RU2211298C2 - Device for hole sidetracking - Google Patents

Abstract

FIELD: hole drilling, particularly, devices for hole sidetracking. SUBSTANCE: the essence of invention consists in that powder chamber located in body with guide trough is made in form of airtight vessel whose diametrically opposite surfaces of lateral bands have extensible slanting slips installed with help of wire rings. Device is provided with unbalanced shank which is rigidly fixed in body with consideration of required angle of slanting between design and existing hole azimuths. EFFECT: increased reliability of fastening of device to hole walls and provided hole sidetracking in design direction. 1 dwg

Description

Изобретение относится к бурению скважин для добычи нефти и газа, а именно к устройствам для забуривания бокового ствола скважины с целью обхода зон аварий или катастрофического ухода промывочной жидкости в бурящихся скважинах и обновления зон притока в действующих или намечаемых к капитальному ремонту или ликвидации. The invention relates to drilling wells for oil and gas production, and in particular to devices for drilling a side wellbore in order to bypass accident zones or catastrophic withdrawal of flushing fluid in drilling wells and updating inflow zones in existing or planned for overhaul or liquidation.

Известные устройства состоят из направляющего желоба и узла фиксации его в стволе и различаются друг от друга только механизмами привода последних. Known devices consist of a guide chute and a node for fixing it in the barrel and differ from each other only by the drive mechanisms of the latter.

Описания наиболее распространенных из них приведены в а.с. СССР 870656, 981556, 1089223 и 1089224, кл. Е 21 В 7/18, и в патенте США 3115935, кл. 175-73, 1963 г. Известны также отклонители фирм Christensen Drilling Products и Weatherford International Incorporated. Иногда в состав отклонителей включают пакеры и снабжают их ловильным карманом. Descriptions of the most common of them are given in a.s. USSR 870656, 981556, 1089223 and 1089224, class. E 21 B 7/18, and in US patent 3115935, CL. 175-73, 1963. Deflectors of Christensen Drilling Products and Weatherford International Incorporated are also known. Sometimes packers are included in the diverters and provided with a fishing pocket.

Выше приведенные устройства устанавливаются при помощи труб, на которых доставляются до интервала установки и приводятся в действие в основном прижатием к забою через опорное устройство, а некоторые - закачкой промывочной жидкости. The above devices are installed using pipes on which they are delivered to the installation interval and are driven mainly by pressing to the bottom through a support device, and some by pumping with flushing fluid.

Недостатками данных устройств являются:
- малые усилия закрепления их на стенках скважины. В результате чего они расшатываются, а иногда и перекрывают доступ в новый ствол, так как не выдерживают удара замковых соединений в бурильных трубах во время спуско-подъемных операций для смены породоразрушающего инструмента. По этой причине фирма Weatherford свои устройства снабжает ловильным карманом для их извлечения из скважины;
- сложность конструкции, как следствие трудоемкость изготовления и применения;
- длительность установки, связанная с необходимостью выполнения спуско-подъемных операций колонны труб;
- необходимость применения забойных ориентирующих механизмов для установки устройства в проектном направлении.The disadvantages of these devices are:
- small efforts to fix them on the walls of the well. As a result, they are loosened, and sometimes block access to the new trunk, as they cannot withstand the impact of the tool joints in drill pipes during tripping operations to change the rock cutting tool. For this reason, Weatherford supplies its devices with a fishing pocket to remove them from the well;
- the complexity of the design, as a result of the complexity of manufacturing and use;
- the duration of the installation, associated with the need for the hoisting operations of the pipe string;
- the need for downhole orienting mechanisms to install the device in the design direction.

Наиболее близким по отношению к заявленному изобретению является а.с. СССР 237077, кл. Е 21 В 7/08, 1969 г., в котором описано устройство для забуривания бокового ствола, включающее корпус с направляющим желобом, расположенную в корпусе пороховую камеру и выдвижные косые плашки. Closest to the claimed invention is A. with. USSR 237077, class E 21 B 7/08, 1969, which describes a device for drilling a sidetrack, including a housing with a guide chute, a powder chamber located in the housing and retractable oblique dies.

Вышеприведенное устройство имеет сложную конструкцию:- содержит три камеры взрывчатых веществ, включаемых поочередно через специальное устройство, располагаемое в кабельной головке. Сложность конструкции наиболее близкого аналога обуславливает его ненадежность в применении. The above device has a complex structure: - contains three chambers of explosives, included in turn through a special device located in the cable head. The complexity of the design of the closest analogue determines its unreliability in use.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение надежности закрепления устройства на стенках скважины, упрощение конструкции, сокращение времени на установку и обеспечение забуривания бокового ствола в проектном направлении. The task to which the invention is directed is to increase the reliability of fixing the device to the walls of the well, simplify the design, reduce installation time and ensure that the sidetrack is drilled in the design direction.

Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в замене трех камер взрывания на одну и в применении дисбалансированного хвостовика для установления устройства в проектном направлении, при этом устройство устанавливается на кабеле каротажного подъемника. The technical result that can be obtained by implementing the invention is to replace three blasting chambers with one and to use an unbalanced shank to install the device in the design direction, while the device is installed on the cable of the logging elevator.

Заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве для забуривания бокового ствола, включающем корпус с направляющим желобом, расположенную в корпусе пороховую камеру и выдвижные косые плашки, пороховая камера выполнена в виде герметичного баллона, на диаметрально противоположных поверхностях поперечных поясков которого установлены посредством проволочных колец выдвижные косые плашки, при этом устройство снабжено дисбалансированным хвостовиком, который жестко зафиксирован в корпусе с учетом необходимого угла перекоса между проектным и существующим азимутом ствола. The claimed technical result is achieved by the fact that in the device for drilling a sidetrack, including a housing with a guide chute, a powder chamber located in the housing and retractable oblique dies, the powder chamber is made in the form of a sealed container, on the diametrically opposite surfaces of the transverse belts of which are retractable oblique dies, while the device is equipped with an unbalanced shank, which is rigidly fixed in the housing, taking into account the required angle of wasp between the project and existing azimuth of the barrel.

Изобретение поясняется чертежом, где представлен общий вид конструктивной схемы устройства. The invention is illustrated in the drawing, which presents a General view of the structural scheme of the device.

Устройство состоит из корпуса 1 с направляющим желобом, расположенной в корпусе пороховой камеры 2,выполненной в виде герметичного баллона, на диаметрально противоположных поверхностях поперечных поясков которого установлены посредством проволочных колец выдвижные косые плашки 3, и дисбалансированного хвостовика 4. Устройство доставляется в интервал установки на каротажном кабеле 5. Пороховой заряд и взрыв-патрон со шнурком на чертеже указаны без обозначения. Детали крепления плашек к пороховой камере, выполненные из мягкой проволоки, на схеме не указаны. The device consists of a housing 1 with a guide chute located in the housing of the powder chamber 2, made in the form of a sealed container, on the diametrically opposite surfaces of the transverse belts of which retractable oblique dies 3 are installed by means of wire rings, and an unbalanced shank 4. The device is delivered in the installation interval on the logging cable 5. Powder charge and explosion-cartridge with a cord in the drawing are indicated without designation. The details of the attachment of the dies to the powder chamber, made of soft wire, are not shown in the diagram.

Устройство работает следующим образом. Заряженная пороховая камера 2 с установленными кольцами мягкой проволоки диаметром 1,8-2 мм на поясках, по три штуки на каждом, вставляется в корпус 1. По достижении поясков боковых окон корпуса концы проволочных колец расправляются и в окна устанавливаются плашки 3 с толстыми концами в противоположные стороны. Плашки укрепляются на поясках пороховой камеры скручиванием концов проволочных колец. Дисбалансированный хвостовик 4 наворачивается в корпус 1 с учетом необходимого угла перекоса между проектным азимутом нового ствола и существующим в старом. Угол перекоса определяется по формуле:
А_п=A_н-А_c,
где А_п - угол перекоса между плоскостями направляющего желоба и хвостовика;
A_c - азимутальный угол старого ствола;
А_н - азимутальный угол (проектный) бокового ствола.The device operates as follows. The charged powder chamber 2 with installed rings of soft wire with a diameter of 1.8-2 mm on the belts, three pieces each, is inserted into the housing 1. Upon reaching the belts of the side windows of the housing, the ends of the wire rings are straightened and dies 3 with thick ends are installed in the windows opposite sides. The dies are mounted on the edges of the powder chamber by twisting the ends of the wire rings. An unbalanced shank 4 is screwed into the housing 1, taking into account the necessary skew angle between the projected azimuth of the new trunk and the existing one in the old one. The skew angle is determined by the formula:
A _p = A _n -A _c ,
where And _p - the angle of skew between the planes of the guide groove and the shank;
A _c is the azimuthal angle of the old trunk;
And _n is the azimuthal angle (design) of the lateral trunk.

После установки перекоса корпус и хвостовик устройства жестко фиксируются между собой. After installing the skew, the body and the shank of the device are rigidly fixed to each other.

Собранное устройство в скважину опускается на каротажном кабеле и устанавливается в намеченном интервале скважины. Прижатие плашек обеспечивается подрывом порохового заряда в камере, которая при этом, увеличиваясь в диаметре, создает усилие, многократно превышающее усилие подпружиненного распорного клина. The assembled device is lowered into the well on a wireline cable and installed in the intended interval of the well. The pressing of the dies is ensured by the undermining of the powder charge in the chamber, which at the same time, increasing in diameter, creates a force many times greater than the force of a spring-loaded expansion wedge.

Преимуществами заявляемого устройства являются:
- кратное увеличение распирающих сил плашек;
- удешевление изготовления и применения устройства;
- кратное сокращение сроков установки;
- исключение необходимости применения дорогостоящих забойных ориентирующих инструментов.The advantages of the claimed device are:
- a multiple increase in the bursting forces of the dies;
- cheaper manufacturing and use of the device;
- a multiple reduction in installation time;
- elimination of the need for expensive downhole orienting tools.

Claims (1)

Устройство для забуривания бокового ствола, включающее корпус с направляющим желобом, расположенную в корпусе пороховую камеру и выдвижные косые плашки, отличающееся тем, что пороховая камера выполнена в виде герметичного баллона, на диаметрально противоположных поверхностях поперечных поясков которого установлены посредством проволочных колец выдвижные косые плашки, при этом устройство снабжено дисбалансированным хвостовиком, который жестко зафиксирован в корпусе с учетом необходимого угла перекоса между проектным и существующим азимутами ствола. A device for side-hole drilling, including a housing with a guide chute, a powder chamber located in the housing and retractable oblique dies, characterized in that the powder chamber is made in the form of a sealed container, on the diametrically opposite surfaces of the transverse girdles of which retractable oblique dies are installed by means of wire rings, with this device is equipped with an unbalanced shank, which is rigidly fixed in the housing, taking into account the necessary angle of bias between the design and existing stem azimuths.