Результат интеллектуальной деятельности: ОТКЛОНИТЕЛЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН И ПРОРЕЗАНИЯ ОКОН В ОБСАДНОЙ КОЛОННЕ

Известны отклонители для бурения скважин и прорезания окон в обсадной колонне с наклонной плоскостью и тремя плашками, расположенными под углом 120°. Однако такие отклонители не надежны в работе.

Предлагаемый отклонитель отличается от известных тем, что соединение отклоняющего клина с опорой выполнено при помощи наклонных плоскостей, снабженных пазом и выступом. Такое выполнение отклонителя обеспечивает более надежное положение клина при соединении его с обсадной колонной.

На чертеже изображен отклонитель в положении, когда он посажен на забой и закреплен внутри обсадной колонны.

Отклонитель для бурения скважин и прорезания окон в обсадной колонне состоит из узла А опоры, узла Б клина-отклонителя, спускного клина 1 с муфтой 2, болтов 3 с гайками 4 и специального винта 5. В свою очередь клин-отклонитель состоит из желоба 6 и наставки 7, соединенных между собой при помощи резьбового соединения и сварки. На верхнем конце желоба сделаны отверстия под болты 3, служащие для скрепления отклонителя со спускным клином.

Нижний конец наставки имеет скошенные под углом 45° плоскость и паз, а верхний конец В узла опоры - соответствующие плоскость и выступ. Паз у наставки и выступ на верхнем конце опоры, выполненные в виде «ласточкина хвоста», служат для соединения между собой клина-отклонителя и опоры, которые во время спуска отклонителя в скважину удерживаются неподвижными относительно друг друга специальным винтом 5.

Клин-отклонитель, служащий для отклонения инструмента от оси скважины при прорезании окна в стенке эксплуатационной колонны и проводке второго ствола, имеет наклонную поверхность, выполненную в виде наклонного желоба 6 с радиусом, соответствующим радиусу режущего инструмента (райбера), применяемого для прорезания окна в стенке эксплуатационной колонны.

Выполнение наклонной плоскости в виде желоба улучшает условия работы режущего инструмента как в отношении направления его, так и уменьшения удельного давления между режущим инструментом и отклонителем, что позволяет более интенсивно вести работы и сократить время, необходимое для прорезания окна в стенке эксплуатационной колонны.

Опора отклонителя состоит из корпуса 8 для плашек, патрубка 9, приваренного верхним концом к корпусу 8, патрубка 10 с тягами 11, приваренными к верхнему концу патрубка 10, шпильки 12, соединяющей патрубки 9 и 10, не позволяя им перемещаться относительно друг друга во время спуска отклонителя в скважину, и трех плашек 13, скрепленных винтами 14 с верхними концами тяги 11.

Плашки 13 представляют собой односторонний клин, имеющий на внешней стороне зубья, которыми они врезаются в стенки обсадной колонны, а с внутренней стороны наклонную плоскость, которой она скользит по наклонной плоскости корпуса 8. В теле плашки со стороны наклонной плоскости сделан паз, а на наклонной плоскости корпуса 8 - соответствующий выступ. Паз и выступ имеют форму «ласточкина хвоста» и служат для удержания плашек на наклонных плоскостях корпуса 8, не позволяя плашкам отклоняться и выступать за габариты отклонителя и приходить в зацепление со стенками обсадной колонны раньше времени во время спуска отклонителя в скважину.

Спускной клин 1 имеет на нижнем конце скошенную поверхность, по профилю соответствующую желобу клина-отклонителя, и два отверстия под болты 3, скрепляющие спускной клин с клином-отклонителем.

На верхний конец спускного клина навинчена муфта замка бурильных труб, при помощи которой отклонитель присоединяется к нижнему концу колонны бурильных труб, на которой отклонитель спускается в скважину.

Работа отклонителя происходит следующим образом.

Отклонитель на колонне бурильных труб спускают в скважину и резко сажают на забой. В это время происходит срез шпильки 12, и клин-отклонитель вместе с корпусом 8 для плашек и патрубком 9, перемещаясь вниз относительно неподвижного патрубка 10, расклинит плашки 13, которые своими зубьями врежутся в стенки обсадной колонны, создав опору для клина-отклонителя.

Затем срежется специальный винт 5 и клин-отклонитель по наклонным плоскостям опоры и наставки сместится вниз, опираясь при этом своей тыльной частью в стенки обсадной колонны.

После этого происходит срез болтов 3 и освобождение спускного клина от клина-отклонителя, после чего спускной клин 1 и муфта 2 вместе с колонной труб поднимаются на поверхность. Клин-отклонитель вместе с его опорой остаются в скважине, будучи закрепленными при помощи трех плашек внутри обсадной колонны так, что они не смогут перемещаться вдоль оси и поворачиваться относительно оси скважины.

Спуская последовательно фрезеры-райберы и соответствующие инструменты, производят вначале прорезание окна в стенке обсадной колонны, а затем бурение и обсадку второго ствола до необходимой глубины. Величина отклонения второго ствола от оси основного ствола скважины определяется углом наклона желоба клина-отклонителя.

Указанное смещение клина-отклонителя относительно опоры и прижатие тыльной частью его к стенке обсадной колонны, обеспечивающиеся за счет применения наклонных плоскостей у наставки клина-отклонителя и опоры, позволяют сохранить угол отклонения второго ствола равным углу наклона желобчатой поверхности клина-отклонителя, увеличить проходное сечение для инструмента при прорезании окна в эксплуатационной колонне и проводке второго ствола и подземного оборудования при дальнейшей эксплуатации скважины, создать силу трения между клином-отклонителем и обсадной колонной, способствующую предотвращению проворачивания клина-отклонителя, улучшив при этом устойчивость при действии на него сил со стороны инструмента как в момент прорезания окна, так и проводке второго ствола, исключая тем самым осложнения, вызываемые проворачиванием и потерей устойчивости, имевшие место с отклонителями известных конструкций.