×
10.05.2018
218.016.4d08

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КЛИНА-ОТКЛОНИТЕЛЯ ИЗ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО УЧАСТКА МНОГОЗАБОЙНОЙ СКВАЖИНЫ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002652404
Дата охранного документа
26.04.2018
Аннотация: Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта скважин и может быть использовано при строительстве боковых стволов из горизонтальной части ранее пробуренных и обсаженных горизонтальных скважин. Устройство включает ствол с крюком под ответную выборку клина-отклонителя, соединенный с колонной труб. Крюк изготовлен в виде сужающего от ствола сегмента трубы, выполненного с возможностью взаимодействия при провороте колонны труб вокруг оси с выборкой клина-отклонителя, которая изготовлена в виде проточки на его тыльной стороне с осевыми размерами, превышающими размер крюка, и углами, соответствующими углам крюка. Ствол сверху оборудован утолщением диаметром, большим диаметра бокового ствола, и с возможностью взаимодействия с верхним торцом клина-отклонителя для совмещения крюка с выборкой клина-отклонителя. На внутренней поверхности крюка от ствола к вершине выполнена проточка. Ствол снабжен каналом с тангенциальным выходом, совмещенным с проточкой крюка для направления потока жидкости от ствола к вершине крюка, и гидровибратором, установленным выше утолщения. Выборка клина или крюк снабжены технологическим углублением и подпружиненным фиксатором под соответствующее технологическое углубление выборки клина или крюка, который выполнен с возможностью выхода из взаимодействия с углублением при перемещении крюка вниз относительно выборки. Верхний угол крюка относительно перпендикулярной плоскости устройства при вершине крюка выполнен равным 5-10°, а нижний угол - 20-50°. Повышается надежность, облегчается операция захвата клина-отклонителя и удерживания его, появляется возможность отсоединения устройства от клина-отклонителя. 8 ил.

Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при строительстве боковых стволов из горизонтальной части ранее пробуренных и обсаженных горизонтальных скважин с сохранением для эксплуатации основного ствола скважины с целью превращения их в многозабойные скважины.

Известно устройство для извлечения уипстока (Кресс Л.А., Миллер С.У. Использование съемного уипстока для бурения скважины с двумя горизонтальными стволами // Нефтегазовые технологии. -1994. - №1-2. - С. 12-15), включающее ловильный колокол и овершот.

Недостатками ловильного колокола являются:

- сложность получения надежного соединения колокола с уипстоком (клином-отклонителем), так как клин-отклонитель изготавливается с максимально возможным наружным диаметром для прохождения в основной ствол скважины и гарантированного сохранения направления траектории дополнительного ствола скважины, а для надежного захвата клина-отклонителя внутренний конусный диаметр колокола в заходной части должен превышать диаметр клина-отклонителя. Кроме того, плюс двойная толщина стенки увеличивает его наружный диаметр, и поэтому колокол не пройдет в основной ствол скважины, в свою очередь уменьшение внутреннего диаметра колокола приведет к невозможности захода в него клина-отклонителя и его захвата. Уменьшение толщины стенки направляющей воронки колокола приведет к ее смятию или разрушению в процессе захвата и навинчивания на «голову» клина, так как при завинчивании конусной резьбы на конусный клин в теле колокола возникают большие радиальные разрывающие силы;

- сложность отсоединения колокола от клина-отклонителя в случае, если его не удается извлечь из скважины, возникновение аварий и, как следствие, большие материальные и временные затраты на их ликвидацию и увеличение стоимости скважины.

Недостатком овершота является небольшая грузоподъемность, так как его корпус выполнен из тонкостенной трубы с подвижными плашками внутри, поэтому он не может захватывать прижатые к стенке скважины и засыпанные буровым шламом предметы и надежно удерживать их в процессе подъема из скважины.

Известно устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины (патент RU №2421598, МПК 7 Е21В 31/20, опубл. Бюл. №30 от 20.06.2011 г.), включающее переводник, полый корпус с винтовым заостренным нижним торцом и ловильный механизм, расположенный внутри корпуса и выполненный в виде полого штока, соединенного жестко с муфтой и оснащенного радиальным каналом и наклонной поверхностью под желоб клина, снабженного технологическим отверстием для размещения нижней подвижной втулки, которая взаимодействует с технологическим отверстием - выборкой клина при его извлечении из скважины.

Недостатками данного устройства являются высокая вероятность аварийных ситуаций из-за недостаточной конструктивной прочности полого штока, который воспринимает основную осевую нагрузку по срыву клина-отклонителя с места закрепления и извлечения его из скважины. Наиболее ослабленным местом полого штока является радиальный канал, в котором установлена нижняя подвижная втулка. При создании осевой нагрузки на устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины изгибающие силы вырвут нижнюю втулку из полого штока или произойдут ее заклинивание в радиальном канале полого штока и его разрушение. Другим недостатком этого устройства является невозможность принудительной очистки выборки в теле клина-отклонителя для захода нижней подвижной втулки устройства от уплотненного бурового шлама, особенно в горизонтальных скважинах, где буровой шлам вымывается не полностью, а отлагается на нижней стенке ствола в виде дюн, заполняя все неровности и утрамбовываясь под действием работающего бурового инструмента во всех выборках и нишах горизонтального ствола, в том числе и в выборке клина-отклонителя, выполненной для захода крюка устройства до достаточно плотного состояния, в которой буровой шлам не всегда удается размыть и удалить струей жидкости. У данного устройства конструктивно промывочное отверстие направлено в противоположную сторону от выборки клина-отклонителя и расположено выше его по оси скважины, и отсутствует устройство для механической очистки выборки от уплотненного бурового шлама. Вследствие этого струя жидкости, вытекающая из промывочного отверстия, в процессе захвата клина-отклонителя не попадает в выборку клина-отклонителя и не очищает ее. В связи с этим увеличиваются затраты времени на очистку верхней части клина-отклонителя от бурового шлама, захват и извлечение клина-отклонителя из скважины, что приводит к большим материальным затратам и увеличению стоимости строительства многозабойных скважин из ранее пробуренных и обсаженных горизонтальных скважин с сохранением для эксплуатации основного ствола скважины.

Наиболее близким по технической сущности решением является ловильный крюк (Кресс Л.А., Миллер С.У. Использование съемного уипстока для бурения скважины с двумя горизонтальными стволами // Нефтегазовые технологии. - 1994. - №1-2. - С. 12-15), включающий основной ствол с ловильным крюком и верхним соединением для колонны труб, бородка крючка которого входит с лицевой стороны клина уипстока (клина-отклонителя) в выборку, выполненную в виде сквозной прорези в его теле со стороны желоба, осуществляя тем самым его захват и извлечение из скважины.

Недостатками ловильного крюка являются:

- необходимость точного ориентирования ловильного крюка относительно выборки в теле клина-отклонителя как по глубине, так и по азимуту при помощи геофизических приборов, что требует вызова геофизической партии;

- вероятность неизвлечения клина-отклонителя из скважины, так как у ловильного крюка всего одна точка опоры, и при извлечении клин-отклонитель не прижимается к стволу устройства и может перекоситься, что приведет к его заклиниванию в муфтовых соединениях обсадной колонны и оставлению в скважине, особенно в скважинах со сложным профилем ствола;

- отсутствие конструктивных элементов для создания усилия для принудительного ввода крюка в выборку клина-отклонителя;

- отсутствие конструктивных элементов для промывки выборки, выполненной в виде сквозной прорези в теле клина-отклонителя со стороны желоба, от уплотненного бурового шлама, особенно в горизонтальных скважинах, что препятствует свободному вхождению бородки крючка устройства в выборку клина-отклонителя;

- отсутствие конструктивных элементов для принудительной механической очистки выборки в теле клина-отклонителя от уплотненного бурового шлама, особенно в горизонтальных скважинах, что препятствует свободному вхождению бородки крючка устройства в выборку клина-отклонителя;

- сложность отсоединения ловильного крюка от клина-отклонителя в случае, если он не извлекается из скважины;

- отсутствие устройства для фиксации клина-отклонителя с ловильным крюком, что может привести к самопроизвольному отсоединению клина-отклонителя при извлечении его из скважины, таким образом, велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, которые приведут к большим незапланированным временным и материальным затратам и увеличению стоимости строительства многозабойных скважин из ранее пробуренных и обсаженных горизонтальных скважин.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание надежной конструкции устройства для извлечения клина-отклонителя из горизонтального участка многозабойной скважины после бурения бокового ствола, позволяющего исключить вызов геофизической партии для его ориентирования, облегчить операции захвата клина-отклонителя за счет промывки и механических вибраций и удерживания его в прижатом зафиксированном положении к корпусу устройства в процессе извлечения из скважины, максимально исключив случаи перекашивания клина-отклонителя и оставления в скважине, или его потери в процессе подъема на поверхность, произвести отсоединение устройства от клина-отклонителя, исключив необходимость производства аварийных работ по отсоединению устройства при невозможности извлечения клина-отклонителя из скважины, что в совокупности приведет к значительному сокращению средств и сроков при строительстве боковых стволов многозабойных скважин из ранее пробуренных и обсаженных горизонтальных скважин с сохранением для эксплуатации основного ствола скважины.

Техническая задача решается устройством для извлечения клина-отклонителя из горизонтального участка многозабойной скважины, включающим ствол с крюком под ответную выборку клина-отклонителя, соединенный с колонной труб.

Новым является то, что крюк изготовлен в виде сужающегося от ствола сегмента трубы, выполненного с возможностью взаимодействия при провороте колонны труб вокруг оси с выборкой клина-отклонителя, которая изготовлена в виде проточки на тыльной стороне клина-отклонителя с осевыми размерами, превышающими размер крюка, и углами, соответствующими углам крюка, а ствол сверху оборудован утолщением, выполненным диаметром, большим диаметра бокового ствола, и с возможностью взаимодействия с верхним торцом клина-отклонителя для совмещения крюка с выборкой клина-отклонителя, при этом на внутренней поверхности крюка от ствола к вершине крюка выполнена проточка, а ствол снабжен каналом с тангенциальным выходом, совмещенным с проточкой крюка для направления потока жидкости от ствола к вершине крюка, и гидровибратором, установленным выше утолщения, причем выборка клина или крюк снабжены технологическим углублением, а крюк или выборка клина - подпружиненным фиксатором под соответствующее технологическое углубление выборки клина или крюка, который выполнен с возможностью выхода из взаимодействия с углублением при перемещении крюка вниз относительно выборки, при этом верхний угол крюка относительно перпендикулярной плоскости устройства при вершине крюка выполнен равным 5-10°, а нижний угол - 20-50°.

На фиг. 1 показано устройство для извлечения клина-отклонителя из горизонтального участка многозабойной скважины, спущенное в интервал установки клина-отклонителя (продольный разрез).

На фиг. 2 показано поперечное сечение А-А фиг. 1.

На фиг. 3 показано поперечное сечение Б-Б фиг. 1.

На фиг. 4 показано устройство для извлечения клина-отклонителя с частичным продольным разрезом.

На фиг. 5 показано поперечное сечение В-В фиг. 4 при заходе крюка в выборку клина-отлонителя (клин-отклонитель показан условно) и закреплении его фиксатором.

На фиг. 6 показан процесс захвата клина-отклонителя за выборку крюком устройства при вращении колонны труб.

На фиг. 7 показано поперечное сечение Г-Г фиг. 6.

На фиг. 8 показан вид Д фиг. 6.

Устройство для извлечения клина-отклонителя из горизонтального участка многозабойной скважины (фиг. 1) включает ствол 1 с крюком 2 под ответную выборку 3 клина-отклонителя 4, соединенный с колонной труб 5. При этом крюк 2 (фиг. 4) изготовлен в виде сужающего от ствола 1 сегмента трубы, выполненного с возможностью взаимодействия при повороте колонны труб 5 (фиг. 6) вокруг оси с выборкой 3 клина-отклонителя 4. Для облегчения операции захвата клина-отклонителя 4 выборка 3 (фиг. 6 и 8) изготовлена в виде проточки на тыльной стороне клина-отклонителя 4 с осевыми размерами, превышающими размеры крюка 2, и углами, соответствующими углам α (фиг. 4) и β крюка 2. При этом верхний угол α крюка 2 относительно перпендикулярной плоскости устройства при вершине крюка 2 выполнен равным 5-10°, т.е. равным углу заклинивания, что предотвращает соскальзывание клина-отклонителя 4 (фиг. 5) с крюка 2 устройства при извлечении его из скважины. Нижний угол β (фиг. 4) крюка 2 относительно перпендикулярной плоскости устройства при вершине крюка 2 выполнен равным 20-50°, который обеспечивает минимальное сопротивление выходу крюка 2 из выборки 3 (фиг. 6) клина-отклонителя 4 и максимальную выталкивающую силу на крюк 2 при создании осевой нагрузки на устройство и гарантированное отсоединение устройства от клина-отклонителя 4 (фиг. 6 и 8) при перемещении крюка 2 вниз относительно клина-отклонителя 4. Ствол 1 устройства сверху оборудован утолщением 6 (фиг. 1, 4, 6), выполненным диаметром d1, большим диаметра d2 бокового ствола 7, и с возможностью взаимодействия с верхним торцом 8 клина-отклонителя 4 (фиг. 6) для совмещения крюка 2 с выборкой 3 клина-отклонителя 4.

Для очистки выборки 3 (фиг. 6) клина-отклонителя 4 от уплотненного бурового шлама и металлической стружки, которые образуются в процессе зарезки и бурения боковых стволов 7 из горизонтального участка обсадной колонны 9 основного ствола 10 и заполняют все выборки и ниши горизонтального участка основного ствола 10, в том числе и выборку 3 клина-отклонителя 4, выполненную для захода крюка 2 устройства, и уплотняются до достаточно плотного состояния под действием работы бурильного инструмента (не показано), на внутренней поверхности крюка 2 (фиг. 2, 5, 7) от ствола 1 к вершине крюка 2 выполнена проточка 11. Ствол 1 снабжен каналом 12 с тангенциальным выходом 13, совмещенным с проточкой 11 крюка 2 для направления струи жидкости от ствола 1 к вершине крюка 2, и гидровибратором 14 (фиг. 1 и 6), установленным выше утолщения 6 устройства.

Выборка 3 (фиг. 3 и 5) или крюк 2 (не показано на фиг. 3 и 5) снабжены технологическим углублением 15 соответственно под подпружиненный фиксатор 16 (фиг. 2, 5, 7) крюка 2 или выборки 3 (не показано на фиг. 2, 5, 7) соответственно, который выполнен с возможностью выхода из взаимодействия с углублением 15 при перемещении крюка 2 (фиг. 6 и 8) вниз относительно выборки 3. Конструкция фиксатора 16 (фиг. 5) может быть самой различной, что не меняет сущности изобретения, например, в виде взаимодействующих друг с другом фиксатора 16 и углубления 15 и т.п. В нашем случае фиксатор 16 выполнен в виде выступа определенной формы и закреплен на внутренней поверхности крюка 2, или выполнен за одно с крюком 2, или выполнен на поверхности выборки 3 (не показано на фиг. 5) соответственно. Углубление 15 (фиг. 8), имеющее размеры больше, чем выступ 16 (фиг. 5), для гарантированного срабатывания фиксатора 16 в скважинных условиях выполнено или на поверхности выборки 3, или на внутренней поверхности крюка 2 (не показано на фиг. 5) соответственно. Роль пружины выполняет сам крюк 2. При этом размеры фиксатора 16 и углубления 15 (фиг. 8) по высоте устройства меньше расстояния свободного перемещения вниз крюка 2 внутри выборки 3 клина-отклонителя 4, что позволит при создании осевой нагрузки на устройство, направленной к забою скважины, вывести их из взаимодействия с друг с другом и произвести отсоединение устройства от клина-отклонителя 4, исключив необходимость производства аварийных работ по отсоединению устройства при невозможности извлечения клина-отклонителя 4 из скважины.

Устройство для извлечения клина-отклонителя 4 из горизонтального участка многозабойной скважины работает следующим образом.

Устройство (фиг. 1) на колонне труб 5 спускают в основной ствол 10 скважины в интервал установки клина-отклонителя 4. В интервале нахождения «головы» клина-отклонителя 4 включают насос (не показано), установленный на поверхности, и продолжают спуск устройства с промывкой скважины для очистки клина-отклонителя от отложений бурового шлама и металлических стружек. При бурении боковых стволов 7 из горизонтального участка многозабойной скважины крупные частицы бурового шлама и металлической стружки не полностью вымываются из скважины, а отлагаются на нижней стенке ствола в виде дюн, заполняя все неровности (выборки) и ниши горизонтального ствола, в том числе и выборку 3 клина-отклонителя 4, выполненную для захода крюка 2 устройства, и утрамбовываются под действием работающего бурового инструмента (не показано) до достаточно плотного состояния, которые не всегда удается размыть и удалить струей жидкости. По снижению веса колонны труб 5, которое контролируется по динамометру (не показано), установленному на устье скважины, и глубине спуска устройства, которое контролируется по длине колонны труб 5, определяют, что устройство достигло интервала установки клина-отклонителя 4 и уперлось утолщением 6 (фиг. 6) ствола 1 в верхний торец 8 клина-отклонителя 4. Так как диаметр d1 утолщения 6 ствола 1 больше диаметра d2 пробуренного бокового ствола 7, оно не может опуститься в скважину глубже определенного расстояния в зависимости от толщины стенки обсадной колонны 9 основного ствола 10 скважины. Толщина стенки обсадной колонны 9 основного ствола 10 известна из плана работ в скважине, поэтому интервал посадки устройства определяется эмпирически перед спуском устройства в скважину. Устройство изготавливают универсальным для его свободного прохождения по всей длине обсадной колонны 9 (фиг. 1 и 6) основного ствола 10 скважины, внутренний диаметр D которой зависит от толщины стенки обсадной колонны 9 (чем толще стенка, тем меньше внутренний диаметр D обсадной колонны 9). При минимальной толщине стенки обсадной колонны 9 (фиг. 6) в интервале установки клина-отклонителя 4 расстояние между клином-отклонителем 4 и стенкой обсадной колонны 9 будет больше габаритного размера устройства, равного диаметру d1 утолщения 6, и устройство опустится глубже до точки заклинивания между наклонной поверхностью клина-отклонителя 4 и стенкой обсадной колонны 9 основного ствола 10 скважины. В случае крепления скважины обсадной колонной 9 в интервале установки клина-отклонителя 4 с максимальной толщиной стенки расстояние между клином-отклонителем 4 и стенкой обсадной колонны 9 будет меньше габаритного размера устройства, поэтому устройство упрется в верхний торец 8 клина-отклонителя 4. При этом крюк 2 устройства будет находиться на определенном расстоянии от выборки 3 клина-отклонителя 4. Для того чтобы крюк 2 устройства находился напротив выборки 3 клина-отклонителя 4, устройство приподнимают вверх на 0,2-0,5 м в зависимости от толщины стенки обсадной колонны 9 (чем тоньше стенка обсадной колонны 9, тем выше приподнимают устройство). Операции по совмещению крюка 2 устройства с выборкой 3 клина-отклонителя 4 применяются и в других аналогичных устройствах, поэтому авторы не претендуют на его новизну.

Затем колонну труб 5 начинают проворачивать ротором буровой установки (не показано) вправо, создавая на крюке 2 силу для принудительного ввода его в выборку 3 клина-отклонителя 4, следя за показаниями моментомера, динамометра и манометра (не показаны), установленным на устье скважины. Крутящий момент создается ротором буровой установки на устье скважины величиной от 10 до 120 кН⋅м в зависимости от модификации ротора, которым оснащаются буровые установки (Справочник бурового мастера: Научно-практическое пособие: в 2-х т. Т. 1. Под общей ред. В.П. Овчинникова, С.И. Грачёва. А.А. Фролова. - М.: Инфра-Инженерия, 2006. - С. 118), и передается в скважину колонной труб 5 до рабочего инструмента (долота, фрезера, расширителя и т.п.), в нашем случае - до устройства для извлечения клина-отклонителя 4 из скважины - съемника. Этого момента достаточно для нарезания резьбы аварийным инструментом (колоколом, метчиком и т.п.) на концах сломанных труб или на корпусах оставленного в скважине оборудования, так что его будет достаточно для принудительного ввода крюка 2 устройства в выборку 3 клина-отклонителя 4. При этом гидровибратором 14 (см. патенты RU № 2300618, 2186926 и т.п.), установленным выше утолщения 6 устройства, создаются продольные и поперечные волновые колебания, преобразующиеся в ударные нагрузки на кончике крюка 2 устройства, как на рабочем инструменте в отбойном молотке или перфораторе. Для лучшего разрушения уплотненного бурового шлама, перемешанного с металлической стружкой, и сохранения работоспособности (остроты) кончик крюка 2 может оснащаться твердосплавным наконечником 17 (фиг. 4), который под действием крутящего момента, передающегося колонной труб 5 (фиг. 6), и ударных нагрузок - вибрации, создаваемой гидровибратором 14, легко разрушает уплотненный буровой шлам внутри выборки 3 клина-отклонителя 4 и подготавливает его к вымыванию струей жидкости, вытекающей из канала 12 (фиг. 5) через тангенциальный выход 13 и поступающей в зону работы кончика крюка 2 по проточке 11, выполненной на внутренней поверхности крюка 2 от ствола 1 к вершине крюка 2. Разрушенный буровой шлам под действием вибрации и струи жидкости легко вымывается из выборки 3 (фиг. 6 и 7) клина-отклонителя 4. Таким образом, в процессе захвата клина-отклонителя 4 устройством для извлечения клина-отклонителя 4 из горизонтального участка основного ствола 10 многозабойной скважины выборка 3 клина-отклонителя 4 быстро очищается от уплотненного бурового шлама и крюк 2 устройства легко входит в выборку 3 между обсадной колонной 9 и тыльной стороной клина-отклонителя 4, отводя его верхний конец от стенки обсадной колонны 9 и прижимая клин-отклонитель 4 к эксцентричной проточке 18 (фиг. 5 и 4) ствола 1 устройства.

При достижении крутящим моментом расчетной величины происходит резкий скачок давления жидкости внутри колонны труб 5 (фиг 6), так как клин-отклонитель 4 (фиг. 5) перекрывает тангенциальный выход 13 канала 12. В этот момент ротор останавливают (не показано). Это является показателем того, что крюк 2 полностью вошел в выборку 3 клина-отклонителя 4 и зафиксировал его фиксатором 16. Фиксация клина-отклонителя 4 происходит вследствие защемления с натягом его утонченной части в зоне выборки 3 между стволом 1 и крюком 2 устройства. Для исключения случаев освобождения клина-отклонителя 4 под действием вибрационных нагрузок, создаваемых гидровибратором 14 (фиг. 6) и возникающих в колонне труб 5 в процессе извлечения клина-отклонителя 4 из скважины и оставления его в скважине, предназначен фиксатор 16 (фиг. 5), выполненный в виде выступа определенной формы и закрепленный на внутренней поверхности крюка 2, или выполненный за одно с крюком 2, и углубление 15 (фиг. 5 и 8), имеющее размеры больше, чем выступ, для гарантированного срабатывания фиксатора в скважинных условиях. Роль пружины выполняет сам крюк 2 (фиг. 4 и 5), который с целью увеличения прочности и прижимающего усилия могут изготавливать из различных материалов, обладающих упругими свойствами, например, пружинной, рессорной стали и т.п., и крепить к стволу 1 устройства различными способами, например, винтами, электросваркой, пайкой и т.п. (не показано). Для надежного (гарантированного) захвата клина-отклонителя 4 (фиг. 6 и 7) крюком 2 его закрепляют на стволе 1 устройства так, чтобы крюк 2 (фиг. 5) находился внутри описанной окружности ствола 1 устройства, что позволяет крюку 2 легко входить в выборку 3 (фиг. 6 и 7) клина-отклонителя 4, отводя его верхний конец от стенки основного ствола 10 скважины и прижимая этот конец к эксцентричной проточке 18 (фиг. 5 и 6) ствола 1 устройства (клин-отклонитель показан условно). При извлечении клина-отклонителя 4 из горизонтального участка многозабойной скважины верхний конец клина-отклонителя 4 располагается в эксцентричной проточке 18 ствола 1 устройства, позволяющей прижать желоб 19 (фиг. 5) клина-отклонителя 4 к стволу 1 устройства и перекрыть тангенциальный выход 13 канала 12, а утолщение 6 (фиг. 4 и 6) выполняет роль направляющей при извлечении клина-отклонителя 4 из скважины, предотвращая тем самым перекашивание и зацепление его верхнего конца за стыки обсадных труб в муфтовых соединениях обсадной колонны 9, особенно в перегибах профиля ствола 10 горизонтальных скважин.

Не выключая насос (не показано), чтобы вибрация передавалась на колонну труб 5 (фиг. 6) и уменьшала силу трения труб о стенки скважины, производят ее натяжение на расчетную величину, определенную эмпирически перед спуском устройства в скважину, позволяющую стронуть (сорвать) клин-отклонитель 4 с места установки и перевести его в транспортное положение, при этом динамометр показывает снижение веса на крюке буровой установки (не показано). Затем производят извлечение клина-отклонителя 4 из скважины.

В скважинах с особо сложными условиями (с горизонтальным участком большой протяженности, со сложным профилем ствола, глубоких скважинах или с несколькими боковыми стволами) в компоновку колонны труб 5 могут быть включены яссы (не показано), которые применяются в случае необходимости для создания кратковременных осевых ударных нагрузок для страгивания (срыва) клина-отклонителя 4 с места установки и перевода его в транспортное положение.

В случае невозможности извлечения клина-отклонителя 4 из основного ствола 10 скважины после использования всего оборудования, включенного в компоновку колонны труб 5 с целью исключения аварийных работ по отсоединению крюка 2 устройства от клина-отклонителя 4 и извлечения его из скважины, производят отсоединение устройства от клина-отклонителя 4 в следующей последовательности. В колонну труб 5 (фиг. 1 и 6) бросают шар 20 (фиг. 4), пробку и т.п. для перекрытия центрального промывочного канала 21 в стволе 1 устройства. Освобождают стопор ротора (не показано), удерживающий колонну труб 5 (фиг. 1 и 6) от вращения, чтобы колонна труб 5 свободно вращалась по оси, и включают насос (не показано). Прокачивая жидкость, доводят шар 20 (фиг. 4), пробку и т.п. до седла 22 центрального промывочного канала 21 в стволе 1 устройства. В это время тангенциальный выход 13 (фиг. 5) канала 12 перекрыт желобом 19 клина-отклонителя 4. В момент получения резкого скачка давления в колонне труб 5 (фиг. 1 и 6), которое контролируют на устье скважины по манометру (не показано), что является показателем перекрытия центрального промывочного канала 21 (фиг. 4) шаром 20, резко опускают колонну труб 5 (фиг. 6) в скважину. Фиксатор 16 (фиг. 5), рассчитанный на вес клина-отклонителя 4 для надежного его удерживания в процессе подъема из скважины, под действием веса колонны труб 5 (фиг. 6), который в несколько раз превышает вес клина-отклонителя 4, и за счет того, что размеры выборки 3 (фиг. 8) превышают размеры крюка 2, выходит из взаимодействия с углублением 15 (фиг. 3, 5 и 8) и освобождает крюк 2 устройства. Крюк 2 (фиг. 6 и 8) устройства под действием осевой нагрузки опускается вниз и, опираясь на нижнюю кромку выборки 3 (фиг. 6 и 8) клина-отклонителя 4, по правилу параллелограмма создает большую тангенциальную выталкивающую силу, плюс реактивная сила струи жидкости, вытекающей из тангенциального выхода 13 (фиг. 2, 5 и 7) канала 12, плюс вибрация, создаваемая гидровибратором 14 (фиг. 1 и 6), уменьшающая трение колонны труб 5 о стенки скважины и в точке соприкосновения нижних плоскостей крюка 2 (фиг. 8) и выборки 3 клина-отклонителя 4, создают суммарную выталкивающую силу, которая позволяет провернуть колонну труб 5 (нижнюю часть) за счет того, что ротор больше не удерживает ее от вращения влево (против часовой стрелки), и отсоединить крюк 2 устройства от взаимодействия с выборкой 3 клина-отклонителя 4. Далее продолжают извлечение устройства на поверхность без каких-либо осложнений.

Предлагаемое устройство позволяет:

- повысить надежность и прочность конструкции устройства за счет увеличения ширины ловильного крюка и диаметра ствола устройства;

- исключить вызов геофизической партии для привязки устройства по глубине и ориентирования по желобу клина-отклонителя;

- увеличить прочность клина-отклонителя в зоне проточки, так как она выполняется с тыльной стороны клина-отклонителя и на большем удалении от верхнего его конца, что позволит исключить аварийные ситуации с обрывом верхней части клина-отклонителя при его извлечении из скважины;

- облегчить операции по захвату и извлечению клина-отклонителя из скважины за счет того, что ловильный крюк оборудован каналом для принудительной промывки выборки клина-отклонителя и твердосплавным наконечником для разрушения и вымывания уплотненного бурового шлама из выборки клина-отклонителя в процессе его захвата устройством, а корпус устройства - гидровибратором для облегчения захвата клина-отклонителя ловильным крюком и уменьшения трения колонны труб на перегибах скважины, при этом ловильный крюк повторяет форму нижней кромки ловильного колокола и под действием вибрации и крутящего момента, передаваемого колонной труб от ротора, легко входит в выборку между обсадной колонной и тыльной стороной клина-отклонителя, отводя его верхний конец от стенки обсадной колонны и прижимая клин-отклонитель к стволу устройства под действием крутящего момента, передающегося через колонну труб;

- облегчить операцию по извлечению клина-отклонителя из скважины за счет того, что верхний его конец при подъеме из скважины оказывается прижатым к стволу устройства и центрируется им по оси скважины, предотвращая тем самым его перекашивание и заклинивание в муфтовых соединениях обсадной колонны в скважинах со сложным профилем ствола;

- легко отсоединиться от клина-отклонителя при невозможности его извлечения из скважины созданием осевой нагрузки на колонну труб и вследствие этого исключить аварийные работы по отсоединению устройства от клина-отклонителя и извлечению его из скважины;

- предотвратить аварийные ситуации, связанные с самопроизвольным отсоединением клина-отклонителя от устройства и его потерей в процессе извлечения из скважины, исключив повторные ловильные работы по извлечению клина-отклонителя из скважины.

Предлагаемое изобретение позволяет создать надежную конструкцию устройства для извлечения клина-отклонителя из горизонтального участка многозабойной скважины после бурения бокового ствола, позволяющего исключить вызов геофизической партии для его ориентирования, облегчить операции захвата клина-отклонителя за счет промывки и механических вибраций и удерживания его в прижатом зафиксированном положении к корпусу устройства в процессе извлечения из скважины, максимально исключив случаи перекашивания клина-отклонителя и оставления в скважине, или его потери в процессе подъема на поверхность, произвести отсоединение устройства от клина-отклонителя, исключив необходимость производства аварийных работ по отсоединению устройства при невозможности извлечения клина-отклонителя из скважины, что в совокупности приведет к значительному сокращению средств и сроков при строительстве боковых стволов многозабойных скважин из ранее пробуренных и обсаженных горизонтальных скважин с сохранением для эксплуатации основного ствола скважины.

Устройство для извлечения клина-отклонителя из горизонтального участка многозабойной скважины, включающее ствол с крюком под ответную выборку клина-отклонителя, соединенный с колонной труб, отличающееся тем, что крюк изготовлен в виде сужающегося от ствола сегмента трубы, выполненного с возможностью взаимодействия при провороте колонны труб вокруг оси с выборкой клина-отклонителя, которая изготовлена в виде проточки на тыльной стороне клина-отклонителя с осевыми размерами, превышающими размер крюка, и углами, соответствующими углам крюка, а ствол сверху оборудован утолщением, выполненным диаметром, большим диаметра бокового ствола, и с возможностью взаимодействия с верхним торцом клина-отклонителя для совмещения крюка с выборкой клина-отклонителя, при этом на внутренней поверхности крюка от ствола к вершине крюка выполнена проточка, а ствол снабжен каналом с тангенциальным выходом, совмещенным с проточкой крюка для направления потока жидкости от ствола к вершине крюка, и гидровибратором, установленным выше утолщения, причем выборка клина или крюк снабжены технологическим углублением, а крюк или выборка клина - подпружиненным фиксатором под соответствующее технологическое углубление выборки клина или крюка, который выполнен с возможностью выхода из взаимодействия с углублением при перемещении крюка вниз относительно выборки, при этом верхний угол крюка относительно перпендикулярной плоскости устройства при вершине крюка выполнен равным 5-10°, а нижний угол - 20-50°.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КЛИНА-ОТКЛОНИТЕЛЯ ИЗ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО УЧАСТКА МНОГОЗАБОЙНОЙ СКВАЖИНЫ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КЛИНА-ОТКЛОНИТЕЛЯ ИЗ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО УЧАСТКА МНОГОЗАБОЙНОЙ СКВАЖИНЫ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КЛИНА-ОТКЛОНИТЕЛЯ ИЗ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО УЧАСТКА МНОГОЗАБОЙНОЙ СКВАЖИНЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 131-140 из 432.
10.05.2018
№218.016.3f05

Способ утилизации попутно добываемой пластовой воды

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам утилизации попутно-добываемой воды при эксплуатации высокообводненных нефтяных скважин на поздней стадии эксплуатации нефтяного месторождения. Способ утилизации попутно добываемой пластовой воды включает закачку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648410
Дата охранного документа: 26.03.2018
10.05.2018
№218.016.43fd

Устьевой сальник

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к конструкции устройств для герметизации устья скважин, и может быть использовано при добыче нефти штанговыми насосами. Устьевой сальник включает закрепленную к тройнику шаровую головку, закрытую сверху крышкой и содержащую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649708
Дата охранного документа: 04.04.2018
10.05.2018
№218.016.4485

Трубная головка

Изобретение относится к горному делу, в частности к устьевому оборудованию для эксплуатации скважин. Трубная головка включает корпус со ступенчатым осевым каналом, боковыми исследовательским каналом и линией сбора, трубодержатель, установленный в осевом канале корпуса, для подвески лифтовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650000
Дата охранного документа: 06.04.2018
10.05.2018
№218.016.449d

Устройство для изоляции водопритоков в нефтегазодобывающей скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для ограничения и изоляции водопритоков. Технический результат - повышение эффективности и надежности изоляции зон водопритоков за счет возможности сохранения коллекторских свойств продуктивной части ствола. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650004
Дата охранного документа: 06.04.2018
10.05.2018
№218.016.44c2

Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для проведения ремонтно-изоляционных работ в скважине. Способ включает приготовление и закачивание изоляционной композиции в скважину, содержащей 25,0-60,0 мас.% ацетоноформальдегидной смолы и 15,0-25,0 мас.%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650001
Дата охранного документа: 06.04.2018
10.05.2018
№218.016.454e

Клин-отклонитель для забуривания боковых стволов из необсаженных скважин

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к забуриванию боковых стволов из ранее пробуренных необсаженных скважин. Клин-отклонитель для забуривания боковых стволов из необсаженных скважин включает клин с направляющим желобом и продольным каналом, соединенный шарнирно поперечной осью с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650163
Дата охранного документа: 09.04.2018
10.05.2018
№218.016.4ccf

Способ установки профильного перекрывателя в скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам изоляции зон осложнений при бурении скважин перекрывателями из профильных труб. Способ включает установку профильного перекрывателя в скважине, соединение секций профильных труб, спуск перекрывателя в зону...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652401
Дата охранного документа: 26.04.2018
10.05.2018
№218.016.4cd7

Способ термохимической обработки нефтяного пласта (варианты)

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - направленное термохимическое воздействие на нефтенасыщенные пропластки, подключение в разработку ранее не охваченных нефтенасыщенных, низкопроницаемых зон пласта, увеличение охвата пласта тепловым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652238
Дата охранного документа: 25.04.2018
10.05.2018
№218.016.4cde

Способ разработки двух объектов разной стратиграфической принадлежности

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, в частности к разработке многообъектного месторождения. Способ разработки нефтяного месторождения включает бурение наклонно направленных добывающих и нагнетательных скважин, отбор из добывающих скважин и закачку вытесняющего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652240
Дата охранного документа: 25.04.2018
10.05.2018
№218.016.4cf3

Способ гидравлического разрыва пласта с глинистыми прослоями

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для гидравлического разрыва продуктивного пласта, расположенного между породами-неколлекторами - глинистыми прослоями. Способ включает перфорацию пласта с использованием зарядов большого диаметра и глубокого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652399
Дата охранного документа: 26.04.2018
Показаны записи 131-140 из 167.
19.06.2019
№219.017.8782

Устьевое устройство для освобождения колонны труб из скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устьевым устройствам для освобождения аварийной колонны труб, прихваченной в скважине. Устройство включает демпфер, установленный между подъемником и генератором вертикальных импульсов, соединенным с колонной труб....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002373373
Дата охранного документа: 20.11.2009
19.06.2019
№219.017.87ae

Газожидкостный смеситель

Изобретение относится к сбору и транспорту газожидкостных смесей и может быть использовано при совместном сборе и транспорте продукции нефтяных газоконденсатных месторождений. Диспергирующее устройство для смешивания газа и жидкости содержит корпус с поперечными диафрагмами, трубопровод для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002336940
Дата охранного документа: 27.10.2008
19.06.2019
№219.017.8a82

Устройство для бурения направления с циркуляцией и защиты почвы при строительстве скважины

Изобретение относится к бурению скважин. Обеспечивает надежность в работе, циркуляцию промывочной жидкости и защиту почвы от разлива промывочной жидкости при строительстве скважины. Устройство для бурения направления с циркуляцией и защиты почвы при строительстве скважины содержит область...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002435922
Дата охранного документа: 10.12.2011
29.06.2019
№219.017.9a3a

Установка для закачки жидкости в пласт

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к системам закачки жидкости в пласт при заводнении, обеспечивает повышение коэффициента эксплуатации (производительности) установки (насоса и емкости), повышение долговечности ее работы. Сущность изобретения: установка включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002289682
Дата охранного документа: 20.12.2006
29.06.2019
№219.017.9c21

Способ разработки неоднородного нефтяного месторождения

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к области разработки нефтяных месторождений, и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов неоднородных нефтяных месторождений. Задачей изобретения является исключение ошибочного расчета количества подвижной нефти и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002347893
Дата охранного документа: 27.02.2009
10.07.2019
№219.017.ac0c

Перфоратор для скважины

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к строительству и ремонту скважин, и может быть использовано для создания перфорационных каналов в обсадной колонне труб. Технический результат - надежность за счет защиты от несанкционированного перехода в рабочее положение,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002348796
Дата охранного документа: 10.03.2009
10.07.2019
№219.017.ac5f

Пакер-пробка

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности для временного перекрытия ствола скважины, обеспечивает простоту конструкции, гарантированное и безопасное извлечение пакера-пробки без заклинивания. Пакер-пробка включает ствол, уплотнительный элемент, фиксатор положения уплотнительного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002391488
Дата охранного документа: 10.06.2010
10.07.2019
№219.017.ad46

Способ эксплуатации двухустьевой скважины

Изобретение относится к области разработки месторождений углеводородов двухустьевыми горизонтальными скважинами и может быть использовано для добычи высоковязких нефтей и битума. Обеспечивает упрощение монтажа пакера в скважине, а также возможность с помощью пакера проведения изоляции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002351753
Дата охранного документа: 10.04.2009
10.07.2019
№219.017.ae19

Способ вскрытия пласта в обсаженной скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Обеспечивает повышение эффективности вскрытия продуктивного пласта. Способ включает механическое вскрытие пласта с образованием отверстий, спуск в скважину перфоратора взрывного типа и взрыв его зарядов. Механическое вскрытие пласта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002332561
Дата охранного документа: 27.08.2008
10.07.2019
№219.017.ae9d

Способ добычи из подземной залежи тяжелых и высоковязких углеводородов

Изобретение относится к способу добычи углеводородов из подземной залежи гудронового песка или залежи тяжелой нефти, имеющих высокую вязкость. Для получения углеводородов из таких залежей необходимо их нагревание. Обеспечивает упрощение способа, увеличение точности ориентации горизонтальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002322574
Дата охранного документа: 20.04.2008
+ добавить свой РИД