RU2678252C2 - Perforation channels in the cased well development method - Google Patents
Perforation channels in the cased well development method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2678252C2 RU2678252C2 RU2015101286A RU2015101286A RU2678252C2 RU 2678252 C2 RU2678252 C2 RU 2678252C2 RU 2015101286 A RU2015101286 A RU 2015101286A RU 2015101286 A RU2015101286 A RU 2015101286A RU 2678252 C2 RU2678252 C2 RU 2678252C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blocker
- assembly
- cable
- diverter
- downhole motor
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000011161 development Methods 0.000 title abstract description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 5
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000033772 system development Effects 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 19
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 12
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 2
- 101100004280 Caenorhabditis elegans best-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/11—Perforators; Permeators
- E21B43/112—Perforators with extendable perforating members, e.g. actuated by fluid means
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области многоствольного строительства и ремонта нефтяных и газовых скважин, в частности к способам создания в условиях депрессии на пласт контролируемой системы перфорационных каналов заданной траектории и может быть использовано для оптимизации бурения боковых стволов, вторичного вскрытия продуктивных интервалов, а также разработки трудно извлекаемых запасов в целом.The invention relates to the field of multi-barrel construction and repair of oil and gas wells, in particular, to methods for creating a controlled trajectory system of perforation channels in a depression on a formation, and can be used to optimize sidetracking, reopening productive intervals, and develop hard-to-recover reserves generally.
Известен способ создания перфорационных каналов в обсаженной скважине, основанный на использовании трубно-кабельной подвески и включающий спуск на колонне труб автономного перфорационного устройства с бурильной головкой на конце гибкого полого вала, вращаемого гидродвигателем с наружным поршнем, остановку колонны на заданной глубине скважины, ориентирование с устья колонны в заданном азимутальном направлении и стопорение устройства в скважине фиксатором, спуск в колонну кабеля и соединение его с устройством для оперативной последующей смене износившейся головки - фрезы или долота, герметизацию устья скважины при помощи привентора и лубрикатора, промывку скважины облегченной рабочей жидкостью, закачиваемую наземным насосом последовательно через колонну труб и перфорационное устройство, создание осевой нагрузки на бурильной головке за счет гидравлического усилия на гидродвигателе и его поршне и вскрытие (бурение) стенки обсадной колонны, затем цементного камня и канала перфорации при депрессии на пласт, поддерживаемой путем выбора соответствующей плотности промывочной жидкости. Использование дополнительной кабельной подвески способствует надежной герметизации устья и созданию каналов на депрессии, а также позволяет оперативно без проведения спуско-подъемных операций (СПО) с трубами менять износившуюся бурильную головку. При этом применение режима депрессии, когда происходит постоянное поступление пластового флюида в ствол скважины, предотвращает кольматацию порового пространства, сохраняет естественные коллекторские свойства разреза, уменьшает поглощение промывочной жидкости и другие осложнения в коллекторах, повышает скорость проходки и ресурс работы инструмента [1].There is a method of creating perforation channels in a cased hole, based on the use of a pipe-cable suspension and including descent on a pipe string of an autonomous perforating device with a drill head at the end of a flexible hollow shaft rotated by a hydraulic motor with an external piston, stopping the column at a given depth of the well, orientation from the wellhead columns in a given azimuthal direction and locking the device in the borehole with a latch, lowering the cable into the column and connecting it to the device for operational follow-up changing the worn-out head - a milling cutter or chisel, sealing the wellhead with a fan and lubricator, flushing the well with lightweight working fluid, pumped in succession through the pipe string and perforating device, creating an axial load on the drill head due to hydraulic force on the hydraulic motor and its piston and opening (drilling) the casing wall, then the cement stone and the perforation channel during depression on the formation, supported by selecting the appropriate density washing liquid. The use of an additional cable suspension contributes to reliable sealing of the mouth and the creation of channels for depression, and also allows you to quickly change the worn out drill head without pipes and hoisting operations (STR) with pipes. At the same time, the use of the depression mode, when the formation fluid is constantly entering the wellbore, prevents the pore space from clogging, preserves the natural collector properties of the section, reduces the absorption of flushing fluid and other complications in the reservoirs, and increases the penetration rate and tool life [1].
Недостатком способа является малая длина формирования перфорационных каналов не превышающая в лучшем случае 2÷3 м, что связано с функциональными возможностями и работой гибкого полого вала, приводимого во вращение гидродвигателем в сложнонапряженных механических условиях.The disadvantage of this method is the small length of the formation of perforation channels not exceeding at best 2 ÷ 3 m, which is associated with the functionality and operation of a flexible hollow shaft driven by a hydraulic motor in difficult mechanical conditions.
Известен способ создания перфорационных каналов в обсаженной скважине, основанный на использовании подвески в виде замковой колонны труб и системы колтюбинга и включающий спуск в обсадную колонну на заданную глубину колонны труб, на конце которой расположен отклонитель, спуск в колонну труб на колтюбинговой трубе гибкого вала с фрезой на конце до взаимодействия с отклонителем, вращение гидродвигателя при поступательном перемещении гибкого вала с фрезой, которая в результате взаимодействия с отклонителем вскрывает окно в обсадной колонне и входит в пласт на заданное расстояние с получением технологического канала, извлечение гибкого вала с фрезой из скважины, спуск в колонну труб гибкой трубы с соплом до входа под действием отклонителя в прорезанное окно обсадной колонны, подачу жидкости под высоким давлением через гибкую трубу с соплом с одновременным поступательным движением для увеличения технологического канала до необходимой длины. Этот способ радиального вскрытия пласта высоконапорной струей жидкости позволяет образовывать в обсаженной скважине систему боковых каналов длиной до 100 м, диаметром 30÷50 мм и радиусом кривизны порядка 0.3 м [2].There is a method of creating perforation channels in a cased hole, based on the use of a suspension in the form of a pipe string and a coiled tubing system and including a descent into the casing to a predetermined depth of the pipe string, at the end of which there is a deflector, a descent into the pipe string on a coiled tubing pipe of a flexible shaft with a mill at the end, before interacting with the diverter, rotation of the hydraulic motor during the translational movement of the flexible shaft with the cutter, which as a result of interaction with the diverter opens a window in the casing it doesn’t enter the formation at a predetermined distance with the production channel, removing the flexible shaft with the cutter from the well, lowering the flexible pipe with the nozzle into the pipe string before entering the cut hole in the casing under the action of a deflector, and supplying high-pressure fluid through the flexible pipe with the nozzle with simultaneous translational movement to increase the technological channel to the required length. This method of radial opening of the formation with a high-pressure fluid stream allows the formation of a system of lateral channels in a cased hole up to 100 m long, with a diameter of 30–50 mm and a radius of curvature of the order of 0.3 m [2].
Недостатком способа является непредсказуемость траектории каналов из-за малой изгибной жесткости компоновки и разной прочности размываемых пород. При этом отсутствие забойного контроля и возможности управления траекторией перфорационных каналов приводит к попаданию в водоносные пласты, а также группированию каналов около одного направления или вокруг обсадной колонны. Кроме того большая гидродинамическая нагрузка высокоскоростных струй, как правило, на водной основе ведет к существенному ухудшению естественных коллекторских свойств разреза, образованию каверн и пробок по всей длине канала в сильно дренированных и слабосцементированных осадочных породах.The disadvantage of this method is the unpredictability of the path of the channels due to the low bending stiffness of the layout and the different strengths of eroded rocks. At the same time, the lack of downhole control and the ability to control the trajectory of perforation channels leads to getting into aquifers, as well as grouping of channels near one direction or around the casing. In addition, the large hydrodynamic load of high-speed jets, as a rule, on a water basis, leads to a significant deterioration of the natural reservoir properties of the section, the formation of caverns and plugs along the entire length of the channel in highly drained and weakly cemented sedimentary rocks.
Известен способ создания перфорационных каналов в обсаженной скважине, основанный на использовании подвески в виде колонны труб и включающий предварительное удаление части обсадной колонны, спуск на колонне скважинного оборудования в виде корпуса с отклонителем и фиксатором и турбинной компоновки в виде толкателя, гибкой трубы, отклоняющего гидродвигателя, долота и автономного инклинометра, управление скважинным оборудованием с устья при помощи системы пазов и шлицов корпуса и толкателя, стопорение оборудования фиксатором при возможности перемещения в скважине отклонителя, например, по винтовой линии, ориентирование отклонителя в заданном азимутальном направлении, промывку скважины рабочей жидкостью с запуском гидродвигателя, блокировку реактивного момента гидродвигателя системой пазов и шлицов, подачу подвески в скважину, создание осевой нагрузки на долото за счет веса труб и гидравлического усилия на компоновке и бурение криволинейного перфорационного канала по заданной пазами и шлицами траектории. Использование турбинной компоновки в этом способе, а именно отклоняющего гидродвигателя на конце гибкой трубы позволяет бурить длинноствольные (12÷30 м) перфорационные каналы достаточно малого радиуса кривизны (порядка 5÷12 м), диаметром 56÷58 мм по заданной пазами и шлицами криволинейной траектории [3].A known method of creating perforation channels in a cased hole, based on the use of a suspension in the form of a string of pipes and including the preliminary removal of part of the casing string, the descent on the string of downhole equipment in the form of a housing with a diverter and a retainer and a turbine assembly in the form of a pusher, a flexible pipe deflecting the hydraulic motor, bit and autonomous inclinometer, control of downhole equipment from the wellhead using a system of grooves and slots of the body and pusher, locking the equipment with a latch when possible the possibility of moving the diverter in the well, for example, along a helical line, orienting the diverter in a given azimuthal direction, flushing the well with a working fluid and starting the hydraulic motor, blocking the reactive moment of the hydraulic motor with a system of grooves and splines, supplying suspension to the well, creating an axial load on the bit due to the weight of the pipes and hydraulic efforts on the layout and drilling of a curved perforation channel along a predetermined grooves and slots of the path. The use of a turbine layout in this method, namely, a deflecting hydraulic motor at the end of a flexible pipe, allows long-stemmed (12–30 m) perforation channels to be drilled with a sufficiently small radius of curvature (of the order of 5–12 m) with a diameter of 56–58 mm along a predetermined groove and slots in a curved path [3].
Недостатком способа является низкая надежность управления скважинным оборудованием особенно при малом диаметре скважины, а также отсутствие при этом забойного контроля в реальном масштабе времени. Это снижает эффективность способа в сложных геолого-технологических условиях, например, 4The disadvantage of this method is the low reliability of control of downhole equipment, especially with a small diameter of the well, as well as the absence of downhole monitoring in real time. This reduces the effectiveness of the method in difficult geological and technological conditions, for example, 4
в глубоких скважинах при многоствольном бурении сверхдлинных каналов на депрессии. Низкая надежность управления оборудованием связана с необходимостью использования в ограниченном объеме скважины сложной системы пазов и шлицов на всех этапах создания перфорационных каналов - перемещении (переориентации) и фиксации отклонителя, ориентировании турбинной компоновки, собственно механическом бурении и проработки канала. Управление оборудованием на основе системы пазов и шлицов особенно осложняется при малом диаметре скважины, а также при создании сверхдлинных (100 м и более) перфорационных каналов. Кроме того этот способ не позволяет оперативно менять долото без проведения СПО с трубами, а также не обеспечивает надежную герметизацию устья скважины, что снижает эффективность способа при бурении каналов на депрессии. Более того использование этого способа возможно только в открытом интервале скважины или требует предварительного дорогостоящего удаления значительной части обсадной колонны.in deep wells with multilateral drilling of extra-long channels in the depression. The low reliability of equipment management is associated with the need to use a complex system of grooves and slots in a limited volume of a well at all stages of creating perforation channels - moving (reorienting) and fixing a deflector, orienting the turbine layout, actually mechanical drilling and channel development. Management of equipment based on a system of grooves and slots is especially complicated with a small diameter of the well, as well as with the creation of ultra-long (100 m or more) perforation channels. In addition, this method does not allow you to quickly change the bit without conducting a shutdown with pipes, and also does not provide reliable sealing of the wellhead, which reduces the effectiveness of the method when drilling channels in a depression. Moreover, the use of this method is possible only in the open interval of the well or requires a preliminary costly removal of a significant part of the casing string.
Цель изобретения - повышение эффективности способа в сложных геолого-технологических условиях за счет улучшения управляемости и контролируемости скважинного оборудования.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the method in complex geological and technological conditions by improving the controllability and controllability of downhole equipment.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу создания перфорационных каналов в обсаженной скважине, основанному на использовании трубно-кабельной или шланго-кабельной подвески и включающему спуск на заданную глубину оборудования в виде корпуса с отклонителем и фиксатором и компоновки в виде гибкой трубы, отклоняющего забойного двигателя и бурильной головки - фрезы или долота, измерение призабойных параметров в реальном масштабе времени с помощью датчиков и геофизических зондов, ориентирование отклонителя в заданном азимутальном направлении и стопорение его в скважине с помощью фиксатора, герметизацию устья скважины, промывку скважины облегченной рабочей жидкостью с запуском забойного двигателя, блокировку реактивного момента забойного двигателя, подачу в скважину на 5This goal is achieved by the fact that according to the method of creating perforation channels in a cased hole, based on the use of a pipe-cable or hose-cable suspension and including descent to a given depth of equipment in the form of a housing with a deflector and a retainer and layout in the form of a flexible pipe deflecting the downhole motor and drill head - milling cutters or chisels, real-time measurement of bottom-hole parameters using sensors and geophysical probes, deflector orientation in a given azim cial direction and locking it in the well with the clamper, the wellhead sealing, washing well lightweight hydraulic fluid at a downhole motor running, blocking the reactive torque of the mud motor, feeding into the
подвеске компоновки, создание осевой нагрузки на бурильную головку за счет веса труб и гидравлического усилия на компоновке, вскрытие стенки обсадной колонны, цементного камня и перфорационного канала при депрессии на пласт, поддерживаемой выбором соответствующей плотности промывочной жидкости, изменение направления углубления компоновки и бурение криволинейного перфорационного канала по заданной траектории, периодическое проведение спуско-подъемных операций компоновки и смену фрезы на долото или износившейся бурильной головки, при спуске оборудования по всей длине компоновки и корпуса организуют проводную линию связи путем встраивания и сбрасывания в оборудование отрезков кабеля и их стыковки между собой на дистанционном индуктивном соединителе, установленном в переводнике над забойным двигателем, а также наконечнике, установленном в нижней части введенного опорного электромеханического блокиратора, причем в случае использования трубно-кабельной подвески корпус с отклонителем и фиксатором электрогидравлического типа спускают на колонне труб, а компоновку, добавленную в нижней части уплотнительной втулкой, а в верхней части - утяжеленными бурильными трубами, установленными между гибкой трубой и блокиратором спускают на кабельной подвеске, при этом после ориентирования с устья отклонителя в заданном азимутальном направлении проводят его контролируемое стопорение фиксатором, управляемым электронасосом корпуса по проводной линии через временно организуемый дистанционный трансформатор, причем при запуске забойного двигателя его реактивный момент блокируют за счет силы трения упругих рессор о колонну, выполненных с регулируемой опорой на стенку внешней колонны и приводимых в рабочее положение электродвигателем блокиратора, при этом бурение перфорационного канала проводят с вращением компоновки реактивным моментом забойного двигателя при частичной разблокировке электродвигателем блокиратора его подвижного соединения, оборудованного в верхней части муфтой-тормозом и вращающимся токосъемником, а изменение направления углубления компоновки 6suspension of the assembly, the creation of axial load on the drill head due to the weight of the pipes and hydraulic forces on the assembly, opening the casing wall, cement stone and perforation channel when depressed on the formation, supported by the choice of the appropriate density of the flushing fluid, changing the direction of the recess of the assembly and drilling a curved perforation channel along a predetermined trajectory, periodically conducting hoisting operations of the layout and changing the cutter to a bit or a worn drill head, p When lowering the equipment along the entire length of the assembly and the housing, a wire communication line is organized by embedding and dropping cable segments into the equipment and joining them together on a remote inductive connector installed in the sub above the downhole motor, as well as a tip installed in the lower part of the inserted electromechanical support blocker moreover, in the case of using a pipe-cable suspension, the housing with the diverter and the electro-hydraulic type clamp is lowered onto the pipe string, and the layout added in the lower part by a sealing sleeve, and in the upper part by weighted drill pipes installed between the flexible pipe and the blocker, they are lowered on a cable suspension, while after orienting from the mouth of the deflector in a given azimuthal direction, it is controlled by a latch controlled by a body electric pump through a wire lines through a temporarily organized distance transformer, and when starting a downhole motor, its reactive moment is blocked due to the friction force of elastic p essor about the column, made with adjustable support on the wall of the external column and put into operation by the electric motor of the blocker, while drilling the perforation channel is carried out with the rotation of the reactive moment of the downhole motor with partial unlocking by the electric motor of the blocker of its movable joint, equipped in the upper part with a brake clutch and rotating current collector, and changing the direction of the recess of the layout 6
проводят по проводной линии, например, путем временной блокировки электродвигателем блокиратора его подвижного соединения в момент расположения вращающейся компоновки в заданном азимутальном направлении, причем в случае использовании шланго-кабельной подвески введенный блокиратор выполняют с обводным промывочным каналом и спускают вместе с корпусом, который снабжают замком, например, в виде подпружиненного шара, взаимодействующего с внешней поверхностью переводника, а ориентирование отклонителя в этом случае проводят путем контролируемого вращения компоновки и корпуса реактивным моментом забойного двигателя при закрытом замке и временной разблокировке подвижного соединения блокиратора.carried out along the wire line, for example, by temporarily blocking the motor of the lock of its movable connection at the time of the location of the rotating assembly in a given azimuthal direction, and in the case of using a hose-cable suspension, the introduced lock is performed with a bypass washing channel and lowered together with the housing, which is equipped with a lock, for example, in the form of a spring-loaded ball interacting with the outer surface of the sub, and the orientation of the diverter in this case is carried out by the rotational rotation of the layout and the housing with the reactive moment of the downhole motor with the lock closed and temporary unlocking of the movable connection of the blocker.
В отличие от известного способа, предлагаемый способ основан на контролируемом управлении скважинным оборудованием в реальном режиме времени при помощи дополнительно организованной проводной линии и трубно-кабельной или шланго-кабельной подвески с осуществлением электропитания силовых узлов и датчиков (зондов) и двухсторонней передачи электрических сигналов в интервале забой - устье. При этом для управления оборудованием и блокировки его реактивного момента используется сама колонна (обсадных) труб и опирающийся на нее электромеханический блокиратор, подвешенный на кабеле или шланго-кабеле, а не сложная система пазов и шлицов, располагаемая в ограниченном скважинном объеме и требующая сложных трудноконтролируемых манипуляций длинной колоны с устья. Причем при малом диаметре скважины используется шланго-кабельная подвеска блокиратора с опорой на обсадную колонну без необходимости спуска в скважину дополнительной колонны труб.In contrast to the known method, the proposed method is based on the controlled control of downhole equipment in real time using an additionally organized wire line and pipe-cable or hose-cable suspension with power supply of power units and sensors (probes) and two-way transmission of electrical signals in the interval face - mouth. At the same time, to control the equipment and block its reactive moment, the string of (casing) pipes and an electromechanical blocker supported on it, suspended on a cable or a hose cable, are used, and not a complex system of grooves and slots located in a limited borehole volume and requiring complex, difficult to control manipulations long column from the mouth. Moreover, with a small diameter of the well, a hose-cable suspension of the blocker is used with support on the casing without the need to lower an additional pipe string into the well.
На фиг. 1 дана схема первого варианта устройства для реализации предлагаемого способа на трубно-кабельной подвеске, транспортное положение; на фиг. 2 - то же, режим ориентирования отклонителя в заданном азимутальном направлении; на фиг. 3 - то же, режим стопорения отклонителя и бурения перфорационного канала; на фиг. 4 дана схема второго варианта устройства для реализации предлагаемого способа на шланго-кабельной подвеске, транспортное положение; на фиг. 5 - то же, режим ориентирования отклонителя в заданном азимутальном направлении; на фиг. 6 - то же, режим стопорения отклонителя и бурения перфорационного канала.In FIG. 1 shows a diagram of a first embodiment of a device for implementing the proposed method on a pipe-cable suspension, transport position; in FIG. 2 - the same mode of orientation of the diverter in a given azimuthal direction; in FIG. 3 - the same mode of locking the diverter and drilling the perforation channel; in FIG. 4 is a diagram of a second embodiment of a device for implementing the proposed method on a hose-cable suspension, transport position; in FIG. 5 - the same mode of orientation of the diverter in a given azimuthal direction; in FIG. 6 - the same mode of locking the diverter and drilling the perforation channel.
По первому варианту при достаточном диаметре скважины устройство включает корпус 1 (фиг. 1) и компоновку в виде опорного электромеханического блокиратора 2, утяжеленных бурильных труб (УБТ) 3, гибкой трубы 4, переводника 5, отклоняющего забойного двигателя, например, гидродвигателя 6 и бурильной головки 7 (фрезы или долота). Бурильная головка 7 установлена на валу шпиндельной секции 8 гидродвигателя 6. Вал шпиндельной секции 8 искривлен под определенным углом (не показано) относительно оси гидродвигателя 6, что обеспечивает бурение наклонных, в том числе горизонтальных каналов. Корпус 1 содержит отклонитель 9 (показан условно) и вторичную обмотку 10 дистанционного трансформатора, электрически соединенную с электронасосом 11 и встроенным проводом 12. Электронасос 11 через масленый канал 13 связан с системой выдвижных плашек 14 электрогидравлического фиксатора. При необходимости один электронасос 11 позволяет управлять несколькими разноглубинными системами (не показано) плашек 14, что повышает надежность стопорения отклонителя 9 в скважине. Встроенный в корпус 1 провод 12 обеспечивает электрическую связь с контролирующими работу плашек 14 датчиками (не показаны) давления и положения. Блокиратор 2 содержит встроенный провод 15 и раздвижные упругие рессоры 16, расположенные в шлицевых пазах 17 и связанные винтовой парой, а именно гайкой 18 с электродвигателем 19. Благодаря взаимодействию рессор 16 со шлицевыми пазами 17 гайка 18 при запуске электродвигателя 19 движется без вращения поступательно вверх или вниз (фиг. 2). При этом гайка 18 может сжимать рессоры 16 с нагрузкой достаточной для блокировки реактивного момента гидродвигателя 6 за счет сил трения рессор 16 о внешнюю колонну. Блокиратор 2 также содержит подвижное соединение в виде вала 20 и муфты-тормоза, например, в виде гайки 18 и ответной полумуфты 21, позволяющее плавно регулировать передачу реактивного момента на внешнюю колонну от нуля до максимального значения. Вал 20 жестко связан с остальной компоновкой и может вращаться вместе с ней в опорно-сальниковом узле 22 под действием реактивного момента гидродвигателя 6. В нижней части вала 20 находится входное промывочное отверстие 23, а в верхней его части расположен токосъемник 24, например, контактного типа, обеспечивающий электрическую связь подводящих проводов при возможности вращения вала 20 относительно блокиратора 2. Встроенный в блокиратор 2 провод 15, обеспечивающий питание силовых узлов и датчиков (зондов) оканчивается наконечником 25 в нижней части блокиратора. Для удобства стыковки наконечник 25 располагается вблизи резьбового соединения вала 20 и УБТ 3 или напротив отверстия 23. Сбрасываемый в компоновку негрузонесущий кабель 26 стыкуется на индуктивном соединителе 27, установленном в переводнике 5 над гидродвигателем 6 ответной частью 28 и закрепляется в наконечнике 25 ответной частью 29. Переводник 5 также содержит каротажный прибор 30 с геофизическими зондами и датчиками (не показано) и первичную обмотку 31 дистанционного трансформатора. В нижнюю часть компоновки встроен провод 32, связывающий переводник 5 со шпиндельной секцией 8, в которой также могут располагаться приближенные к забою зонды, датчики и электромеханические узлы. Для удобства стыковки с проводом, идущим от шпиндельной секции 8, провод 32 имеет соединение (не показано) подобное наконечнику 25, 29 вблизи резьбового соединения переводника 5 и гидродвигателя 6. Состав и расположение зондов (КС, ПС, РК, инклинометра, локатора муфт и т.д.) и датчиков (давления, положения, момента, угла поворота, осевой нагрузки и оборотов бурильной головки 7, усилия рессор 16, нагрузки электродвигателя 19 и т.д.) обеспечивает максимально полный контроль над оборудованием и вскрываемым разрезом в реальном масштабе времени. Корпус 1 в обсадную колонну 33 спускают на трубной подвеске 34. Компоновку с уплотнительной резиновой втулкой 35, в трубу 34 спускают на грузонесущем кабеле 36. Грузонесущая способность кабеля 36 должна соответствовать весу всей компоновки, определяемому в основном весом УБТ 3 и трубы 4 при заданной длине перфорационного канала. В качестве грузонесущего кабеля 36 используют, например, кабель КГ 3-180-120 с достаточным разрывным усилием (180 кН), а также хорошим сигнальным и силовым обеспечением. При использовании в качестве забойного двигателя гидродвигателя встроенные провода 15, 32 и сбросной провод 26 могут быть представлены сигнальным негрузонесущим кабелем, например, КГФАЭФ с пониженным значением массы и габаритов (диаметр 2.8 мм; масса 14.8 кг/км; разрывное усилие 3 кН). В случае использования электробура в качестве забойного двигателя провода 15, 26 и 32 должны быть силовыми, например, типа негрузонесущего кабеля КТШЭ. В транспортном положении гайка 18, приводимая в движение электродвигателем 19 находится вверху, рессоры 16 не взаимодействуют с колонной 34, а вал 20 вместе с остальной компоновкой не связан жестко с блокиратором 2 и может вращаться относительно него (с учетом сил трения). При спуске компоновка свободно проходит сквозь корпус 1 и отклонитель 9 (до УБТ 3), при этом уплотнительная втулка 35, лежащая до этого на бурильной головке 7, садится в гнездо 37 корпуса 1. В определенном положении при перемещении компоновки первичная обмотка 31 переводника 5 и вторичная обмотка 10 корпуса 1 совпадают по глубине и образуют дистанционный трансформатор. Это положение оборудования используется для питания электронасоса 11, управления фиксатором и контроля работы его выдвижных плашек 14. Подача питающего напряжения на электродвигатель 19 сдвигает гайку 18 вниз и раздвигает рессоры 16 до рабочего положения с опорой при регулируемом усилии на внутреннюю поверхность колонны 34. Усилие рессор 16 на колонну 34, а, следовательно, и необходимая сила трения, блокирующая реактивный момент гидродвигателя 6 регулируется текущим положением гайки 18. Сила трения, развиваемая рессорами 16 в рабочем положении должна быть больше максимального реактивного момента гидродвигателя 6 при бурении, но меньше осевого усилия подачи компоновки вниз или вверх. Расчеты показывают, что при соответствующем редукторе и мощности электродвигателя 19 порядка 0.2 Квт потребуется не более 0.1 м2 суммарной опорной поверхности рессор 16 для надежной блокировки реактивного момента гидродвигателя 6 типа Д-43.5/6 с номинальным моментом 70 Нм. Для повышения эффективности работы рессоры 16 могут содержать подпружиненные роликовые ножи 38, надежно удерживающие блокиратор 2 от поворота реактивным моментом при возможности его свободного поступательного перемещения в колонне под действием осевой нагрузки. Благодаря упругости рессор 16 блокиратор 2 может без вращения при работающем гидродвигателе 6 свободно перемешаться в колонне 34 вверх и вниз в пределах большого интервала (100 м и более), в том числе по неровностям и муфтовым соединениям колонны. Возникающие при этом силы трения рессор 16 о колонну 34, а также корпуса компоновки о стенку перфорационного канала и др., компенсируются весом дополнительно введенных УБТ 3. В рабочем положении рессор 16 гайка 18 сближается с ответной полумуфтой 21 (фиг. 2) и может образовывать с ней сцепную управляемую передачу (муфту-тормоз), например, фрикционного типа. Так как полумуфта 21 жестко связана с верхней частью вала 20, то при смещении гайки 18 и включении муфты-тормоза реактивный момент гидродвигателя 6 через рессоры 16 передается на колонну 34. В зависимости от величины тормозного момента муфты-тормоза реактивный момент на колонну 34 может передаваться полностью или частично. В последнем случае большая часть реактивного момента гидродвигателя 6 при углублении (фиг. 3) расходуется на полезное вращение компоновки (с улучшением выноса шлама, доведения осевой нагрузки до бурильной головки 7 и др.), а оставшаяся часть реактивного момента гасится рессорами 16 на колонне 34. Величина тормозного момента муфты-тормоза определяется смещением и усилием прижатия рабочих поверхностей гайки 18 и полумуфты 21 или силой питающего тока (при электромагнитном исполнении муфты-тормоза). Запас сцепления муфты-тормоза позволяет бесступенчато плавно регулировать тормозной момент в пределах, обеспечивающих полную или частичную блокировку реактивного момента гидродвигателя 6 с возможностью поддержания при углублении постоянной скорости вращения компоновки (в пределах 1÷10 об/мин) или замедления ее вращения вплоть до полной остановки.According to the first embodiment, with a sufficient diameter of the well, the device includes a housing 1 (Fig. 1) and an arrangement in the form of a supporting electromechanical blocker 2, weighted drill pipes (UBT) 3, a flexible pipe 4, an
По второму варианту при малом диаметре скважины устройство включает оборудование в виде корпуса 1 и компоновки, спускаемое в обсадную колонну 33 (фиг. 4) на шланго-кабельной подвеске 39, например, ТГ-30/65-250-160 с достаточным разрывным усилием (160 кН), а также хорошим сигнальным и силовым обеспечением. Компоновка содержит блокиратор 2, УБТ 3, гибкую трубу 4, переводник 5, отклоняющий гидродвигатель 6 и бурильную головку 7 (фрезу или долото), установленную на валу шпиндельной секции 8 гидродвигателя. Вал шпиндельной секции 8 искривлен под определенным углом относительно оси гидродвигателя 6. Корпус 1 содержит отклонитель 9, вторичную обмотку 10, электрически соединенную с электронасосом 11 и встроенным проводом 12 с датчиками, а также замок 40, например, в виде подпружиненного шара, взаимодействующего с гнездом 41 на внешней поверхности переводника 5. Электронасос 11 через масленый канал 13 связан с выдвижными плашками 14 электрогидравлического фиксатора. Блокиратор 2 содержит встроенный провод 15 и раздвижные упругие рессоры 16, расположенные в шлицевых пазах 17 и связанные винтовой парой, а именно гайкой 18 с электродвигателем 19. При запуске электродвигателя 19 гайка 18 смещается поступательно без вращения и может сжимать рессоры 16 с нагрузкой достаточной для блокировки реактивного момента гидродвигателя 6 за счет сил трения рессор 16 о колонну 33. Блокиратор 2 также содержит подвижное соединение в виде вала 20 и муфты-тормоза, например, в виде гайки 18 и ответной полумуфты 21. Вал 20 жестко связан с остальной компоновкой и может вращаться вместе с ней в опорно-сальниковом узле 22. Для облегчения промывки электромеханический блокиратор 2 содержит обводной промывочный канал 42, гидравлически связывающий шланго-кабельную подвеску 39 через соединительную головку 43 и отверстие 23 с внутренней полостью компоновки. Обводной канал 42 располагается между рессорами 16 и не мешает их работе. Уплотнительные кольца 44, расположенные на валу 20 около отверстия 23 исключают нежелательную утечку жидкости. В верхней части вала 20 расположен токосъемник 24. Встроенный в блокиратор 2 провод 15 оканчивается наконечником 25 в нижней части блокиратора. Сбрасываемый в компоновку негрузонесущий кабель 26 стыкуется на индуктивном соединителе 27, установленном в переводнике 5 ответной частью 28 и закрепляется в наконечнике 25 ответной частью 29. Переводник 5 помимо индуктивного соединителя 27 и посадочного гнезда 41 также содержит каротажный прибор 30 с геофизическими зондами и датчиками и первичную обмотку 31 дистанционного трансформатора. В нижнюю часть компоновки встроен провод 32, связывающий переводник 5 со шпиндельной секцией 8, в которой также могут располагаться приближенные к забою зонды и датчики. Состав и расположение зондов и датчиков обеспечивает максимально полный контроль над оборудованием и разрезом на всех этапах работ в реальном масштабе времени. В транспортном положении бурильная головка 7 располагается внутри устройства, а замок 40 находится в гнезде 41 в закрытом положении и жестко фиксирует корпус 1 на компоновке, предотвращая их взаимное перемещение. При этом первичная обмотка 31 и вторичная обмотка 10 образуют дистанционный трансформатор, гайка 18 находится вверху и рессоры 16 не взаимодействуют с колонной 33. Подача питающего напряжения на электродвигатель 19 сдвигает гайку 18 вниз и раздвигает рессоры 16 до рабочего положения с колонной 33 (фиг. 5), обеспечивая фиксацию блокиратора 2 относительно крутящего момента. При этом гайка 18 приближается, но еще не входит во фрикционное зацепление с полумуфтой 21 и не блокирует возможное вращение компоновки с корпусом 1 относительно блокиратора 2. Это положение устройства используется при промывке для поворота и ориентирования отклонителя 9 реактивным моментом гидродвигателя 6. Для повышения эффективности работы рессоры 16 могут содержать подпружиненные роликовые ножи 38. Благодаря упругости рессор 16 блокиратор 2 вместе с остальной компоновкой может свободно без вращения перемешаться в колонне 33 при работающем гидродвигателе 6 вверх и вниз в пределах большого интервала (100 м и более), в том числе по неровностям и муфтовым соединениям колонны. Возникающие при этом силы трения рессор 16 о колонну 33, корпуса компоновки о стенку перфорационного канала и др. компенсируются весом дополнительно введенных УБТ 3. После стопорения отклонителя 9 плашками 14 и подаче компоновки вниз (или вверх) при определенной нагрузке замок 40 отрывается и обеспечивает свободное перемещение компоновки относительно корпуса 1. Усилие открытия и закрытия замка 40 регулируется упругостью пружины взаимодействующей с шаром. При электромеханическом исполнении открытие и закрытие замка 40 обеспечивается поступлением на него питающего напряжения через обмотки 31,10 дистанционного трансформатора. Открытие (закрытие) замка 40 контролируется соответствующими датчиками (не показано).According to the second embodiment, with a small diameter of the well, the device includes equipment in the form of a housing 1 and an arrangement lowered into the casing 33 (Fig. 4) on a hose-
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
По первому варианту в обсадную колонну 33 (фиг. 1) достаточного диаметра спускают оборудование в виде корпуса 1 и компоновки. Спуск оборудования в скважину проводят раздельно - корпус 1, содержащий отклонитель 9, вторичную обмотку 10 трансформатора, электронасос 11, встроенный провод 12 и плашки 14 с датчиками фиксатора спускают на трубной подвеске 34 и размещают на заданной глубине. Компоновку, содержащую гибкую трубу 4, переводник 5, отклоняющий гидродвигатель 6, бурильную головку 7 и добавленную в нижней части уплотнительной втулкой 35, а в верхней части - УБТ 3 и блокиратором 2 спускают в трубу 34 на грузонесущей кабельной подвеске 36. При спуске компоновки и корпуса 1 организуют проводную линию связи путем встраивания и сбрасывания в оборудование по всей длине отрезков негрузонесущего кабеля - проводов 12, 15, 26, 32. Необходимую стыковку между собой встраиваемых и сбрасываемых проводов осуществляют по мере спуска оборудования на индуктивном соединителе 27 установленном в переводнике 5 над гидродвигателем 6, а также наконечнике 25 установленном в нижней части блокиратора 2. На устье сборку (спуск) компоновки проводят в следующей последовательности - бурильная головка 7 с уплотнительной втулкой 35, затем гидродвигатель 6 с датчиками и зондами в его шпиндельной секции 8. Далее подсоединяют переводник 5 с индуктивным соединителем 27, каротажным прибором 30, датчиками и зондами, первичной обмоткой 31 трансформатора и встроенным проводом 32, а затем - гибкую трубу 4 и УБТ 3. Внутрь УБТ 3 и гибкой трубы 4 сбрасывают провод 26, стыкуют его на индуктивном соединителе 27 и наконечнике 25 через соответствующие ответные части 28, 29. Затем на подвеске 36 подсоединяют блокиратор 2 с встроенным проводом 15 и вращающимся токосъемником 24. Включают электропитание скважинного оборудования по организованной проводной линии, проверяют работу всех узлов, зондов и датчиков и продолжают спуск компоновки на кабельной подвеске 36 с измерением необходимых параметров. В этом транспортном положении гайка 18 блокиратора 2 находится вверху и рессоры 16 не взаимодействуют с колонной 34. При спуске по мере входа компоновки в корпус 1 уплотнительная втулка 35 садится в гнездо 37. Контролируя показания соответствующих датчиков, совмещают обмотки 10, 31 по глубине и организуют дистанционный трансформатор. Спуск компоновки прекращают. Подают питающее напряжение на электродвигатель 19, сдвигают гайку 18 вниз и переводят рессоры 16 в рабочее положение с достаточной силовой опорой на колонну 34 (фиг. 2), исключающей вращение блокиратора 2 и обеспечивающей блокировку рабочего реактивного момента гидродвигателя 6. При этом гайка 18 в нижнем своем положении входит во фрикционное зацепление с полумуфтой 21, включает муфту-тормоз и также блокирует возможное вращение компоновки относительно корпуса 1. Положение муфты-тормоза, а также рессор 16 и их взаимодействие с колонной 34 контролируют соответствующими датчиками. Вращением колонны 34 с устья ориентируют отклонитель 9 в заданном направлении с использованием инклинометра каротажного прибора 30 расположенного в компоновке. В момент достижения отклонителем 9 заданного направления подают электропитание на обмотки 31, 10 и электронасосом 11, создают рабочее давление в подводящем канале 13, выдвигают плашки 14 (фиг. 3) и надежно стопорят отклоните ль 9 в точно заданном направлении. Работу электронасоса 11 и плашек 14 контролируют соответствующими датчиками. Герметизируют устье (не показано) с возможностью бурения в режиме депрессии и включают промывку скважины облегченной рабочей жидкостью с запуском гидродвигателя 6. Жидкость, закачиваемая в колонну труб 34, под воздействием уплотнительной втулки 35 направляется через отверстие 23 вала 20, УБТ 3, гибкую трубу 4, переводник 5, гидродвигатель 6, бурильную головку 7 и далее через отклонитель 9 и межтрубное пространство возвращается на устье. При запуске гидродвигателя 6 его реактивный момент остается заблокированным включенной муфтой-тормозом (гайкой 18 и полумуфтой 21) и полностью передается на внешнюю колонну, где там он уже блокируется силой трения рессор 16 о колонну 34. Подают в скважину на подвеске 36 компоновку и создают осевую нагрузку на вращающуюся гидродвигателем 6 бурильную головку 7 за счет веса УБТ 3 и гидравлического усилия на компоновке. Благодаря запасу сцепления муфты-тормоза и достаточной силы трения рессор 16 о колонну 34, компоновка не вращается рабочим реактивным моментом гидродвигателя 6, а поступательно перемещается вниз. Перемещают подвеску 36 и углубляются в заданном азимутальном направлении сквозь обсадную колонну 33, цементный камень и прискважинную зону на несколько метров без вращения компоновки. Набрав заданное направление углубления, дальнейшее бурение перфорационного канала проводят уже с полезным вращением компоновки реактивным моментом гидродвигателя 6. Для этого используя электродвигатель 19, уменьшают усилие прижатия гайки 18 и полумуфты 21 и за счет их взаимного смещения выключают (растормаживают) муфту-тормоз. Рабочий реактивный момент гидродвигателя 6 до этого полностью передаваемый на колонну 34 теперь начинает расходоваться на вращение компоновки при углублении канала с заданной осевой нагрузкой, а оставшаяся часть момента гасится рессорами 16 на внешней колонне. При углублении регулируют в автоматическом режиме тормозной момент муфты-тормоза в соответствии с текущими измеряемыми значениями осевой нагрузки и крутящего момента на бурильной головке 7 и обеспечивают бурение канала в заданном направлении с оптимальным вращением компоновки. Бурение перфорационного канала проводят на длину гибкой трубы 4 (до входа УБТ 3 в корпус 1) в режиме депрессии, поддерживаемой за счет выбора соответствующей плотности промывочной жидкости. На всех этапах вскрытия среды осуществляют максимально полный призабойный геофизический и технологический контроль с использованием высокоскоростного канала связи на основе кабельной подвески 36, встроенных проводов 12, 15, 32, сбросного провода 26 и токосъемника 24. Изменение направления углубления, например, по данным активной навигации проводят по проводной линии путем временной блокировки электродвигателем 19 подвижного соединения блокиратора 2 в момент расположения вращающейся компоновки в требуемом азимутальном направлении. Для этого, не изменяя режим бурения (осевую нагрузку и производительность насоса) подают управляющее напряжение на электродвигатель 19, плавно притормаживают муфту-тормоз за счет усиления прижатия гайки 18 и полумуфты 21 и замедляют вращение компоновки. В момент достижения компоновкой при вращении необходимого угла поворота, что контролируется инклинометром прибора 30 или инклинометром шпиндельной секции 8 включают муфту-тормоз, блокируют вращение компоновки в заданной плоскости искривления и углубляются на несколько метров в новом направлении. Убедившись в правильности нового курса, выключают муфту-тормоз и продолжают бурение канала снова с оптимальным вращением компоновки в максимально благоприятных геологических условиях по заданной траектории. Проработку канала также проводят с вращением компоновки реактивным моментом при холостом ходе гидродвигателя 6. В любой момент вскрытия среды, как только среагируют соответствующие датчики, может быть проведена оперативная смена фрезы на долото или износившейся бурильной головки 7 с использованием кабельной подвески 36 (без СПО труб). После создания первого перфорационного канала компоновку на подвеске 36 поднимают в корпус 1 до совмещения по глубине обмоток 10, 31 дистанционного трансформатора. Через обмотки 10, 31 подают управляющее электропитание на электронасос 11, задвигают плашки 14, переводят устройство в транспортное положение и создают следующий канал в аналогичной последовательности. При необходимости изменяют глубину спуска отклонителя 9 на трубной подвеске 34 и создают систему перфорационных каналов на депрессии по заданной траектории. По завершении многоствольного бурения каналов скважинное оборудование поднимают в следующей последовательности. Сначала поднимают компоновку в транспортном положении на кабельной подвеске 36, затем - корпус 1 на трубной подвеске 34. На устье разборку (подъем) компоновки проводят в обратной последовательности, используемой при спуске. В сильнонаклонных (горизонтальных) обсаженных скважинах возможно использование дополнительного гидравлического усилия в виде поршня, встроенного в компоновку для улучшения условий ее продвижения и доведения осевой нагрузки на бурильную головку 7.According to the first embodiment, the equipment in the form of a housing 1 and an arrangement is lowered into a casing 33 (Fig. 1) of sufficient diameter. The descent of the equipment into the well is carried out separately - the housing 1 containing the diverter 9, the secondary winding 10 of the transformer, the
По второму варианту в обсадную колонну 33 (фиг. 4) малого диаметра спускают на грузонесущей шланго-кабельной подвеске 39 корпус 1 и компоновку на заданную глубину. При спуске бурильная головка 7 располагается внутри оборудования, замок 40 закрыт и жестко фиксирует корпус 1 на компоновке, первичная 31 и вторичная 10 обмотки образуют дистанционный трансформатор, а рессоры 16 находятся в транспортном положении и не взаимодействуют с колонной 33. При спуске компоновки по всей ее длине и корпуса 1 организуют проводную линию связи путем встраивания и сбрасывания в оборудование отрезков негрузонесущего кабеля - проводов 12, 15, 26, 32. Необходимую стыковку между собой встраиваемых и сбрасываемых проводов осуществляют по мере спуска оборудования на индуктивном соединителе 27 установленном в переводнике 5, а также наконечнике 25 установленном в нижней части блокиратора 2. На устье сборку (спуск) оборудования проводят в следующей последовательности - бурильная головка 7, затем гидродвигатель 6 с датчиками и зондами в его шпиндельной секции 8. Подсоединяют переводник 5 с индуктивным соединителем 27, каротажным прибором 30, датчиками и зондами, первичной обмоткой 31 и встроенным проводом 32. На переводник 5 надевают корпус 1 с попаданием замка 40 в гнездо 41 и подсоединяют гибкую трубу 4 и УБТ 3. Внутрь УБТ 3 и трубы 4 сбрасывают провод 26, стыкуют его на индуктивном соединителе 27 и наконечнике 25 через соответствующие ответные части 28, 29. Подсоединяют на шланго-кабельной подвеске 39 блокиратор 2 с встроенным проводом 15 и вращающимся токосъемником 24. Включают электропитание оборудования по организованной проводной линии, проверяют работу всех узлов, зондов и датчиков и продолжают спуск компоновки на подвеске 39 с измерением необходимых параметров. По достижении заданной глубины спуск оборудования прекращают. Герметизируют устье с возможностью бурения в режиме депрессии и включают промывку скважины облегченной рабочей жидкостью с запуском гидродвигателя 6. Жидкость, закачиваемая в шланго-кабельную подвеску 39, направляется через соединительную головку 43, обводной канал 42 и отверстие 23 во внутреннюю полость компоновки и далее через отклонитель 9 и межтрубное пространство возвращается на устье. Подают питающее напряжение на электродвигатель 19, сдвигают гайку 18 вниз и раздвигают рессоры 16 до рабочего положения с колонной 33 (фиг. 5), исключающего вращение блокиратора 2 реактивным моментом гидродвигателя 6. При этом гайка 18 приближается, но еще не входит во фрикционное зацепление с полумуфтой 21 и не блокирует возможное вращение компоновки с корпусом 1 относительно блокиратора 2. Положение муфты-тормоза, а также рессор 16 и их взаимодействие с колонной 33 контролируют соответствующими датчиками. При запуске гидродвигателя 6 его реактивный момент не передается на колонну 33 (муфта-тормоз выключена), а начинает вращать компоновку с корпусом 1 и отклонителем 9 относительно блокиратора 2. Ориентируют отклонитель 9 в заданном направлении за счет контролируемого вращения реактивным моментом гидродвигателя 6 компоновки вместе с корпусом 1 при закрытом замке 40 и разблокированном положении вала 20 блокиратора 2. Для этого подают управляющее напряжение на электродвигатель 19, притормаживают муфту-тормоз за счет смещения и прижатия гайки 18 и полумуфты 21 и замедляют вращение компоновки. В момент достижения компоновкой при вращении необходимого угла поворота, что контролируется инклинометром прибора 30, включают муфту-тормоз и блокируют вращение компоновки с отклонителем 9 в заданной плоскости искривления. Убедившись в правильности ориентирования отклонителя 9 и компоновки, подают электропитание через обмотки 31, 10 на электронасос 11, создают рабочее давление в подводящем канале 13, выдвигают плашки 14 (фиг. 6) и надежно стопорят отклонитель 9 в точно заданном направлении. Подают компоновку вниз на подвеске 39, отрывают замок 40 и обеспечивают свободное перемещение компоновки без вращения относительно корпуса 1. Доводят вращающуюся гидродвигателем 6 бурильную головку 7 до колонны 33 и создают на нее осевую нагрузку за счет веса УБТ 3 и гидравлического усилия на компоновке. Благодаря запасу сцепления муфты-тормоза и достаточной силы трения рессор 16 о колонну 33, компоновка не вращается рабочим реактивным моментом гидродвигателя 6, а углубляется в заданном азимутальном направлении сквозь обсадную колонну 33, цементный камень и прискважинную зону пласта. Углубление компоновки без вращения проводят на несколько метров, затем также как и в первом варианте выключают муфту-тормоз и переходят на бурение канала в заданном направлении с полезным вращением компоновки. Бурение перфорационного канала проводят на длину гибкой трубы 4 в режиме депрессии, поддерживаемой за счет выбора соответствующей плотности промывочной жидкости. На всех этапах вскрытия среды осуществляют максимально полный призабойный геофизический и технологический контроль с использованием высокоскоростного канала связи на основе шланго-кабельной подвески 39, встроенных проводов 12, 15, 32, сбросного провода 26 и токосъемника 24. Изменение направления углубления, например, по данным активной навигации проводят также как и в первом варианте. В любой момент вскрытия среды, как только среагируют соответствующие датчики, может быть проведена оперативная СПО компоновки на шланго-кабельной подвеске 39 для смены фрезы на долото или износившейся бурильной головки 7 (с оставлением корпуса 1 в застопоренном положении в колонне 33 при выдвинутых плашках 14). После создания первого перфорационного канала компоновку на подвеске 39 поднимают в корпус 1 до совмещения по глубине обмоток 10, 31 дистанционного трансформатора и закрытия замка 40. Через обмотки 10, 31 подают управляющее электропитание на электронасос 11, задвигают плашки 14 и создают следующий канал в аналогичной последовательности. При необходимости изменяют глубину спуска отклонителя 9 на шланго-кабельной подвеске 39 и создают систему перфорационных каналов на депрессии по заданной траектории. По завершении многоствольного бурения каналов скважинное оборудование переводят в транспортное положение и поднимают на подвеске 39. На устье разборку (подъем) оборудования проводят в обратной последовательности, используемой при спуске.According to the second variant, the casing 1 is lowered into the casing 33 (Fig. 4) of small diameter on the load-carrying hose-
Предлагаемый способ позволяет проще и оперативнее проводить вскрытие продуктивного пласта на депрессии системой перфорационных каналов заданной траектории с максимально полным контролем в реальном масштабе времени. Экономическая эффективность способа достигается за счет сокращения средств на освоение трудно извлекаемых запасов, а также увеличения суммарной добычи углеводородов.The proposed method makes it easier and more efficient to open a productive formation in a depression with a system of perforation channels of a given trajectory with the most complete control in real time. The economic efficiency of the method is achieved by reducing funds for the development of hard-to-recover reserves, as well as increasing the total production of hydrocarbons.
Библиографические данные источников информации, используемых при составлении описания изобретенияBibliographic data of information sources used in the preparation of the description of the invention
1. Способ глубокой перфорации обсаженных скважин. Патент РФ №2190089, МПК Е21В 43/112, 27.09.2002.1. The method of deep perforation of cased wells. RF patent №2190089,
2. Патент US №5413184, МПК Е21В 7/08, 09.05.1995.2. US patent No. 5413184, IPC EV21/08, 05/09/1995.
3. Техника и технология создания сверхглубоких перфорационных каналов. Шамов Н.А., Лягов А.В., Пантелеев Д.В. и др. Электронный научный журнал "Нефтегазовое дело", 2012, №2 (прототип).3. Technique and technology for creating ultra-deep perforation channels. Shamov N.A., Lyagov A.V., Panteleev D.V. et al. Electronic scientific journal "Oil and Gas Business", 2012, No. 2 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015101286A RU2678252C2 (en) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | Perforation channels in the cased well development method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015101286A RU2678252C2 (en) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | Perforation channels in the cased well development method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015101286A RU2015101286A (en) | 2016-08-10 |
RU2015101286A3 RU2015101286A3 (en) | 2018-09-10 |
RU2678252C2 true RU2678252C2 (en) | 2019-01-24 |
Family
ID=56612608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015101286A RU2678252C2 (en) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | Perforation channels in the cased well development method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2678252C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA039231B1 (en) * | 2019-02-25 | 2021-12-21 | Республиканское Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Белоруснефть" | Method to identify the trajectory of a radial channel of well seepage and small-size autonomous inclinometer to implement it |
RU2818886C1 (en) * | 2023-08-10 | 2024-05-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Method of well completion in complicated conditions and device for its implementation |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5413184A (en) * | 1993-10-01 | 1995-05-09 | Landers; Carl | Method of and apparatus for horizontal well drilling |
UA10706A (en) * | 1994-07-19 | 1996-12-25 | Фірма "Енергія" | Well probe perforator |
RU2190089C1 (en) * | 2001-04-09 | 2002-09-27 | Андреев Владимир Кириллович | Process of deep perforation of cased wells |
RU2255196C1 (en) * | 2003-12-08 | 2005-06-27 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") | Device for drilling deep perforation channels in cased well |
RU2436937C1 (en) * | 2010-03-15 | 2011-12-20 | Николай Валентинович Степанов | Perforator for making channels in cased well |
US8528644B2 (en) * | 2007-10-22 | 2013-09-10 | Radjet Llc | Apparatus and method for milling casing in jet drilling applications for hydrocarbon production |
RU2550709C2 (en) * | 2013-08-01 | 2015-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром ПХГ" | Hydraulic probing perforator |
RU2569648C1 (en) * | 2014-12-16 | 2015-11-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Installation for oriented perforation of cased wells |
-
2015
- 2015-01-16 RU RU2015101286A patent/RU2678252C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5413184A (en) * | 1993-10-01 | 1995-05-09 | Landers; Carl | Method of and apparatus for horizontal well drilling |
UA10706A (en) * | 1994-07-19 | 1996-12-25 | Фірма "Енергія" | Well probe perforator |
RU2190089C1 (en) * | 2001-04-09 | 2002-09-27 | Андреев Владимир Кириллович | Process of deep perforation of cased wells |
RU2255196C1 (en) * | 2003-12-08 | 2005-06-27 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") | Device for drilling deep perforation channels in cased well |
US8528644B2 (en) * | 2007-10-22 | 2013-09-10 | Radjet Llc | Apparatus and method for milling casing in jet drilling applications for hydrocarbon production |
RU2436937C1 (en) * | 2010-03-15 | 2011-12-20 | Николай Валентинович Степанов | Perforator for making channels in cased well |
RU2550709C2 (en) * | 2013-08-01 | 2015-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром ПХГ" | Hydraulic probing perforator |
RU2569648C1 (en) * | 2014-12-16 | 2015-11-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Installation for oriented perforation of cased wells |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA039231B1 (en) * | 2019-02-25 | 2021-12-21 | Республиканское Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Белоруснефть" | Method to identify the trajectory of a radial channel of well seepage and small-size autonomous inclinometer to implement it |
RU2818886C1 (en) * | 2023-08-10 | 2024-05-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Method of well completion in complicated conditions and device for its implementation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015101286A3 (en) | 2018-09-10 |
RU2015101286A (en) | 2016-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2136559C (en) | Bottom hole drilling assembly | |
AU718398B2 (en) | Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same | |
AU785413B2 (en) | Wireless packer/anchor setting or activation | |
AU714721B2 (en) | Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same | |
EP0819827B1 (en) | Apparatus for completing a subterranean well and method of using same | |
US6135206A (en) | Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same | |
US5833003A (en) | Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same | |
US5862862A (en) | Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same | |
EP0819825B1 (en) | Apparatus for completing a subterranean well and method of using same | |
US5730221A (en) | Methods of completing a subterranean well | |
CN110671045B (en) | Rotary steering system and method | |
CA2210563C (en) | Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same | |
CN106715821B (en) | Drilling well is oriented when transmitting sleeve member using locking park ability repeatedly middle back and forth | |
CN105507839A (en) | Window milling method for casings of continuous oil pipes | |
RU2714398C2 (en) | Multi-barrel drilling tool during one round trip operation | |
BR112019005632B1 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR ENGAGING AND DISCONNECTING A PASS TOOL WITH A LINER IN A DOWN-WELL SYSTEM | |
RU2678252C2 (en) | Perforation channels in the cased well development method | |
US8833451B2 (en) | Window joint for lateral wellbore construction and method for opening same | |
Lubberger et al. | New trenchless technology for small diameters and long drives: Jet pump in HDD, E-Power and direct pipe | |
AU752539B2 (en) | Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same | |
AU730201B2 (en) | Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same | |
EP0819822A2 (en) | Apparatus for completing subterranean well and method of using same | |
CN110306930A (en) | High-power frequency conversion energy conservation electric control system for drilling machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190102 |