Figs. 4 and 5a). Using a mud pump, the pressure is gradually increased to 10 MPa. Due to the closure of the inner cavity of the profile pipe 13 (the lower end of which is plugged), it begins to open (inflate) in the radial direction, pressing against the inner wall of the production string 18. The outer diameter of the profile pipe 13 in the open position corresponds to the internal diameter of the production string 18, therefore, tight compression is ensured . According to the results of bench tests, the adhesion strength reaches significant values (up to 30 t / m), which is sufficient for reliable fixation of the deflecting wedge in a cased well.

Профильная труба 13 выпускается отечественной промышленностью в виде тонкостенных труб (толщина стенки 3…6 мм) и может иметь различные профили, в т.ч. и в форме многолучевой звезды, наружный диаметр описанной окружности которой должен быть меньше внутреннего диаметра колонны.Profile pipe 13 is produced by the domestic industry in the form of thin-walled pipes (wall thickness 3 ... 6 mm) and can have various profiles, including and in the form of a multipath star, the outer diameter of the circumscribed circle of which should be less than the inner diameter of the column.

После якорения клина-отклонителя 1 производят его отсоединение путем натяжения колонны бурильных труб 17 вверх до создания критической растягивающей нагрузки - около 9 т. В этот момент происходит срез соединительного срезного элемента 16 и отсоединение фрезерующей части оборудования с колонной бурильных труб 17. При этом верхняя часть гидропровода 2 (медная трубка) выходит из уплотнительной втулки гидропровода 22 и открывает центральное промывочное отверстие 19 оконного фреза 4, через которое производится промывка скважины (фиг.4 и 5б).After the anchor of the deflector 1 is anchored, it is disconnected by pulling the drill pipe string 17 upward to create a critical tensile load of about 9 tons. At this point, the connecting shear element 16 is cut off and the milling part of the equipment is disconnected from the drill pipe string 17. In this case, the upper part hydraulic pipe 2 (copper tube) exits the sealing sleeve of hydraulic pipe 22 and opens a central flushing hole 19 of the window mill 4, through which the well is flushed (Figs. 4 and 5b).

Ротором буровой через колонну бурильных труб 17 придают вращение фрезерующей части компоновки, состоящей из оконного 4, зарезного 6 и расширяющего 11 фрезеров с частотой вращения в пределах 60…100 об/мин и медленно подают буровой инструмент вниз. Заглушки для закрытия промывочных отверстий 21 (фиг.3) выполнены из хрупкого металла (чугуна), которые при вращении ломаются от удара о направляющую поверхность (желоб) клина-отклонителя 3 и открывают промывочные отверстия 27 оконного фреза 4. Оконный фрез 4, являясь крайним нижним элементом компоновки, при подаче бурового инструмента вниз первым касается наклонной поверхности клина-отклонителя 1 и, совершая вращательно-поступательное движение (как и вся компоновка), скользит по направляющей поверхности (желобу) клина-отклонителя, опираясь на опорное кольцо 15. Наличие опорного кольца позволяет обеспечивать необходимый технологический зазор между элементами вооружения оконного 4 и зарезного фрезов 6, а также направляющей поверхностью (желобом) клина-отклонителя 3 (фиг.6), не допуская при этом касания последнего и предохраняя его от воздействия ударных нагрузок вооружения фрезеров (фиг.5в).The rotor of the drill through the string of drill pipes 17 give the rotation of the milling part of the layout, consisting of window 4, mortise 6 and expanding 11 milling machines with a rotation speed of 60 ... 100 rpm and slowly bring the drilling tool down. The plugs for closing the washing holes 21 (Fig. 3) are made of brittle metal (cast iron), which, when rotated, break from impact on the guide surface (trough) of the diverter wedge 3 and open the washing holes 27 of the window mill 4. The window mill 4, being the extreme when lowering the drilling tool downward, the first one touches the inclined surface of the deflector 1 and, making a rotational-translational motion (like the whole layout), slides along the guide surface (groove) of the deflector, relying on supporting ring 15. The presence of the supporting ring allows you to provide the necessary technological clearance between the armament elements of the window 4 and the milling cutters 6, as well as the guiding surface (trough) of the diverter wedge 3 (Fig.6), while avoiding touching the latter and protecting it from exposure shock loads arming milling machines (pigv).

Осевая нагрузка, созданная весом бурильной колонны на опорное кольцо 15 оконного фреза 4, распределяется через точки касания на клин-отклонитель (в начале фрезерования) и, согласно расчетам, примерно через 250…300 мм (от начала фрезерования) на внутреннюю стенку эксплуатационной колонны 18. Контактная нагрузка, приходящаяся на клин-отклонитель 1 и на внутреннюю стенку эксплуатационной колонны 18, распределяется практически поровну (соответственно 51% и 49% от создаваемой осевой нагрузки). Например, при создании осевой нагрузки в 2000 кг величина контактной нагрузки, приходящейся на опорное кольцо 15 оконного фреза 4, будет распределяться следующим образом: на клин-отклонитель - 1020 кг, на стенку эксплуатационной колонны - 980 кг. Исходя из величин контактных нагрузок, производится расчет конструктивных параметров и выбор материала опорного кольца 15. В предлагаемом комплекте оборудования опорное кольцо 15 изготовлено из легкоразрушаемого материала (например, дюрали), выдерживающего вышеуказанные контактные нагрузки и разрушающегося при их превышении. Конструкция опорного кольца 15 выполнена аналогично подшипнику скольжения, а именно с возможностью независимого от корпуса вращения. При этом по произведенным расчетам его наружный диаметр превышает диаметр корпуса оконного фреза и составляет в зависимости от типоразмера применяемого оборудования 1,5…3,0 мм (фиг.3).The axial load created by the weight of the drill string on the support ring 15 of the window mill 4, is distributed through the touch points to the wedge deflector (at the beginning of milling) and, according to calculations, after about 250 ... 300 mm (from the start of milling) to the inner wall of the production casing 18 . The contact load attributable to the wedge deflector 1 and the inner wall of the production casing 18 is distributed almost equally (51% and 49% of the generated axial load, respectively). For example, when creating an axial load of 2000 kg, the magnitude of the contact load falling on the support ring 15 of the window mill 4 will be distributed as follows: 1020 kg on the deflector, 980 kg on the production casing wall. Based on the magnitude of the contact loads, the design parameters are calculated and the material of the support ring 15 is selected. In the proposed set of equipment, the support ring 15 is made of easily destructible material (for example, duralumin) that can withstand the above contact loads and collapses when they are exceeded. The design of the support ring 15 is made similar to a plain bearing, namely with the possibility of rotation independent of the housing. Moreover, according to the calculations, its outer diameter exceeds the diameter of the case of the window mill and is, depending on the size of the equipment used, 1.5 ... 3.0 mm (Fig. 3).

По окончании процесса фрезерования и выхода фрезерующего инструмента из обсадной колонны в горную породу выключают ротор и останавливают вращение бурильной колонны. Проверяют качество вырезанного «окна» на проходимость путем двукратного спуска компоновки до забоя и его подъема. Далее бурильные трубы 17 с фрезерующим инструментом извлекают на поверхность, а клин-отклонитель 1 и профильная труба 13 остаются в скважине и служат как направление для бурения бокового ствола, а также для крепления бокового ствола скважины колонной-хвостовиком.At the end of the milling process and the exit of the milling tool from the casing to the rock, the rotor is turned off and the rotation of the drill string is stopped. Check the quality of the cut out “window” on the cross by double descent of the layout to the bottom and its rise. Next, the drill pipe 17 with the milling tool is removed to the surface, and the wedge-deflector 1 and the profile pipe 13 remain in the well and serve as a direction for drilling the sidetrack, as well as for attaching the sidetrack to the well-string.

Источники информацииInformation sources

1. СМИТ ИНТЕРНЭШНЛ, ИНК «Однопроходное устройство с уипстоком для образования окна в обсадной трубе скважины». Патент РФ №2173761, опубл. 2001.09.20.1. SMITH INTERNATIONAL, INC. “One-pass device with whipstock for forming a window in the well casing”. RF patent No. 2173761, publ. 09.09.20.

2. Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие «Буринтех» «Система для вырезания окна в обсадной колонне». Патент РФ №2278239, опубл. 2006.06.20, бюл. №17.2. Limited Liability Company Scientific and Production Enterprise Burintekh “System for cutting a window in a casing string”. RF patent No. 2278239, publ. 2006.06.20, bull. Number 17.

3. Гибадуллин Н.З., Гилязов P.M., Низамов Д.И. и др. «Устройство для забуривания боковых стволов из обсаженной скважины». Патент РФ №2263196, опубл. 2005.10.27, бюл. №30.3. Gibadullin N.Z., Gilyazov P.M., Nizamov D.I. and others. "A device for drilling sidetracks from a cased well." RF patent No. 2263196, publ. 2005.10.27, bull. No. 30.

Claims (1)

Комплект оборудования для вырезания "окна" в обсадной колонне, включающий клин-отклонитель с заякоривающим механизмом, выполненным в виде профильной трубы с заглушенным нижним концом, между которыми размещен шарнирный переводник, гидропровод, связывающий полость бурильных труб с полостью профильной трубы; фрезерующий инструмент, установленный в верхней части клина-отклонителя посредством срезного винта с возможностью его разъединения от клина-отклонителя, отличающийся тем, что оконный фрез содержит опорное кольцо, представляющее собой подшипник скольжения, установленное на корпусе оконного фреза, с наружным диаметром, превышающим диаметр последнего на величину зазора, предотвращающего касание твердосплавных элементов вооружения фрезеров направляющей поверхности (желоба) клина-отклонителя, само опорное кольцо выполнено из легкоразрушаемого материала (дюрали), форма лопастей зарезного фреза с твердосплавным вооружением выполнена выступающей под прямым углом относительно корпуса фреза, комплект оборудования дополнительно содержит двухпозиционный промывочный узел, изготовленный с возможностью перекрытия гидродинамического канала сообщения между внутритрубным и затрубным пространствами посредством бросового шара. A set of equipment for cutting a “window” in the casing, including a deflector wedge with an anchor mechanism made in the form of a profile pipe with a damped lower end, between which there is a hinged sub, a hydraulic pipe connecting the cavity of the drill pipe with the cavity of the profile pipe; a milling tool installed in the upper part of the deflecting wedge by means of a shear screw with the possibility of disconnecting it from the deflecting wedge, characterized in that the window cutter contains a support ring, which is a sliding bearing mounted on the case of the window cutter, with an outer diameter exceeding the diameter of the latter by the size of the gap that prevents the carbide weapon elements from touching the milling cutters of the guide surface (trough) of the deflector wedge, the support ring itself is made of easily cut Shai material (duralumin), form cutter blades sidetracking carbide arms formed protruding at right angles to the milling cutter body, the equipment kit further comprises a wash-off assembly, made to overlap the hydrodynamic channel-pipe communication between the annulus and through the junk ball.
RU2009144341/03A 2009-11-30 2009-11-30 Set of equipment for cutting opening in casing string RU2441132C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009144341/03A RU2441132C2 (en) 2009-11-30 2009-11-30 Set of equipment for cutting opening in casing string

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009144341/03A RU2441132C2 (en) 2009-11-30 2009-11-30 Set of equipment for cutting opening in casing string

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009144341A RU2009144341A (en) 2011-06-10
RU2441132C2 true RU2441132C2 (en) 2012-01-27

Family

ID=44736264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009144341/03A RU2441132C2 (en) 2009-11-30 2009-11-30 Set of equipment for cutting opening in casing string

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2441132C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718881C1 (en) * 2016-09-16 2020-04-15 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Window cutting section in casing with guide profiles and methods for use thereof
RU2754108C1 (en) * 2021-02-01 2021-08-26 Алексей Владимирович Козлов Non-removable hydraulic anchor
RU2761815C1 (en) * 2021-04-21 2021-12-13 Алексей Владимирович Козлов Set of equipment for cutting the "window" in a high strength casing column
RU215418U1 (en) * 2022-11-09 2022-12-12 Общество с ограниченной ответственностью ООО НПП "БУРИНТЕХ" Flushing sub for working with a telesystem

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718881C1 (en) * 2016-09-16 2020-04-15 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Window cutting section in casing with guide profiles and methods for use thereof
US10927630B2 (en) 2016-09-16 2021-02-23 Halliburton Energy Services, Inc. Casing exit joint with guiding profiles and methods for use
RU2754108C1 (en) * 2021-02-01 2021-08-26 Алексей Владимирович Козлов Non-removable hydraulic anchor
RU2761815C1 (en) * 2021-04-21 2021-12-13 Алексей Владимирович Козлов Set of equipment for cutting the "window" in a high strength casing column
RU215417U1 (en) * 2022-08-11 2022-12-12 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ) Flushing sub for working with a telesystem
RU215418U1 (en) * 2022-11-09 2022-12-12 Общество с ограниченной ответственностью ООО НПП "БУРИНТЕХ" Flushing sub for working with a telesystem
RU2800047C1 (en) * 2023-01-16 2023-07-17 Общество с ограниченной ответственностью ООО НПП "БУРИНТЕХ" Casing window cutting system (variants)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009144341A (en) 2011-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1276953B1 (en) Expandable apparatus for drift and reaming a borehole
CA2454496C (en) Expandable bit with a secondary release device
EP1297241B1 (en) Method for drilling and casing a wellbore with a pump down cement float
RU2378479C2 (en) Method and device for implementation of processes in underground borehole by means of usage of flexible well casing
US7475726B2 (en) Continuous monobore liquid lining system
EP2909423A2 (en) Expansion assembly, top anchor and method for expanding a tubular in a wellbore
CN110984859A (en) Radial horizontal drilling and sand prevention well completion tool and method
RU2441132C2 (en) Set of equipment for cutting opening in casing string
US8770302B2 (en) Pipe anchoring and expanding unit for producing a slim well and method for producing a slim well using the same
RU192852U1 (en) Shoe Chisel
RU56931U1 (en) DEVICE FOR CUTTING A PART OF A PIPE COLUMN IN A WELL
AU2002314030B2 (en) Drilling system with expandable sleeve
RU2278239C1 (en) System for window cutting in casing pipe
Gaurina-Međimurec Casing drilling technology
RU2209917C1 (en) Way for oriented cutting of windows in casing string
RU2542070C1 (en) Double-hole well operation method
RU2800047C1 (en) Casing window cutting system (variants)
AU2002314030A1 (en) Drilling system with expandable sleeve
RU2711171C1 (en) Drillable shoe with power drive for casing string bottom equipment
RU2761815C1 (en) Set of equipment for cutting the "window" in a high strength casing column
RU2779682C1 (en) Casing reamer bit
RU2777216C1 (en) Device for simultaneous drilling and fastening of the zones of shedding and collapses when drilling a well
RU2754108C1 (en) Non-removable hydraulic anchor
RU2790628C1 (en) Device for simultaneous drilling and fixing of sloughing zones and collapses when drilling a well
RU2751298C1 (en) Casing string drilling device

Legal Events

Date Code Title Description
FA94 Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees)

Effective date: 20110812

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20110916

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121201

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150820