RU2510448C1 - Installation and attachment method of wedge-shaped diverter in horizontal wells, and borehole hydromechanical pusher for its implementation - Google Patents
Installation and attachment method of wedge-shaped diverter in horizontal wells, and borehole hydromechanical pusher for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2510448C1 RU2510448C1 RU2012136689/03A RU2012136689A RU2510448C1 RU 2510448 C1 RU2510448 C1 RU 2510448C1 RU 2012136689/03 A RU2012136689/03 A RU 2012136689/03A RU 2012136689 A RU2012136689 A RU 2012136689A RU 2510448 C1 RU2510448 C1 RU 2510448C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pusher
- wedge
- diverter
- well
- drill string
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области бурения скважин, а именно - к технологии и технике строительства скважин с боковыми стволами как во вновь бурящихся скважинах, так и в боковых наклонных и горизонтальных стволах, пробуренных через «окна» эксплуатационных колонн основных стволов ранее эксплуатируемых скважин. Изобретение предназначается для вырезки «окон» в обсаженных стволах скважин в условиях, когда нет возможности создавать нагрузку на забой скважины весом бурильной колонны.The invention relates to the field of well drilling, namely, to technology and construction techniques for wells with sidetracks both in newly drilled wells and in sidetracked and horizontal shafts drilled through the “windows” of production cores of main shafts of previously operated wells. The invention is intended for cutting “windows” in cased wellbores in conditions where it is not possible to create a load on the bottom of the well by the weight of the drill string.
В качестве аналога принимаем известное изобретение СССР по авторскому свидетельству №474593 МПК Е21В 7/08 (заявлено 25.09.1973 г., опубликовано 25.06.1975 г. Бюл. №23) под названием «Способ закрепления отклоняющего клина».As an analogue, we accept the well-known invention of the USSR according to copyright certificate No. 474593 IPC E21B 7/08 (claimed on September 25, 1973, published on June 25, 1975 Bull. No. 23) under the name “Method for securing a deflecting wedge”.
Способ по аналогу включает в себя доставку отклоняющего клина в требуемый интервал установки в стволе скважины, после чего производят ориентацию клина по азимуту установки известными средствами и приемами, фиксируют клин и закрепляют его в стволе скважины на двух различных по высоте клина уровнях - верхнему и нижнему. После фиксации по верхнему уровню в двух диаметрально противоположных местах симметрично азимуту установки производят фиксацию клина по нижнему уровню в месте, противоположном азимуту установки, после чего закрепляют клин вначале двумя распорными элементами верхнего уровня, установленными симметрично плоскости азимута установки клина на противоположных концах диаметра поперечного сечения, а затем клин закрепляют распорным элементом, расположенным ниже двух первых. Это обеспечивает плотное прилегание верхней части отклоняющего клина к стенке ствола скважины.The analogous method includes delivering a deflecting wedge to the required installation interval in the wellbore, after which the wedge is oriented in the azimuth of the installation using known methods and techniques, the wedge is fixed and fixed in the wellbore at two different wedge heights - upper and lower. After fixing at the upper level in two diametrically opposite places symmetrically to the azimuth of the installation, the wedge is fixed at the lower level in a place opposite the azimuth of the installation, after which the wedge is first fixed with two spacer elements of the upper level, installed symmetrically to the azimuth plane of the installation of the wedge at opposite ends of the cross-section diameter, and then the wedge is fixed with a spacer located below the first two. This ensures a snug fit of the upper part of the deflecting wedge to the wall of the wellbore.
Устройство, реализующее способ по аналогу, представляет собой отклоняющий клин, который выполнен в виде сплошного цилиндрического стержня с клиновым отклоняющим лотком в верхней части. На боковой поверхности клина выполнены распорные элементы, которые размещены в трех местах на двух уровнях по высоте клина. На верхнем уровне расположены два распорных элемента, установленных симметрично плоскости азимута установки клина на противоположных концах диаметра поперечного сечения. Третий распорный элемент расположен ниже двух первых на расстоянии, равном нескольким диаметрам скважины, по азимуту установки клина со стороны, противоположной его клиновому отклоняющему лотку.A device that implements the method by analogy is a deflecting wedge, which is made in the form of a continuous cylindrical rod with a wedge deflecting tray in the upper part. Spacer elements are made on the side surface of the wedge, which are placed in three places at two levels along the height of the wedge. At the upper level are two spacer elements installed symmetrically to the azimuth plane of the wedge installation at opposite ends of the cross-sectional diameter. The third spacer element is located below the first two at a distance equal to several diameters of the well, in the azimuth of the wedge installation from the side opposite to its wedge deflecting tray.
Однако способ и устройство по аналогу не могут использоваться для установки и крепления отклоняющего клина в обсаженном стволе для вырезки в нем бокового «окна» в условиях, при которых нет возможности создавать нагрузку на забой скважины весом бурильной колонны. Как известно в практике бурения скважин такие условия имеют место, например, когда из вертикальных стволов скважин ведут зарезку боковых наклонных и горизонтальных стволов на малой глубине и буровой инструмент, в этом случае, имеет слишком маленький вес или когда зарезку осуществляют из горизонтального ствола, где вертикальная составляющая веса бурильного инструмента также по величине незначительна.However, the analogous method and device cannot be used to install and fasten a deflecting wedge in a cased hole to cut a side “window” in it under conditions in which it is not possible to create a load on the bottom of the well by the weight of the drill string. As is known in the practice of drilling wells, such conditions occur, for example, when vertical sidetracks are drilled sideways and horizontal shafts at shallow depths and the drilling tool, in this case, is too light or when sidetracking is carried out from a horizontal shaft, where the vertical the weight component of the drilling tool is also negligible in size.
В горной промышленности при бурении скважин используют изобретение РФ по патенту №2081991 МПК 6 Е21В 19/08 (заявлено 07.06.1994 г., опубликовано 20.06.1997 г.) под названием «Устройство для создания осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент», некоторые признаки которого совпадают с частью существенных признаков заявляемой группы изобретений.In the mining industry, when drilling wells, they use the invention of the Russian Federation according to patent No. 2081991 IPC 6 ЕВВ 19/08 (announced on June 7, 1994, published on June 20, 1997) under the name "Device for creating an axial load on a rock cutting tool", some of which coincide with part of the essential features of the claimed group of inventions.
Указанное устройство включает в себя гидронагружатель в виде полого корпуса и установленного в нем поршня со штоком и скрепленный с гидронагружателем якорный узел (забойный якорь) с резьбовым элементом для подсоединения инструмента. Забойный якорь выполнен в виде концентрично установленной с зазором для прохода промывочной жидкости, закрепленной на буровой колонне трубы и размещенного на ней эластичного рукава с герметично зажатыми на трубе концами. Полость рукава и полость буровой колонны сообщены между собой штуцерами, одни концы которых установлены в стенке трубы, а другие - в стенке буровой колонны.The specified device includes a hydraulic loader in the form of a hollow body and a piston installed in it with a rod and an anchor unit (downhole anchor) fastened with a hydraulic loader with a threaded element for connecting the tool. The bottomhole anchor is made in the form of a flush fluid concentrically installed with a gap for passage, fixed on the drill pipe string and an elastic sleeve placed on it with ends tightly clamped on the pipe. The cavity of the sleeve and the cavity of the drill string are interconnected by fittings, one end of which is installed in the wall of the pipe, and the other in the wall of the drill string.
При установке в скважину нижний конец забойного якоря (фиг.1) соединяют с гидронагружателем, который соединен с забойным двигателем. Такая компоновка забойного якоря с гидронагружателем и забойным двигателем выполняет свое главное назначение - обеспечивает воспринятие реактивного крутящего момента и реактивного осевого усилия, а за счет эластичности резинового рукава в какой-то мере выполняет роль амортизатора колонны бурильных труб, находящихся выше забойного якоря.When installed in the well, the lower end of the downhole anchor (Fig. 1) is connected to a hydraulic loader, which is connected to the downhole motor. This arrangement of the downhole anchor with a hydraulic loader and downhole motor fulfills its main purpose - it provides the perception of reactive torque and reactive axial force, and due to the elasticity of the rubber sleeve, to some extent, acts as a shock absorber for the drill pipe string located above the downhole anchor.
За счет перепада давления, возникающего на участке гидронагружателя, забойного двигателя, долота и затрубного пространства, жидкость поступает из ствола 1 через штуцер 4 в рукав 5, который раздуваясь, плотно прижимается всей площадью к стенкам скважины, чем обеспечивается неподвижный контакт между стенками скважины и вышележащими бурильными трубами.Due to the pressure drop occurring in the area of the hydraulic loader, downhole motor, bit and annulus, the fluid enters from the barrel 1 through the nozzle 4 into the sleeve 5, which swells tightly presses the entire area to the walls of the well, which ensures a fixed contact between the walls of the well and overlying drill pipes.
Однако известное по патенту №2081991 устройство, как указано выше, создано для выполнения иного назначения. Его конструкция и выполняемые им операции непригодны для установки и крепления клинового отклонителя в горизонтальных скважинах.However, the device known from the patent No. 2081991, as described above, is designed to perform a different purpose. Its design and the operations it performs are unsuitable for installing and securing a wedge diverter in horizontal wells.
Из числа известных объектов техники того же назначения по совокупности существенных признаков наиболее близким (прототипом) является техническое решение по патенту РФ №2231608 МПК Е21В 7/08 (заявлено 15.12.2002 г., опубликовано 27.06.2004 г.) под названием «Устройство для установки клина - отклонителя (далее клинового отклонителя) в стволе скважины», часть признаков которого совпадают с частью существенных признаков заявляемой группы изобретений.Of the known objects of technology of the same purpose, in terms of essential features, the closest (prototype) is the technical solution according to RF patent No. 2231608 IPC Е21В 7/08 (claimed December 15, 2002, published June 27, 2004) under the name "Device for installation of the wedge-deflector (hereinafter referred to as the wedge deflector) in the wellbore ”, part of the features of which coincide with part of the essential features of the claimed group of inventions.
Устройство для установки клинового отклонителя в стволе скважины в изобретении по прототипу состоит из узла опоры, узла спуска, сборного распорного элемента и используемого клинового отклонителя. Узел опоры состоит из корпуса, выполненного в виде сегментов. Сборный распорный элемент состоит из поршня и выдвижной части типа болта с широкой частью прямоугольной формы и узкой части, имеющей в торце форму конуса. На боковой узкой части имеются насечки, выполненные перпендикулярно оси перемещения распорного элемента рядами. Насечки имеют форму прямоугольного треугольника, вершина которого направлена в сторону широкой части. Корпус узла опоры выполнен в виде полого цилиндра. На внутренней поверхности корпуса выполнен продольный выступ. Узел спуска имеет полый в виде цилиндра корпус с квадратной внутренней поверхностью. Верхняя и нижняя части корпуса узла спуска на внутренней поверхности выполнены в виде усеченных конусов. В верхней части корпуса размещен переводник, а в нижней - подпятник. На внешней поверхности корпуса узла спуска выполнен продольный паз, соответствующий продольному выступу на корпусе узла опоры. Распорный элемент выполнен сборным и установлен в сквозных пазах обоих половин корпуса. Используемый в устройстве клиновой отклонитель имеет корпус, который в нижней части имеет установочный хвостовик, выполненный в виде цилиндра с пазом, в форме «ласточкина хвоста». Клиновой отклонитель соединен с хвостовиком резьбой, выполненной на верхней части хвостовика под углом так, чтобы обеспечить заданную ориентацию и точность фиксации клинового отклонителя в обсадной колонне. На поверхности хвостовика имеются пружинные элементы.A device for installing a wedge diverter in the wellbore in the invention according to the prototype consists of a support unit, a descent unit, a prefabricated spacer element and a used wedge diverter. The support unit consists of a housing made in the form of segments. The prefabricated spacer element consists of a piston and a sliding part such as a bolt with a wide part of a rectangular shape and a narrow part having a conical shape at the end. On the side of the narrow part there are notches made perpendicular to the axis of movement of the spacer element in rows. The notches have the shape of a right-angled triangle, the apex of which is directed towards the wide part. The housing of the support assembly is made in the form of a hollow cylinder. A longitudinal protrusion is made on the inner surface of the housing. The descent assembly has a cylinder-shaped hollow body with a square inner surface. The upper and lower parts of the housing of the descent assembly on the inner surface are made in the form of truncated cones. In the upper part of the case there is a sub, and in the lower part there is a thrust bearing. On the outer surface of the housing of the descent assembly, a longitudinal groove is made corresponding to the longitudinal projection on the housing of the support assembly. The spacer element is prefabricated and installed in the through grooves of both halves of the housing. Used in the device, the wedge deflector has a housing, which in the lower part has an installation shank made in the form of a cylinder with a groove in the form of a "dovetail". The wedge diverter is connected to the shank by a thread made on the upper part of the shank at an angle so as to provide a given orientation and the accuracy of fixing the wedge diverter in the casing. On the surface of the shank there are spring elements.
Способ установки клинового отклонителя в стволе скважины в изобретении по прототипу реализуют следующим образом.The method of installing a wedge diverter in the wellbore in the invention according to the prototype is implemented as follows.
Опускают в скважину на бурильных трубах до заданного уровня компоновку из узла опоры и узла спуска. Подают под напором жидкость в замкнутое пространство корпуса узла спуска. Избыточное давление действует на распорные элементы, размещенные в сквозных пазах. Жидкость давит на поршень, поршень давит на выдвижную часть, состоящую из широкой прямоугольной части и узкой части, имеющей коническую форму в торце. Выдвижная часть распорного элемента пластически деформирует стенку обсадной колонны в месте контакта, продавливает металл и конической частью и боковой поверхностью с насечками прорезает стенку. За счет насечек в виде прямоугольных треугольников и их направления в сторону широкой части выдвижная узкая часть плотно и прочно закрепляется в стенке обсадной колонны и надежно закрепляет корпус узла опоры. После чего прекращают подачу жидкости, происходит сброс давления в корпус узла спуска. Узел спуска поднимают на поверхность на колонне бурильных труб. После освобождения узла опоры от узла спуска размещают ориентирующее устройство в скважине, определяя местонахождение продольного выступа, имеющегося на внутренней поверхности корпуса узла опоры.The assembly from the support assembly and the launching assembly is lowered into the well on drill pipes to a predetermined level. The liquid is supplied under pressure to the enclosed space of the body of the descent assembly. Excessive pressure acts on spacers placed in through grooves. The liquid presses on the piston, the piston presses on the sliding part, consisting of a wide rectangular part and a narrow part having a conical shape at the end. The sliding part of the spacer element plastically deforms the wall of the casing at the point of contact, pushes the metal through the conical part and the side surface with notches cuts the wall. Due to the notches in the form of right-angled triangles and their direction towards the wide part, the retractable narrow part is tightly and firmly fixed in the casing wall and reliably fixes the support assembly body. After which the liquid supply is stopped, the pressure is released into the body of the descent assembly. The descent assembly is raised to the surface on a drill pipe string. After releasing the support assembly from the descent assembly, an orienting device is placed in the well, locating a longitudinal protrusion located on the inner surface of the housing of the support assembly.
Перед спуском в скважину клиновой отклонитель ориентируют по азимуту. Для этого ориентируют корпус клинового отклонителя относительно хвостовика, т.е. устанавливают местонахождение паза в форме «ласточкина хвоста» на заданный угол резьбовым соединением. Фиксируют заданную ориентацию клинового отклонителя жестким закреплением резьбового соединения (например, сваркой).Before the descent into the well, the wedge diverter is oriented in azimuth. For this, the wedge diverter body is oriented relative to the shank, i.e. locate the dovetail groove at a predetermined angle by a threaded joint. The predetermined orientation of the wedge diverter is fixed by rigidly securing the threaded joint (for example, by welding).
Затем в скважину спускают клиновой отклонитель. Хвостовик клинового отклонителя устанавливают в корпусе узла опоры за счет захода его на выступ вдоль продольного паза с расширенной частью «ласточкина хвоста» в узкую часть до упора. Форма паза и наличие пружинных элементов на внешней поверхности хвостовика надежно закрепляют клиновой отклонитель в корпусе узла опоры и не допускают незапланированного проворота корпуса клинового отклонителя относительно узла опоры или «нулевой отметки», установленной ориентирующим устройством. За счет выполнения резьбы под углом дополнительно обеспечивается точность фиксации клинового отклонителя и заданная ориентация его в обсадной колонне или скважине.Then a wedge diverter is lowered into the well. The shank of the wedge deflector is installed in the housing of the support assembly due to its approach to the protrusion along the longitudinal groove with the extended part of the “dovetail” into the narrow part until it stops. The shape of the groove and the presence of spring elements on the outer surface of the shank reliably fix the wedge diverter in the housing of the support assembly and do not allow unplanned rotation of the housing of the wedge diverter relative to the support assembly or “zero mark” installed by the orienting device. Due to the execution of the thread at an angle, the accuracy of fixing the wedge diverter and its predetermined orientation in the casing or well are additionally ensured.
Недостатками известного технического решения по прототипу являются следующие:The disadvantages of the known technical solutions for the prototype are the following:
- усложняется способ установки клинового отклонителя, который требует дополнительных спуско-подъемных операций: в начале в скважине надежно крепят корпус узла опоры, затем поднимают на поверхность узел спуска, после освобождения узла опоры от узла спуска в скважине размещают ориентирующее устройство, определяют местонахождение продольного выступа внутри корпуса узла опоры, жестко фиксируют заданную ориентацию клинового отклонителя, затем опускают в скважину клиновой отклонитель так, чтобы его хвостовик зашел в корпус узла опоры, где его надежно закрепляют, что технологически усложняет процесс установки и крепления клинового отклонителя и требует дополнительные материальные затраты и увеличивает на это затраты времени;- the installation method of the wedge diverter is complicated, which requires additional tripping: at the beginning the support assembly body is securely fastened in the well, then the release assembly is lifted to the surface, after releasing the support assembly from the launch assembly, the orienting device is placed in the well, the location of the longitudinal protrusion is determined inside the housing of the support assembly, the predetermined orientation of the wedge diverter is rigidly fixed, then the wedge rejection is lowered into the well so that its liner enters the housing of the support assembly, where th securely fastened, that technologically complicated process of installing and fixing the wedge deflector and requires additional material costs and increases time spent on it;
- устройство по прототипу прорезает насквозь стенки обсадной колонны в месте его установки, чем нарушается целостность обсадной колонны и разрушается заколонный цементный камень, так как для продавливания металла обсадной колонны необходимо применять избыточное давление на плашки, которое должно быть очень большим.- the prototype device cuts through the walls of the casing through the installation site, thereby violating the integrity of the casing and destroying the annular cement, as for pushing the metal of the casing, it is necessary to apply excess pressure on the dies, which must be very large.
Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении предлагаемой группы изобретений, является полное устранение недостатков известного технического решения по прототипу, а именно:The single technical result achieved in the implementation of the proposed group of inventions is the complete elimination of the disadvantages of the known technical solutions of the prototype, namely:
- обеспечивается возможность надежно осуществлять установку и крепление клинового отклонителя любого типа с якорями механического действия в обсаженном горизонтальном или с большим зенитным углом ствола скважины для последующей вырезки в нем бокового «окна» в условиях, когда нет возможности создавать достаточную по величине для надежного закрепления клинового отклонителя осевую нагрузку на него весом бурильной колонны;- it is possible to reliably install and mount a wedge diverter of any type with anchors of mechanical action in a cased horizontal or with a large zenith angle of the wellbore for subsequent cutting of a side “window” in it under conditions where it is not possible to create a sufficient size for reliable fastening of the wedge diverter axial load on it by the weight of the drill string;
- обеспечивается сохранение целостности обсадной колонны и заколонного цементного камня в месте установки и крепления клинового отклонителя.- ensures the integrity of the casing and annular cement stone in the place of installation and fastening of the wedge diverter.
Указанный технический результат достигается тем, что в известный способ установки и крепления клинового отклонителя в горизонтальных скважинах для вырезки в обсаженном стволе скважины бокового «окна» при невозможности создавать достаточную по величине нагрузку на забой скважины весом бурильной колонны, включающий предварительную установку цементного моста в обсаженном стволе и спуск в него на бурильной колонне клинового отклонителя с механическим опорным закрепляющим устройством на нижнем конце с целью срабатывания его якорного устройства, согласно предлагаемому изобретению предложена новая совокупность существенных признаков, а именно: к нижнему концу бурильной колонны перед спуском ее в скважину на резьбе закрепляют скважинный гидромеханический толкатель (далее толкатель) в транспортном положении, в которое толкатель приводят путем фиксации кожуха толкателя на его плашкодержателе срезным элементном, к нижнему концу толкателя срезными полыми винтами крепят клиновой отклонитель за его верхний конец, после чего бурильную колонну с толкателем и клиновым отклонителем спускают в обсаженный ствол скважины. Как только клиновой отклонитель своим нижним концом коснется цементного моста в обсаженном стволе, означающем, что клиновой отклонитель достиг места своей установки, тогда весом бурильной колонны создают максимально достижимую по величине, в данных скважинных условиях, осевую нагрузку для срезания элемента, фиксирующего кожух толкателя на его плашкодержателе и последующего закрепления толкателя в обсадной колонне, затем с устья скважины в бурильную колонну подают жидкость под давлением для создания дополнительной осевой нагрузки до величины, достаточной/ для срезания полых винтов, крепящих верхний конец клинового отклонителя с нижним концом толкателя, с целью разъединения последних и для создания возможности срабатывания механического опорного закрепляющего устройства на нижнем конце клинового отклонителя при опоре его на цементный мост и обеспечения при этом надежного крепления клинового отклонителя в обсаженном стволе скважины.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of installing and attaching the wedge diverter in horizontal wells for cutting a side “window” in the cased hole of the well when it is not possible to create a sufficient load on the bottom of the well by the weight of the drill string, including the preliminary installation of the cement bridge in the cased hole and descent into it on the drill string of the wedge diverter with a mechanical supporting fixing device at the lower end in order to trigger its anchor at According to the invention, a new set of essential features is proposed, namely: to the lower end of the drill string before lowering it into the borehole, a borehole hydromechanical pusher (hereinafter the pusher) is fixed in the transport position to which the pusher is brought by fixing the pusher casing on the shear ram holder elemental, to the lower end of the pusher with shear hollow screws fasten the wedge diverter for its upper end, after which the drill string with the pusher and wedge off NITEL is lowered into the cased wellbore. As soon as the wedge diverter with its lower end touches the cement bridge in the cased hole, which means that the wedge diverter has reached its installation location, then the weight of the drill string creates the maximum axial load that is maximally achievable in the given well conditions for cutting the element that fixes the pusher casing on it die holder and the subsequent fastening of the pusher in the casing, then from the wellhead into the drill string is supplied fluid under pressure to create additional axial load up to a value sufficient / to cut off the hollow screws securing the upper end of the wedge diverter to the lower end of the pusher, in order to disconnect the latter and to make it possible to actuate the mechanical support fixing device at the lower end of the wedge diverter when it is supported on the cement bridge and to ensure reliable fastening of the wedge the diverter in the cased wellbore.
Указанная выше новая совокупность существенных признаков заявляемого способа установки и крепления клинового отклонителя в обсаженном стволе горизонтальной скважины для вырезки в нем бокового «окна» содержит в себе новые отличительные признаки по отношению к способу, известному по прототипу.The above new set of essential features of the proposed method for installing and attaching a wedge diverter in a cased hole of a horizontal well for cutting a side “window” in it contains new distinctive features with respect to the method known in the prior art.
Указанный выше технический результат заявляемого изобретения достигается также и тем, что в заявляемой группе изобретений для реализации способа установки и крепления клинового отклонителя в горизонтальных скважинах для вырезки в обсаженном стволе скважины бокового «окна» при невозможности создавать достаточную по величине нагрузку на забой скважины весом бурильной колонны, нами впервые предложена не имеющая аналогов ни по составу конструктивных элементов, ни по принципу их работы конструкция скважинного гидромеханического толкателя (далее толкателя) включающего в себя пустотелый переводник, который верхним резьбовым концом соединен с нижним концом бурильной колонны, а нижний конец пустотелого переводника жестко соединен с плашкодержателем толкателя, в нижней части которого снаружи выполнена клиновая направляющая с уклоном к нижнему концу для взаимодействия с плашкой, внутри плашкодержателя выполнен продольный сквозной канал, с нижнего конца на плашкодержатель с возможностью продольного перемещения заведен кожух с боковым окном под плашку в верхнем его конце, кожух перед спуском в скважину фиксируют на плашкодержателе срезным элементом, на нижнем конце кожуха жестко закреплена гильза с ограничительной втулкой, внутрь ограничительной втулки снизу заведен пустотелый шток с наружной продольной канавкой и с центральным продольным сквозным каналом внутри, который на выходе снизу перекрыт седлом с запорным клапаном - шариком, на нижнем конце ограничительной втулки снаружи установлена шпонка для взаимодействия с наружной продольной канавкой пустотелого штока, через продольный сквозной канал внутрь плашкодержателя заведен трубопровод, верхний конец которого герметично закреплен в верхнем конце плашкодержателя, а нижний конец трубопровода через гильзу герметично заведен во внутреннее пространство пустотелого штока, к нижнему концу пустотелого штока на срезных полых винтах жестко закреплен верхний конец клинового отклонителя, предназначаемого к установке и креплению его в обсаженном стволе горизонтальной скважины для последующей вырезки в нем бокового «окна». В качестве вышеупомянутого отклонителя используют любой с механическим опорным закрепляющим устройством клиновой отклонитель, применяемый для вырезки «окон» в обсадной колонне скважины, работающий от воздействия осевой нагрузки.The above technical result of the claimed invention is also achieved by the fact that in the claimed group of inventions for implementing a method of installing and fixing a wedge diverter in horizontal wells for cutting a side “window” in a cased wellbore if it is not possible to create a sufficient load on the bottom of the well by the weight of the drill string , for the first time, we proposed a design of borehole hydromechanical sense that has no analogues either in the composition of structural elements or in the principle of their operation spruce (hereinafter the pusher) including a hollow sub, which is connected with the lower end of the drill string with the upper threaded end and the lower end of the hollow sub is rigidly connected to the ram holder of the pusher, in the lower part of which there is a wedge guide with a slope to the lower end for interaction with the ram , inside the die holder there is a longitudinal through channel, from the lower end to the die holder with the possibility of longitudinal movement a casing with a side window for the die in its upper end e, the casing before lowering into the well is fixed on the ram holder with a shear element, a sleeve with a restrictive sleeve is rigidly fixed to the lower end of the casing, a hollow rod with an external longitudinal groove and with a central longitudinal through channel inside, which is closed at the bottom outlet by a saddle with a shut-off valve - a ball; at the lower end of the restriction sleeve, a dowel is installed outside to interact with the outer longitudinal groove of the hollow rod, through a longitudinal through channel the inside of the die holder is connected to the pipeline, the upper end of which is hermetically fixed at the upper end of the die holder, and the lower end of the pipeline through the sleeve is hermetically inserted into the inner space of the hollow rod, the upper end of the wedge diverter intended for installation and fastening is rigidly fixed to the lower end of the hollow rod it in a cased hole in a horizontal well for subsequent cutting out of the side “window” in it. As the aforementioned deflector, any wedge deflector used with a mechanical support securing device is used to cut “windows” in the casing of the well, operating from the action of axial load.
Приведенные выше существенные конструктивные признаки впервые заявляемого нами толкателя, не имеющего аналогов, для реализации способа установки и крепления клинового отклонителя в обсаженном стволе горизонтальной скважины для вырезки в нем бокового «окна» при невозможности создавать необходимую для надежного закрепления клинового отклонителя нагрузку на забой скважины весом бурильной колонны являются отличительными признаками, так как подобных устройств в общедоступных источниках научно - технической и патентной информации нами не обнаружено.The above significant structural features of the pusher, which was first claimed by us, which has no analogues, for implementing the method of installing and attaching a wedge diverter in a cased hole in a horizontal well to cut a side “window” in it when it is not possible to create the necessary load for the bottom of the wedge to reliably fix the wedge diverter with a drill weight columns are distinguishing features, since such devices are in publicly available sources of scientific, technical and patent information to us were found.
Из общедоступных источников научно-технической и патентной информации нам неизвестны ни конструкции толкателей, ни способы установки и крепления клинового отклонителя в обсаженном стволе горизонтальной скважины для вырезки в нем бокового «окна» при невозможности создавать нагрузку на забой скважины весом бурильной колонны, которые вместе с известными существенными признаками способа содержали бы в себе предложенную нами указанную выше новую совокупность существенных признаков в заявляемом способе, что свидетельствует о соответствии заявляемой группы изобретений критерию «новизна».From publicly available sources of scientific, technical and patent information, we don’t know either the pusher designs or the methods of installing and fixing the wedge diverter in the cased hole of a horizontal well to cut a side “window” in it when it is impossible to create a load on the bottom of the well by the weight of the drill string, which together with the known the essential features of the method would contain the proposed by us the above new set of essential features in the inventive method, which indicates the conformity AI claimed group of inventions the criterion of "novelty".
Предложенная нами впервые конструкция толкателя вместе с известными и новыми отличительными существенными признаками способа при осуществлении в совокупности обеспечивают заявляемой группе изобретений достижение нового единого технического результата, изложенного выше.The pusher design proposed by us for the first time, together with the well-known and new distinctive essential features of the method, when implemented, together provide the claimed group of inventions with the achievement of a new unified technical result described above.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 дан продольный разрез скважинного гидромеханического толкателя (далее толкателя) для реализации способа установки и крепления клинового отклонителя в горизонтальных скважинах, конкретно - в обсаженном стволе такой скважины, для вырезки в нем бокового «окна» при невозможности создавать необходимую для надежного закрепления клинового отклонителя нагрузку на забой скважины весом бурильной колонны; на фиг.2 показано сечение по А-А фиг.1; на фиг.3 - сечение по Б-Б фиг.1; на фиг.4 дан продольный разрез толкателя в положении после срезания полых винтов, крепящих верхний конец клинового отклонителя с нижним концом толкателя, то есть после их разъединения, когда толкатель надежно закреплен в обсаженном стволе горизонтальной скважины в результате перемещения вниз плашкодержателя внутри кожуха толкателя, а его плашка достигла упора в стенку обсадной колонны; на фиг.5 показано сечение по В-В фиг.4; на фиг.6 показан один из возможных вариантов клинового отклонителя с механическим опорным закрепляющим устройством в момент достижения им цементного моста в горизонтальном обсаженном стволе такой скважины; на фиг.7 изображено положение этого клинового отклонителя в период его полного закрепления в обсаженном стволе такой скважины.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a longitudinal section of a borehole hydromechanical pusher (hereinafter the pusher) for implementing a method of installing and fixing a wedge diverter in horizontal wells, specifically, in a cased hole of such a well, for cutting out a side “window” in it if it is impossible to create the load required for reliable fastening of the wedge diverter to the bottom of the well by the weight of the drill string; figure 2 shows a section along aa of figure 1; figure 3 is a section along BB of figure 1; figure 4 shows a longitudinal section of the pusher in the position after cutting the hollow screws securing the upper end of the wedge diverter with the lower end of the pusher, that is, after they are disconnected, when the pusher is securely fixed in a cased horizontal well bore as a result of moving down the ram holder inside the pusher casing, and its plate reached the stop in the casing wall; figure 5 shows a section along bb In figure 4; figure 6 shows one of the possible options for the wedge diverter with a mechanical support fixing device at the time it reaches the cement bridge in a horizontal cased hole of such a well; Fig.7 shows the position of this wedge diverter during its complete fixation in the cased hole of such a well.
Осуществление изобретения и достижение единого технического результата.The implementation of the invention and the achievement of a single technical result.
При постановке задачи произвести вырезку бокового «окна» в обсаженном наклонном или горизонтальном стволе скважины с целью последующего бурения дополнительного бокового ствола в условиях, когда заранее известно, что создавать необходимую для надежного закрепления клинового отклонителя осевую нагрузку за счет веса бурильной колонны не представляется возможным, осуществляют следующее.When setting the task, to cut the side “window” in a cased inclined or horizontal wellbore for the purpose of subsequent drilling of the additional sidetrack under conditions when it is known in advance that it is not possible to create the axial load necessary for reliable fixing of the wedge diverter due to the weight of the drill string, following.
При спуске в скважину между клиновым отклонителем и бурильной колонной устанавливают толкатель. Верхним резьбовым концом толкатель соединяют с нижним концом бурильной колонны (на чертеже не обозначено), а к нижнему концу толкателя на срезных винтах крепят клиновой отклонитель.When descending into the well, a pusher is installed between the wedge diverter and the drill string. The upper threaded end of the pusher is connected to the lower end of the drill string (not indicated in the drawing), and a wedge diverter is attached to the lower end of the pusher by shear screws.
Толкатель (фиг.1) включает в себя пустотелый переводник 1, верхний резьбовой конец которого выполнен для соединения с нижним резьбовым концом бурильной колоны. Нижний конец пустотелого переводника 1 жестко соединен с плашкодержателем 2 толкателя. В нижней части плашкодержателя 2 толкателя снаружи для взаимодействия с его плашкой 3 выполнена клиновая направляющая 4 с уклоном к нижнему концу. Внутри плашкодержателя 2 толкателя выполнен продольный сквозной канал 5. С нижнего конца на плашкодержатель 2 толкателя с возможностью продольного перемещения заведен его кожух 6 с боковым окном в его верхнем конце под плашку 3. Кожух 6 толкателя перед спуском в скважину фиксируют на его плашкодержателе 2 срезным элементом 7. На нижнем конце кожуха 6 толкателя жестко закреплена гильза 8 с ограничительной втулкой 9. Внутрь ограничительной втулки 9 сверху заведен пустотелый шток 10 с наружной продольной канавкой 11 и с центральным продольным сквозным каналом 12 внутри, который на выходе снизу перекрыт седлом 13 с запорным клапаном - шариком 14. На нижнем конце ограничительной втулки 9 снаружи установлена шпонка 15 для взаимодействия с наружной продольной канавкой 11 пустотелого штока 10. Через продольный сквозной канал 5 внутрь плашкодержателя 2 толкателя заведен трубопровод 16, верхний конец которого герметично закреплен в верхнем конце плашкодержателя 2, а нижний конец трубопровода 16 через гильзу 8 герметично заведен во внутреннее пространство пустотелого штока 10.The pusher (figure 1) includes a hollow sub 1, the upper threaded end of which is made for connection with the lower threaded end of the drill string. The lower end of the hollow sub 1 is rigidly connected to the ram holder 2 of the pusher. In the lower part of the ram holder 2 of the pusher, for the interaction with its ram 3, a wedge guide 4 is made with a slope to the lower end. A longitudinal through channel 5 is made inside the plunger holder 2 of the pusher 5. From the lower end onto the plunger holder 2 of the pusher, a casing 6 is inserted with a lateral window at its upper end under the die 3. The casing 6 of the pusher is fixed with a shear element to its plunger 2 before being lowered into the well 7. At the lower end of the casing 6 of the pusher, a sleeve 8 with a restrictive sleeve 9 is rigidly fixed. Inside the restrictive sleeve 9, a hollow rod 10 with an external
К нижнему концу пустотелого штока 10 на срезных полых винтах 17 жестко крепят верхний конец клинового отклонителя 18, предназначаемого к установке и креплению его в обсаженном стволе горизонтальной скважины для последующей вырезки в нем бокового «окна».The upper end of the wedge diverter 18 is fixed to the lower end of the hollow rod 10 on shear hollow screws 17, which is intended to be installed and fixed in a cased horizontal well bore for subsequent cutting of a side “window” in it.
В качестве одного из вариантов упомянутого отклонителя может быть использован, например, известный по патенту РФ №2213198, МПК7 Е21В 7/08 от 10.12.2002 г. клиновой отклонитель бурильного инструмента для прорезания окон в обсадной колонне скважины (фиг.6), нижний конец которого выполнен в виде механического опорного закрепляющего устройства. Указанный клиновой отклонитель 18 включает в себя непосредственно сам отклоняющий клин 19 и жестко соединенный с ним, с нижнего конца клина, распорный узел, содержащий плашкодержатель 20 с клиновой направляющей, на внешней поверхности которой по всей длине выполнен выступ 21, соответствующий пазу заведенной на него плашки 22 распорного узла. С нижнего конца на плашкодержатель 20 с возможностью продольного перемещения заведен кожух 23 с боковым окном под плашку 22 (фиг.6 и 7).As one of the variants of the said deflector, for example, the wedge deflector of the drilling tool for cutting windows in the casing of the well (FIG. 6), the lower one, known for the patent of the Russian Federation No. 2213198, IPC 7 EV 7/08 of December 10, 2002, can be used the end of which is made in the form of a mechanical supporting fixing device. The specified wedge diverter 18 includes the deflecting
Перед спуском в скважину на устье к нижнему концу бурильной колонны (на чертеже не показана) закрепляют толкатель в транспортном положении и к нижнему концу толкателя срезными полыми винтами 17 крепят клиновой отклонитель 18 за его верхний конец. После этого бурильную колонну с толкателем и клиновым отклонителем спускают в обсаженный ствол скважины. Как только клиновой отклонитель 18 своим нижним концом коснется цементного моста 24 в обсаженном стволе, означающем, что клиновой отклонитель достиг места своей установки (фиг.6 и 7), тогда с устья скважины весом бурильной колонны создают, в данных условиях скважины, максимально возможную по величине осевую нагрузку, вследствие чего происходит срезание элемента 7, фиксирующего кожух 6 толкателя на его плашкодержателе 2 с целью создания возможности для продольного перемещения плашкодержателя 2 вниз внутри кожуха 6 толкателя и надежного закрепления толкателя в обсаженном стволе скважины (фиг.4). Затем в бурильную колонну подают жидкость под давлением, создающим дополнительное осевое усилие на пустотелый шток 10, превышающее величину предыдущей осевой нагрузки на бурильную колонну. Подаваемая в бурильную колонну жидкость через пустотелый переводник 1 и трубопровод 16 поступает в центральный продольный сквозной канал 12 пустотелого штока 10. Поскольку выход из канала 12 перекрыт запорным клапаном - шариком 14, то в закрытом центральном продольном канале 12 пустотелого штока 10 создается давление жидкости. Под действием давления жидкости, создаваемом в закрытом центральном продольном канале 12 и действующем на поршневую часть пустотелого штока 10, происходит движение вниз пустотелого штока 10 внутри кожуха 6 толкателя. При дальнейшем увеличении давления от движения штока 10 вниз возрастает осевая нагрузка на верхний конец клинового отклонителя, отчего у клинового отклонителя срабатывает механическое опорное закрепляющее устройство, в результате чего клиновой отклонитель надежно закрепляется в обсадной колонне 25 ствола скважины, затем срезаются полые винты 17, скрепляющие верхний конец клинового отклонителя 18 с нижним концом толкателя, то есть происходит их разъединение. Разрушение срезных полых винтов 17 приводит к резкому падению давления и получению сигнала о разъединении толкателя и клинового отклонителя. Натяжением вверх бурильную колонну поднимают и толкатель освобождается от обсадной колонны 25.Before lowering into the well at the mouth to the lower end of the drill string (not shown), the pusher is fixed in the transport position and the wedge diverter 18 is attached to the lower end of the pusher with shear hollow screws 17 at its upper end. After that, the drill string with a pusher and a wedge diverter is lowered into the cased wellbore. As soon as the wedge diverter 18, with its lower end, touches the
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012136689/03A RU2510448C1 (en) | 2012-08-27 | 2012-08-27 | Installation and attachment method of wedge-shaped diverter in horizontal wells, and borehole hydromechanical pusher for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012136689/03A RU2510448C1 (en) | 2012-08-27 | 2012-08-27 | Installation and attachment method of wedge-shaped diverter in horizontal wells, and borehole hydromechanical pusher for its implementation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012136689A RU2012136689A (en) | 2014-03-10 |
| RU2510448C1 true RU2510448C1 (en) | 2014-03-27 |
Family
ID=50191277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012136689/03A RU2510448C1 (en) | 2012-08-27 | 2012-08-27 | Installation and attachment method of wedge-shaped diverter in horizontal wells, and borehole hydromechanical pusher for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2510448C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2563470C1 (en) * | 2014-08-22 | 2015-09-20 | Закрытое акционерное общество "СИБ ТРЕЙД СЕРВИС" | Reusable anchor device (three versions) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU155771A1 (en) * | ||||
| SU474593A1 (en) * | 1973-09-25 | 1975-06-25 | Управление Геологии Совета Министров Туркменской Сср | The method of fixing the deflecting wedge |
| US4397355A (en) * | 1981-05-29 | 1983-08-09 | Masco Corporation | Whipstock setting method and apparatus |
| RU2081991C1 (en) * | 1994-06-07 | 1997-06-20 | Лев Николаевич Нагибин | Device for creating axial thrust on rock-crushing tool |
| RU2166058C2 (en) * | 1999-06-01 | 2001-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Биттехника" | Wedge deflecting tool |
| RU2289670C1 (en) * | 2005-05-30 | 2006-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "БИТТЕХНИКА" (ООО "БИТТЕХНИКА") | Retrievable whipstock |
| RU2311522C1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-27 | ООО "БИТТЕХНИКА" Общество с ограниченной ответственностью "БИТТЕХНИКА" | Hydraulic whipstock |
| RU2400614C1 (en) * | 2009-07-28 | 2010-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Wedge-shaped diverter |
-
2012
- 2012-08-27 RU RU2012136689/03A patent/RU2510448C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU155771A1 (en) * | ||||
| SU474593A1 (en) * | 1973-09-25 | 1975-06-25 | Управление Геологии Совета Министров Туркменской Сср | The method of fixing the deflecting wedge |
| US4397355A (en) * | 1981-05-29 | 1983-08-09 | Masco Corporation | Whipstock setting method and apparatus |
| RU2081991C1 (en) * | 1994-06-07 | 1997-06-20 | Лев Николаевич Нагибин | Device for creating axial thrust on rock-crushing tool |
| RU2166058C2 (en) * | 1999-06-01 | 2001-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Биттехника" | Wedge deflecting tool |
| RU2289670C1 (en) * | 2005-05-30 | 2006-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "БИТТЕХНИКА" (ООО "БИТТЕХНИКА") | Retrievable whipstock |
| RU2311522C1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-27 | ООО "БИТТЕХНИКА" Общество с ограниченной ответственностью "БИТТЕХНИКА" | Hydraulic whipstock |
| RU2400614C1 (en) * | 2009-07-28 | 2010-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Wedge-shaped diverter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2563470C1 (en) * | 2014-08-22 | 2015-09-20 | Закрытое акционерное общество "СИБ ТРЕЙД СЕРВИС" | Reusable anchor device (three versions) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012136689A (en) | 2014-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2794355C (en) | Wedge deflecting device for sidetracking | |
| RU2596020C2 (en) | Device and method of cementing deflecting wedge | |
| CA2971699C (en) | Differential fill valve assembly for cased hole | |
| CA2628164A1 (en) | Self centralizing non-rotational slip and cone system for downhole tools | |
| BR112015005660B1 (en) | expansion unit to expand a tubular into a well hole, top anchor, and method to expand a tubular into a well hole | |
| BR112013021171B1 (en) | EXPANSION CONE SET AND METHOD FOR INSTALLING A COATING SUPPORT AGENT | |
| RU2743528C2 (en) | Self-orienting selective lockable unit for regulating depth and position in the ground formation | |
| RU2659294C1 (en) | Support of torque of the mill blade | |
| RU2630935C1 (en) | In-mine down-hole tools pose | |
| RU2677520C1 (en) | Well side hole re-entry device | |
| RU2745147C1 (en) | Method of securing a hidden casing string of a borehole with rotation and cementing of the zone above the productive formation | |
| RU2685012C1 (en) | Device for excited detonation in wall cumulative perforators | |
| RU2677517C1 (en) | Extractable whipstock for reentry to the multilateral well additional hole | |
| RU2510448C1 (en) | Installation and attachment method of wedge-shaped diverter in horizontal wells, and borehole hydromechanical pusher for its implementation | |
| RU2469172C1 (en) | Wedge-like diverter for drilling of side holes | |
| RU144330U1 (en) | WEDGE-DIVER FOR DRILLING FROM A WELL OF SIDE BARKS | |
| RU135698U1 (en) | WEDGE DIVERS | |
| US11377920B2 (en) | Anchoring downhole tool housing and body to inner diameter of tubing string | |
| RU2175048C2 (en) | Anti-flight device | |
| RU2472913C1 (en) | Deflecting device for drilling of branch holes | |
| RU2650163C1 (en) | Wedge-deflector for sidetracks separation from the uncased boreholes | |
| RU146413U1 (en) | RADIAL OPENING OF THE STRING | |
| RU2429335C1 (en) | Diverting wedge for spudding of offshoots from well | |
| RU2401382C1 (en) | Method of performing geophysical works through drilling string | |
| GB2496954A (en) | Whipstock with lockable cutting tool |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180828 |