RU2719875C1 - Assembly of drill string bottom for drilling of offshoots from horizontal part of uncased well - Google Patents

Assembly of drill string bottom for drilling of offshoots from horizontal part of uncased well Download PDF

Info

Publication number
RU2719875C1
RU2719875C1 RU2019114511A RU2019114511A RU2719875C1 RU 2719875 C1 RU2719875 C1 RU 2719875C1 RU 2019114511 A RU2019114511 A RU 2019114511A RU 2019114511 A RU2019114511 A RU 2019114511A RU 2719875 C1 RU2719875 C1 RU 2719875C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
telesystem
drilling
bha
horizontal part
bit
Prior art date
Application number
RU2019114511A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Радик Зяузятович Зиятдинов
Original Assignee
Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина filed Critical Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority to RU2019114511A priority Critical patent/RU2719875C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2719875C1 publication Critical patent/RU2719875C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: soil or rock drilling; mining.
SUBSTANCE: invention relates to technical means for drilling side holes from the horizontal part of an open-hole, in particular to drilling devices using long-length flexible pipes - coiled tubing. Assembly of the bottom of the drill string (ABDS) for drilling of offshoots from the horizontal part of the open-hole includes serially arranged from the bottom-up up the bit, screw downhole motor (SDM), long flexible pipes (LFP). Additionally, after the bit there is an oscillator-turbulence promoter, after the SDM there arranged is a curve adapter, a telesystem and a connecting unit. Curved adapter is made in the form of a branch pipe of a weighted drill pipe with possibility of threaded connection with an SDM and a telesystem by means of threads with intercepting axes at angle of 2°. Telesystem consists of a housing made from an alloyed drill pipe, in a bottom-up housing there are modules of inclination, gamma-ray logging and pressure gauge of internal pressure, axial load and annular pressure. Between the modules in the body of the telesystem there installed are flexible centralizers made in the form of a ring on the external surface of which there are three spring-loaded lamps from sheet steel. Telesystem housing on the outside at both ends is equipped with centralisers made in the form of rings, on external surface of which corresponding overflow channels are made in the form of longitudinal cylindrical grooves with possibility of working fluid overflow. Outer diameter of centralizers is equal to diameter of bit, telesystem is connected by geophysical cable, which is stored inside LFP column through geophysical tip, with ground equipment. Above the geophysical tip on the inner surface of the body of the telesystem there are notches with the possibility of catching the body of the telesystem. Connecting assembly is made in form of mechanical disconnector, which is a shear pin, destructing at design load.
EFFECT: technical result consists in providing drilling accuracy, monitoring downhole parameters, determining ABDS position in real time, enlarging functional capabilities, increasing drilling speed of offshoot, reducing probability of emergencies in well.
4 cl, 3 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к техническим средствам для бурения боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины, в частности к устройствам для бурения с применением длинномерных гибких труб (колтюбинга).The invention relates to technical means for drilling sidetracks from the horizontal part of an open hole, in particular to devices for drilling using long flexible pipes (coiled tubing).

Также известна компоновка низа бурильной колонны (КНБК) для бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин винтовым забойным двигателем (патент RU №2280748, МПК Е21В 7/04, опубл. 27.07.2006 г., в бюл. №21), состоящая из бурильной колонны, долота, винтового забойного двигателя и установленной между нижней трубой бурильной колонны и винтовым забойным двигателем телескопической системы, включающей цилиндр, выполненный в нижней части с отверстиями и соединенный с бурильной колонной, и расположенный внутри него полый поршень, соединенный с корпусом двигателя, при этом компоновка снабжена неподвижным золотником, выполненным в виде втулки с эластичным хвостовиком и установленным в цилиндре выше его отверстий, причем эластичный хвостовик для входа в него поршня выполнен с конической поверхностью и с кольцевыми канавками, в которых размещены кольцевые уплотнения из эластомерного материала.Also known is the layout of the bottom of the drill string (BHA) for drilling directional and horizontal wells with a downhole motor (patent RU No. 2280748, IPC ЕВВ 7/04, published on July 27, 2006, in bull. No. 21), consisting of a drilling columns, chisels, downhole motor and a telescopic system installed between the bottom pipe of the drill string and the downhole motor of the telescopic system, including a cylinder made in the lower part with openings and connected to the drill string, and a hollow piston located inside it connected to the housing motor, wherein the arrangement is provided with fixed slide valve formed as a sleeve with an elastic liner and in-cylinder above its openings, the elastic shank to enter it, the piston is formed with a conical surface and with annular grooves in which are arranged sealing rings of elastomeric material.

Недостатками компоновки являются:The disadvantages of the layout are:

- во-первых, невозможность управлять траекторией бурения бокового ствола из горизонтальной части необсаженной скважины из-за отсутствия в составе устройства геофизической навигации с контролем траектории бурения бокового ствола в режиме реального времени;- firstly, the inability to control the sidetracking path from the horizontal part of the open hole due to the lack of a geophysical navigation device with real-time control of the sidetrack drilling trajectory;

- во-вторых, не обеспечивается контроль внутрискважинных параметров и определение положения КНБК в режиме реального времени, что приводит к отклонению бокового ствола от заданной траектории и высокой вероятности вскрытия водоносного пласта и обводнения основного горизонтального ствола;- secondly, the monitoring of downhole parameters and determination of the BHA position in real time is not provided, which leads to a deviation of the sidetrack from a given trajectory and a high probability of opening the aquifer and flooding of the main horizontal trunk;

- в-третьих, ограниченные функциональные возможности устройства, так как невозможно выполнить зарезку боковых стволов относительно необсаженного горизонтального ствола скважины с углом наклона от 2° до 5° в направлении от забоя к устью, а также в процессе бурения изменять траекторию боковых стволов относительно необсаженного горизонтального ствола скважины;- thirdly, the limited functionality of the device, since it is impossible to perform sidetracking relative to an uncased horizontal wellbore with an angle of inclination from 2 ° to 5 ° in the direction from the bottom to the mouth, and also during the drilling process to change the trajectory of the sidetracks relative to the uncased horizontal wellbore;

- в-четвертых, низкая скорость бурения бокового ствола скважины, обусловленная увеличением нагрузки на долото с ростом глубины скважины, а также твердости пород;- fourthly, the low speed of drilling a sidetrack due to an increase in the load on the bit with increasing depth of the well, as well as rock hardness;

- в-пятых, низкая надежность работы КНБК, связанная с высокой вероятностью прихвата КНБК из-за образования шламовых подушек в процессе бурения из бокового ствола из горизонтальной части необсаженной скважины, чему способствуют жесткие центраторы без переточных каналов и утяжеленная бурильная труба;fifth, the low reliability of the BHA due to the high probability of the BHA sticking due to the formation of slurry cushions during drilling from the sidetrack from the horizontal part of the uncased borehole, which is facilitated by rigid centralizers without overflow channels and a weighted drill pipe;

- в-шестых, невозможность отсоединения КНБК от колонны длинномерных гибких труб (ДГТ) при образовании прихвата КНБК и, как следствие, возникновение аварийной ситуации.- sixth, the impossibility of disconnecting the BHA from the string of long flexible pipes (DHT) during the formation of a BHA sticking and, as a consequence, the occurrence of an emergency.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является компоновка низа бурильной колонны (патент RU №2236538, МПК Е21В 7/06, 17/00, опубл. 20.09.2004 г., в бюл. №26), включающая последовательно размещенные снизу-вверх долото, винтовой забойный двигатель - ВЗД, ДГТ. Дополнительно КНБК оснащена центраторами, размещенными после долота, утяжеленной бурильной трубой, размещенной после забойного двигателя. При этом КНБК снабжена двигательной эксцентричной рабочей парой, состоящей из корпуса, в котором установлен винтовой элемент, жестко соединенный с ДГТ, причем на обоих концах корпуса установлены переводники с сальниковыми уплотнениями, а на наружной поверхности корпуса и переводников размещены ребра, установленные под углом к оси компоновки.The closest in technical essence and the achieved result is the layout of the bottom of the drill string (patent RU No. 2236538, IPC ЕВВ 7/06, 17/00, publ. September 20, 2004, in bull. No. 26), including sequentially placed from the bottom up chisel, downhole screw motor - VZD, DGT. In addition, the BHA is equipped with centralizers located after the drill bit weighted after the downhole motor. At the same time, the BHA is equipped with a motor eccentric working pair consisting of a housing in which a screw element is mounted, which is rigidly connected to a DHT, with adapters with stuffing box seals installed on both ends of the housing, and ribs mounted at an angle to the axis on the outer surface of the housing and adapters layouts.

Недостатками компоновки являются:The disadvantages of the layout are:

- во-первых, невозможность управлять траекторией бурения бокового ствола из горизонтальной части необсаженной скважины из-за отсутствия в составе устройства геофизической навигации с контролем траектории бурения бокового ствола в режиме реального времени;- firstly, the inability to control the sidetracking path from the horizontal part of the open hole due to the lack of a geophysical navigation device with real-time control of the sidetrack drilling trajectory;

- во-вторых, не обеспечивается контроль внутрискважинных параметров и определение положения КНБК в режиме реального времени, что приводит к отклонению бокового ствола от заданной траектории и высокой вероятности вскрытия водоносного пласта и обводнения основного горизонтального ствола;- secondly, the monitoring of downhole parameters and determination of the BHA position in real time is not provided, which leads to a deviation of the sidetrack from a given trajectory and a high probability of opening the aquifer and flooding of the main horizontal trunk;

- в-третьих, ограниченные функциональные возможности устройства, так как невозможно выполнить зарезку боковых стволов относительно необсаженного горизонтального ствола скважины с углом наклона от 2° до 5° в направлении от забоя к устью, а также в процессе бурения изменять траекторию боковых стволов относительно необсаженного горизонтального ствола скважины;- thirdly, the limited functionality of the device, since it is impossible to perform sidetracking relative to an uncased horizontal wellbore with an angle of inclination from 2 ° to 5 ° in the direction from the bottom to the mouth, and also during the drilling process to change the trajectory of the sidetracks relative to the uncased horizontal wellbore;

- в-четвертых, низкая надежность работы КНБК, связанная с высокой вероятностью прихвата КНБК из-за образования шламовых подушек в процессе бурения из бокового ствола из горизонтальной части необсаженной скважины, чему способствуют жесткие центраторы без переточных каналов и утяжеленная бурильная труба;- fourthly, the low reliability of the BHA due to the high probability of the BHA sticking due to the formation of slurry pads during drilling from the sidetrack from the horizontal part of the uncased borehole, which is facilitated by rigid centralizers without overflow channels and a weighted drill pipe;

- в-пятых, низкая надежность работы КНБК, связанная с высокой вероятностью прихвата КНБК из-за образования шламовых подушек в процессе бурения из бокового ствола из горизонтальной части необсаженной скважины, чему способствуют жесткие центраторы без переточных каналов и утяжеленная бурильная труба;fifth, the low reliability of the BHA due to the high probability of the BHA sticking due to the formation of slurry cushions during drilling from the sidetrack from the horizontal part of the uncased borehole, which is facilitated by rigid centralizers without overflow channels and a weighted drill pipe;

- в-шестых, невозможность отсоединения КНБК от колонны ДГТ при образовании прихвата КНБК и, как следствие, возникновение аварийной ситуации.- sixth, the impossibility of disconnecting the BHA from the column of DHT during the formation of a stick of the BHA and, as a consequence, the occurrence of an emergency.

Техническими задачами изобретения являются разработка конструкции КНБК, обеспечивающей точность бурения бокового ствола из горизонтальной части необсаженной скважины по заранее запланированной траектории, и позволяющей контролировать внутрискважинные параметры и определять положение КНБК в режиме реального времени, расширение функциональных возможностей устройства, а также увеличение скорости бурения (проводки) бокового ствола, снижение вероятности возникновения аварийных ситуаций в скважине.The technical objectives of the invention are to develop a BHA design that ensures the accuracy of sidetracking from the horizontal part of an open hole along a pre-planned trajectory, and allows you to control downhole parameters and determine the position of the BHA in real time, expand the functionality of the device, as well as increase the speed of drilling (wiring) sidetrack, reducing the likelihood of emergencies in the well.

Технические задачи решаются компоновкой низа бурильной колонны для бурения боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины, включающей последовательно размещенные снизу-вверх долото, винтовой забойный двигатель - ВЗД, длинномерные гибкие трубы - ДГТ.Technical problems are solved by arranging the bottom of the drill string for drilling lateral shafts from the horizontal part of the uncased borehole, including the bit sequentially placed from the bottom up, the downhole screw motor - VZD, long flexible pipes - DHT.

Новым является то, что дополнительно после долота размещен осциллятор-турбулизатор, после ВЗД размещены кривой переводник телесистема и соединительный узел, при этом кривой переводник выполнен в виде патрубка утяжеленной бурильной трубы с возможностью резьбового соединения с ВЗД и телесистемой при помощи резьб с пресекающимися осями под углом 2°, телесистема состоит из корпуса, выполненного из легкосплавной бурильной трубы, в корпусе последовательно снизу-вверх размещены модули: инклинометрии, гамма-каротажа и манометра внутреннего давления, осевой нагрузки и затрубного давления, при этом между модулями в корпусе телесистемы установлены гибкие центраторы, выполненные в виде кольца, на наружной поверхности которого приварены три подпружиненных фонаря из листовой стали, корпус телесистемы снаружи с обеих концов оснащен центраторами, выполненными в виде колец, на наружной поверхности которых сделаны соответствующие переточные каналы в виде продольных цилиндрических проточек с возможностью перетока рабочей жидкости, причем наружный диаметр центраторов равен диаметру долота, телесистема соединена геофизическим кабелем, запассованным внутрь колонны ДГТ через геофизический наконечник, с наземным оборудованием, при этом выше геофизического наконечника на внутренней поверхности корпуса телесистемы выполнены насечки, обеспечивающие возможность захвата корпуса телесистемы, соединительный узел выполнен в виде механического разъединителя, представляющего собой срезной штифт, разрушающийся при расчетной нагрузке.What is new is that, in addition to the bit, an oscillator-turbulator is placed, after the VZD the telesystem sub-curve and the connecting unit are placed, while the sub-curve is made in the form of a drill pipe fitting with the possibility of threaded connection with the VZD and the telesystem using threads with intersecting axes at an angle 2 °, the telesystem consists of a body made of an alloy drill pipe, modules: inclinometry, gamma-ray logging and internal pressure gauge pressure, axial load and annular pressure, while between the modules in the housing of the television system flexible centralizers are installed, made in the form of a ring, on the outer surface of which three spring-loaded lamps made of sheet steel are welded, the housing of the television system is equipped on the outside from both ends with centralizers made in the form of rings, on the outer surface of which the corresponding transfer channels are made in the form of longitudinal cylindrical grooves with the possibility of overflow of the working fluid, and the outer diameter of the centralizers is equal to the diameter the drill bit, the telesystem is connected by a geophysical cable, stored inside the DGT column through a geophysical tip, to ground equipment, and notches are made above the geophysical tip on the inner surface of the telesystem body, which allows the telesystem body to be gripped, the connecting unit is made in the form of a mechanical disconnector, which is a shear pin breaking at design load.

Новым также является то, что при зарезке бокового ствола с углом наклона от 2° до 3° устройство оснащено обычным ВЗД.Also new is that when sidetracking with an angle of inclination from 2 ° to 3 °, the device is equipped with the usual VZD.

Новым также является то, что при зарезке бокового ствола с углом наклона от 3° до 4° устройство оснащено укороченным ВЗД.Also new is that when sidetracking with a tilt angle of 3 ° to 4 °, the device is equipped with a shortened IDP.

Новым также является то, что при зарезке бокового ствола с углом наклона от 4° до 5° устройство оснащено коротким ВЗД.Also new is that when sidetracking with an angle of inclination of 4 ° to 5 °, the device is equipped with a short IDR.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая КНБК для выполнения бокового ствола.In FIG. 1 schematically shows the proposed BHA for the implementation of the side trunk.

На фиг. 2 в увеличенном виде схематично изображены кольцевые насечки, выполненные внутри в верхней части корпуса телесистемы противоположного направления насечкам ловильного инструмента с внутренним захватом.In FIG. 2, an enlarged view schematically shows annular notches made internally in the upper part of the body of the television system of the opposite direction to notches of a fishing tool with an internal grip.

На фиг. 3 схематично изображен необсаженный боковой ствол скважины после выполнения боковых стволов.In FIG. 3 schematically depicts an uncased lateral wellbore after performing sidetracks.

КНБК для бурения бокового ствола 1 (фиг. 1-3) из горизонтальной части необсаженной скважины состоит из колонны ДГТ 2, например диаметром 44,55 мм. На нижнем конце колонны ДГТ 2 последовательно снизу-вверх размещены долото 3, например диаметром 68 мм, осциллятор-турбулизатор 4, ВЗД 5 с кривым переводником 6, имеющим угол отклонения 2°, и телесистема 7.BHA for drilling the sidetrack 1 (Fig. 1-3) from the horizontal part of the open hole consists of a column of DHT 2, for example, with a diameter of 44.55 mm. At the lower end of the column of DHT 2, a bit 3, for example, 68 mm in diameter, an oscillator-turbulator 4, a VZD 5 with a curved sub 6, with a deviation angle of 2 °, and a television system 7 are sequentially placed from bottom to top.

Осциллятор-турбулизатор 4 соединен с долотом 4 и ВЗД 5 с помощью резьбового соединения. Осциллятор-турбулизатор 4 любой известной конструкции, например производства «РосПромБур».The oscillator-turbulator 4 is connected to the bit 4 and the VZD 5 using a threaded connection. Oscillator-turbulator 4 of any known design, for example, manufactured by RosPromBur.

В зависимости от угла наклона при зарезке бокового ствола КНБК включает ВЗД 5:Depending on the angle of inclination during sidetracking, the BHA includes the VZD 5:

- при угле наклона от 2 до 3° - ВЗД 5' обычный (длиной 3,0-3,5 м), например, ВЗД марки Д1-54М производства «ВНИИБТ Буровой инструмент», имеющий длину 3200 мм;- at an angle of inclination from 2 to 3 ° - VZD 5 'usual (3.0-3.5 m long), for example, VZD brand D1-54M manufactured by "VNIIBT Drilling tool", having a length of 3200 mm;

- при угле наклона от 3° до 4° - ВЗД 5'' укороченный (длиной 2,5-3,0 м), например, ВЗД марки Д-54.5/6.12 производства «Пермнефтемашремонт», имеющий длину 2803 мм;- at an angle of inclination from 3 ° to 4 ° - a 5-inch VZD shortened (2.5-3.0 m long), for example, a D-54.5 / 6.12 brand VZD manufactured by Permneftemashremont, having a length of 2803 mm;

- при угле наклона от 4° до 5° - ВЗД 5''' короткий (длиной 2,0-2,5 м), например, ВЗД марки Д-54.5/6.07 производства «Пермнефтемашремонт», имеющий длину 2066 мм.- at an angle of inclination from 4 ° to 5 ° - the 5 '' 'VZD is short (2.0-2.5 m long), for example, the D-54.5 / 6.07 brand VZD manufactured by Permneftemashremont, having a length of 2066 mm.

Применяют один из ВЗД 5', 5'', 5''' одного диаметра 54 мм.One of the VZD 5 ', 5' ', 5' '' of one diameter of 54 mm is used.

Кривой переводник 6 представляет собой патрубок утяжеленной бурильной трубы с пресекающимися осями присоединительных резьб под углом 2°, например наружным диаметром 60 мм и длиной 0,4 м. Кривой переводник 6 соединен с ВЗД 5 и телесистемой 7 с помощью резьбового соединения.Curved sub 6 is a branch pipe of a weighted drill pipe with intersecting axes of connecting threads at an angle of 2 °, for example, an outer diameter of 60 mm and a length of 0.4 m. Curved sub 6 is connected to the VZD 5 and the tele-system 7 using a threaded connection.

Телесистема 7 состоит из корпуса 8, выполненного из легкосплавной бурильной трубы (ЛБТ) по ГОСТ 23786-79 из алюминиевого сплава ДТ 16 с химическим составом по ГОСТ 4748-74. В корпусе 8 телесистемы 7 последовательно снизу-вверх размещены модули: инклинометрии 9, гамма-каротажа и манометра внутреннего давления 10, осевой нагрузки и затрубного давления 11, питания и связи 12. Все модули соединены между собой с помощью патрубков с резьбой на концах с возможностью сборки (разборки). Все модули телесистемы 7 выполнены цилиндрической формы.The telesystem 7 consists of a housing 8 made of an alloy drill pipe (LBT) according to GOST 23786-79 from an aluminum alloy DT 16 with a chemical composition according to GOST 4748-74. Modules: inclinometry 9, gamma-ray logging and manometer of internal pressure 10, axial load and annular pressure 11, power and communication 12 are sequentially placed in the housing 8 of the television system 7, all modules are interconnected using threaded ends at the ends assembly (disassembly). All modules of the telesystem 7 are cylindrical.

Модуль инклинометрии 9 обеспечивает измерение инклинометрических параметров: азимутального и зенитного углов положения КНБК. Используют модуль инклинометрии 9 любого известного производителя, например, марки "ОРБИ-3-ЛСК 2М" производства ОАО НПФ "Геофизика" (Российская Федерация (РФ), Республика Башкортостан, г. Уфа).The inclinometry module 9 provides the measurement of inclinometric parameters: azimuthal and zenith angles of the BHA position. Use the inclinometry module 9 of any well-known manufacturer, for example, the brand "ORBI-3-LSK 2M" manufactured by JSC NPF "Geofizika" (Russian Federation (RF), Republic of Bashkortostan, Ufa).

Модуль гамма-каротажа и манометра внутреннего давления 10 обеспечивает измерения естественной гамма-активности пород и давления промывочной жидкости перед ВЗД 5 с целью соответствия режима работы ВЗД 5 его паспортным данным. Используют модуль гамма-каротажа и манометра внутреннего давления 10 любого известного производителя, например марки "ГКМ-36" производства ОАО НПФ "Геофизика" (РФ, Республика Башкортостан, г. Уфа).The gamma-ray logging module and internal pressure gauge 10 provides measurements of the natural gamma activity of the rocks and the pressure of the flushing fluid in front of the VZD 5 in order to match the operating mode of the VZD 5 with its passport data. Use the gamma-ray logging module and internal pressure gauge 10 of any well-known manufacturer, for example, the brand "GKM-36" produced by JSC NPF "Geofizika" (RF, Republic of Bashkortostan, Ufa).

Модуль осевой нагрузки и затрубного давления 11 обеспечивает измерения осевой нагрузки на долото 3 и давления в затрубном пространстве, например, осевой нагрузки в диапазоне от 0 до 100 кН и давление в диапазоне от 0 до 40 МПа. Используют модуль осевой нагрузки и затрубного давления 11 любого известного производителя, например марки "МОН" производства ОАО НПФ "Геофизика" (РФ, Республика Башкортостан, г. Уфа).The axial load and annular pressure module 11 provides measurements of the axial load on the bit 3 and the pressure in the annulus, for example, the axial load in the range from 0 to 100 kN and the pressure in the range from 0 to 40 MPa. The axial load and annular pressure module 11 of any well-known manufacturer is used, for example, the "MON" brand manufactured by OAO NPF "Geofizika" (RF, Republic of Bashkortostan, Ufa).

Модуль питания и связи 12 обеспечивает электрическим питанием модули: инклинометрии 9, гамма-каротажа и манометра внутреннего давления 10, осевой нагрузки и затрубного давления 11, а также обеспечивает связь телесистемы 7 с наземным оборудованием через геофизический кабель 13, например трехжильный марки КГ 3 × 1,5-70-150, производства ЗАО «Кател» (РФ, г. Тверь).The power and communication module 12 provides electrical power for the modules: inclinometry 9, gamma-ray logging and internal pressure gauge 10, axial load and annular pressure 11, and also provides communication between the tele-system 7 and ground equipment through geophysical cable 13, for example, a 3-wire 3-wire KG brand , 5-70-150, manufactured by Katel CJSC (RF, Tver).

В корпусе 8 между вышеуказанными модулями телесистемы 7 установлены гибкие центраторы 14 (на фиг. 1 показано условно), выполненные в виде кольца, на наружной поверхности которого приварены три подпружиненных фонаря из листовой стали. Гибкие центраторы 14 жестко закреплены, например, с помощью сварного соединения на наружной поверхности патрубков (на фиг. 1 показаны условно). Патрубки посредством резьбы, выполненной на их концах, соединяют модули между собой внутри корпуса 8 телесистемы 7. Гибкие центраторы 14, обеспечивают соосность между вышеуказанными модулями телесистемы 7 и одновременно являются гасителями радиальных и осевых нагрузок, возникающих в телесистеме 7 в процессе бурения бокового ствола 1.In the housing 8 between the above modules of the television system 7 flexible centralizers 14 are installed (Fig. 1 is shown conditionally), made in the form of a ring, on the outer surface of which three spring-loaded lamps made of sheet steel are welded. Flexible centralizers 14 are rigidly fixed, for example, by means of a welded joint on the outer surface of the nozzles (shown in Fig. 1 conventionally). Pipes, by means of a thread made at their ends, connect the modules to each other inside the housing 8 of the telesystem 7. Flexible centralizers 14 provide alignment between the above modules of the telesystem 7 and at the same time are absorbers of radial and axial loads arising in the telesystem 7 during drilling of the sidetrack 1.

Компоновка оснащена соединительным узлом (фиг. 1), выполненным в виде механического разъединителя 15, представляющего собой срезной штифт, разрушающийся при расчетной нагрузке, например 50 кН.The layout is equipped with a connecting node (Fig. 1), made in the form of a mechanical disconnector 15, which is a shear pin, breaking at the rated load, for example 50 kN.

Телесистема 7 соединена с геофизическим кабелем 13, запассованным внутрь колонны ДГТ 2 через геофизический наконечник 16, соединенный посредством резьбового соединения с корпусом 8 телесистемы 7. Управление телесистемой 7 осуществляется с наземного оборудования (на фиг. 1-3 не показано) через геофизический кабель 13 (фиг. 1). Корпус 8 телесистемы 7 с обеих концов снаружи оснащен центраторами 17' и 17'' с соответствующими переточными каналами 18' и 18''. Центраторы 17' и 17'' изготовлены в виде колец, на наружной поверхности которых выполнены соответствующие переточные каналы 18' и 18'' в виде продольных цилиндрических проточек с возможностью перетока рабочей жидкости в процессе работы устройства. Центраторы 17' и 17'' жестко закреплены на корпусе 8 телесистемы 7, например, с помощью сварного соединения.The telesystem 7 is connected to the geophysical cable 13, stocked into the column of the DGT 2 through the geophysical tip 16, connected by a threaded connection to the housing 8 of the telesystem 7. The telesystem 7 is controlled from ground equipment (not shown in Fig. 1-3) through the geophysical cable 13 ( Fig. 1). The housing 8 of the television system 7 is equipped on both sides from the outside with centralizers 17 'and 17' 'with corresponding transfer channels 18' and 18 ''. The centralizers 17 'and 17' 'are made in the form of rings, on the outer surface of which the corresponding transfer channels 18' and 18 '' are made in the form of longitudinal cylindrical grooves with the possibility of overflow of the working fluid during operation of the device. The centralizers 17 'and 17' 'are rigidly fixed to the housing 8 of the television system 7, for example, by means of a welded joint.

Наружные диаметры центраторов 17' и 17'' - dц (фиг. 1) равны диаметру долота 3 - Dд, т.е. (dц=Dд). Как указано выше, применяют долото 3 диаметром Dд=68 мм. Тогда диаметр центраторов 17' и 17'' dц= Dд =68 мм.The outer diameters of the centralizers 17 'and 17''- d c (Fig. 1) are equal to the diameter of the bit 3 - D d , i.e. (d c = D d ). As indicated above, use a bit 3 with a diameter of D d = 68 mm Then the diameter centralizers 17 'and 17''d u = D d = 68 mm.

Выше геофизического наконечника 16 на внутренней поверхности корпуса 8 телесистемы 7 выполнены насечки 19, предназначенные для захвата корпуса 8 специальным ловильным инструментом 20 в случае прихвата КНБК в процессе бурения бокового ствола.Above the geophysical tip 16, notches 19 are made on the inner surface of the housing 8 of the television system 7, designed to capture the housing 8 with a special fishing tool 20 in the event of a BHA sticking during sidetrack drilling.

На наружной поверхности ловильного инструмента 20 выполнены кольцевые насечки 21 противоположного направления насечкам 19 корпуса 8 телесистемы 7. Наружная поверхность ловильного инструмента 20 может быть выполнена в виде подпружиненных в радиальном направлении плашек (на фиг. 1-2 не показано), сжимающих при вхождении насечек 21 ловильного инструмента 20 вовнутрь корпуса 8 телесистемы 7 и разжимающихся при фиксации насечек 21 ловильного инструмента 20 в насечках 19 корпуса 8 телесистемы 7.On the outer surface of the fishing tool 20, annular notches 21 are made in the opposite direction to the notches 19 of the housing 8 of the tele-system 7. The outer surface of the fishing tool 20 can be made in the form of radially spring-loaded dies (not shown in Fig. 1-2), compressing when the notches 21 enter fishing tool 20 inside the housing 8 of the telesystem 7 and open when fixing notches 21 fishing tool 20 in the notches 19 of the housing 8 of the telescope 7.

Уплотнительное кольцо 22 обеспечивает герметичность при работе устройства.O-ring 22 provides tightness during operation of the device.

КНБК для бурения бокового ствола из горизонтально части необсаженной скважины работает следующим образом.BHA for drilling a sidetrack from a horizontal part of an open hole works as follows.

Рассмотрим примеры работы КНБК.Consider the work of the BHA.

Предварительно перед спуском предлагаемой КНБК в горизонтальную часть необсаженной скважины спускают в требуемый интервал клин-отклонитель (на фиг. 1-3 не показано) любой известной конструкции, позволяющий сориентировать (по направлению зарезки бокового ствола 1', или 1'', или 1''' по азимуту от 0 до 360°) и отклонить предлагаемую КНБК для бурения бокового ствола 1 из горизонтальной части необсаженной скважины на угол от 2 до 5°.Prior to launching the proposed BHA into the horizontal part of the open hole, the wedge diverter (not shown in Fig. 1-3) of any known design is lowered into the required interval, allowing to orient (in the direction of sidetracking 1 ', or 1' ', or 1' '' in azimuth from 0 to 360 °) and reject the proposed BHA for drilling sidetrack 1 from the horizontal part of the open hole at an angle of 2 to 5 °.

Пример 1.Example 1

Из основного горизонтального необсаженного ствола скважины необходимо выполнить боковой ствол 1'. В необсаженном стволе скважины на глубине 1020 м установлен клин-отклонитель с углом отклонения 2,5° по отношению к основному горизонтальному необсаженному стволу скважины, при этом боковой ствол необходимо выполнить в направлении по азимуту на 150°.From the main horizontal open-hole wellbore, it is necessary to make a sidetrack 1 '. A wedge-diverter with a deviation angle of 2.5 ° with respect to the main horizontal open-hole wellbore is installed in an open hole at a depth of 1020 m, while the lateral hole must be made in the azimuth direction of 150 °.

Для этого на устье скважины собирают КНБК с использованием ВЗД 5' (фиг. 1).To do this, BHA is assembled at the wellhead using 5 'VZD (Fig. 1).

После спускают КНБК в интервал забуривания бокового ствола 1' (на глубину 1020 м) из горизонтальной части необсаженной скважины.After the BHA is lowered into the interval of drilling of the sidetrack 1 '(to a depth of 1020 m) from the horizontal part of the open hole.

С помощью насосного агрегата (на фиг. 1-3 не показано) в колонну ДГТ 2 (фиг. 1) производят закачку рабочей жидкости, например сточной воды плотностью 1000 кг/м3. Под действием рабочей жидкости в КНБК начинает работать ВЗД 5'. ВЗД 5' через осциллятор-турбулизатор 4 передает вращение на долото 3. Долото 3 забуривается в породу и происходит процесс бурения бокового ствола 1' из горизонтальной части необсаженной скважины при следующих технологических параметрах: нагрузка на долото 3 составляет 0,8 т, давление рабочей жидкости 12 МПа, расход рабочей жидкости 3,5 л/с, скорость проходки долота 3 в процессе бурения составляет 2,3 м3/час, затрубное давление 7 МПа.Using a pumping unit (not shown in Fig. 1-3), a working fluid, for example waste water with a density of 1000 kg / m 3, is injected into the column of DHT 2 (Fig. 1). Under the action of the working fluid, the BHA 5 'starts to operate. VZD 5 'through the oscillator-turbulator 4 transmits the rotation to the bit 3. The bit 3 is drilled into the rock and the sidetrack 1' is drilled from the horizontal part of the uncased borehole with the following technological parameters: the load on the bit 3 is 0.8 t, the working fluid pressure 12 MPa, the flow rate of the working fluid is 3.5 l / s, the speed of penetration of the bit 3 during drilling is 2.3 m 3 / h, the annular pressure is 7 MPa.

При этом КНБК проходит через клин-отклонитель (на фиг. 1-3 не показано) и отклоняется от оси горизонтальной части необсаженной скважины на угол 2,5° в направлении относительно основного горизонтального необсаженного ствола скважины в направлении по азимуту на 150°.In this case, the BHA passes through the deflector wedge (not shown in Figs. 1–3) and deviates from the horizontal part of the open hole by an angle of 2.5 ° in the direction relative to the main horizontal open hole in the azimuth direction of 150 °.

Таким образом, КНБК с ВЗД 5' и кривым переводником 6 (фиг. 1, 3) пробуривает боковой ствол 1''' в интервале 1020-1200 м. После чего извлекают КНБК из скважины.Thus, a BHA with a VZD 5 'and a curved sub 6 (Figs. 1, 3) drills a lateral shaft 1' '' in the interval 1020-1200 m. After that, the BHA is removed from the well.

Сначала зарезки и в процессе бурения бокового ствола 1' с помощью телесистемы 7 по геофизическому кабелю 15 на наземное оборудование с комплектом программного обеспечения (на фиг. 1-3 не показано) передаются такие данные, как зенитный и азимутальный углы положения КНБК, затрубное давление, осевая нагрузки на долото 3, естественная гамма-активность пород и давления промывочной жидкости перед ВЗД 5' в режиме реального времени. Наземное оборудование состоит из блоков: приема-передачи, питания, измерения глубины, компьютера (на фиг. 1-3 не показано). С помощью наземного оборудования производят сбор данных, хранение и визуализацию, осуществляют построение проектной и фактической траектории в процессе бурения бокового ствола 1' (фиг. 1, 3), а также управляют траекторией бурения бокового ствола 1'.First, during the kick-offs and during the drilling of the sidetrack 1 'using the telesystem 7 via geophysical cable 15, data such as anti-aircraft and azimuthal BHA angles, annular pressure are transmitted to ground equipment with a software package (not shown in Figs. 1-3) axial load on bit 3, the natural gamma activity of the rocks and the pressure of the flushing fluid in front of the VZD 5 'in real time. Ground equipment consists of blocks: transmit-receive, power, depth measurement, computer (not shown in Fig. 1-3). Using ground-based equipment, data are collected, stored and visualized, the design and actual paths are built during the drilling of the sidetrack 1 '(Figs. 1, 3), and the sidetracking path of the sidetrack 1' is also controlled.

Пример 2.Example 2

Из основного горизонтального необсаженного ствола скважины необходимо выполнить боковой ствол 1''. В необсаженном стволе скважины на глубине 950 м установлен клин-отклонитель с углом отклонения 3,5° по отношению к основному горизонтальному необсаженному стволу скважины, при этом боковой ствол необходимо выполнить в направлении по азимуту на 210°.From the main horizontal open-hole wellbore, a 1 '' lateral wellbore is required. A whipstock is installed in an open hole at a depth of 950 m with a deviation angle of 3.5 ° with respect to the main horizontal open hole, while the lateral hole must be made in the azimuth direction of 210 °.

Для этого на устье скважины собирают КНБК с использованием ВЗД 5'' (фиг. 1). После спускают КНБК в интервал забуривания бокового ствола 1'' (на глубину 950 м) из горизонтальной части необсаженной скважины.To do this, BHA is assembled at the wellhead using 5 '' VZD (Fig. 1). Then, the BHA is lowered into the 1 '' sidetracking interval (to a depth of 950 m) from the horizontal part of the open hole.

С помощью насосного агрегата (на фиг. 1-3 не показано) в колонну ДГТ 2 (фиг. 1) производят закачку рабочей жидкости, например сточной воды плотностью 1010 кг/м3. Под действием рабочей жидкости в КНБК начинает работать ВЗД 5''. ВЗД 5'' через осциллятор-турбулизатор 4 передает вращение на долото 3. Долото 3 забуривается в породу и происходит процесс бурения бокового ствола 1'' из горизонтальной части необсаженной скважины при следующих технологических параметрах: нагрузка на долото 3 составляет 1,0 т, давление рабочей жидкости 14 МПа, расход рабочей жидкости 3,7 л/с, скорость проходки долота 3 в процессе бурения составляет 2,5 м3/час, затрубное давление 8 МПа.Using a pumping unit (not shown in Fig. 1-3), a working fluid, for example waste water with a density of 1010 kg / m 3 , is pumped into the column of DHT 2 (Fig. 1). Under the action of the working fluid in the BHA, the VZD 5 begins to work. The VZD 5 '' through the oscillator-turbulator 4 transmits rotation to the bit 3. The bit 3 is drilled into the rock and the sidetrack 1 '' is drilled from the horizontal part of the uncased borehole with the following technological parameters: the load on the bit 3 is 1.0 t, pressure the working fluid is 14 MPa, the flow rate of the fluid is 3.7 l / s, the penetration rate of bit 3 during drilling is 2.5 m 3 / h, the annular pressure is 8 MPa.

При этом КНБК проходит через клин-отклонитель (на фиг. 1-3 не показано) и отклоняется от оси горизонтальной части необсаженной скважины на угол 3,5° в направлении относительно основного горизонтального необсаженного ствола скважины в направлении по азимуту на 210°.In this case, the BHA passes through the deflector wedge (not shown in Figs. 1–3) and deviates from the horizontal part of the open-hole well by an angle of 3.5 ° in the direction relative to the main horizontal open-hole well in the azimuth direction of 210 °.

Таким образом, КНБК с ВЗД 5'' и кривым переводником 6 (фиг. 1, 3) пробуривает боковой ствол 1'' в интервале 720-890 м. После чего извлекают КНБК из скважины.Thus, a BHA with a 5 '' VZD and a curved sub 6 (Fig. 1, 3) drills a 1 '' sidetrack in the interval 720-890 m. After that, the BHA is removed from the well.

Сначала зарезки и в процессе бурения бокового ствола 1'' с помощью телесистемы 7 по геофизическому кабелю 15 на наземное оборудование с комплектом программного обеспечения (на фиг. 1-3 не показано) передаются такие данные, как зенитный и азимутальный углы положения КНБК, затрубное давление, осевая нагрузки на долото, естественная гамма-активность пород и давления промывочной жидкости перед ВЗД в режиме реального времени. Наземное оборудование состоит из блоков: приема-передачи, питания, измерения глубины, компьютера (на фиг. 1-3 не показано). С помощью наземного оборудования производят сбор данных, хранение и визуализацию, осуществляют построение проектной и фактической траектории в процессе бурения бокового ствола 1'' (фиг. 3), а также управляют траекторией бурения бокового ствола 1''.First, during the kick-offs and during the drilling of the sidetrack 1 '' using the telesystem 7 via geophysical cable 15, data such as anti-aircraft and azimuthal BHA angles, annular pressure are transmitted to ground equipment with a software package (not shown in Fig. 1-3) , axial load on the bit, the natural gamma activity of the rocks and the pressure of the flushing fluid in front of the VZD in real time. Ground equipment consists of blocks: transmit-receive, power, depth measurement, computer (not shown in Fig. 1-3). Using ground-based equipment, data are collected, stored and visualized, the design and actual trajectories are constructed during the drilling of the sidetrack 1 '' (Fig. 3), and the path of the sidetrack 1 '' is also controlled.

Пример 3.Example 3

Из основного горизонтального необсаженного ствола скважины необходимо выполнить боковой ствол 1'''. В необсаженном стволе скважины на глубине 720 м установлен клин-отклонитель с углом отклонения 4,5° по отношению к основному горизонтальному необсаженному стволу скважины, при этом боковой ствол 1''' необходимо выполнить в направлении по азимуту на 270°.From the main horizontal open-hole wellbore, it is necessary to make a sidetrack 1 '' '. A wedge-diverter with a deviation angle of 4.5 ° relative to the main horizontal open-hole borehole is installed in an open hole at a depth of 720 m, while the 1 '' 'lateral hole must be made in the azimuth direction of 270 °.

Для этого на устье скважины собирают КНБК с использованием ВЗД 5''' (фиг. 1). После спускают КНБК в интервал забуривания бокового ствола 1''' (на глубину 720 м) для выполнения бокового ствола 1 из горизонтальной части необсаженной скважины.To do this, BHA is assembled at the wellhead using 5 '' VZD (Fig. 1). After that, the BHA is lowered into the drilling interval of the sidetrack 1 '' '(to a depth of 720 m) to make the sidetrack 1 from the horizontal part of the open hole.

С помощью насосного агрегата (на фиг. 1-3 не показано) в колонну ДГТ 2 (фиг. 1) производят закачку рабочей жидкости, например, сточной воды плотностью 1020 кг/м3. Под действием рабочей жидкости в КНБК начинает работать ВЗД 5'''. ВЗД 5''' через осциллятор-турбулизатор 4 передает вращение на долото 3. Долото 3 забуривается в породу и происходит процесс бурения бокового ствола 1''' из горизонтальной части необсаженной скважины при следующих технологических параметрах: нагрузка на долото 3 составляет 1,2 т, давление рабочей жидкости 16 МПа, расход рабочей жидкости 3,9 л/с, скорость проходки долота 3 в процессе бурения составляет 2,7 м3/час, затрубное давление 9 МПа.Using a pumping unit (not shown in Fig. 1-3), a working fluid, for example, waste water with a density of 1020 kg / m 3 , is pumped into the column of DHT 2 (Fig. 1). Under the action of the working fluid in the BHA, the VZD 5 '' begins to work. The VZD 5 '''through the oscillator-turbulator 4 transmits the rotation to the bit 3. The bit 3 is drilled into the rock and the sidetrack 1''' is drilled from the horizontal part of the open hole with the following technological parameters: the load on the bit 3 is 1.2 t , the pressure of the working fluid is 16 MPa, the flow rate of the working fluid is 3.9 l / s, the penetration rate of bit 3 during drilling is 2.7 m 3 / h, the annular pressure is 9 MPa.

При этом КНБК проходит через клин-отклонитель (фиг. 1, 3) и отклоняется от оси горизонтальной части необсаженной скважины на угол 4,5° в направлении относительно основного горизонтального необсаженного ствола скважины в направлении по азимуту на 270°.At the same time, the BHA passes through the deflector wedge (Fig. 1, 3) and deviates from the horizontal part of the open hole by an angle of 4.5 ° in the direction relative to the main horizontal open hole in the azimuth direction of 270 °.

Таким образом, КНБК с ВЗД 5''' и кривым переводником 6 (фиг. 1, 3) пробуривает боковой ствол 1''' в интервале 720-890 м. После чего извлекают КНБК из скважины.Thus, a BHA with a 5 '' VZD and a curved sub 6 (Figs. 1, 3) drills a 1 '' 'sidetrack in the range of 720-890 m. Then, the BHA is removed from the well.

Сначала зарезки и в процессе бурения бокового ствола Г" с помощью телесистемы 7 по геофизическому кабелю 15 на наземное оборудование с комплектом программного обеспечения (на фиг. 1-3 не показано) передаются такие данные, как зенитный и азимутальный углы положения КНБК, затрубное давление, осевая нагрузки на долото, естественная гамма-активность пород и давления промывочной жидкости перед ВЗД в режиме реального времени. Наземное оборудование состоит из блоков: приема-передачи, питания, измерения глубины, компьютера (на фиг. 1-3 не показано). С помощью наземного оборудования производят сбор данных, хранение и визуализацию, осуществляют построение проектной и фактической траектории в процессе бурения бокового ствола 1''' (фиг. 1), а также управляют траекторией бурения бокового ствола 1'''.First, during the kick-off and during the drilling of the lateral well G "using the telesystem 7 via geophysical cable 15, data such as anti-aircraft and azimuth angles of BHA, annular pressure are transmitted to ground equipment with a software package (not shown in Fig. 1-3) axial load on the bit, the natural gamma activity of the rocks and the pressure of the flushing fluid in front of the VZD in real time. Ground equipment consists of blocks: transmit-receive, power, depth measurement, computer (not shown in Fig. 1-3). With the help of ground equipment, data are collected, stored and visualized, the design and actual paths are constructed during the drilling of the sidetrack 1 '' '(Fig. 1), and the path of the sidetrack 1' '' is also controlled.

Использование осциллятора-турбулизатора 4 в конструкции КНБК приводит к осцилляции низкочастотных колебаний рабочей жидкости, закачиваемой по колонне ДГТ 2, и создает малоамплитудные продольные колебания, способствующие созданию динамической нагрузки на долото 3, приводящей к более эффективному разрушению горной породы и снижению износа долота 3. Опытным путем установлено, что применение осциллятора-турбулизатора увеличивает механическую скорость бурения (проводки) бокового ствола на 40-50% в твердых породах независимо от нагрузки на долото 3, связанной с ростом глубины скважины.The use of oscillator-turbulator 4 in the design of the BHA leads to oscillation of low-frequency oscillations of the working fluid pumped along the column of DHT 2 and creates low-amplitude longitudinal vibrations that contribute to the creation of a dynamic load on bit 3, leading to more efficient destruction of rock and reduce wear of the bit 3. Experienced it was found that the use of an oscillator-turbulator increases the mechanical drilling speed (wiring) of the sidetrack by 40-50% in hard rocks, regardless of the load on Lotto 3, associated with an increase in well depth.

Расширение функциональных возможностей устройства достигается за счет использования в конструкции КНБК кривого переводника 6 с ВЗД 5 различной длины, что позволяет выполнить зарезку боковых стволов относительно необсаженного горизонтального ствола скважины с углом наклона от 2° до 5° в направлении от забоя к устью, а также изменить траекторию в процессе бурения боковых стволов относительно необсаженного горизонтального ствола скважины.The expansion of the device’s functionality is achieved through the use of a curve sub 6 with VZD 5 of various lengths in the BHA design, which allows sidetracking relative to the uncased horizontal wellbore with an angle of inclination from 2 ° to 5 ° in the direction from the bottom to the mouth, and also to change the trajectory during the drilling of the sidetracks relative to the uncased horizontal wellbore.

Также применение кривого переводника 6 с углом отклонения 2° (углом смещения осей резьб) способствует сокращению расхода долот 3, времени механического бурения, спуско-подъемных операций (при использовании клина-отклонителя), подготовительно-заключительных и вспомогательных работ, что сокращает продолжительность работ, и следовательно, экономит затраты.Also, the use of a curve sub 6 with an angle of deviation of 2 ° (angle of displacement of the axes of the threads) helps to reduce the consumption of bits 3, the time of mechanical drilling, tripping (when using a wedge diverter), preparatory-final and auxiliary work, which reduces the duration of work, and therefore saves costs.

Благодаря наличию телесистемы 7 в конструкции КНБК соблюдают точность бурения бокового ствола из горизонтальной части необсаженной скважины по заранее запланированной траектории, контролируют внутрискважинные параметры и определяют положение КНБК в режиме реального времени.Owing to the presence of the telesystem 7 in the BHA design, the accuracy of sidetracking from the horizontal part of the uncased borehole is observed along a predetermined path, the downhole parameters are monitored and the BHA position is determined in real time.

Контроль внутрискважинных параметров достигается использованием в конструкции КНБК модуля нагрузки 11. Контролируют измерение затрубного давления в пространстве 23 пробуриваемого бокового ствола Г, или 1", или Г" и осевой нагрузки на долото 3 в процессе бурения бокового ствола Г, или 1", или Г".Control of downhole parameters is achieved by using load module 11 in the BHA design. The annular pressure is measured in space 23 of the drilled lateral shaft G, or 1 ", or G" and the axial load on the bit 3 during drilling of the lateral shaft G, or 1 ", or G "

Для этого приподнимают КНБК с помощью ДГТ 2 на 10-20 м и производят промывку пробуренного бокового ствола 1', или 1'', или 1''', после чего бурение бокового ствола 1', или 1'', или 1''' продолжают с соблюдением проектной и фактической траектории, что визуально контролируется с помощью наземного оборудования.To do this, lift the BHA using DHT 2 for 10-20 m and flush the drilled sidetrack 1 ', or 1' ', or 1' '', after which the sidetrack is drilled 1 ', or 1' ', or 1' ' 'continue in compliance with the design and actual trajectory, which is visually controlled using ground equipment.

По окончанию бурения бокового ствола 1', или 1'', или 1''' КНБК извлекают из бокового ствола 1', или 1'', или 1''', клина-отклонителя и горизонтальной части необсаженной скважины. Для бурения бокового ствола в другом интервале перемещают клин-отклонитель в горизонтальной части необсаженной скважины и производят бурение следующего бокового ствола с применением вышеописанной КНБК.At the end of the drilling of the sidetrack 1 ', or 1' ', or 1' '', the BHA is removed from the sidetrack 1 ', or 1' ', or 1' '', the deflecting wedge and the horizontal part of the open hole. To drill the sidetrack in a different interval, the diverter wedge is moved in the horizontal part of the uncased borehole and the next sidetrack is drilled using the BHA described above.

Измерение азимутального и зенитного углов положения КНБК в непрерывном режиме достигается использованием в конструкции КНБК модуля инклинометрии 9, а также ориентируют кривой переводник 6 во время остановки бурения бокового ствола 1', или 1'', или 1'''.Measurement of the azimuthal and zenith angle angles of the BHA position in the continuous mode is achieved by using the inclinometry module 9 in the BHA design, and they also orient the curve of the sub 6 while stopping sidetracking 1 ', or 1' ', or 1' ''.

КНБК реализует непрерывный дистанционный контроль и изменение направления траектории на всем интервале бурения бокового ствола 1', или 1'', или 1''' из горизонтальной части необсаженной скважины.BHA implements continuous remote monitoring and changing the direction of the trajectory over the entire interval of drilling the sidetrack 1 ', or 1' ', or 1' '' from the horizontal part of the open hole.

Контроль внутрискважинных параметров достигается использованием в конструкции КНБК модуля нагрузки 11.Control of downhole parameters is achieved by using load module 11 in the design of BHA.

Благодаря наличию в конструкции КНБК переточных каналов 18' и 18'' у центраторов 17' и 17'' на наружной поверхности корпуса 8 телесистемы 7 снижается в 1,5-2 раза вероятность прихвата КНБК в боковом стволе 1', или 1'', или 1''' вследствие отсутствия образования шламовых подушек в боковом стволе в процессе его бурения.Due to the presence of overflow channels 18 'and 18' 'in the BHA design at the centralizers 17' and 17 '' on the outer surface of the housing 8 of the telesystem 7, the probability of a BHA sticking in the side trunk 1 ', or 1' 'is reduced by 1.5-2 times, or 1 '' 'due to the absence of formation of slurry cushions in the sidetrack during its drilling.

Соединительный узел 14 в конструкции КНБК исключает повреждения (обрыв, растяжения) колонны ДГТ 2 и обрыв геофизического кабеля 15 при прихвате КНБК и, как следствие, снижается вероятность возникновения аварийных ситуаций в скважине. Прихват КНБК возможен, например, в результате осыпания слабосцементированных разбуриваемых пород. Натяжением вверх создают в колонне ДГТ 2 нагрузку, достаточную для разрушения соединительного узла 14. Например, натягивают колонну ДГТ 2 вверх с усилием 5,5 кН, при котором происходит разрушение соединительного узла 14 и обрыв геофизического кабеля 15 в заделке телескопического наконечника 16. Затем колонну ДГТ 2 с геофизическим кабелем 15 извлекают из скважины, после чего на колонне труб (на фиг. 1, 2 не показано) спускают в скважину специальный ловильный инструмент 21 с внутренним захватом, имеющим насечки 20 (на фиг. 1 показано условно) противоположного направления кольцевым насечкам 19 (фиг. 1 и 2) корпуса 8 телесистемы 7. Производят захват КНБК ловильным инструментом 21 за кольцевые насечки 19 (фиг. 1 и 2) корпуса 8 телесистемы 7, после чего извлекают прихваченную КНБК бокового ствола 1', или 1'', или 1''', клина-отклонителя и горизонтальной части необсаженной скважины.The connecting unit 14 in the design of the BHA eliminates damage (breakage, stretching) of the DGT column 2 and the breakage of the geophysical cable 15 when the BHA is tacked and, as a result, the probability of emergency situations in the well is reduced. BHA grabbing is possible, for example, as a result of shedding of weakly cemented drilled rocks. By pulling upwards, a load is created in the column of DHT 2 sufficient to destroy the connecting unit 14. For example, pulling the column of DHT 2 upward with a force of 5.5 kN, at which the connecting node 14 is destroyed and the geophysical cable 15 is broken in the seal of the telescopic tip 16. Then the column DHT 2 with a geophysical cable 15 is removed from the well, after which, on a pipe string (not shown in Fig. 1, 2), a special fishing tool 21 with an internal grip having notches 20 (conventionally shown in Fig. 1) is lowered into the well the direction of the annular notches 19 (Fig. 1 and 2) of the housing 8 of the telesystem 7. Carry out the BHA capture tool 21 for the annular notches 19 (Fig. 1 and 2) of the housing 8 of the telescope 7, then remove the tied BHA side trunk 1 ', or 1 '', or 1 '' ', deflector wedge and horizontal part of the open hole.

Предлагаемая компоновка КНБК позволяет:The proposed layout of the BHA allows you to:

- соблюдать точность бурения бокового ствола из горизонтальной части необсаженной скважины по заранее запланированной траектории;- comply with the accuracy of sidetracking from the horizontal part of the open hole along a pre-planned path;

- обеспечивать контроль внутрискважинных параметров и определять положение КНБК в режиме реального времени;- provide control of downhole parameters and determine the position of BHA in real time;

- расширять функциональные возможности устройства;- expand the functionality of the device;

- увеличивать скорость проходки долота при бурении бокового ствола, что позволяет сократить время проведения работ и снизить затраты;- increase the speed of penetration of the bit when drilling a sidetrack, which reduces the time of work and reduce costs;

- снижать вероятность возникновения аварийных ситуаций в скважине.- reduce the likelihood of emergency situations in the well.

Claims (4)

1. Компоновка низа бурильной колонны - КНБК для бурения боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины, включающей последовательно размещённые снизу-вверх долото, винтовой забойный двигатель - ВЗД, длинномерные гибкие трубы - ДГТ, отличающаяся тем, что дополнительно после долота размещен осциллятор-турбулизатор, после ВЗД размещены кривой переводник, телесистема и соединительный узел, при этом кривой переводник выполнен в виде патрубка утяжелённой бурильной трубы с возможностью резьбового соединения с ВЗД и телесистемой при помощи резьб с пресекающимися осями под углом 2°, телесистема состоит из корпуса, выполненного из легкосплавной бурильной трубы, в корпусе последовательно снизу-вверх размещены модули: инклинометрии, гамма-каротажа и манометра внутреннего давления, осевой нагрузки и затрубного давления, при этом между модулями в корпусе телесистемы установлены гибкие центраторы, выполненные в виде кольца, на наружной поверхности которого приварены три подпружиненных фонаря из листовой стали, корпус телесистемы снаружи с обоих концов оснащён центраторами, выполненными в виде колец, на наружной поверхности которых сделаны соответствующие переточные каналы в виде продольных цилиндрических проточек с возможностью перетока рабочей жидкости, причем наружный диаметр центраторов равен диаметру долота, телесистема соединена геофизическим кабелем, запассованным внутрь колонны ДГТ через геофизический наконечник, с наземным оборудованием, при этом выше геофизического наконечника на внутренней поверхности корпуса телесистемы выполнены насечки, обеспечивающие возможность захвата корпуса телесистемы, соединительный узел выполнен в виде механического разъединителя, представляющего собой срезной штифт, разрушающийся при расчётной нагрузке.1. The layout of the bottom of the drill string - BHA for drilling sidetracks from the horizontal part of an uncased borehole, including a bit sequentially placed from bottom to top, a downhole screw motor - VZD, long flexible pipes - DGT, characterized in that an oscillator-turbulator is additionally placed after the bit, after the VZD there is a curve sub, a tele-system and a connecting unit, with This curve sub is made in the form of a pipe of a weighted drill pipe with the possibility of a threaded connection with a PDW and a telesystem using threads with intersecting axes at an angle of 2 °, the telesystem is um from a housing made of an alloy drill pipe, the modules: inclinometry, gamma-ray logging and internal pressure gauge, axial load and annular pressure are sequentially placed from the bottom to the top of the housing, while flexible centralizers made in the form of a ring are installed between the modules in the television system housing , on the outer surface of which three spring-loaded lanterns made of sheet steel are welded, the body of the television system is equipped on both sides with centralizers made in the form of rings, on the outer surface of which corresponding flow channels in the form of longitudinal cylindrical grooves with the possibility of overflow of working fluid, the external diameter of the centralizers being equal to the diameter of the bit, the telesystem is connected by a geophysical cable stored inside the DHT column through a geophysical tip to ground equipment, while above the geophysical tip on the inner surface of the telesystem housing notches are made that provide the ability to capture the body of the tele-system, the connecting node is made in the form of a mechanical The unit, which is a shear pin, collapsing at rated load. 2. КНБК для бурения боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины по п. 1, отличающаяся тем, что при зарезке бокового ствола с углом наклона от 2° до 3° устройство оснащено обычным ВЗД.2. BHA for drilling sidetracks from the horizontal part of an uncased borehole according to claim 1, characterized in that when cutting a sidetrack with an angle of inclination of 2 ° to 3 °, the device is equipped with a conventional VZD. 3. КНБК для бурения боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины по п. 1, отличающаяся тем, что при зарезке бокового ствола с углом наклона от 3° до 4° устройство оснащено укороченным ВЗД.3. BHA for drilling sidetracks from the horizontal part of an open hole according to claim 1, characterized in that when sidetracking with an angle of inclination from 3 ° to 4 °, the device is equipped with a shortened VZD. 4. КНБК для бурения боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины по п. 1, отличающаяся тем, что при зарезке бокового ствола с углом наклона от 4° до 5° устройство оснащено коротким ВЗД.4. BHA for drilling sidetracks from the horizontal part of an uncased borehole according to claim 1, characterized in that when cutting a sidetrack with an angle of inclination of 4 ° to 5 °, the device is equipped with a short VZD.
RU2019114511A 2019-05-14 2019-05-14 Assembly of drill string bottom for drilling of offshoots from horizontal part of uncased well RU2719875C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114511A RU2719875C1 (en) 2019-05-14 2019-05-14 Assembly of drill string bottom for drilling of offshoots from horizontal part of uncased well

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114511A RU2719875C1 (en) 2019-05-14 2019-05-14 Assembly of drill string bottom for drilling of offshoots from horizontal part of uncased well

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2719875C1 true RU2719875C1 (en) 2020-04-23

Family

ID=70415584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019114511A RU2719875C1 (en) 2019-05-14 2019-05-14 Assembly of drill string bottom for drilling of offshoots from horizontal part of uncased well

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2719875C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785164C1 (en) * 2022-09-13 2022-12-05 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for drilling of lateral trunk with unstable rocks

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2102575C1 (en) * 1995-12-01 1998-01-20 Александр Викторович Вершинин Small-size spiral-type down-hole motor
US6092610A (en) * 1998-02-05 2000-07-25 Schlumberger Technology Corporation Actively controlled rotary steerable system and method for drilling wells
RU2236538C1 (en) * 2003-04-16 2004-09-20 ОАО НПО "Буровая техника" Construction of lower portion of drilling column
RU2280748C1 (en) * 2004-12-23 2006-07-27 ОАО НПО "Буровая техника" Bottomhole drilling string assembly for inclined and horizontal well drilling with the use of downhole screw motor
RU58151U1 (en) * 2006-03-09 2006-11-10 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательское и конструкторское бюро бурового инструмента" (ЗАО "НИИКБ БИ") LOW DRILL POSITION
WO2007132407A1 (en) * 2006-05-11 2007-11-22 Schlumberger Canada Limited Steering systems for coiled tubing drilling

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2102575C1 (en) * 1995-12-01 1998-01-20 Александр Викторович Вершинин Small-size spiral-type down-hole motor
US6092610A (en) * 1998-02-05 2000-07-25 Schlumberger Technology Corporation Actively controlled rotary steerable system and method for drilling wells
RU2236538C1 (en) * 2003-04-16 2004-09-20 ОАО НПО "Буровая техника" Construction of lower portion of drilling column
RU2280748C1 (en) * 2004-12-23 2006-07-27 ОАО НПО "Буровая техника" Bottomhole drilling string assembly for inclined and horizontal well drilling with the use of downhole screw motor
RU58151U1 (en) * 2006-03-09 2006-11-10 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательское и конструкторское бюро бурового инструмента" (ЗАО "НИИКБ БИ") LOW DRILL POSITION
WO2007132407A1 (en) * 2006-05-11 2007-11-22 Schlumberger Canada Limited Steering systems for coiled tubing drilling

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785164C1 (en) * 2022-09-13 2022-12-05 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for drilling of lateral trunk with unstable rocks
RU2798542C1 (en) * 2023-01-24 2023-06-23 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for drilling a sidetrack of a well with unstable rocks

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0677135B1 (en) Method and apparatus for setting a whipstock
EP0764234B1 (en) Whipstock assembly
US5566772A (en) Telescoping casing joint for landing a casting string in a well bore
US7334650B2 (en) Apparatus and methods for drilling a wellbore using casing
CN110984859B (en) Radial horizontal drilling and sand prevention well completion tool and method
RU2553697C2 (en) Drill to make circular wells
NO342388B1 (en) Well completion method and well completion apparatus
NO322081B1 (en) Lining bushing for use reaches a cross between a main well flow conductor and a lateral well bore
US2050970A (en) Open hole bridger and support
NO335237B1 (en) Procedure for Re-entry into a Main Wellbore from a Lateral Wellbore, as well as Bottom Hole Assembly for Milling
CA2512641C (en) Apparatus and methods for drilling a wellbore using casing
RU2719875C1 (en) Assembly of drill string bottom for drilling of offshoots from horizontal part of uncased well
RU2715482C1 (en) Assembly of bottom of drill string for drilling of offshoots from horizontal part of uncased well
RU2657583C1 (en) Drilling tool guiding device for selective entry into the branch hole
CA2725717C (en) Apparatus and methods for drilling a wellbore using casing
RU2641150C1 (en) Deflecting device to cut port in well casing
RU2291268C2 (en) Assembly for drilling side boreholes from cased wells
RU2710052C1 (en) Bottom hole assembly for drilling of offshoots from horizontal part of open borehole
RU2779682C1 (en) Casing reamer bit
RU2695911C1 (en) Method for construction of multi-barrel well and guide device for installation of casing string in its additional shaft
RU2232895C1 (en) Hydraulic dredge
RU2231612C1 (en) Well expanding device
RU2183248C1 (en) Wedge-deflecting tool
SU1546604A1 (en) Method of expanding borehole while drilling
McFall An Assessment of Directional Drilling for Fossil-Energy Resources