RU2677521C1

RU2677521C1 - Device for cutting in the circular column of a well of several windows at different levels for one run of the tool

Info

Publication number: RU2677521C1
Application number: RU2018112949A
Authority: RU
Inventors: Павел Иванович Попов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Нефтегазтехнология"
Priority date: 2018-04-09
Filing date: 2018-04-09
Publication date: 2019-01-17

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: invention relates to the oil and gas industry, namely, devices for cutting windows in a casing string, and can be used to guide radial shafts from vertical, directional and horizontal wells. Device contains a landing site on which the guide assembly is supported, that is connected to the rotation assembly to which the recoverable wedge assembly with the milling cutters is attached. Seat assembly contains a landing sleeve with a screw one half turn, a supporting end surface, that passes into a keyway, the guide assembly contains hooks, a key and a guide sleeve with a screw half turn, the supporting end surface. Rotation assembly contains a rotating sleeve, where the rotating shaft with the pin is inserted with the possibility of movement in the axial direction. Pin ends symmetrically protrude from the shaft and enter the shaped groove of the rotary sleeve. Recoverable wedge assembly comprises a housing with a wedge fixed in it. Body is provided with a cap through which the bar with the cutter passes. Stop and support are fixed on the rod, their outer diameters are larger than the through hole in the cap.EFFECT: costs are reduced when milling several windows in the casing of a well by reducing the number of tripping operations, the manufacturability of such operations is improved, the equipment can be reused, and the reliability of the device is increased.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегаздобывающей промышленности, а именно к буровой технике, к устройствам для прорезки окон в обсадной колонне и может быть использовано для проводки радиальных стволов из вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин.The invention relates to the oil and gas industry, namely to drilling equipment, to devices for cutting windows in a casing string and can be used for wiring radial shafts from vertical, directional and horizontal wells.

Известно устройство - клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины [1]. Устройство состоит из гидравлического закрепляющего механизма, выполненного в виде профильной трубы, переводника, отклоняющего клина. Выше клина установлен режущий инструмент в виде компоновки фрез, связанный с бурильными трубами и соединенный механически с клином срезным элементом.A device is known - a wedge diverter for drilling sidetracks from a well [1]. The device consists of a hydraulic locking mechanism, made in the form of a profile pipe, sub, deflecting wedge. Above the wedge, a cutting tool is installed in the form of a milling cutter assembly connected with drill pipes and mechanically connected to the wedge by a shear element.

Недостатком этого устройства является то, что устройство не позволяет фрезеровать несколько окон в обсадной колонне за один спуск инструмента в скважину, а также создавать прямоугольную форму окна. При использовании этого устройства после вырезки окна в обсадной колонне скважины для фрезерования еще одного окна - на другой глубине, под другим углом азимута, требуется еще одно точно такое же устройство. Кроме того, в устройстве для крепления фрез к клину используется срезной элемент, что снижает надежность конструкции. Для извлечения клина необходим дополнительный спуск ловильного инструмента в скважину, что снижает технологичность вырезки боковых окон в обсадной колонне.The disadvantage of this device is that the device does not allow milling several windows in the casing for one descent of the tool into the well, as well as creating a rectangular window shape. When using this device, after cutting a window in the casing of the well for milling another window - at another depth, at a different azimuth angle, another exactly the same device is required. In addition, the device for attaching mills to the wedge uses a shear element, which reduces the reliability of the design. To remove the wedge, an additional descent of the fishing tool into the well is required, which reduces the manufacturability of side window cutting in the casing.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является устройство для многозабойного вскрытия продуктивных пластов одной скважиной [2], содержащее корпус, выполненный в виде продольно-гофрированной трубы, жестко связанный с патрубком, оснащенным посадочным местом под ориентирующий фиксатор с извлекаемым клином. Посадочное место патрубка выполнено в виде наклонной поверхности, переходящей в продольный паз под шпонку. Извлекаемый клин соединен с ориентирующим фиксатором, выполненным с возможностью регулирования направления, отклоняющей плоскости извлекаемого клина и имеющим шпонку, взаимодействующую с пазом патрубка. Извлекаемый клин выполнен с возможностью регулирования глубины установки в скважине, посредством сменного удлинителя, размещенного между ориентирующим фиксатором и извлекаемым клином. Устройство обеспечивает вырезание в обсадной колонне скважины одно и более боковых окон.The closest technical solution, taken as a prototype, is a device for multi-hole drilling of productive formations with one well [2], containing a body made in the form of a longitudinally corrugated pipe, rigidly connected to a pipe equipped with a seat for an orienting retainer with an extractable wedge. The seat of the nozzle is made in the form of an inclined surface, turning into a longitudinal groove under the key. The recoverable wedge is connected to an orienting latch configured to control a direction deflecting the plane of the recoverable wedge and having a key interacting with the groove of the nozzle. The recoverable wedge is configured to control the installation depth in the well by means of a replaceable extension cord located between the orienting latch and the recoverable wedge. The device provides for cutting one or more side windows in the casing of the well.

Недостатком этого устройства является то, что для фрезерования каждого нового окна в обсадной колонне скважины необходимо предварительно извлечь из скважины на устье клин с удлинителем и ориентирующим фиксатором, чтобы выставить на ориентирующем фиксаторе новый угол азимута, а так же заменить удлинитель на удлинитель другой длины. После этого, для фрезерования в обсадной колонне скважины нового окна, расположенного на другой глубине в другом направлении, устройство снова опускают в скважину. Кроме того, в устройстве для крепления фрез к клину используется срезной элемент, что снижает надежность конструкции. Для извлечения клина с удлинителем и ориентирующим фиксатором необходим дополнительный спуск ловильного инструмента в скважину, что снижает технологичность вырезки боковых окон в обсадной колонне. Данное устройство также не обеспечивает прямоугольную форму окна.The disadvantage of this device is that for milling each new window in the casing of the well, you must first remove from the well at the mouth a wedge with an extension and an orienting retainer in order to set a new azimuth angle on the orienting retainer, as well as replace the extender with an extension of a different length. After that, for milling in the casing of the well of a new window located at a different depth in a different direction, the device is again lowered into the well. In addition, the device for attaching mills to the wedge uses a shear element, which reduces the reliability of the design. To remove the wedge with an extension cord and an orienting lock, an additional descent of the fishing tool into the well is required, which reduces the manufacturability of side window cuts in the casing. This device also does not provide a rectangular window shape.

Техническими задачами, на решение которых направлено изобретение, являются: снижение затрат при фрезеровании нескольких окон в обсадной колонне скважины, за счет уменьшения количества спуско-подъемных операций, повышения технологичности таких операций, а также за счет повторного использования извлекаемого из скважины оборудования; кроме того, повышение надежности устройства за счет того, что крепление фрезы к клину осуществляется без использования срезных элементов; создание прямоугольного профиля вырезаемых окон.The technical problems to which the invention is directed are: reducing costs when milling several windows in the casing of the well, by reducing the number of tripping operations, improving the manufacturability of such operations, as well as by reusing equipment extracted from the well; in addition, increasing the reliability of the device due to the fact that the attachment of the cutter to the wedge is carried out without the use of shear elements; creating a rectangular profile of cut-out windows.

Указанные задачи решены за счет того, что устройство для вырезки в обсадной колонне скважины нескольких окон на разных уровнях за один спуск инструмента содержит посадочный узел, на который опирается направляющий узел, соединенный с узлом поворота, к которому крепится узел извлекаемого клина с фрезами. При этом посадочный узел содержит посадочную втулку с винтовой - в половину оборота, опорной торцевой поверхностью, переходящей в шпоночный паз; направляющий узел содержит зацепы, шпонку и направляющую втулку с винтовой - в половину оборота, опорной торцевой поверхностью; узел поворота содержит поворотную втулку, в которую вставлен с возможностью перемещения в осевом направлении поворотный вал со штифтом, при этом концы штифта симметрично выступают из вала и входят в фигурный паз поворотной втулки; узел извлекаемого клина содержит корпус с закрепленным в нем клином, при этом корпус снабжен заглушкой, через которую проходит штанга с фрезой, на штанге закреплены стопор и упор, у которых наружные диаметры больше, чем проходное отверстие в заглушке.These problems are solved due to the fact that the device for cutting several windows at different levels in the casing of the well for one descent of the tool contains a landing assembly on which a guide assembly is connected, connected to a rotation assembly, to which a removable wedge assembly with cutters is attached. In this case, the landing unit contains a landing sleeve with a helical half-turn, with a supporting end surface turning into a keyway; the guide assembly contains hooks, a key and a guide sleeve with a screw half a turn, a supporting end surface; the rotation unit includes a rotary sleeve into which the rotary shaft with a pin is inserted to move in the axial direction, while the ends of the pin symmetrically protrude from the shaft and enter the curly groove of the rotary sleeve; the extractable wedge assembly comprises a housing with a wedge fixed in it, the housing being provided with a plug through which the rod with the cutter passes, a stopper and an abutment are fixed on the rod, the outer diameters of which are larger than the passage opening in the plug.

Изобретение поясняется рисунками, где на фиг. 1 изображено устройство для вырезки в обсадной колонне скважины нескольких окон на разных уровнях за один спуск инструмента в сборе в момент начала вырезки очередного окна в обсадной колонне; на фиг. 2 изображена поворотная втулка в изометрической проекции; на фиг. 3 показана развертка фигурного паза поворотной втулки вокруг ее оси.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a device for cutting several windows at different levels in a casing string of a well for one descent of an assembled tool at the time of starting to cut another window in a casing string; in FIG. 2 shows a rotary sleeve in isometric view; in FIG. 3 shows a scan of the curly groove of the rotary sleeve around its axis.

Устройство для вырезки в обсадной колонне скважины нескольких окон на разных уровнях за один спуск инструмента фиг. 1 содержит посадочный узел I, на который опирается направляющий узел II, соединенный с узлом поворота III, к которому крепится узел извлекаемого клина IV с фрезами.The device for cutting several windows at different levels in the casing of the well at one run of the tool of FIG. 1 comprises a landing unit I, on which a guide unit II is supported, connected to a turning unit III, to which a unit of a removable wedge IV with cutters is attached.

При этом посадочный узел содержит посадочную втулку 1 с винтовой - в половину оборота, опорной торцевой поверхностью А, переходящей в шпоночный паз В; направляющий узел содержит зацепы 2, шпонку 3 и направляющую втулку 4 с винтовой - в половину оборота, опорной торцевой поверхностью С; узел поворота содержит поворотную втулку 5, в которую вставлен с возможностью перемещения в осевом направлении поворотный вал 6 со штифтом 7, при этом концы штифта 7 симметрично выступают из поворотного вала 6 и входят в фигурный паз Е поворотной втулки 5; узел извлекаемого клина содержит корпус 8 с закрепленным в нем клином 9, при этом корпус снабжен заглушкой 10, через которую проходит штанга 11 с фрезой 12, на штанге закреплены стопор 13 и упор 14, у которых наружные диаметры больше, чем проходное отверстие в заглушке 10.In this case, the landing unit comprises a landing sleeve 1 with a screw half-turn, a supporting end surface A, which passes into a keyway B; the guide assembly includes hooks 2, a key 3 and a guide sleeve 4 with a screw half a turn, with a supporting end surface C; the rotation unit includes a rotary sleeve 5, into which the rotary shaft 6 with a pin 7 is inserted to move in the axial direction, while the ends of the pin 7 symmetrically protrude from the rotary shaft 6 and enter the curly groove E of the rotary sleeve 5; the extractable wedge assembly comprises a housing 8 with a wedge 9 fixed therein, the housing provided with a plug 10 through which the rod 11 with the cutter 12 passes, a stopper 13 and a stop 14 are fixed on the rod, the outer diameters of which are larger than the passage opening in the plug 10 .

Устройство состоит из четырех функционально раздельных узлов.The device consists of four functionally separate units.

Посадочный узел I состоит из якоря 15, который может быть механическим, в виде профильной экспандируемой трубы или с другим способом фиксации в колонне. С якорем соединяется посадочная втулка 1. Посадочная втулка 1 имеет винтовую - в половину оборота, опорную торцевую поверхность А. Эта поверхность образована радиусом, скользящим вдоль оси втулки по винтовой линии половину одного оборота. Поверхность А предназначена для опоры и однозначного ориентирования по углу направляющего узла устройства, а так же устройств, которые будут опускаться в скважину после спуска и закрепления посадочного узла в стволе скважины. Посадочная втулка 1 имеет продольный шпоночный паз В, начинающийся от винтовой торцевой поверхности А.Landing unit I consists of an anchor 15, which can be mechanical, in the form of a profile expanded pipe or with another way of fixing in the column. Landing sleeve 1 is connected to the anchor. Landing sleeve 1 has a half-turn screw face, supporting end surface A. This surface is formed by a radius that slides half a turn along the axis of the sleeve along a helical axis. Surface A is designed to support and uniquely orientate the device’s guide assembly as well as the devices that will sink into the well after lowering and securing the landing assembly in the wellbore. Landing sleeve 1 has a longitudinal keyway B, starting from the screw end surface A.

Направляющий узел содержит вал 16, на котором закреплены направляющая втулка 4, шпонка 3, зацепы 2. Направляющая втулка 4 имеет винтовую - в половину оборота, опорную торцевую поверхность С. Эта поверхность образована радиусом скользящим вдоль оси втулки по винтовой линии половину одного оборота. При спуске устройства в скважину, поверхность С сопрягается с поверхностью А посадочного узла, а шпонка 3 входит в шпоночный паз В посадочной втулки 1. На валу 16 выполнена коническая замковая резьба для соединения с узлом поворота.The guide assembly includes a shaft 16, on which the guide bush 4, key 3, hooks 2 are fixed. The guide bush 4 has a helical half-turn, supporting end surface C. This surface is formed by a radius of one half-turn sliding along the axis of the bush along the helical axis. When the device is lowered into the well, surface C mates with the surface A of the landing unit, and the key 3 enters the keyway B of the landing sleeve 1. A conical locking thread is made on the shaft 16 for connection with the rotation unit.

Узел поворота состоит из поворотного вала 6, в который вставлен штифт 7. Концы штифта 7 симметрично выступают из поворотного вала 6. Поворотный вал 6 со штифтом 7 вставлен с возможностью перемещения в осевом направлении в поворотную втулку 5. На поворотной втулке 5 фиг. 2 вдоль и вокруг ее оси выполнен фигурный паз Е. Развертка фигурного паза Е вокруг оси поворотной втулки 5 показана на фиг. 3. Фигурный паз Е выполнен симметричным относительно оси поворотной втулки 5. Концы штифта 7, которые симметрично выступают из поворотного вала 6, размещаются внутри фигурного паза Е. Поворотная втулка 5 закреплена в кожухе 17. На поворотном валу 6 выполнена коническая замковая резьба для соединения с узлом извлекаемого клина.The rotation unit consists of a rotary shaft 6 into which the pin 7 is inserted. The ends of the pin 7 protrude symmetrically from the rotary shaft 6. The rotary shaft 6 with the pin 7 is axially inserted into the rotary sleeve 5. On the rotary sleeve 5 of FIG. 2 along and around its axis there is a figured groove E. A scan of the figured groove E around the axis of the rotary sleeve 5 is shown in FIG. 3. The figured groove E is made symmetrical about the axis of the rotary sleeve 5. The ends of the pin 7, which protrude symmetrically from the rotary shaft 6, are placed inside the figured groove E. The rotary sleeve 5 is fixed in the casing 17. A conical locking thread is made on the rotary shaft 6 for connection with node of the extracted wedge.

Узел извлекаемого клина с фрезами состоит из корпуса 8. Внутри корпуса 8 закреплен клин 9. Корпус 8 снабжен заглушкой 10. В отверстие в заглушке 10 вставлена штанга 11. На штанге 11 закреплены стопор 13 и упор 14, наружные диаметры которых больше, чем проходное отверстие в заглушке 10. Стопор 13 и упор 14 ограничивают продольное перемещение штанги 11 относительно заглушки 10. Стопор 13 и упор 14 выполнены разъемными. На концах штанги 11 выполнены конические замковые резьбы для соединения с фрезой 12, с одной стороны, и с колонной бурильных труб, с другой. Колонна бурильных труб на фиг. 1 не показана. В фрезу 12 ввернута предохранительная насадка 18, которая при фрезеровании окна в обсадной колонне скважины не позволяет фрезе выйти целиком за обсадную колонну.The extractable wedge assembly with cutters consists of a housing 8. Inside the housing 8, a wedge is fixed 9. The housing 8 is equipped with a plug 10. A rod 11 is inserted into the hole in the plug 10. A stopper 13 and a stop 14 are attached to the rod 11, the outer diameters of which are larger than the passage hole in the plug 10. The stop 13 and the stop 14 limit the longitudinal movement of the rod 11 relative to the plug 10. The stop 13 and the stop 14 are detachable. At the ends of the rod 11, tapered locking threads are made for connection with a mill 12, on the one hand, and with a drill pipe string, on the other. The drill string in FIG. 1 is not shown. A safety nozzle 18 is screwed into the cutter 12, which, when milling a window in the well casing, does not allow the cutter to go completely beyond the casing.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На устье скважины производят соединение посадочного узла с бурильными трубами. На бурильных трубах производится спуск посадочного узла в скважину. На глубине, где необходимо вырезать окна в обсадной колонне, посадочный узел фиксируют, а бурильные трубы, на которых осуществлялся спуск в скважину, отсоединяют и извлекают на поверхность. Посадочное устройство остается зафиксированным в скважине на глубине вырезки боковых окон до окончания работ по проводке всех запланированных боковых стволов. Впоследствии оно может оставляться в скважине или, при необходимости, быть извлечено или разбурено.At the wellhead, the landing unit is connected to the drill pipes. On drill pipes, the landing unit is lowered into the well. At a depth where it is necessary to cut windows in the casing, the landing unit is fixed, and the drill pipes, which were used to launch into the well, are disconnected and removed to the surface. The landing device remains fixed in the well at the depth of the side window cut-out until the completion of the work on all planned sidetracks. Subsequently, it can be left in the well or, if necessary, be removed or drilled.

На устье скважины производят сборку компоновки - последовательно соединяют направляющий узел II с узлом поворота III, который в свою очередь соединяют с узлом извлекаемого клина IV фиг. 1. Соединение осуществляется с помощью резьбы конической замковой. Штангу 11 соединяют с бурильными трубами, на которых производится спуск компоновки в скважину. При спуске в скважину устройство висит на бурильных трубах, поскольку наружный диаметр упора 14 больше, чем проходное отверстие в заглушке 10. Спуск компоновки в скважину заканчивается в тот момент, когда направляющий узел II входит в посадочный узел I фиг. 1. При этом шпонка 3 скользит по винтовой поверхности А, поворачивая компоновку, и попадает в шпоночный паз В; винтовая поверхность С направляющей втулки 4 опирается на винтовую поверхность А посадочной втулки 1; зацепы 2 защелкиваются в окнах К посадочной втулки 1. Шпонка 3 препятствует повороту направляющего узла относительно посадочного узла в процессе работы устройства. Зацепы 2 препятствуют незапланированному извлечению направляющего узла из посадочного узла.At the wellhead, the assembly is assembled — the guide assembly II is connected in series with the rotation assembly III, which in turn is connected to the assembly of the extracted wedge IV of FIG. 1. The connection is carried out using a tapered lock thread. The rod 11 is connected to the drill pipe, which is the descent of the layout in the well. When descending into the well, the device hangs on the drill pipe, since the outer diameter of the stop 14 is larger than the through hole in the plug 10. The assembly is lowered into the well at the moment when the guide unit II enters the landing unit I of FIG. 1. In this case, the key 3 slides along the helical surface A, turning the layout, and falls into the keyway B; the screw surface C of the guide sleeve 4 rests on the screw surface A of the landing sleeve 1; the hooks 2 are latched in the windows K of the landing sleeve 1. The key 3 prevents the rotation of the guide assembly relative to the landing assembly during operation of the device. The hooks 2 prevent the unplanned removal of the guide assembly from the landing assembly.

После фиксации направляющего узла на посадочном узле, осуществляется фрезерование первого бокового окна в обсадной колонне. Путем правого вращения бурильной колонны ротором бурового станка, фреза 12 приводится во вращение. Разгружая бурильную колонну, фреза скользит по ложке клина 9 и, вращаясь, вырезает окно в обсадной колонне скважины. При этом часть ложки клина выполнена наклонной по отношению к оси устройства, а часть ложки клина параллельна оси устройства. Это позволяет вырезать прямоугольное окно вдоль оси обсадной колонны шириной меньше, чем диаметр фрезы. Ширина окна в обсадной колонне получается меньше диаметра фрезы за счет использования предохранительной насадки 18, которая не позволяет фрезе выйти целиком за обсадную колонну. Фрезерование окна в обсадной колонне заканчивается, когда стопор 13 упирается в заглушку 10, ограничивая перемещение штанги 11.After fixing the guide unit on the landing unit, the first side window is milled in the casing. By right-handed rotation of the drill string by the rotor of the drilling rig, cutter 12 is driven into rotation. Unloading the drill string, the cutter slides along the spoon of the wedge 9 and, rotating, cuts out the window in the casing of the well. Moreover, part of the wedge spoon is made inclined with respect to the axis of the device, and part of the wedge spoon is parallel to the axis of the device. This allows you to cut a rectangular window along the axis of the casing with a width less than the diameter of the cutter. The width of the window in the casing is less than the diameter of the cutter due to the use of the safety nozzle 18, which does not allow the cutter to go entirely beyond the casing. Milling of the window in the casing ends when the stopper 13 abuts the plug 10, restricting the movement of the rod 11.

Осуществляется фрезерование второго бокового окна в обсадной колонне. Для этого колонну бурильных труб на устье скважины приподнимают. Штанга 11 приподнимается вместе с колонной бурильных труб. В тот момент, когда упор 14 упрется верхним торцом в заглушку 10, вместе со штангой 11 начинает приподниматься и узел извлекаемого клина, который тянет за собой поворотный вал 6 со штифтом 7. При этом поворотная втулка 5 с направляющим узлом остаются в скважине неподвижными, поскольку они соединены между собой и зафиксированы зацепами 2 в посадочном узле. При подъеме, концы штифта 7, которые выступают из поворотного вала 6, скользят по фигурному пазу Е поворотной втулки 5. Паз Е выполнен симметричным относительно оси поворотной втулки. Паз Е имеет продольные - вдоль оси поворотной втулки, и наклонные участки фиг. 2 и 3. Участки паза выполнены так, что при скольжении штифта 7 по продольному участку и при переходе на наклонный участок паза, штифт всегда поворачивает налево фиг. 3, что соответствует правому вращению бурильной колонны.Milling of the second side window in the casing is carried out. For this, the drill pipe string is raised at the wellhead. The rod 11 is raised along with the drill pipe string. At that moment, when the stop 14 rests against the end cap 10 with the upper end, together with the rod 11, the assembly of the removed wedge starts to pull, which pulls the rotary shaft 6 with the pin 7. The rotary sleeve 5 with the guide assembly remain stationary in the well, since they are interconnected and fixed by hooks 2 in the landing unit. When lifting, the ends of the pin 7, which protrude from the rotary shaft 6, slide along the curly groove E of the rotary sleeve 5. Groove E is made symmetrical about the axis of the rotary sleeve. Groove E has longitudinal - along the axis of the rotary sleeve, and inclined sections of FIG. 2 and 3. The groove portions are designed so that when the pin 7 slides along the longitudinal portion and when moving to the inclined groove portion, the pin always rotates to the left of FIG. 3, which corresponds to the right rotation of the drill string.

Так при фрезеровании первого окна в обсадной колонне один из концов штифта 7 находится в точке H1, а другой конец штифта находится в точке Н2. При подъеме бурильной колонны, а вместе с ней и поворотного вала 6, конец штифта 7 из точки H1 перемещается в точку M1, а другой конец штифта из точки Н2 перемещается в точку М2. Когда концы штифта 7 переместились в точки M1 и М2, усилие подъема бурильной колонны значительно возрастает, поскольку зацепы 2 препятствуют извлечению направляющего узла из посадочного узла, в этот момент приподъем колонны бурильных труб на устье заканчивают и начинают обратный спуск колонны бурильных труб в скважину. При этом обратном спуске, концы штифта из точек M1 и М2 фигурного паза Е перемещаются соответственно в точки Р1 и Р2 фиг. 3, и дальнейшее движение вниз поворотного вала 6 относительно поворотной втулки 5 прекращается. Таким образом, поворотный вал 6, а вместе с ним и узел извлекаемого клина фиксируются в положении для вырезки второго бокового окна в обсадной колонне скважины. Положения узла извлекаемого клина для вырезки первого и второго боковых окон находятся на расстоянии Т друг от друга фиг. 3 и повернуты вокруг продольной оси устройства на 90 градусов. После фиксации концов штифта в точках Р1 и Р2 поворотной втулки, осуществляется фрезерование второго бокового окна в обсадной колонне путем правого вращения бурильной колонны ротором бурового станка. Разгружая бурильную колонну, фреза, вращаясь, скользит по ложке клина, вырезая второе боковое окно. Фрезерование второго бокового окна в обсадной колонне заканчивается, когда стопор 13 упирается в заглушку 10, ограничивая перемещение штанги 11.So when milling the first window in the casing, one of the ends of the pin 7 is at the point H1, and the other end of the pin is at the point H2. When lifting the drill string, and with it the rotary shaft 6, the end of the pin 7 from point H1 moves to point M1, and the other end of the pin from point H2 moves to point M2. When the ends of the pin 7 have moved to points M1 and M2, the lifting force of the drill string increases significantly, since the hooks 2 prevent the guide assembly from being pulled out of the landing unit, at this moment the lifting of the drill pipe string at the wellhead ends and the drill pipe string goes back into the well. In this reverse descent, the ends of the pin from the points M1 and M2 of the figured groove E move to points P1 and P2 of FIG. 3, and further downward movement of the rotary shaft 6 relative to the rotary sleeve 5 is stopped. Thus, the rotary shaft 6, and with it the assembly of the extracted wedge, are fixed in position for cutting the second side window in the casing of the well. The positions of the extractable wedge assembly for cutting the first and second side windows are at a distance T from each other, FIG. 3 and rotated around the longitudinal axis of the device by 90 degrees. After fixing the ends of the pin at points P1 and P2 of the rotary sleeve, the second side window is milled in the casing by right-hand rotation of the drill string with the rotor of the drilling rig. Unloading the drill string, the cutter, rotating, slides along the spoon of the wedge, cutting out the second side window. Milling of the second side window in the casing ends when the stopper 13 abuts the plug 10, restricting the movement of the rod 11.

Осуществляется фрезерование третьего бокового окна в обсадной колонне. Для этого колонну бурильных труб на устье скважины приподнимают, штанга 11 приподнимается вместе с колонной бурильных труб. В тот момент, когда упор 14 упрется верхним торцом в заглушку 10, вместе со штангой 11 начинает приподниматься и узел извлекаемого клина, а так же поворотный вал 6 со штифтом 7. При этом поворотная втулка 5 с направляющим узлом остаются в скважине неподвижными. При подъеме бурильной колонны, а вместе с ней и поворотного вала 6 конец штифта 7 из точки Р1 перемещается в точку X1, а другой конец штифта из точки Р2 перемещается в точку Х2. Когда концы штифта 7 переместились в точки X1 и Х2, усилие подъема бурильной колонны значительно возрастает, поскольку зацепы 2 препятствуют извлечению направляющего узла из посадочного узла, в этот момент приподъем колонны бурильных труб на устье заканчивают и начинают обратный спуск колонны бурильных труб в скважину. При этом обратном спуске, концы штифта из точек X1 и Х2 фигурного паза Е перемещаются соответственно в точки Н2 и H1 фиг. 3. Таким образом, третье боковое окно будет фрезероваться на той же самой глубине скважины, что и первое боковое окно, но относительно первого бокового окна под углом 180 градусов вокруг продольной оси устройства. После фиксации концов штифта 7 в точках Н2 и H1 фигурного паза Е поворотной втулки 5, осуществляется фрезерование третьего бокового окна в обсадной колонне путем правого вращения бурильной колонны ротором бурового станка. Разгружая бурильную колонну, фреза, вращаясь, скользит по ложке клина, вырезая третье боковое окно. Фрезерование третьего бокового окна в обсадной колонне заканчивается, когда стопор 13 упирается в заглушку 10, ограничивая перемещение штанги 11.Milling of the third side window in the casing is carried out. For this, the drill pipe string is raised at the wellhead, the rod 11 is lifted together with the drill pipe string. At that moment, when the emphasis 14 rests against the end cap 10 with the upper end, together with the rod 11, the assembly of the removed wedge, as well as the rotary shaft 6 with the pin 7, begin to rise. In this case, the rotary sleeve 5 with the guide assembly remain stationary in the well. When lifting the drill string, and with it the rotary shaft 6, the end of the pin 7 from point P1 moves to point X1, and the other end of the pin from point P2 moves to point X2. When the ends of the pin 7 have moved to points X1 and X2, the lifting force of the drill string increases significantly, since the hooks 2 prevent the guide assembly from being pulled out of the landing unit, at this moment the lifting of the drill pipe string at the wellhead ends and the drill pipe string goes back into the well. With this reverse descent, the ends of the pin from points X1 and X2 of the figured groove E move to points H2 and H1 of FIG. 3. Thus, the third side window will be milled at the same depth of the well as the first side window, but relative to the first side window at an angle of 180 degrees around the longitudinal axis of the device. After fixing the ends of the pin 7 at the points H2 and H1 of the figured groove E of the rotary sleeve 5, the third side window is milled in the casing by right rotation of the drill string with the rotor of the drilling rig. Unloading the drill string, the cutter, rotating, slides along the spoon of the wedge, cutting out the third side window. Milling of the third side window in the casing ends when the stopper 13 abuts the plug 10, restricting the movement of the rod 11.

Осуществляется фрезерование четвертого бокового окна в обсадной колонне. Для этого колонну бурильных труб на устье скважины приподнимают, штанга 11 приподнимается вместе с колонной бурильных труб. В тот момент, когда упор 14 упрется верхним торцом в заглушку 10, вместе со штангой 11 начинает приподниматься и узел извлекаемого клина, а так же поворотный вал 6 со штифтом 7. При этом поворотная втулка 5 с направляющим узлом остаются в скважине неподвижными. При подъеме бурильной колонны, а вместе с ней и поворотного вала 6, конец штифта 7 из точки Н2 перемещается в точку М2, а другой конец штифта из точки H1 перемещается в точку M1. Когда концы штифта 7 переместились в точки М2 и M1, усилие подъема бурильной колонны значительно возрастает, поскольку зацепы 2 препятствуют извлечению направляющего узла из посадочного узла, в этот момент приподъем колонны бурильных труб на устье заканчивают и начинают обратный спуск колонны бурильных труб в скважину. При этом обратном спуске, концы штифта из точек М2 и M1 фигурного паза Е перемещаются соответственно в точки Р2 и Р1 фиг. 3. Таким образом, четвертое боковое окно будет фрезероваться на той же самой глубине скважины, что и второе боковое окно, но относительно второго бокового окна под углом 180 градусов вокруг продольной оси устройства. После фиксации концов штифта 7 в точках Р2 и Р1 фигурного паза поворотной втулки, осуществляется фрезерование четвертого бокового окна в обсадной колонне путем правого вращения бурильной колонны ротором бурового станка. Разгружая бурильную колонну, фреза, вращаясь, скользит по ложке клина, вырезая четвертое боковое окно. Фрезерование четвертого бокового окна в обсадной колонне заканчивается, когда стопор 13 упирается в заглушку 10, ограничивая перемещение штанги 11.Milling the fourth side window in the casing. For this, the drill pipe string is raised at the wellhead, the rod 11 is lifted together with the drill pipe string. At that moment, when the emphasis 14 rests against the end cap 10 with the upper end, together with the rod 11, the assembly of the removed wedge, as well as the rotary shaft 6 with the pin 7, begin to rise. In this case, the rotary sleeve 5 with the guide assembly remain stationary in the well. When lifting the drill string, and with it the rotary shaft 6, the end of the pin 7 from point H2 moves to point M2, and the other end of the pin from point H1 moves to point M1. When the ends of the pin 7 have moved to points M2 and M1, the lifting force of the drill string increases significantly, since the hooks 2 prevent the guide assembly from being pulled out of the landing unit, at this moment the lifting of the drill pipe string at the wellhead ends and the drill pipe string goes back into the well. With this reverse descent, the ends of the pin from points M2 and M1 of the figured groove E move to points P2 and P1 of FIG. 3. Thus, the fourth side window will be milled at the same depth of the well as the second side window, but relative to the second side window at an angle of 180 degrees around the longitudinal axis of the device. After fixing the ends of the pin 7 at the points P2 and P1 of the figured groove of the rotary sleeve, the fourth side window is milled in the casing by right rotation of the drill string with the rotor of the drilling rig. Unloading the drill string, the cutter, rotating, slides along the spoon of the wedge, cutting out the fourth side window. Milling of the fourth side window in the casing ends when the stopper 13 abuts the plug 10, restricting the movement of the rod 11.

Осуществляется извлечение устройства из скважины. Для этого колонну бурильных труб на устье скважины начинают поднимать, штанга 11 поднимается вместе с колонной бурильных труб. В тот момент, когда упор 14 упрется верхним торцом в заглушку 10, вместе со штангой 11 начинает подниматься и узел извлекаемого клина, а так же поворотный вал 6 со штифтом 7. При этом поворотная втулка 5 с направляющим узлом остаются в скважине неподвижными. При подъеме бурильной колонны, а вместе с ней и поворотного вала 6, конец штифта 7 из точки Р2 перемещается в точку Х2, а другой конец штифта из точки Р1 перемещается в точку X1. Когда концы штифта 7 переместились в точки Х2 и X1, усилие подъема бурильной колонны значительно возрастает, поскольку зацепы 2 препятствуют извлечению направляющего узла из посадочного узла. Значительно увеличивая усилие подъема бурильной колонны, зацепы 2 отщелкиваются и смещаются внутрь направляющего узла, не препятствуя дальнейшему подъему устройства на устье скважины. Все устройство, за исключением посадочного узла, извлекается на устье скважины.The device is removed from the well. To do this, they begin to raise the drill pipe string at the wellhead, the rod 11 rises with the drill pipe string. At that moment, when the stop 14 rests against the end cap 10 with the upper end, together with the rod 11, the assembly of the removed wedge begins to rise, as well as the rotary shaft 6 with the pin 7. In this case, the rotary sleeve 5 with the guide assembly remain stationary in the well. When lifting the drill string, and with it the rotary shaft 6, the end of the pin 7 from point P2 moves to point X2, and the other end of the pin from point P1 moves to point X1. When the ends of the pin 7 have moved to the points X2 and X1, the lifting force of the drill string increases significantly, since the hooks 2 prevent the guide assembly from being removed from the landing assembly. Significantly increasing the drill string lifting force, the hooks 2 snap off and move inside the guide assembly, without hindering the further lifting of the device at the wellhead. The entire device, with the exception of the landing unit, is removed at the wellhead.

Посадочная втулка 1 остается надежно зафиксированной от смещения и поворота в основном стволе скважины, ее опорная винтовая поверхность А позволяет однозначного ориентировать устройства, спускаемые в скважину, для попадания в боковые стволы скважины.The landing sleeve 1 remains securely fixed from displacement and rotation in the main wellbore, its supporting helical surface A allows you to uniquely orient the devices lowered into the well to enter the lateral wellbores.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2484231, МПК Е21В 7/08. Клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины. Опубл. 10.06.2013, бюл. №16. // URL: http://www.freepatent.ru/patents/2484231 (дата обращения: 30.03.2018).1. RF patent No. 2484231, IPC Е21В 7/08. Wedge diverter for drilling sidetracks from the well. Publ. 06/10/2013, bull. No. 16. // URL: http://www.freepatent.ru/patents/2484231 (accessed: 03/30/2018).

2. Патент РФ №2197593, МПК Е21В 7/08. Устройство для многозабойного вскрытия продуктивных пластов одной скважиной / Опубл. 27.01.2003 // URL: http://www.freepatent.ru/patents/2197593 (дата обращения: 30.03.2018).2. RF patent №2197593, IPC ЕВВ 7/08. A device for multilateral drilling of productive formations in one well / Publ. 01/27/2003 // URL: http://www.freepatent.ru/patents/2197593 (accessed: 03/30/2018).

Claims

A device for cutting several windows at different levels in a casing string of a well at one descent of the tool, comprising a landing assembly on which a guide assembly is connected, connected to a rotation assembly to which a removable wedge assembly with milling cutters is attached, characterized in that the landing assembly comprises a landing sleeve with a screw - in half a turn, with a supporting end surface turning into a keyway; the guide assembly contains hooks, a key and a guide sleeve with a screw half a turn, a supporting end surface; the rotation unit includes a rotary sleeve into which the rotary shaft with a pin is inserted to move in the axial direction, while the ends of the pin symmetrically protrude from the shaft and enter the curly groove of the rotary sleeve; the extractable wedge assembly comprises a housing with a wedge fixed in it, the housing being provided with a plug through which the rod with the cutter passes, a stopper and an abutment are fixed on the rod, whose outer diameters are larger than the passage opening in the plug.