RU2366793C1 - Facility for drilling side boreholes from well - Google Patents

Facility for drilling side boreholes from well Download PDF

Info

Publication number
RU2366793C1
RU2366793C1 RU2008114132/03A RU2008114132A RU2366793C1 RU 2366793 C1 RU2366793 C1 RU 2366793C1 RU 2008114132/03 A RU2008114132/03 A RU 2008114132/03A RU 2008114132 A RU2008114132 A RU 2008114132A RU 2366793 C1 RU2366793 C1 RU 2366793C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wedge
rod
cavity
piston
fixing device
Prior art date
Application number
RU2008114132/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наиль Габдулбариевич Ибрагимов (RU)
Наиль Габдулбариевич Ибрагимов
Марат Марсович Залятов (RU)
Марат Марсович Залятов
Фарит Фоатович Ахмадишин (RU)
Фарит Фоатович Ахмадишин
Алмаз Адгамович Мухаметшин (RU)
Алмаз Адгамович Мухаметшин
Ильгиз Камаевич Кашапов (RU)
Ильгиз Камаевич Кашапов
Марат Азатович Исмагилов (RU)
Марат Азатович Исмагилов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority to RU2008114132/03A priority Critical patent/RU2366793C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2366793C1 publication Critical patent/RU2366793C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: invention refers to drilling gas and oil wells, particularly to kickoff and drilling side boreholes from well. The facility consists of a deflecting wedge with a securing mechanism in form of a corrugated tube, and also of a channel for fluid supply communicating the cavity of drilling tubes and the cavity of cutting tool with the cavity of the corrugated tube. A sub is located between the wedge and the tube. The fixing unit of the deflecting wedge is installed in the sub. A piston and rod are arranged in a hydro-cylinder. The cavity of the hydro-cylinder communicates with the cavity of the corrugated tube. An upper part of the rod is made in form of a side shear and is designed to interact with a tapered plane of the wedge; a fixing device is installed between them. During operation pressure of working agent is being built up; through the channel pressure straightens up the corrugated tube and simultaneously moves the piston with the rod; the latter with its side shear interacts with the tapered plane of the wedge lug and presses "a head" of the wedge to the wall of the well.
EFFECT: reduced prime cost of fabrication of unit of deflection and wedge stop and simultaneously increased reliability and operability.
6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области бурения газонефтяных скважин, в частности к устройствам для зарезки и бурения боковых стволов из скважины.The invention relates to the field of drilling oil and gas wells, in particular to devices for cutting and drilling sidetracks from a well.

Известно устройство для бурения боковых стволов из скважины (пат.RU 2166058, МПК7 Е21В 7/08, оп. 27.04.01 г. Бюл. № 12), включающее направляющий клин, стартовую фрезу, срезной болт, соединяющий фрезу с клином, шланг высокого давления для гидравлической связи фрезы с полостью в нижней части клина, закрепляющего механизма в виде сплошного поршня и двух плашек расположенных в нижней части клина.A device is known for drilling sidetracks from a well (US Pat. RU 2166058, MPK7 ЕВВ 7/08, op. April 27, 01 Bull. No. 12), including a guide wedge, a starting mill, a shear bolt connecting the mill to the wedge, a high hose pressure for hydraulic connection of the cutter with a cavity in the lower part of the wedge, the fixing mechanism in the form of a continuous piston and two dies located in the lower part of the wedge.

Известное устройство не обеспечивает надежного закрепления его в скважине, особенно в открытом стволе, так как площадь плашек нельзя увеличивать до бесконечности, что конструктивно неоправданно, а в сильно искривленных скважинах из-за жесткости конструкции: во-первых, нельзя будет доспустить до нужного интервала, а во-вторых, - даже при полном выдвижении плашек «голова» клина не будет доходить до стенки скважины и будет перекрывать сечение скважины. Из-за того что корпус узла опоры жестко соединен с клином и вся конструкция удерживается в скважине только на двух плашках, все осевые и вибрационные нагрузки от работы фрез будут передаваться им. Плашки, соскабливая металл со стенок обсадной колонны, будут спускаться вниз по поршню и освобождаться, т.к. поршень под действием сил инерции будет оставаться на месте. Вследствие этого произойдет освобождение всего клинового отклонителя и его смещение вниз.The known device does not provide reliable fixing it in the well, especially in the open hole, since the area of the dies cannot be increased indefinitely, which is structurally unjustified, but in highly curved wells due to the rigidity of the structure: firstly, it will not be possible to reach the desired interval, and secondly, even with full extension of the dies, the “head” of the wedge will not reach the wall of the well and will overlap the cross section of the well. Due to the fact that the body of the support assembly is rigidly connected to the wedge and the entire structure is held in the well on only two dies, all axial and vibration loads from the operation of the milling cutters will be transferred to them. Dies, scraping metal from the walls of the casing, will go down the piston and be released, because the piston under the action of inertia will remain in place. As a result of this, the entire wedge diverter will be released and displaced downward.

Известна компоновка для забуривания боковых стволов из обсаженных скважин (пат. RU 2291268, МПК 7 Е21В 7/08, оп. 10.01.2007 г. Бюл. № 1), содержащая гидропровод, размещенный между фрезерным устройством и переводником, соединенный с полостью профильной трубы стопорного якоря через поршень-штуцер с обратным клапаном, установленным с возможностью упора в нижний торец клина при подаче рабочего давления.A known arrangement for drilling sidetracks from cased wells (US Pat. RU 2291268, IPC 7 EV 7/08, op. 10.01.2007, Bull. No. 1), containing a hydraulic pipe located between the milling device and the sub connected to the cavity of the profile pipe locking anchor through a piston fitting with a check valve installed with the possibility of abutment in the lower end of the wedge when applying operating pressure.

В этом устройстве поршень-штуцер из-за малой площади не сможет создать достаточного усилия для отклонения клина к стенке скважины, а отсутствие фиксатора не позволит ему удерживать клин в прижатом к внутренней поверхности обсадной колонны положении в процессе строительства бокового ствола.Due to the small area, the piston-fitting in this device will not be able to create sufficient force to deflect the wedge against the borehole wall, and the absence of a retainer will not allow it to hold the wedge in the position pressed against the inner surface of the casing during the construction of the sidetrack.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для забуривания боковых стволов из обсаженной скважины (пат. RU 2263196, МПК 7 Е21В 7/08, оп. 27.10.05 г. Бюл. № 30), включающее отклоняющий клин с закрепляющим механизмом в виде гофрированной трубы, один конец которой заглушен, между которыми размещен переводник, канал для подачи жидкости в полость гофрированной трубы, подвижное соединение между переводником и клином, режущий инструмент. Устройство содержит узел фиксации отклоняющего клина, установленный в переводнике и выполненный в виде поршня со штоком и фиксирующим приспособлением, размещенных в гидроцилиндре. Полость гидроцилиндра сообщена с полостью гофрированной трубы. Верхняя часть штока установлена с возможностью взаимодействия с нижней частью клина со стороны его направляющей плоскости. Канал для подачи жидкости выполнен в виде размещенного в отклоняющем клине гидропровода, связывающего полость бурильных труб и полость режущего инструмента, прикрепленного к верхней части отклоняющего клина посредством срезного болта, с полостью гофрированной трубы.The closest in technical essence and the achieved result is a device for drilling sidetracks from a cased hole (US Pat. RU 2263196, IPC 7 ЕВВ 7/08, op. 27.10.05, Bull. No. 30), including a deflecting wedge with a fixing mechanism in in the form of a corrugated pipe, one end of which is plugged, between which a sub is placed, a channel for supplying fluid to the cavity of the corrugated pipe, a movable connection between the sub and the wedge, a cutting tool. The device comprises a fixing unit for the deflecting wedge installed in the sub and made in the form of a piston with a rod and a fixing device located in the hydraulic cylinder. The cavity of the hydraulic cylinder is in communication with the cavity of the corrugated pipe. The upper part of the rod is installed with the possibility of interaction with the lower part of the wedge from the side of its guide plane. The fluid supply channel is made in the form of a hydraulic conduit located in the deflecting wedge, connecting the cavity of the drill pipe and the cavity of the cutting tool attached to the upper part of the deflecting wedge by means of a shear bolt, with the cavity of the corrugated pipe.

Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:

- сложность конструкции, невозможность создания надежного соединения гидропровода через срезной болт и тело клина отклонителя из-за недостаточной толщины клина в верхней части;- the complexity of the design, the inability to create a reliable connection of the hydraulic line through the shear bolt and the wedge body of the diverter due to insufficient thickness of the wedge in the upper part;

- ненадежность работы узла отклонения «головы» клина к стенке скважины и его фиксации в таком положении, т.к. усилие толкателя поршня достаточно для отклонения «головы» клина к стенке скважины, но недостаточно для удержания его в таком положении в течение всего цикла строительства бокового ствола. Соотношение рычагов в треугольнике, где нижний катет - расстояние между центром оси шарнира и точкой опоры штока поршня даже когда угол клина равен максимальному - 2,5° (см. стр.25-27, Самигуллин В.Х., Гилязов P.M. «Результаты эксплуатации комплекса инструмента «КГБ» для забуривания боковых стволов за один рейс». Нефтяное хозяйство. - 2007. - № 4), и полном использовании размеров малого катета, равно 1:23. При меньших углах, когда длина клина увеличивается, это соотношение еще больше. Отклоняющие нагрузки, возникающие при работе фрез, спуске долот и хвостовика, составляют не менее 5,0 кН. Осевая нагрузка на шток при таком соотношении составит 115 КН и выше. Под воздействием такой нагрузки стопорный механизм разрушится, поршень со штоком вернутся в исходное положение, и клин сможет принять любое положение в скважине, вплоть до перекрытия ее сечения. При отсоединении фрезы от клина отклоняющие нагрузки достигают величины от 50 до 70 кН. Они на порядок выше тех, что возникают в процессе работы, и поэтому стопорный механизм разрушится уже на стадии установки отклоняющего клина. Все это повышает аварийность и снижает качество проведения работ по строительству боковых стволов.- the unreliability of the node of the deviation of the "head" of the wedge to the wall of the well and its fixation in this position, because the force of the piston pusher is enough to deflect the wedge “head” to the borehole wall, but not enough to hold it in this position during the entire sidetrack construction cycle. The leverage ratio in the triangle, where the lower leg is the distance between the center of the hinge axis and the point of support of the piston rod even when the wedge angle is the maximum - 2.5 ° (see pages 25-27, Samigullin V.Kh., Gilyazov PM “Operation results the KGB tool kit for sidetracking in one flight. ”Oil industry. - 2007. - No. 4), and full use of the dimensions of the small leg, is 1:23. At smaller angles, when the length of the wedge increases, this ratio is even greater. Deflecting loads arising from the operation of the milling cutter, the descent of the bits and shank, are not less than 5.0 kN. The axial load on the rod with this ratio will be 115 KN and higher. Under the influence of such a load, the locking mechanism will collapse, the piston with the rod will return to their original position, and the wedge will be able to take any position in the well, up to overlapping its cross section. When the cutter is disconnected from the wedge, the deflecting loads reach values from 50 to 70 kN. They are an order of magnitude higher than those that arise during operation, and therefore the locking mechanism will collapse already at the stage of installation of the deflecting wedge. All this increases the accident rate and reduces the quality of work on the construction of sidetracks.

Технической задачей настоящего изобретения является:The technical task of the present invention is:

- упрощение конструкции узла опоры клина и гидропровода;- simplification of the design of the node support wedge and hydraulic pipe;

- повышение усилия отклонения и прижатия «головы» клина к стенке скважины и надежной фиксации его в таком положении в процессе всего цикла строительства бокового ствола, что позволит производить зарезку и бурение бокового ствола в любом направлении по азимуту от основного, снизить аварийность и стоимость строительства боковых стволов.- increased effort of deflecting and pressing the “head” of the wedge to the wall of the well and securely holding it in this position during the entire construction cycle of the sidetrack, which will allow cutting and drilling the sidetrack in any direction in azimuth from the main one, reduce the accident rate and construction cost of sidetracks trunks.

Техническая задача решается устройством для забуривания боковых стволов из скважины, включающим отклоняющий клин с закрепляющим механизмом в виде гофрированной трубы, один конец которой заглушен, между которыми размещен переводник, подвижное соединение между переводником и клином, узел фиксации отклоняющего клина, установленный в переводнике и выполненный в виде фиксирующего приспособления и поршня со штоком, размещенных в гидроцилиндре, полость которого сообщена с полостью гофрированной трубы, при этом верхняя часть штока установлена с возможностью взаимодействия с нижней частью клина со стороны его направляющей плоскости, режущий инструмент, прикрепленный к верхней части отклоняющего клина посредством срезного болта, канал для подачи жидкости, связывающий полость бурильных труб и полость режущего инструмента с полостью гофрированной трубы.The technical problem is solved by a device for drilling sidetracks from the well, including a deflecting wedge with a fixing mechanism in the form of a corrugated pipe, one end of which is plugged, between which there is a sub, a movable connection between the sub and the wedge, a deflecting wedge fixation unit installed in the sub and made in in the form of a fixing device and a piston with a rod placed in the hydraulic cylinder, the cavity of which is in communication with the cavity of the corrugated pipe, while the upper part of the rod on to engage with the lower part of the wedge from its guide plane, a cutting tool secured to the upper part of the deflecting wedge through shear bolt, the liquid supply channel connecting the cavity of the drill pipe and cutting tool cavity with the cavity of the corrugated tube.

Новым является то, что канал для подачи жидкости выполнен в виде подающей трубки, а нижняя часть клина со стороны его направляющей поверхности выполнена в виде клинового выступа, направленного вниз, со скошенной плоскостью, обращенной противоположно направляющей поверхности клина, при этом верхняя часть штока выполнена в виде бокового среза, выполненного с возможностью взаимодействия со скошенной плоскостью клина, между которыми размещено фиксирующее приспособление.What is new is that the fluid supply channel is made in the form of a supply tube, and the lower part of the wedge from the side of its guide surface is made in the form of a wedge protrusion directed downward with a beveled plane facing opposite to the guiding surface of the wedge, while the upper part of the rod is made in in the form of a side cut made with the possibility of interaction with the beveled plane of the wedge, between which a fixing device is placed.

Новым является также то, что фиксирующее приспособление может быть выполнено в виде клиновых углов скошенной плоскости клина и бокового среза штока, равного или меньшего углу заклинивания.Also new is that the locking device can be made in the form of wedge angles of the tapered plane of the wedge and a side cut of the rod equal to or smaller than the angle of jamming.

Новым является также то, что фиксирующее приспособление может быть выполнено в виде насечек на боковом срезе штока.Also new is the fact that the fixing device can be made in the form of notches on the lateral section of the rod.

Новым является также то, что фиксирующее приспособление может быть выполнено в виде насечек на скошенной плоскости клина.Also new is the fact that the fixing device can be made in the form of notches on the beveled plane of the wedge.

Новым является также то, что фиксирующее приспособление также может быть выполнено в виде насечек на боковом срезе штока и скошенной плоскости клина.Also new is the fact that the fixing device can also be made in the form of notches on the lateral section of the rod and the beveled plane of the wedge.

Новым является также то, что насечки на боковом срезе штока или/и на скошенной плоскости клина могут быть выполнены в виде зафиксированного на этих поверхностях более твердого, чем шток и клин, материала.Also new is the fact that the notches on the lateral section of the rod and / or on the tapered plane of the wedge can be made in the form of a material harder than the rod and wedge fixed on these surfaces.

На фиг.1 показан общий вид устройства с разрезами, на фиг.2 - узел отклонения и фиксации, на фиг.3 - узел фиксации (увеличено).Figure 1 shows a General view of the device with cuts, figure 2 - node deviation and fixation, figure 3 - node fixation (enlarged).

Устройство состоит из отклоняющего клина 1 (фиг.1), переводника 2, якоря 3, выполненного в виде профильной трубы, один конец которой заглушен, например башмаком. Могут быть применены и другие способы глушения: обжатием, съемной пробкой и т.д. Клин 1 шарнирно соединен с переводником 2 осью 4. Выше клина 1 установлены: компоновка фрезерная, перепускной клапан, трубный фильтр, связанные с бурильными трубами (на фиг.1 не показаны), соединенные механически с клином 1 при помощи срезного полого болта 6 и фрезы 5. Канал 7 для подачи жидкости из бурильных труб в полость якоря 3 выполнен в виде трубки высокого давления. В нижней части клина 1 (фиг.1) выполнен клиновой выступ 8 (фиг.2) со скошенной плоскостью 9 (фиг.3), взаимодействующей с верхней частью штока 10 поршня 11 (фиг.2), выполненной в виде бокового среза 12 (фиг.3). На скошенной плоскости 9 клинового выступа 8 и боковом срезе 12 штока 10 размещено фиксирующее приспособление 13 в виде насечек. Поршень 11 (фиг.2) со штоком 10 размещены в гидроцилиндре 14, который расположен в переводнике 2 и сообщен с полостью профильной трубы 3 (фиг.1).The device consists of a deflecting wedge 1 (Fig. 1), a sub 2, an anchor 3, made in the form of a profile pipe, one end of which is plugged, for example with a shoe. Other jamming methods can also be applied: crimping, removable plug, etc. The wedge 1 is pivotally connected to the sub 2 by an axis 4. Above the wedge 1, there are: a milling arrangement, a bypass valve, a pipe filter associated with drill pipes (not shown in FIG. 1), mechanically connected to the wedge 1 using a shear hollow bolt 6 and a milling cutter 5. The channel 7 for supplying fluid from the drill pipe to the cavity of the armature 3 is made in the form of a high pressure pipe. In the lower part of the wedge 1 (Fig. 1), a wedge protrusion 8 (Fig. 2) is made with a beveled plane 9 (Fig. 3) interacting with the upper part of the piston rod 10 (Fig. 2), made in the form of a side cut 12 ( figure 3). On the beveled plane 9 of the wedge ledge 8 and the side cut 12 of the rod 10, a fixing device 13 is placed in the form of notches. The piston 11 (figure 2) with the rod 10 is placed in the hydraulic cylinder 14, which is located in the sub 2 and is in communication with the cavity of the profile pipe 3 (figure 1).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Собранную на мостках буровой установки компоновку спускают на бурильных трубах на заданную глубину. При спуске, через перепускной клапан, происходит заполнение полости компоновки и бурильных труб рабочей жидкостью, находящейся в скважине, предотвращая их смятие под действием давления столба жидкости. Трубный фильтр задерживает крупные частицы загрязнений, попадающие в полость бурильных труб через перепускной клапан, предотвращая загрязнение трубки высокого давления 7 (фиг.1). Выполнение канала 7 для подачи жидкости из бурильных труб, через фрезу 5, клин 1 и переводник 2 в профильную трубу 3 в виде трубки высокого давления 7 позволяет уменьшить количество гидравлических соединений, упростить конструкцию устройства и технологию его изготовления. Все это значительно повышает надежность устройства и удешевляет его стоимость. Геофизическими методами ориентируют клин 1 по проектному азимуту и насосом с поверхности земли создают давление рабочей жидкости в полости бурильных труб, компоновке фрезерной, которое через канал 7 передается в гофрированную трубу 3, до полного ее выправления. Одновременно давление рабочей жидкости перемещает поршень 11 (фиг.2) со штоком 10, который, воздействуя боковым срезом 12 (фиг.3) на скошенную плоскость 9 клинового выступа 8, поворачивает клин 1 (фиг.1) вокруг оси 4 и прижимает его «голову» (верхнюю часть клина 1) к стенке скважины (на фиг.1 не показана). Выполнение клинового выступа 8 (фиг.2), направленного вниз, со скошенной плоскостью 9 (фиг.3), обращенной противоположно направляющей поверхности клина и взаимодействующей с верхней частью штока 10 (фиг.2) поршня 11, позволяет увеличить рычаг приложения отклоняющей силы верхней части клина в любом необходимом соотношении, независимо от диаметра скважины или внутреннего диаметра обсадной колонны (на фиг.1 не показана), что обеспечивает прижатие верхней части клина 1 (фиг.1) к стенке скважины с большим усилием и надежной его фиксации в таком положении в течение всего времени зарезки, бурения и крепления бокового ствола. В самом верхнем положении поршень 11 (фиг.2) со штоком 10 заклиниваются между стенкой гироцилиндра 14 и нижним клиновым выступом 8 клина 1(фиг.1). Выполнение штока 10 (фиг.2) с поршнем 11 как один сплошной цилиндр, совмещенный с фиксирующим приспособлением 13 (фиг.3), позволяет упростить конструкцию узла опоры, увеличить его прочность, надежность и уменьшить габаритные размеры. В случаях использования устройства в скважинах большого диаметра, например в кондукторах, возможно выполнение сборной конструкции штока 10 (фиг.2) с поршнем 11 для упрощения технологии и уменьшения стоимости изготовления устройства. Большие диаметральные и длиновые размеры поршня 11 позволяют ему устойчиво работать, оставляя штоку 10 отклоняюще-расклинивающую функцию. Придание штоку 10 формы клина повышает усилие отклонения и прижатия «головы» клина к стенке скважины и позволяет надежно фиксировать клин в таком положении, так как расклинивающее усилие штока 10 во много раз больше осевого усилия, создаваемого жидкостью на поршень 11. При этом отклоняющие усилия, возникающие в клине 1 (фиг.1) в процессе работы, воздействуют на поршень 11 (фиг.2) не по его оси, а перпендикулярно плоскости бокового среза 12 (фиг.3) штока 10, не сдвигая поршень 11 (фиг.2) в исходное положение, а увеличивая усилие их фиксации.The assembly assembled on the bridges of the drilling rig is lowered on drill pipes to a predetermined depth. During the descent, through the bypass valve, the assembly cavity and drill pipes are filled with working fluid located in the well, preventing them from being crushed under the action of the pressure of the liquid column. The pipe filter retains large particles of contaminants entering the cavity of the drill pipe through the bypass valve, preventing contamination of the high-pressure pipe 7 (Fig. 1). The implementation of the channel 7 for supplying fluid from the drill pipe, through the cutter 5, the wedge 1 and the sub 2 into the profile pipe 3 in the form of a high-pressure pipe 7 allows you to reduce the number of hydraulic connections, simplify the design of the device and the technology of its manufacture. All this significantly increases the reliability of the device and reduces its cost. Geophysical methods orient the wedge 1 according to the design azimuth and create a working fluid pressure in the cavity of the drill pipe from the surface of the earth, the milling assembly, which is transmitted through channel 7 to the corrugated pipe 3, until it is completely straightened. At the same time, the pressure of the working fluid moves the piston 11 (FIG. 2) with the rod 10, which, acting as a side cut 12 (FIG. 3) on the beveled plane 9 of the wedge protrusion 8, turns the wedge 1 (FIG. 1) around axis 4 and presses it “ head "(the upper part of the wedge 1) to the wall of the well (not shown in figure 1). The implementation of the wedge ledge 8 (figure 2), directed downward, with a beveled plane 9 (figure 3), facing the opposite surface of the wedge and interacting with the upper part of the rod 10 (figure 2) of the piston 11, allows you to increase the lever of application of the deflecting force of the upper parts of the wedge in any required ratio, regardless of the diameter of the borehole or the inner diameter of the casing (not shown in Fig. 1), which ensures that the upper part of the wedge 1 (Fig. 1) is pressed against the wall of the well with great effort and its reliable fixation in this position and during the entire time of cutting, drilling and securing the side trunk. In the uppermost position, the piston 11 (FIG. 2) with the rod 10 is jammed between the wall of the gyro cylinder 14 and the lower wedge protrusion 8 of the wedge 1 (FIG. 1). The implementation of the rod 10 (figure 2) with the piston 11 as one continuous cylinder, combined with the locking device 13 (figure 3), allows to simplify the design of the support node, to increase its strength, reliability and reduce overall dimensions. In cases where the device is used in wells of large diameter, for example in conductors, it is possible to carry out the prefabricated design of the rod 10 (figure 2) with a piston 11 to simplify the technology and reduce the cost of manufacturing the device. The large diametrical and long dimensions of the piston 11 allow it to operate stably, leaving the rod 10 deflecting-wedging function. Giving the rod 10 a wedge shape increases the force of deflection and pressing the “head” of the wedge against the wall of the well and allows you to reliably fix the wedge in this position, since the wedging force of the rod 10 is many times greater than the axial force created by the fluid on the piston 11. At the same time, the deflecting forces arising in the wedge 1 (Fig. 1) during operation, act on the piston 11 (Fig. 2) not along its axis, but perpendicularly to the plane of the side cut 12 (Fig. 3) of the rod 10 without shifting the piston 11 (Fig. 2) in the starting position, and increasing the force of their fixation.

При зарезке и бурении бокового ствола из не обсаженного участка скважины, когда эти операции осуществляют с помощью долота, клин 1 (фиг.1) не испытывает вибрации и истирающего воздействия фрез, поэтому клин 1 и шток 10 (фиг.2) с поршнем 11 можно изготавливать из более дешевой стали, а фиксирующее приспособление 13 (фиг.3) выполнять в виде клиновых углов скошенной плоскости 9 клинового выступа 8 и бокового среза 12 штока 10, равного или меньшего углу заклинивания.When cutting and drilling a sidetrack from an uncased section of the well, when these operations are carried out using a bit, the wedge 1 (Fig. 1) does not experience vibration and abrasion from the cutters, therefore, the wedge 1 and the stem 10 (Fig. 2) with the piston 11 can made of cheaper steel, and the fixing device 13 (Fig. 3) is made in the form of wedge angles of the beveled plane 9 of the wedge protrusion 8 and a side cut 12 of the rod 10 equal to or smaller than the jamming angle.

В процессе строительства многозабойных скважин производят вскрытие «окон», выполненных в заводских условиях в стенке обсадной колонны и покрытых стеклопластиковой оболочкой, затем зарезку и бурение боковых стволов. В этих случаях клин 1 (фиг.1) не испытывает истирающего воздействия фрез, но испытывает сильную вибрацию, поэтому фиксирующее приспособление 13 (фиг.3) в таких случаях выполняют в виде насечек на боковом срезе 12 штока 10. Сам шток 10 с поршнем 11 изготавливают из более твердого металла. Насечки под действием большого распирающего усилия впиваются в скошенную плоскость 9 (фиг.3) клинового выступа 8 и надежно фиксируют клин 1 (фиг.1) в прижатом к стенке скважины положении.In the process of constructing multilateral wells, “windows” are opened, factory-made in the casing wall and covered with a fiberglass plastic shell, then sidetracking and drilling. In these cases, the wedge 1 (Fig. 1) does not experience the abrasive effect of the cutters, but experiences strong vibration, therefore, the fixing device 13 (Fig. 3) in such cases is performed in the form of notches on the side cut 12 of the rod 10. The rod 10 itself with the piston 11 made of harder metal. The notches under the action of a large bursting force are pressed into the beveled plane 9 (Fig. 3) of the wedge protrusion 8 and securely fix the wedge 1 (Fig. 1) in a position pressed against the well wall.

В наиболее часто встречающихся случаях, когда «окно» выфрезеровывают в стенке обсадной колонны, клин 1 (фиг.1) испытывает сильную вибрацию и истирающие воздействия от работы фрез, поэтому клин 1 изготавливают из металла с твердостью, равной или больше чем твердость обсадных труб. В этом случае шток 10 (фиг.2) с поршнем 11 выполняют из более мягкого металла без насечек на боковом срезе 12 (фиг.3). Насечки, выполненные на скошенной плоскости 9 (фиг.3) клинового выступа 8 под действием реакции клина 1 (фиг.1) на распирающую силу штока 10 (фиг.2) с поршнем 11, впиваются в боковой срез 12 (фиг.3) штока 10, надежно удерживая поршень 11 в крайнем верхнем положении, препятствуя тем самым его сползанию вниз под действием вибрации.In the most common cases when the “window” is milled in the wall of the casing, the wedge 1 (Fig. 1) experiences strong vibration and abrasion due to the operation of the cutters, so the wedge 1 is made of metal with a hardness equal to or greater than the hardness of the casing. In this case, the rod 10 (figure 2) with the piston 11 is made of softer metal without notches on the side cut 12 (figure 3). The notches made on the beveled plane 9 (FIG. 3) of the wedge protrusion 8 under the action of the wedge 1 (FIG. 1) reacting to the bursting force of the rod 10 (FIG. 2) with the piston 11 are digged into the side cut 12 (FIG. 3) of the rod 10, reliably holding the piston 11 in its highest position, thereby preventing it from sliding down due to vibration.

В особых случаях, когда в зоне «окна» может оказаться дополнительный металл в виде технической колонны, центратора обсадной колонны или муфты ступенчатого цементирования, клин 1 (фиг.1) в процессе фрезерования «окна» испытывает очень сильную вибрацию и истирающее воздействие фрез. В этих случаях для надежного удерживания клина 1 в прижатом к стенке скважины положении фиксирующее приспособление 13 (фиг.3) выполняют в виде насечек на боковом срезе 12 штока 10 и скошенной плоскости 9 нижнего клинового выступа 8.In special cases, when additional metal may appear in the “window” zone in the form of a technical string, casing centralizer or step cementing clutch, wedge 1 (Fig. 1) experiences very strong vibration and abrasive action of the milling cutters during milling of the “window”. In these cases, to securely hold the wedge 1 in a position pressed against the well wall, the fixing device 13 (Fig. 3) is made in the form of notches on the side cut 12 of the rod 10 and the beveled plane 9 of the lower wedge protrusion 8.

Для упрощения конструкции узла отклонения и опоры клина и технологии его изготовления возможно выполнение насечек 13 (фиг.3) из зафиксированного на скошенной плоскости 9 клинового выступа 8 или/и бокового среза 12 штока 10 более твердого, чем шток 10 и клин 1 (фиг.1), материала. Технически это выполняется двумя способами:To simplify the design of the deviation unit and the wedge support and the manufacturing technology, it is possible to make notches 13 (FIG. 3) from the wedge protrusion 8 or / and the side cut 12 of the rod 10 fixed on the beveled plane 9 than the rod 10 and the wedge 1 (FIG. 1), material. Technically, this is done in two ways:

1) в виде неразъемного соединения (напайка, наваривание, приклеивание и т.п.) насечек на одной из поверхностей 9 (фиг.3) или 12 или на обеих сразу - 9 и 12;1) in the form of an integral connection (soldering, welding, gluing, etc.) of notches on one of the surfaces 9 (Fig. 3) or 12, or both at once - 9 and 12;

2) в виде разъемного соединения (запрессовки, ввинчивания и т.п., пластин с насечками из металла более твердого, чем металл штока и клина, при помощи винтов, твердосплавных винтов или твердосплавных зубков, играющих роль насечек), насечек на одной из поверхностей 9 или 12 или на обеих сразу - 9 и 12.2) in the form of a detachable connection (press-in, screw-in, etc., plates with notches made of metal harder than the metal of the rod and wedge, using screws, carbide screws or carbide teeth acting as notches), notches on one of the surfaces 9 or 12, or both at once - 9 and 12.

После установки и фиксации клина 1 (фиг.1) в прижатом к стенке скважины положении натяжением колонны бурильных труб срезается полый срезной болт 6, освобождая фрезерную компоновку с фрезой 5. Далее скважину промывают, фрезам придают вращение и выполняют фрезерование «окна» и зарезку бокового ствола.After installing and fixing the wedge 1 (Fig. 1), in the position pressed against the borehole wall by tensioning the drill pipe string, the hollow shear bolt 6 is cut off, releasing the milling assembly with the milling cutter 5. Next, the well is washed, the milling cutters are rotated and the “window” is milled and the side cut the trunk.

Таким образом, выполнение штока 10 (фиг.2) с поршнем 11 как один сплошной цилиндр, совмещенный с фиксирующим приспособлением 13 (фиг.3), позволяет упростить конструкцию узла опоры, увеличить его прочность, надежность и уменьшить габаритные размеры.Thus, the execution of the rod 10 (figure 2) with the piston 11 as one continuous cylinder, combined with the fixing device 13 (figure 3), allows to simplify the design of the support node, to increase its strength, reliability and reduce overall dimensions.

Выполнение канала 7 (фиг.1) для подачи жидкости из бурильных труб, через фрезу 5, клин 1 и переводник 2 в профильную трубу 3 в виде трубки высокого давления позволяет уменьшить количество гидравлических соединений, упростить конструкцию устройства и технологию его изготовления. Все это значительно повышает надежность устройства и удешевляет его стоимость.The implementation of the channel 7 (figure 1) for supplying fluid from the drill pipe through the cutter 5, the wedge 1 and the sub 2 into the profile pipe 3 in the form of a high-pressure pipe can reduce the number of hydraulic connections, simplify the design of the device and its manufacturing technology. All this significantly increases the reliability of the device and reduces its cost.

Появление в устройстве нового элемента - клинового выступа 8 (фиг.2), направленного вниз, со скошенной плоскостью 9 (фиг.3), обращенной противоположно направляющей поверхности клина 1 (фиг.1) и взаимодействующей с верхней частью штока 10 (фиг.2) поршня 11 не в упор, как в прототипе, а в клиновой распор, и новых связей между указанными элементами повышает усилие отклонения и прижатия «головы» клина к стенке скважины, а фиксирующее приспособление 13 (фиг.3), размещенное на взаимодействующих плоскостях 9 и 12, упрощает конструкцию узла опоры и повышает надежность фиксации клина в прижатом к стенке скважины положении в процессе всего цикла строительства бокового ствола. При этом фиксирующие элементы 13 не испытывают ни изгибающих, ни растягивающих, ни крутящих усилий, а только сжимающие, что позволяет изготавливать их менее металлоемкими, более технологичными, не снижая их надежности.The appearance in the device of a new element - a wedge protrusion 8 (figure 2), directed downward, with a beveled plane 9 (figure 3), facing the opposite guide surface of the wedge 1 (figure 1) and interacting with the upper part of the rod 10 (figure 2) ) the piston 11 is not at close range, as in the prototype, but in the wedge spacer, and new connections between these elements increases the force of deflection and pressing of the "head" of the wedge to the wall of the well, and the fixing device 13 (Fig. 3) placed on the interacting planes 9 and 12, simplifies the design of the support assembly and improves the ability to fix the wedge in a position pressed against the wall of the well during the entire construction cycle of the sidetrack. At the same time, the locking elements 13 do not experience any bending, tensile, or torsional forces, but only compressive, which allows them to be made less metal-intensive, more technological, without compromising their reliability.

Предлагаемое устройство за счет упрощения конструкции узла отклонения и опоры клина и гидропровода позволяет снизить себестоимость его изготовления, одновременно повышая надежность и работоспособность. Повышение усилия отклонения и прижатия «головы» клина к стенке скважины и надежной фиксации его в таком положении в процессе всего цикла строительства бокового ствола позволяет производить зарезку и бурение бокового ствола в любом направлении по азимуту от основного, снизить аварийность и стоимость строительства боковых стволов.The proposed device due to the simplification of the design of the node of the deviation and support of the wedge and hydraulic conduit allows to reduce the cost of its manufacture, while increasing reliability and performance. Increasing the effort of deflecting and pressing the “head” of the wedge against the wall of the borehole and reliably fixing it in this position during the entire construction cycle of the sidetrack allows cutting and drilling the sidetrack in any direction in azimuth from the main one, reducing the accident rate and the cost of building sidetracks.

Claims (6)

1. Устройство для забуривания боковых стволов из скважины, включающее отклоняющий клин с закрепляющим механизмом в виде гофрированной трубы, один конец которой заглушен, между которыми размещен переводник, подвижное соединение между переводником и клином, узел фиксации отклоняющего клина, установленный в переводнике и выполненный в виде фиксирующего приспособления и поршня со штоком, размещенных в гидроцилиндре, полость которого сообщена с полостью гофрированной трубы, при этом верхняя часть штока установлена с возможностью взаимодействия с нижней частью клина со стороны его направляющей плоскости, режущий инструмент, прикрепленный к верхней части отклоняющего клина посредством срезного болта, канал для подачи жидкости, связывающий полость бурильных труб и полость режущего инструмента с полостью гофрированной трубы, отличающееся тем, что канал для подачи жидкости выполнен в виде подающей трубки, а нижняя часть клина со стороны его направляющей поверхности выполнена в виде клинового выступа, направленного вниз, со скошенной плоскостью, обращенной противоположно направляющей поверхности клина, при этом верхняя часть штока выполнена в виде бокового среза, выполненного с возможностью взаимодействия со скошенной плоскостью клина, между которыми размещено фиксирующее приспособление.1. A device for drilling sidetracks from a well, including a deflecting wedge with a fixing mechanism in the form of a corrugated pipe, one end of which is plugged, between which there is an adapter, a movable connection between the sub and the wedge, a fixing assembly for the deflecting wedge installed in the sub and made in the form a fixing device and a piston with a rod placed in the hydraulic cylinder, the cavity of which is in communication with the cavity of the corrugated pipe, while the upper part of the rod is installed with the possibility of interaction action with the lower part of the wedge from the side of its guide plane, a cutting tool attached to the upper part of the deflecting wedge by means of a shear bolt, a channel for supplying fluid connecting the cavity of the drill pipe and the cavity of the cutting tool with the cavity of the corrugated pipe, characterized in that the channel for supplying fluid made in the form of a feed tube, and the lower part of the wedge from the side of its guide surface is made in the form of a wedge protrusion directed downward, with a beveled plane facing opposite to the surface of the wedge, while the upper part of the rod is made in the form of a side cut made with the possibility of interaction with the beveled plane of the wedge, between which the fixing device is placed. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксирующее приспособление выполнено в виде клиновых углов скошенной плоскости клина и бокового среза штока, равного или меньшего углу заклинивания.2. The device according to claim 1, characterized in that the fixing device is made in the form of wedge angles of the beveled plane of the wedge and a side cut of the rod equal to or less than the angle of jamming. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксирующее приспособление выполнено в виде насечек на боковом срезе штока.3. The device according to claim 1, characterized in that the fixing device is made in the form of notches on the side section of the rod. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксирующее приспособление выполнено в виде насечек на скошенной плоскости клина.4. The device according to claim 1, characterized in that the fixing device is made in the form of notches on the beveled plane of the wedge. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксирующее приспособление выполнено в виде насечек на боковом срезе штока и скошенной плоскости клина.5. The device according to claim 1, characterized in that the fixing device is made in the form of notches on the side section of the rod and the beveled plane of the wedge. 6. Устройство по п.3, или 4, или 5, отличающееся тем, что насечки на боковом срезе штока или/и скошенной плоскости клина выполнены из зафиксированного на этих поверхностях более твердого, чем шток и клин, материала. 6. The device according to claim 3, or 4, or 5, characterized in that the notches on the side section of the rod and / or the tapered plane of the wedge are made of material that is more solid than the rod and wedge fixed on these surfaces.
RU2008114132/03A 2008-04-10 2008-04-10 Facility for drilling side boreholes from well RU2366793C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008114132/03A RU2366793C1 (en) 2008-04-10 2008-04-10 Facility for drilling side boreholes from well

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008114132/03A RU2366793C1 (en) 2008-04-10 2008-04-10 Facility for drilling side boreholes from well

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2366793C1 true RU2366793C1 (en) 2009-09-10

Family

ID=41166601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008114132/03A RU2366793C1 (en) 2008-04-10 2008-04-10 Facility for drilling side boreholes from well

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2366793C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473768C1 (en) * 2011-08-19 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Device for spudding of offshoots from well
RU2484231C1 (en) * 2011-11-23 2013-06-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Diverting wedge for spudding of offshoots from well
RU2513956C1 (en) * 2012-12-27 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for construction of downhole splitter and whipstock for its implementation
RU2514048C1 (en) * 2012-12-28 2014-04-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of construction of multi-bottom wells and baffle plate to this end
RU2533392C2 (en) * 2012-12-05 2014-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "АзТекДриллинг" Sidetrack kickoff tool
RU2539494C2 (en) * 2013-05-20 2015-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Наука" Deflection device
RU2672080C1 (en) * 2018-01-25 2018-11-09 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Whipstock for reentering side trunk of multiple well
RU2677517C1 (en) * 2018-03-06 2019-01-17 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Extractable whipstock for reentry to the multilateral well additional hole
RU2677520C1 (en) * 2018-03-20 2019-01-17 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Well side hole re-entry device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473768C1 (en) * 2011-08-19 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Device for spudding of offshoots from well
RU2484231C1 (en) * 2011-11-23 2013-06-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Diverting wedge for spudding of offshoots from well
US8833442B2 (en) 2011-11-23 2014-09-16 Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo “Tatneft” IM. V.D.Shashina Wedge deflecting device for sidetracking
RU2533392C2 (en) * 2012-12-05 2014-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "АзТекДриллинг" Sidetrack kickoff tool
RU2513956C1 (en) * 2012-12-27 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for construction of downhole splitter and whipstock for its implementation
RU2514048C1 (en) * 2012-12-28 2014-04-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of construction of multi-bottom wells and baffle plate to this end
RU2539494C2 (en) * 2013-05-20 2015-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Наука" Deflection device
RU2672080C1 (en) * 2018-01-25 2018-11-09 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Whipstock for reentering side trunk of multiple well
RU2677517C1 (en) * 2018-03-06 2019-01-17 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Extractable whipstock for reentry to the multilateral well additional hole
RU2677520C1 (en) * 2018-03-20 2019-01-17 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Well side hole re-entry device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2366793C1 (en) Facility for drilling side boreholes from well
RU2484231C1 (en) Diverting wedge for spudding of offshoots from well
CA2208906C (en) Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same
US8899334B2 (en) System and method for servicing a wellbore
EP2909423B1 (en) Expansion assembly, top anchor and method for expanding a tubular in a wellbore
RU2584704C2 (en) Method and system for control of torque transmission from the rotating equipment
RU2672080C1 (en) Whipstock for reentering side trunk of multiple well
RU2664522C1 (en) Support of torque of mill blade
US20200318435A1 (en) Bi-mill deployed with dual-action hydraulically operable anchor and methods of operation and manufacture for wellbore departure milling
RU2659294C1 (en) Support of torque of the mill blade
RU2677517C1 (en) Extractable whipstock for reentry to the multilateral well additional hole
CA3036392C (en) Whipstock assembly for forming a window
RU2677520C1 (en) Well side hole re-entry device
RU2469172C1 (en) Wedge-like diverter for drilling of side holes
RU144330U1 (en) WEDGE-DIVER FOR DRILLING FROM A WELL OF SIDE BARKS
RU135698U1 (en) WEDGE DIVERS
AU2022441311A1 (en) Two-part drilling/running and activation tool
WO2023158517A1 (en) Multi pass two-part drilling/running and activation tool
RU2472913C1 (en) Deflecting device for drilling of branch holes
RU2657583C1 (en) Drilling tool guiding device for selective entry into the branch hole
RU2291268C2 (en) Assembly for drilling side boreholes from cased wells
RU72713U1 (en) WEDGE WELL DIVERS
RU2674355C1 (en) Method of construction of multi-bottom well and mounting device therefor
US11920425B2 (en) Intelligent detect, punch, isolate, and squeeze system
RU2400614C1 (en) Wedge-shaped diverter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160411