×
11.11.2018
218.016.9c49

Результат интеллектуальной деятельности: КЛИН-ОТКЛОНИТЕЛЬ ДЛЯ ПОВТОРНОГО ВХОДА В БОКОВОЙ СТВОЛ МНОГОСТВОЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002672080
Дата охранного документа
09.11.2018
Аннотация: Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин. Клин-отклонитель содержит корпус с направляющей поверхностью сверху и исполнительный элемент, способный перемещаться в корпусе между транспортным положением и положением фиксации и имеющий поверхность на верхнем конце для зацепления с препятствиями, встречающимися в обсадной колонне. Направляющая поверхность корпуса выполнена с возможностью взаимодействия с бурильным инструментом после установки корпуса в обсадной колонне. Корпус снабжен снаружи уплотнительными элементами, выполненными с возможностью взаимодействия с обсадной колонной в положении фиксации, а внутри - сообщенными между собой диаметральной и наклонной камерами, которые сообщены также с колонной труб. Диаметральная камера снабжена герметично вставленным подпружиненным в сторону направляющей поверхности фиксатором с наклонной поверхностью сверху со стороны направляющей поверхности, выполненным с возможностью выдвижения уплотнительных элементов до герметизации внутреннего пространства обсадной колонны при создании давления в камерах и выдвижении исполнительного элемента в положение фиксации. Наклонная от оси корпуса камера, направленная в сторону направляющей поверхности, снабжена радиальным каналом. Исполнительный элемент герметично вставлен в наклонную камеру в транспортном положении заподлицо с корпусом, перекрывая изнутри радиальный канал, зафиксирован в транспортном положении замковым механизмом и выполнен с возможностью выдвижения при создании давления в этой камере с открытием радиального канала и зацепления своей поверхностью за нижний край предварительно вскрытого в обсадной колонне окна. Исполнительный элемент сверху снабжен скосом в положении фиксации, имеющим угол, соответствующий углу направляющей поверхности, и выполнен с возможностью взаимодействия снизу с наклонной поверхностью фиксатора, удерживая его от выдвижения в транспортном положении, освобождая в положении фиксации и возвращая в транспортное положение с фиксацией при перемещении исполнительного элемента внутрь корпуса. Обеспечивается полное извлечение клина-отклонителя без уменьшения проходного сечения основного ствола, расширение функциональных возможностей, упрощение в работе. 3 ил.

Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин, а именно используется для повторного входа технологического инструмента в боковые стволы (БС) многоствольной скважины в процессе ее эксплуатации или капитального ремонта.

Известно устройство для забуривания дополнительного ствола, предназначенное для бурения многоствольных скважин (пат. RU №2006561, МПК 5 Е21В 7/08, опубл. 30.01.1994 в бюл. №2), включающее корпус, состоящий из верхней и нижней частей, и отклоняющий клин. Узел закрепления устройства в скважине, установленный под отклоняющим клином между частями корпуса, узел герметизации с механизмом фиксации и узел спуска устройства в скважину. При этом механизм фиксации узла герметизации выполнен в виде разрезной втулки с выступом, связанной с нижней частью корпуса, и связанного с верхней его частью патрубка с буртиком и прорезью в стенке, причем нижняя часть корпуса имеет фиксатор, расположенный в прорези патрубка, узел спуска выполнен в виде связанного в исходном положении срезными штифтами с клином кожуха с косыми вырезами и карманами, а клин имеет пальцы для размещения в последних.

Недостатками данного устройства являются:

- невозможность повторного входа в БС, так как у устройства нет механизма для определения местоположения окон в обсадной колонне и точной установки устройства напротив окон для повторного входа в БС;

- необходимость спуска колонны бурильных труб и геофизических приборов для точной, ориентированной установки клина-отклонителя и его закрепления в скважине напротив окна в стенке обсадной колонны для повторного входа в БС, что приводит к большим материальным и временным затратам;

- отсутствие конструктивных элементов фиксации без упора на забой и элементов индивидуальной ориентации относительно уже пробуренного БС, что приводит к невозможности закрепления клина-отклонителя в скважине без перекрытия основного ствола и создания упора для его установки, например пакера, упорной пробки или цементного моста и т.п., которые необходимо разбуривать после извлечения клина-отклонителя из основного ствола, и к большим трудностям с повторной установкой извлекаемого клина-отклонителя точно напротив окна, для повторного входа в нужный БС многоствольной скважины, так как малейшие погрешности с ориентированием по азимуту и привязке по глубине перекрывают проходное сечение окна и не позволяют пройти буровому инструменту в БС, так как диаметр этого инструмента равен диаметру БС.

Известно устройство для многозабойного вскрытия продуктивных пластов одной скважиной (пат. RU №2197593, МПК Е21В 7/08, опубл. 27.01.2003 в бюл. №3), включающее корпус, жестко связанный с патрубком, оснащенным посадочным местом под извлекаемый клин и имеющий паз под шпонку, взаимодействующую с пазом патрубка, и переводник. Корпус выполнен в виде продольно-гофрированной трубы, заглушенной с нижней стороны, и установленным с другой стороны переводником, соединяющим его с патрубком и снабженным втулкой из легкоразбуриваемого материала для соединения с технологической колонной, а посадочное место патрубка выполнено в виде наклонной поверхности, переходящей в продольный паз под шпонку, установленную в посадочной втулке ориентирующего фиксатора, одна из поверхностей которой соответствует посадочной наклонной поверхности патрубка корпуса, а другая снабжена зубчатой поверхностью, взаимодействующей с зубчатой поверхностью опорной втулки, жестко закрепленной на валу ориентирующего фиксатора, причем посадочная втулка выполнена с возможностью поворота на валу фиксатора и фиксацией в зубчатом соединении с опорной втулкой посредством зажимной втулки, имеющей резьбовое соединение с валом ориентирующего фиксатора, а извлекаемый клин выполнен с возможностью регулирования глубины установки в скважине посредством сменного удлинителя, размещенного между фиксатором и извлекаемым клином.

Недостатками данного устройства являются:

- перекрытие основного ствола скважины, так как корпус устройства выполнен в виде продольно-гофрированной трубы, который для закрепления устройства в скважине выправляется давлением жидкости и в дальнейшем не извлекается из скважины;

- необходимость разбуривания втулки из легкоразбуриваемого материала, установленной в переводнике, который установлен в верхней части корпуса, и заглушки в виде башмака, установленной с нижней стороны корпуса для прохода в основной ствол скважины специальным инструментом, что связано с большими трудностями, а это увеличивает время и стоимость строительства и эксплуатации многоствольных скважин;

- сложность конструкции устройства и, как следствие, высокие материальные затраты на его изготовление.

Известен гидравлический отклонитель (пат. RU №2311522, МПК Е21В 7/08, опубл. 27.11.2007 в бюл. №33), содержащий клин-отклонитель с наклонной рабочей поверхностью, выполненной в виде желоба, узел опоры, включающий цилиндрический полый корпус с окнами для плашек, расположенный в упомянутом полом корпусе распорный элемент с наклонными поверхностями, на которых с возможностью перемещения размещены плашки, имеющие на лицевой поверхности зубья, а с тыльной стороны - паз, соответствующий Т-образному выступу на наклонной поверхности распорного элемента, гидравлическую камеру и гибкий шланг высокого давления для подачи жидкости в гидравлическую камеру, снабженный размещенными между клином-отклони-телем и цилиндрическим полым корпусом узла опоры переходником и паке-рами, при этом распорный элемент имеет направляющую часть, выполненную внизу в виде поршня и переходящую в распорную часть, выполненную в виде правильной трехгранной усеченной суженной книзу пирамиды, ребра которой образованы наклонной поверхностью и имеют выступы под плашки, зубья которых выполнены с наклоном вниз, а плашки радиально размещены в окнах, выполненных в нижней части цилиндрического полого корпуса узла опоры под углом 120° относительно друг друга, при этом в верхней части корпуса узла опоры выполнены кольцевая расточка и упор, образующие с цилиндрической поверхностью направляющей части распорного элемента гидравлическую камеру, которая связана с гибким шлангом посредством выполненных соответственно в переходнике и в направляющей части распорного элемента полостей, последняя из которых связана с гидравлической камерой через распределитель, выполненный в направляющей части в виде трех сквозных под углом 120° относительно друг друга отверстий, а корпус узла опоры установлен с возможностью перемещения вдоль направляющей части распорного элемента с одновременным изменением объема гидравлической камеры, на торце цилиндрического полого корпуса узла опоры надета заглушка, закрепленная резьбовым соединением с распорной частью распорного элемента, между внутренней поверхностью полого цилиндрического корпуса узла опоры и внешней поверхностью распорного элемента установлены уплотнители.

Недостатками данного устройства являются:

- невозможность повторного входа в БС, так как у устройства нет механизма для определения местоположения окон в обсадной колонне и точной установки устройства напротив окон для повторного входа в БС;

- отсутствие узла отклонения и прижатия к стенке эксплуатационной колонны клина обратной рабочей поверхностью, что не позволяет использовать устройство в наклонных и горизонтальных скважинах;

- возможность несрабатывания узла закрепления отклонителя в скважине, так как усилия, создаваемого на его корпус жидкостью, проходящей через распределитель, может быть недостаточно для перемещения корпуса вверх относительно направляюще-распорного элемента, поэтому для его установки необходимо создание упора в основном стволе, например пакера, упорной пробки или цементного моста, которые необходимо разбуривать после извлечения клина-отклонителя из основного ствола, что ведет к загрязнению скважины и снижению ее добывных возможностей;

- ненадежность закрепления отклонителя в скважине, так как при работе фрез и бурении БС возникают вибрации, и сцепление плашек со стенкой эксплуатационной колонны может ослабнуть, что приведет к провороту клина-отклонителя и потере окна;

- возможность раскрепления отклонителя в связи со снижением давления в рабочей камере после отсоединения гибкого шланга высокого давления, и отсутствие фиксаторов, удерживающих плашки в рабочем положении, что может привести к их раскреплению;

- сложность конструкции и, как следствие, высокие материальные затраты на изготовление устройства.

Известен способ строительства многоствольной скважины (пат. RU №2269632, МПК Е21В 7/08, опубл. 10.02.2006 в бюл. №4), включающий устройство для строительства многоствольной скважины, содержащее жестко фиксированную в обсадной колонне полую вставку, включающую технологический корпус со сквозными отверстиями и втулкой, причем сверху втулка снабжена скошенной торцевой поверхностью, выполнена с возможностью вставки в технологический корпус, соединена с ним посредством срезных элементов для перекрытия сквозных отверстий полой вставки, которые во время спуска обсадной колонны расположены в требуемом интервале вскрытия напротив продуктивного пласта, при этом на внутренней поверхности технологического корпуса выполнен технологический паз, в котором расположен подвижный упор, в свою очередь жестко соединенный с втулкой, а технологический паз посредством подвижного упора выполнен с возможностью ограничения осевого перемещения втулки вниз.

Недостатками данного устройства являются:

- возможность применения только во вновь строящихся скважинах, так как обсадную колонну перед спуском в скважину необходимо оснащать жестко фиксированной полой вставкой, содержащей технологический корпус со сквозными отверстиями и втулкой;

- невозможность управления отклонителем при его посадке на скошенную поверхность втулки, так как он свободно вращается относительно колонны труб, и в отклонителе отсутствует устройство для промывки забоя скважины, поэтому различные загрязнения, которые всегда присутствуют в скважине, не позволят установить отклонитель в расчетное положение;

- невозможность повторного попадания ни в один дополнительный ствол, так как направляющая втулка находится в замкнутом пространстве технологического корпуса и имеет скошенную вниз торцевую поверхность, поэтому в самой нижней точке скошенной поверхности образуется карман, где оседают буровой шлам, металлическая стружка и т.п. вещества, которые не вымываются промывочной жидкостью, поэтому отклонитель каждый раз под действием веса колонны труб будет по-разному уплотнять буровой шлам или другие загрязняющие вещества, находящиеся в стволе скважины в процессе бурения дополнительных стволов в этом кармане, и каждый раз будет устанавливаться в другом положении от расчетного;

- бурение дополнительных стволов гибкой трубой с соплом, что не позволяет контролировать их траекторию, диаметр и конфигурацию, и, как показывает опыт, недоведение осевой нагрузки на гибкую трубу в таких скважинах и невозможность продолжать дальнейшее бурение этих стволов;

- при извлечении гибкой трубы из дополнительного ствола возможность ее перекашивания в отверстиях технологического корпуса обсадной колонны и на резких перегибах дополнительного ствола и заклинивания, так как при проталкивании гибкая труба работает на сжатие, поэтому изгибается и проходит через направляющие каналы отклонителя и отверстия технологического корпуса, а при извлечении она работает на растяжение - натягивается и пытается выпрямиться между точками заклинивания, а из-за невозможности произвести проворачивание и рассаживание таких труб, а также увеличенного диаметра сопла относительно диаметра гибкой трубы она заклинивает в дополнительном стволе, создавая аварийную ситуацию;

- трудности при попадании гибкой трубой в направляющие каналы отклонителя, в особенности с увеличением глубины скважины, так как гибкая труба не обладает достаточной жесткостью, и она будет просто складываться внутри колонны труб, оставаясь на месте и не воспринимая осевую нагрузку, необходимую для ее проталкивания в направляющие каналы отклонителя, при этом на поверхности этот процесс будет восприниматься как продвижение гибкой трубы в один из дополнительных стволов;

- невозможность попадания в дополнительные стволы для проведения ремонтных работ после разрушения втулки по окончании строительства многоствольной скважины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ избирательного позиционирования, ориентации и фиксации объектов на заданных глубинах, способ бурения и повторного входа в боковые ответвления скважины и посадочно-ориентационная установка для осуществления указанных способов (пат. RU №2147665, МПК Е21В 7/06, опубл. 20.04.2000 в бюл. №11), включающий посадочно-ориентационное приспособление, содержащее удлиненную корпусную оправку и исполнительный элемент, способный перемещаться в удлиненной корпусной оправке между спусковым положением и положением фиксации, при этом каждая из посадочных и ориентирующих муфт имеет внутренний профиль, отличающийся от внутреннего профиля других посадочных и ориентирующих муфт обсадной колонны скважины, башмак с косым срезом внизу, расположенный в каждой из посадочных и ориентирующих муфт и имеющий выступающее кверху острие, ориентирующий паз и поверхности направляющих наклонных плоскостей, проходящих от острия до ориентирующего паза, и имеется по меньшей мере одна посадочная собачка, прикрепленная с возможностью перемещения к удлиненной корпусной оправке приспособления и имеющая посадочный профиль, сопряженный с внутренним профилем только одной из внутренних посадочных и ориентирующих муфт, при этом по меньшей мере одна посадочная собачка имеет наклонные поверхности на верхнем и нижнем концах для зацепления с препятствиями, встречающимися в обсадной колонне и в посадочных и ориентирующих муфтах, с целью вызвать стимулированное препятствиями перемещение по меньшей мере одной посадочной собачки в положение отстранения от препятствий, ориентирующий ключ, объединенный с возможностью перемещения с удлиненной корпусной оправкой приспособления и приспособленный для направляемого зацепления с поверхностями направляющих наклонных плоскостей и размещения в ориентирующем пазу, при этом при спусковом положении исполнительного элемента по меньшей мере одна посадочная собачка и ориентирующий ключ способны перемещаться по радиусу внутрь, а при положении фиксации исполнительного элемента обеспечивается закрепление по меньшей мере одной посадочной собачки в сопряженном профиле и закрепление ориентирующего ключа в ориентирующем пазу.

Недостатками данного устройства являются:

- применение только во вновь строящихся скважинах, так как обсадную колонну перед спуском в скважину необходимо оснащать жестко фиксированными посадочными и ориентирующими муфтами с заданным внутренним профилем, снабженными башмаками с косым срезом внизу;

- большая вероятность засорения внутреннего замкнутого профиля посадочных и ориентирующих муфт, снабженных башмаками с косым срезом внизу, буровым шламом, кордовым волокном и т.п. веществами, которые применяются в процессе бурения и крепления БС;

- узкая область применения, так как цементирование обсадной колонны осуществляют только закачкой цемента в затрубное пространство с устья скважины (обратное цементирование) с целью предотвращения загрязнения внутреннего профиля посадочных и ориентирующих муфт, что технологически не всегда осуществимо в скважинах, осложненных кавернами, и/или скважинах, которые вскрыли высокопроницаемый пласт;

- сложность конструкции посадочных и ориентирующих муфт, снабженных башмаками, а также посадочно-ориентационного приспособления и, как следствие, высокие материальные затраты на изготовление устройства;

- сложность обслуживания, сопровождения и ориентирования в скважине, вызывает необходимость привлечения высококвалифицированных специалистов различных специальностей для обслуживания и сопровождения работ с данным устройством на скважине, что ведет к увеличению сроков и стоимости строительства и капитального ремонта многоствольной скважины.

Техническими задачами предлагаемого изобретения являются:

- создание полностью извлекаемого, без уменьшения проходного сечения основного ствола скважины, простой и надежной конструкции клина-отклонителя для повторного входа технологического инструмента в БС многоствольной скважины в процессе ее эксплуатации или капитального ремонта, позволяющего в процессе его установки определять местоположение окна в стенке обсадной колонны, устанавливать и надежно закреплять в нижней части окна, не уменьшая его проходного сечения для технологического инструмента, герметизируя нижнюю часть основного ствола;

- расширение области применения за счет возможности применения в том числе и ранее используемом фонде скважин, а также в скважинах, осложненных кавернами, и/или скважинах, которые вскрыли высокопроницаемый пласт;

- упрощение в работе, что позволит уменьшить число аварийных ситуаций, связанных с непопаданием технологического инструмента в БС многоствольной скважины, сократить время и стоимость строительства и капитального ремонта многоствольных скважин.

Технические задачи решаются клином-отклонителем для повторного входа в БС многоствольной скважины, включающим корпус с направляющей поверхностью сверху, спускаемый на колонне труб, и исполнительный элемент, способный перемещаться в корпусе между транспортным положением и положением фиксации и имеющий поверхность на верхнем конце для зацепления с препятствиями, встречающимися в обсадной колонне.

Новым является то, что направляющая поверхность корпуса выполнена с возможностью взаимодействия с бурильным инструментом после установки корпуса в обсадной колонне, корпус снабжен снаружи уплотнительными элементами, выполненными с возможностью взаимодействия с обсадной колонной в положении фиксации, а внутри - сообщенными между собой диаметральной и наклонной камерами, которые сообщены также с колонной труб, причем диаметральная камера снабжена герметично вставленным, подпружиненным в сторону направляющей поверхности фиксатором с наклонной поверхностью сверху со стороны направляющей поверхности, выполненным с возможностью выдвижения уплотнительных элементов до герметизации внутреннего пространства обсадной колонны при создании давления в камерах и выдвижении исполнительного элемента в положение фиксации, а наклонная от оси корпуса камера, направленная в сторону направляющей поверхности, снабжена радиальным каналом, исполнительный элемент герметично вставлен в наклонную камеру в транспортном положении заподлицо с корпусом, перекрывая изнутри радиальный канал, зафиксирован в транспортном положении замковым механизмом и выполнен с возможностью выдвижения при создании давления в этой камере с открытием радиального канала и зацепления своей поверхностью за нижний край предварительно вскрытого в обсадной колонне окна, также исполнительный элемент сверху снабжен скосом в положении фиксации, имеющим угол, соответствующий углу направляющей поверхности, и выполнен с возможностью взаимодействия снизу с наклонной поверхностью фиксатора, удерживая его от выдвижения в транспортном положении, освобождая в положении фиксации и возвращая в транспортное положение с фиксацией при перемещении исполнительного элемента внутрь корпуса.

На фиг. 1 показан продольный разрез обсадной колонны с готовым окном и клин-отклонитель с местными разрезами в транспортном положении.

На фиг. 2 показан продольный разрез обсадной колонны с готовым окном и клин-отклонитель с местным разрезом, установленный и зафиксированный в рабочем положении в окне обсадной колонны.

На фиг. 3 показано поперечное сечение А-А фиг. 2, когда уплотнительные элементы клина-отклонителя выдвинуты для герметизации внутреннего пространства обсадной колонны.

Клин-отклонитель 1 (фиг. 1) для повторного входа в БС 2 многоствольной скважины (не показано), включает корпус 3 с направляющей поверхностью 4 сверху, спускаемый на колонне труб (не показано), и исполнительный элемент 5, способный перемещаться в корпусе 3 между транспортным положением и положением фиксации (фиг. 2) и имеющий поверхность 6 на верхнем конце для зацепления с препятствиями, встречающимися в обсадной колонне 7. При этом направляющая поверхность 4 корпуса 3 выполнена с возможностью взаимодействия с бурильным инструментом (не показано) после установки корпуса 3 в обсадной колонне 7. Корпус 3 снабжен снаружи уплотнительными элементами 8, выполненными с возможностью взаимодействия с обсадной колонной 7 в положении фиксации, а внутри - сообщенными между собой диаметральной 9 (фиг. 1) и наклонной 10 камерами, которые сообщены также с колонной труб (не показано) через канал 11 и спускной инструмент 12. Диаметральная камера 9 снабжена герметично вставленным, подпружиненным в сторону направляющей поверхности 4 фиксатором 13 с наклонной поверхностью 14 сверху со стороны направляющей поверхности 4, выполненным с возможностью выдвижения уплотнительных элементов 8 (фиг. 2 и 3), которые оборудованы эластичной манжетой 15 (или, например, кольцом, втулкой или т.п. деталями, применяемыми в пакерующих устройствах в различном количестве от одного до нескольких штук), до герметизации внутреннего пространства обсадной колонны 7 при создании давления в камерах 9 (фиг. 2) и 10 и выдвижения исполнительного элемента 5 в положение фиксации, а наклонная 10 от оси корпуса 3 камера, направленная в сторону направляющей поверхности 4, снабжена радиальным каналом 16. Исполнительный элемент 5 (фиг. 1) герметично вставлен в наклонную камеру 10 в транспортном положении заподлицо с корпусом 3, перекрывая изнутри радиальный канал 16, зафиксирован в транспортном положении замковым механизмом 17 и выполнен с возможностью выдвижения при создании давления в этой камере 10 (фиг. 2) с открытием радиального канала 16 и зацепления своей поверхностью 6 за нижний край предварительно вскрытого в обсадной колонне 7 окна 18. Исполнительный элемент 5 (фиг. 2) сверху снабжен скосом 19 в положении фиксации, имеющим угол, соответствующий углу направляющей поверхности 4, и выполнен с возможностью взаимодействия снизу с наклонной поверхностью 14 (фиг. 1) фиксатора 13, удерживая его от выдвижения в транспортном положении, освобождая в положении фиксации и возвращая в транспортное положение с фиксацией при перемещении исполнительного элемента 5 внутрь корпуса 3.

Замковый элемент 17 (фиг. 1 и 2) может быть изготовлен, например, в виде подпружиненного шарика, призмы, защелки и т.п. механизмов, открывающихся при определенном усилии. В данном варианте замковый элемент 17 показан в виде подпружиненной призмы.

Технические соединительные и уплотнительные элементы, не влияющие на работоспособность устройства, для упрощения чертежей и описания на фигурах 1-3 не показаны или показаны условно.

Устройство работает следующим образом.

На устье буровой установки собирают клин-отклонитель 1 (фиг. 1) в следующей последовательности: клин-отклонитель 1, соединенный со спускным инструментом 12, размещают в обсадной колонне 7 многоствольной скважины. К спускному инструменту 12 присоединяют трубу с установленным в ней трубным фильтром, а над ними - перепускной клапан (на фиг. 1 не показаны). Собранную компоновку на колонне труб спускают в обсадную колонну 7 в интервал предварительно вскрытого в обсадной колонне 7 окна 18. При спуске через перепускной клапан происходит заполнение полости спускного инструмента 12, канала 11, клина-отклонителя 1 и колонны труб. Трубный фильтр задерживает крупные частицы загрязнений, попадающие в полость колонны труб через перепускной клапан, предотвращая загрязнение канала 11. Во время спуска клина-отклонителя 1 в обсадную колонну 7, связанного с периодичностью спуска и остановки колонны труб на клиньях ротора (не показано) для наращивания, в колонне труб возникают гидравлические удары, передающиеся через спускной инструмент 12, канал 11 в камеры 9 и 10 корпуса 3 и воздействующие на исполнительный элемент 5 и фиксатор 13. С целью исключения несанкционированного выдвижения исполнительного элемента 5 и фиксатора 13 в положение фиксации под действием перепада давления в колонне труб установлен замковый механизм 17, удерживающий исполнительный элемент 5 и фиксатор 13 в транспортном положении и открывающийся при определенном усилии с их стороны.

Установив клин-отклонитель 1 (фиг. 2) в интервале предварительно вскрытого в обсадной колонне 7 окна 18, с поверхности земли насосом создают давление срабатывания (определяется эмпирически) рабочей жидкости в полости колонны труб, которое через спускной инструмент 12, канал 11 передается в камеры 9 и 10 корпуса 3 и воздействует на исполнительный элемент 5 и фиксатор 13. Исполнительный элемент 5, воздействуя на замковый механизм 17, открывает его и перемещается в положение фиксации. В случае установки клина-отклонителя 1 напротив окна 18 исполнительный элемент 5 полностью переместится в наклонной камере 10 в крайнее верхнее положение и упрется в поверхность 20, открыв радиальный канал 16, при этом верхняя часть исполнительного элемента 5 выйдет в окно 18 обсадной колонны 7. Давление жидкости в колонне труб снизится, что фиксируется приборами (не показано) на устье скважины и будет показателем того, что клин-отклонитель 1 сориентирован своей направляющей поверхностью 4 по направлению окна 18. Продолжают спуск клина-отклонителя 1, при этом поверхность 6 исполнительного элемента 5 скользит по наклонному краю окна 18 в его нижнюю точку, поворачивая клин-отклонитель 1 и точно ориентируя его направляющую поверхность 4 по проему окна 18 обсадной колонны 7. При подходе клина-отклонителя 1 к нижней точке окна 18 исполнительный элемент 5 скользит своей боковой поверхностью 21 по нижнему краю окна 18, отодвигая и прижимая клин-отклонитель 1 к противоположной от окна 18 стенке обсадной колонны 7. Усилие прижатия и фиксации клина-отклонителя 1 определяется по правилу параллелограмма и зависит от угла наклона оси наклонной камеры 10 к оси корпуса 3 и осевого усилия, прикладываемого к клину-отклонителю 1 колонной труб при фиксации его в нижней точке окна 18, с упором на поверхность 6 исполнительного элемента 5, которое достигает достаточной величины для удерживания клина-отклонителя 1 в прижатом положении в течение всего времени проведения работ в БС 2 многоствольной скважины. Одновременно освобождается фиксатор 13 и под действием пружины 22 (фиг. 2 и 3) выдвигает уплотнительный элемент 8 до упора в стенку обсадной колонны 7, создавая еще одну точку опоры для удерживания клина-отклонителя 1 в прижатом к стенке обсадной колонны 7 положении. При этом эластичная манжета 15 растягивается и перекрывает зазор между корпусом 3 и обсадной колонной 7, герметизируя нижнюю часть многоствольной скважины.

В случае неточной установки клина-отклонителя 1 (фиг. 2) в зоне окна 18, например выше или ниже окна, или при направлении направляющей поверхности 4 в противоположную сторону от окна 18 при создании давления срабатывания рабочей жидкости в полости колонны труб исполнительный элемент 5 не полностью переместится в наклонной камере 10 в крайнее верхнее положение и упрется в стенку обсадной колонны 7. Радиальный канал 16 не откроется и давление жидкости в колонне труб не снизится, что фиксируется приборами на устье скважины. Это будет показателем того, что клин-отклонитель 1 установлен либо не в зоне окна 18, либо не сориентирован своей направляющей поверхностью 4 по направлению окна 18. Продолжают спуск клина-отклонителя 1, одновременно проворачивая колонну труб по часовой стрелке, при этом исполнительный элемент 5 скользит по стенке обсадной колонны 7 до попадания исполнительного элемента 5 в окно 18, что фиксируется сбросом давления через радиальный канал 16. Последующие операции установки клина-отклонителя 1 описаны выше.

В случае ошибки установки клина-отклонителя 1 по глубине скважины, например ниже окна 18, тогда при полном повороте колонны труб на 360° исполнительный элемент 5, упираясь в стенку обсадной колонны 7, не выйдет в крайнее верхнее положение и не откроет радиальный канал 16. Давление жидкости в колонне труб не снизится, что фиксируется приборами на устье скважины и будет является показателем того, что произошла ошибка с определением глубины спуска клина-отклонителя 1. Снижают давление жидкости в колонне труб. Приподнимают клин-отклонитель 1 выше расчетного места его установки и повторяют операцию по определению местоположения окна 18 в стенке обсадной колонны 7, как описано выше. Длина окна 18 в зависимости от диаметра обсадной колонны 7 и угла наклона БС 2 к обсадной колонне 7 многоствольной скважины колеблется от 2,5 до 6,5 м, ширина от 0,118 до 0,20 м, поэтому окно 18 в случае ошибки определяется со второго раза.

Установив клин-отклонитель 1 в положение фиксации в окне 18, производят отсоединение спускного инструмента 12 (фиг. 1) от направляющей поверхности 4 клина-отклонителя 1, например, созданием осевой нагрузки колонной труб производят механический срез винта 23 (болта, срезного элемента - см. пат. RU №2311522 и т.п.) или гидравлическим давлением (см. пат. RU №2469172, RU №2472913 и т.п. - не показано), затем срезают трубку канала 11, освобождая спускной инструмент 12. В процессе проведения работ в БС 2 колонна труб со спускным инструментом 12 (фиг. 2) движется по направляющей поверхности 4 корпуса 3 и скосу 19 исполнительного элемента 5, строго по проему окна 18. В зависимости от вида работ, которые необходимо провести в БС 2, клин-отклонитель 1 перед спуском оборудуют долотом, фрезами, калибраторами, промывочной воронкой, пакером и т.п. инструментами, применяемыми при бурении и капитальном ремонте скважин, которые при этом выполняют роль спускного инструмента 12 и позволяют сразу после установки и фиксации клина-отклонителя 1 произвести необходимые работы в БС 2, что сокращает количество спуско-подъемных операций при строительстве и капитальном ремонте многоствольных скважин, позволяет упростить такие работы в скважине, уменьшить число аварийных ситуаций, связанных с непопаданием технологического инструмента в БС, сократить время и стоимость строительства и капитального ремонта многоствольных скважин.

По окончании работ в БС 2 клин-отклонитель 1 извлекают из скважины специальным съемником, колоколом или овершотом (на фиг. 2 не показано). Устройства и способы по захвату и извлечению клина-отклонителя из скважины известны, поэтому авторы не претендуют на их новизну.

Захватив клин-отклонитель 1 любым из известных устройств, производят натяжение колонны труб, при этом исполнительный элемент 5, выходя из положения фиксации в окно 18, освобождает его для продвижения в обсадной колонне 7. При достижении клином-отклонителем 1 верха окна 18 исполнительный элемент 5 упирается скосом 19 в верхнюю стенку окна 18 и перемещается внутрь корпуса 3 до взаимодействия с наклонной поверхностью 14 фиксатора 13, сжимая пружину 22 и возвращая его в транспортное положение, освобождая уплотнительный элемент 8, который под действием упругих сил эластичной манжеты 15 также вернется в транспортное положение, а исполнительный элемент 5 зафиксируется в транспортом положении замковым механизмом 17, не препятствуя извлечению клина-отклонителя 1 из скважины.

Предлагаемый клин-отклонитель для повторного входа в боковой ствол многоствольной скважины полностью извлекаем без уменьшения проходного сечения основного ствола скважины, прост и надежен при эксплуатации или капитальном ремонте, позволяет в процессе его установки определять местоположение окна в стенке обсадной колонны, устанавливается и надежно закрепляется в нижней части окна, не уменьшая его проходного сечения для технологического инструмента и герметизируя нижнюю часть основного ствола, позволяет также расширить функциональные возможности за счет применения в том числе и в ранее используемом фонде скважин, а также в скважинах, осложненных кавернами, и/или скважинах, которые вскрыли высокопроницаемый пласт, упростить использование, что позволит уменьшить число аварийных ситуаций, связанных с непопаданием технологического инструмента в боковой ствол многоствольной скважины, сократить время и стоимость строительства и капитального ремонта многоствольных скважин.

Клин-отклонитель для повторного входа в боковой ствол многоствольной скважины, включающий корпус с направляющей поверхностью сверху, спускаемый на колонне труб, и исполнительный элемент, способный перемещаться в корпусе между транспортным положением и положением фиксации и имеющий поверхность на верхнем конце для зацепления с препятствиями, встречающимися в обсадной колонне, отличающийся тем, что направляющая поверхность корпуса выполнена с возможностью взаимодействия с бурильным инструментом после установки корпуса в обсадной колонне, корпус снабжен снаружи уплотнительными элементами, выполненными с возможностью взаимодействия с обсадной колонной в положении фиксации, а внутри - сообщенными между собой диаметральной и наклонной камерами, которые сообщены также с колонной труб, причем диаметральная камера снабжена герметично вставленным подпружиненным в сторону направляющей поверхности фиксатором с наклонной поверхностью сверху со стороны направляющей поверхности, выполненным с возможностью выдвижения уплотнительных элементов до герметизации внутреннего пространства обсадной колонны при создании давления в камерах и выдвижения исполнительного элемента в положение фиксации, а наклонная от оси корпуса камера, направленная в сторону направляющей поверхности, снабжена радиальным каналом, исполнительный элемент герметично вставлен в наклонную камеру в транспортном положении заподлицо с корпусом, перекрывая изнутри радиальный канал, зафиксирован в транспортном положении замковым механизмом и выполнен с возможностью выдвижения при создании давления в этой камере с открытием радиального канала и зацепления своей поверхностью за нижний край предварительно вскрытого в обсадной колонне окна, также исполнительный элемент сверху снабжен скосом в положении фиксации, имеющим угол, соответствующий углу направляющей поверхности, и выполнен с возможностью взаимодействия снизу с наклонной поверхностью фиксатора, удерживая его от выдвижения в транспортном положении, освобождая в положении фиксации и возвращая в транспортное положение с фиксацией при перемещении исполнительного элемента внутрь корпуса.
КЛИН-ОТКЛОНИТЕЛЬ ДЛЯ ПОВТОРНОГО ВХОДА В БОКОВОЙ СТВОЛ МНОГОСТВОЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ
КЛИН-ОТКЛОНИТЕЛЬ ДЛЯ ПОВТОРНОГО ВХОДА В БОКОВОЙ СТВОЛ МНОГОСТВОЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ
КЛИН-ОТКЛОНИТЕЛЬ ДЛЯ ПОВТОРНОГО ВХОДА В БОКОВОЙ СТВОЛ МНОГОСТВОЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 181-190 of 432 items.
13.08.2018
№218.016.7ba3

Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к способам бурения на обсадной колонне. Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной включает обсадную колонну с башмаком, вставленный в обсадную колонну переходник бурового инструмента, плунжер с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663856
Дата охранного документа: 10.08.2018
13.09.2018
№218.016.872d

Способ очистки тяжелого нефтяного сырья от неорганических примесей

Представлен способ очистки тяжелого нефтяного сырья от неорганических примесей, соединений металлов и серы, характеризующийся тем, что проводят экстракцию в одноступенчатом центробежном экстракторе с использованием в качестве экстрагирующего раствора водного раствора неорганической кислоты или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666729
Дата охранного документа: 12.09.2018
16.09.2018
№218.016.8835

Ключ штанговый

Изобретение относится к ручным инструментам, применяемым в качестве ключа для закручивания или откручивания штанг скважинных насосов. Ключ штанговый содержит втулку, выполненную с отверстием, соосным ее боковой стенке. Втулка выполнена в форме дуги, концы стенки которой лежат в плоскости,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667108
Дата охранного документа: 14.09.2018
22.09.2018
№218.016.88be

Способ многократного гидравлического разрыва пласта в горизонтальном стволе скважины

Изобретение относится к способам гидравлического разрыва в горизонтальном стволе скважины. Способ включает бурение горизонтального ствола скважины, определение нефтенасыщенных интервалов пласта, вскрытого горизонтальным стволом скважины, спуск и крепление хвостовика, поинтервальное выполнение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667240
Дата охранного документа: 18.09.2018
22.09.2018
№218.016.88d3

Способ изоляции водопритоков в скважине (варианты)

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам проведения водоизоляционных работ в добывающих скважинах, а также к способам выравнивания профиля приемистости в нагнетательных скважинах. Способ изоляции водопритоков в скважину по первому варианту...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667241
Дата охранного документа: 18.09.2018
22.09.2018
№218.016.88f0

Клапан штангового насоса (варианты)

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к области эксплуатации скважин штанговыми насосами в горизонтальных и наклонных скважинах. Клапан штангового насоса содержит корпус, седло, направляющую для шара, поджимаемого к седлу гравитационным толкателем....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667302
Дата охранного документа: 18.09.2018
22.09.2018
№218.016.88fb

Способ фиксации внутренней пластмассовой трубы на концах металлической футерованной трубы

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта. Способ включает футерование металлической трубы пластмассовой трубой, удаление концов пластмассовой трубы от торцов металлической трубы на длину, превышающую длину зоны термической деструкции пластмассовой трубы от тепла сварки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667307
Дата охранного документа: 18.09.2018
22.09.2018
№218.016.88fe

Способ разработки нефтяного пласта скважиной с горизонтальным окончанием

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке неоднородных терригенных или карбонатных продуктивных пластов скважинами с горизонтальным окончанием. Технический результат - повышение эффективности способа за счет повышения его технологичности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667242
Дата охранного документа: 18.09.2018
22.09.2018
№218.016.8936

Способ гидравлического разрыва пласта

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено при гидравлическом разрыве карбонатного пласта или залежи высоковязкой нефти. Способ включает перфорацию стенок скважины в необходимом интервале скважины каналами глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667255
Дата охранного документа: 18.09.2018
22.09.2018
№218.016.8969

Состав для изоляции водопритока в скважину с низкой пластовой температурой (варианты)

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих скважинах и обработки нагнетательных скважин с целью выравнивания профиля приемистости и увеличения охвата пластов заводнением. По первому варианту состав содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667254
Дата охранного документа: 18.09.2018
Showing 101-102 of 102 items.
14.05.2020
№220.018.1c8a

Способ обратного цементирования обсадной колонны

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способу цементирования обсадной колонны в стволе скважины с обратной циркуляцией тампонажного раствора. Технический результат - расширение технологических возможностей и повышение эффективности и надежности способа за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720720
Дата охранного документа: 13.05.2020
14.05.2020
№220.018.1ca3

Башмак направляющий для установки профильного перекрывателя в скважине

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений при бурении горизонтальных скважин или крепления боковых стволов многоствольных скважин. Технический результат – сокращение числа аварийных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720728
Дата охранного документа: 13.05.2020
+ добавить свой РИД