RU2370626C1 - Arrangement of tools for cutting side opening in cased column of well - Google Patents
Arrangement of tools for cutting side opening in cased column of well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2370626C1 RU2370626C1 RU2008144456/03A RU2008144456A RU2370626C1 RU 2370626 C1 RU2370626 C1 RU 2370626C1 RU 2008144456/03 A RU2008144456/03 A RU 2008144456/03A RU 2008144456 A RU2008144456 A RU 2008144456A RU 2370626 C1 RU2370626 C1 RU 2370626C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hollow
- channel
- wedge
- casing
- hydraulic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к технике прорезки боковых «окон» в обсадной колонне скважины для дальнейшего бурения вторых стволов.The invention relates to the field of well drilling, and in particular to a technique for cutting side “windows” in a well casing for further drilling of second shafts.
По патенту РФ №2166058, МПК7 Е21В 7/08 (заявлено 01.06.1999 г., опубликовано 27.04.2001 г.) известно изобретение «Клиновой отклонитель», которое принимаем за аналог. Устройство по аналогу включает в себя направляющий клин с наклонной рабочей поверхностью и узел опоры, содержащий выдвижные распорные элементы в виде верхней и нижней плашек с зубьями на лицевой поверхности и наклонными поверхностями в виде паза - на тыльной стороне. Узел опоры содержит также полый корпус, который жестко соединен с направляющим клином. Направляющий клин-отклонитель с противоположной стороны рабочей поверхности имеет паз для размещения в последующем шланга высокого давления. В корпусе узла опоры размещен подвижный сплошной поршень, удерживаемый в корпусе срезной шпилькой. Поршень имеет наклонные поверхности под плашки, выполненные в виде выступов, соответствующих пазам плашек. Между корпусом узла опоры и поршнем размещены уплотнители. Верхняя часть направляющего клина закреплена с подвесным устройством срезным болтом. В нижней части клина-отклонителя имеется полость, которая выполнена замкнутой и связана со шлангом высокого давления посредством бокового отверстия в направляющем клине. Рабочая поверхность направляющего клина имеет вид желоба, который выполнен со стороны верхней плашки. Корпус узла опоры дополнительно имеет радиальное отверстие для обеспечения сброса давления жидкости в камере, образованной при перемещении сплошного поршня относительно клина, что служит показателем закрепления отклонителя на требуемом уровне в скважине.According to the patent of the Russian Federation No. 2166058, IPC 7 ЕВВ 7/08 (claimed on June 1, 1999, published on April 27, 2001), the invention is known as the "Wedge diverter", which is taken as an analogue. An analogous device includes a guide wedge with an inclined working surface and a support assembly containing retractable spacer elements in the form of upper and lower dies with teeth on the front surface and inclined surfaces in the form of a groove on the back side. The support assembly also comprises a hollow body which is rigidly connected to the guide wedge. The guide wedge-deflector on the opposite side of the working surface has a groove for placement in the subsequent high-pressure hose. A movable continuous piston is held in the housing of the support assembly and is held in the housing by a shear pin. The piston has inclined surfaces for the dies, made in the form of protrusions corresponding to the grooves of the dies. Seals are placed between the housing of the support assembly and the piston. The upper part of the guide wedge is fixed with a suspension device with a shear bolt. At the bottom of the deflecting wedge there is a cavity that is closed and connected to the high pressure hose through a side opening in the guide wedge. The working surface of the guide wedge has the form of a gutter, which is made from the side of the upper die. The housing of the support assembly additionally has a radial hole for providing a pressure relief of the fluid in the chamber formed when the continuous piston is moved relative to the wedge, which serves as an indicator of the deflector fixing at the required level in the well.
Недостатком устройства по аналогу является то, что конструктивно отклонитель рассчитан на установку на забой, так как для закрепления на стенке обсадной колонны необходимо большее давление на плашки, чтобы удержать компоновку. Закрепление на стенке обсадной колонны отклонителя проблематично и в случае недостаточного давления жидкости на поршень. Нижняя торцевая часть полости корпуса отклонителя открыта и способна воспрепятствовать движению поршня вниз в случае засорения при установке на стенке обсадной колонны. В случае отклонения от рассчитанного внутреннего диаметра обсадной колонны (трубы) в месте или местах закрепления плашки или обеих плашек, а также установка и закрепление и на забой, и особенно на стенках обсадной колонны, не будут реализованы.The disadvantage of the device by analogy is that the diverter is structurally designed for installation on the bottom, since for fixing on the wall of the casing string more pressure is needed on the dies in order to maintain the layout. Fixing the diverter to the casing wall is problematic in case of insufficient fluid pressure on the piston. The lower end part of the cavity of the diverter housing is open and is able to prevent the piston from moving down in the event of clogging when installed on the casing wall. In case of deviation from the calculated inner diameter of the casing string (pipe) at the place or places of fixing the dies or both dies, as well as installation and fastening to the bottom, and especially on the walls of the casing, will not be implemented.
Наиболее близким (прототипом) к заявляемому изобретению по совокупности сходных существенных признаков из числа известных технических решений того же назначения принимаем компоновку инструментов для прорезки бокового «окна» в обсадной колонне скважины, сведения о которой приведены в описании изобретения к патенту РФ №2311522 по МПК6 Е21В 7/08 (заявлено 19.05.2006 г., опубликовано 27.11.2007 г.) под названием «Гидравлический отклонитель».The closest (prototype) to the claimed invention, by the combination of similar essential features from among the known technical solutions of the same purpose, we accept the layout of the tools for cutting the side "window" in the casing of the well, the details of which are given in the description of the invention to RF patent No. 2311522 according to IPC 6 Е21В 7/08 (declared on 05/19/2006, published on 11/27/2007) under the name "Hydraulic diverter".
Компоновка по прототипу включает в себя закрепленный на колонне бурильных труб полый фрезер-райбер, к которому на срезном элементе подвешен клин-отклонитель, снабженный устройством его крепления в обсадной колонне в виде гидромеханического узла с каналом подачи в него рабочей жидкости.The prototype arrangement includes a hollow milling cutter mounted on a drill string, to which a deflector wedge is mounted on a shear element, equipped with a fastening device in the casing in the form of a hydromechanical assembly with a working fluid supply channel.
Устройство крепления клина-отклонителя в обсадной колонне скважины (в прототипе оно названо - узел опоры) в компоновке по прототипу содержит цилиндрический полый корпус с окнами для плашек, расположенный в упомянутом полом корпусе распорный элемент с наклонными поверхностями, на которых с возможностью перемещения размещены плашки, имеющие на лицевой поверхности зубья, а с тыльной стороны - паз, соответствующий Т-образному выступу на наклонной поверхности распорного элемента, гидравлическую камеру и гибкий шланг высокого давления для подачи жидкости в гидравлическую камеру.The attachment device of the deflecting wedge in the casing of the well (in the prototype it is called the support unit) in the prototype arrangement comprises a cylindrical hollow body with windows for dies, a spacer element with inclined surfaces located on said hollow body, on which the dies can be moved, having teeth on the front surface, and on the back side, a groove corresponding to a T-shaped protrusion on the inclined surface of the spacer element, a hydraulic chamber and a high-pressure flexible hose for giving fluid to the hydraulic chamber.
Компоновка по прототипу снабжена также размещенными между клином-отклонителем и цилиндрическим полым корпусом узла опоры переходником и пакерами. При этом распорный элемент имеет направляющую часть, выполненную внизу в виде поршня, и переходящую в распорную часть, выполненную в виде правильной трехгранной усеченной суженной книзу пирамиды, ребра которой образованы наклонной поверхностью и имеют выступы под плашки, зубья которых выполнены с наклоном вниз. Плашки радиально размещены в окнах, выполненных в нижней части цилиндрического полого корпуса узла опоры под углом 120° относительно друг друга. При этом в верхней части корпуса узла опоры выполнена кольцевая расточка и упор, образующие с цилиндрической поверхностью направляющей части распорного элемента гидравлическую камеру. Камера связана с гибким шлангом посредством выполненных соответственно в переходнике и в направляющей части распорного элемента полостей, последняя из которых связана с гидравлической камерой через распределитель. Распределитель выполнен в направляющей части в виде трех сквозных под углом 120° относительно друг друга отверстий. Корпус узла опоры установлен с возможностью перемещения вдоль направляющей части распорного элемента, с одновременным изменением объема гидравлической камеры. На торце цилиндрического полого корпуса узла опоры надета заглушка, закрепленная резьбовым соединением с распорной частью распорного элемента. Между внутренней поверхностью полого цилиндрического корпуса узла опоры и внешней поверхностью распорного элемента установлены уплотнители.The prototype arrangement is also provided with an adapter and packers placed between the wedge-diverter and the cylindrical hollow body of the support assembly. In this case, the spacer element has a guide part made in the form of a piston at the bottom and turning into a spacer part made in the form of a regular trihedral truncated pyramid narrowed downward, the edges of which are formed by an inclined surface and have protrusions under the rams, the teeth of which are made with an inclined downward direction. The dies are radially placed in the windows made in the lower part of the cylindrical hollow body of the support assembly at an angle of 120 ° relative to each other. At the same time, an annular bore and an abutment are formed in the upper part of the housing of the support assembly, which form a hydraulic chamber with the cylindrical surface of the guide part of the spacer element. The chamber is connected to the flexible hose by the cavities, respectively made in the adapter and in the guide part of the spacer element, the last of which is connected to the hydraulic chamber through the distributor. The distributor is made in the guide part in the form of three through holes at an angle of 120 ° relative to each other. The housing of the support assembly is mounted to move along the guide part of the spacer element, while changing the volume of the hydraulic chamber. At the end of the cylindrical hollow body of the support assembly, a plug is attached, fixed by a threaded connection to the spacer part of the spacer element. Seals are installed between the inner surface of the hollow cylindrical body of the support assembly and the outer surface of the spacer element.
Однако известная по прототипу компоновка не обеспечивает необходимой прочности ее крепления в обсадной колонне из-за того, что при заякоривании происходит одновременно и выдвижение упорных плашек, и сжатие пакеров, выполненных, как обычно, из эластичных упругих уплотнительных элементов. После заякоривания устройства крепления за счет сил упругой деформации уплотнительных элементов пакера стремятся расшириться, чем ослабляют осевые усилия расклинивания.However, the arrangement known from the prototype does not provide the necessary strength of its fastening in the casing due to the fact that during anchoring both the extension of the thrust dies and the compression of packers made, as usual, of elastic elastic sealing elements occur. After anchoring, the fastening devices tend to expand due to the elastic deformation forces of the packer sealing elements, thereby weakening the axial forces of the wedging.
Кроме того, компоновка по прототипу при эксплуатации требует проведения дополнительных подготовительных работ, так как для надежного срабатывания пакеров каждый раз необходимо их подбирать с условием, чтобы наружный диаметр пакера строго соответствовал бы внутреннему диаметру конкретной обсадной колонны.In addition, the layout of the prototype during operation requires additional preparatory work, as for reliable operation of the packers each time it is necessary to select them with the condition that the outer diameter of the packer would strictly correspond to the inner diameter of a particular casing string.
Еще одним недостатком является то, что компоновка по прототипу не позволяет производить промывку скважины при ее спуске, что в ряде случаев бывает крайне необходимо для удаления, например, нефтепарафиновый отложений со стенок обсадной колонны.Another disadvantage is that the layout of the prototype does not allow flushing the well during its descent, which in some cases is extremely necessary to remove, for example, oil-paraffin deposits from the walls of the casing.
Еще одним существенным недостатком являются частые отказы в работе гидравлического якорного устройства, которые происходят из-за засорения гибкого шланга высокого давления то частицами твердой фазы, имеющимися в промывочной жидкости, то окалиной или продуктами коррозии бурового инструмента. Такому засорению в большей степени способствует еще и то, что проходное сечение гибкого шланга высокого давления очень мало, а вся гидравлическая система подачи рабочей жидкости в гидромеханический узел крепления выполнена замкнутой.Another significant drawback is the frequent failures in the operation of the hydraulic anchor device, which occur due to clogging of the high-pressure flexible hose either with solid particles present in the flushing fluid, with scale or corrosion products of the drilling tool. This clogging to a greater extent is also facilitated by the fact that the cross-sectional area of the flexible high-pressure hose is very small, and the entire hydraulic system for supplying the working fluid to the hydromechanical mounting unit is closed.
Еще одним недостатком является то, что компоновка по прототипу, имеющая замкнутую гидравлическую систему якорения, исключает возможность ориентирования относительно сторон света клина-отклонителя и закрепления компоновки с использованием телеметрических систем ориентирования, работающих с гидравлическим каналом связи.Another disadvantage is that the layout of the prototype, having a closed hydraulic anchoring system, eliminates the possibility of orientation relative to the cardinal directions of the diverter wedge and fixing the layout using telemetric orientation systems working with a hydraulic communication channel.
Новый технический результат, который достигается при использовании изобретения, состоит в том, что заявляемая компоновка при эксплуатации:A new technical result, which is achieved when using the invention, is that the claimed layout during operation:
- позволяет непосредственно во время ее спуска в скважину при необходимости производить промывку ствола скважины;- allows directly during its descent into the well, if necessary, flushing the wellbore;
- позволяет первоначально обеспечить предварительное крепление клина-отклонителя гидравлическим цанговым якорем гидромеханического узла крепления в любом интервале обсадной колонны без создания осевой опоры;- allows you to initially provide preliminary mounting of the deflecting wedge with a hydraulic collet anchor of the hydromechanical mounting unit in any interval of the casing without creating an axial support;
- позволяет использовать гидравлически сообщающиеся между собой внутренние каналы и внутренние полости элементов компоновки в качестве канала подачи рабочей жидкости в гидромеханический узел крепления клина-отклонителя, исключив гибкий шланг высокого давления;- allows you to use hydraulically interconnected internal channels and internal cavities of the layout elements as a channel for supplying the working fluid to the hydromechanical assembly of the wedge-deflector, eliminating the flexible high-pressure hose;
- позволяет производить пространственную ориентацию клина-отклонителя после его предварительного крепления в заданном интервале обсадной колонны как кабельными системами наведения, так и системами наведения с гидроканалом;- allows the spatial orientation of the deflector wedge after its preliminary fastening in a predetermined interval of the casing string with both cable guidance systems and guidance systems with a hydraulic channel;
- позволяет повысить прочность крепления клина-отклонителя до практически любых требуемых пределов;- allows to increase the fastening strength of the deflector to almost any required limits;
- позволяет использовать для промывки ствола скважины при спуске в нее компоновки и для подачи рабочей жидкости в гидромеханический узел крепления штатные насосы буровой установки без создания высоких значений гидравлического давления;- allows you to use the standard pump of the drilling rig without creating high values of hydraulic pressure for flushing the wellbore during descent into the layout and for supplying the working fluid to the hydromechanical mounting unit;
- позволяет исключить засорение ствола скважины после окончательного закрепления клина-отклонителя освободившимися элементами компоновки, исключив необходимость их разбуривания при прорезке бокового «окна» в обсадной колонне.- allows you to eliminate the clogging of the wellbore after the final fastening of the deflecting wedge by the released layout elements, eliminating the need to drill them when cutting the side “window” in the casing.
Указанный технический результат при использовании предлагаемого изобретения достигается тем, что в известную по прототипу компоновку, включающую закрепленный на колонне бурильных труб полый фрезер-райбер, к которому на срезном элементе подвешен клин-отклонитель, снабженный устройством его крепления в обсадной колонне в виде гидромеханического узла с каналом подачи в него рабочей жидкости, введены новые существенные конструктивные признаки, а именно: в полом фрезере-райбере выполнен продольный сквозной канал, между клином-отклонителем и гидромеханическим узлом крепления установлены соединенные между собой механический узел крепления, поворотный узел и пустотелый гибкий соединительный элемент, при этом в механическом и гидромеханическом узлах крепления и в поворотном узле выполнены внутренние осевые сквозные каналы, а в желобной части тела клина-отклонителя выполнен соосный сквозной канал, в который заведен вставной трубопровод для обеспечения гидравлического сообщения полости колонны бурильных труб с внутренним пространством обсадной колонны скважины через гидравлическую насадку.The specified technical result when using the present invention is achieved by the fact that in the known prototype arrangement comprising a hollow milling cutter mounted on a drill pipe string, to which a wedge-deflector is suspended on a shear element, equipped with a fastening device in the casing in the form of a hydromechanical unit with a channel for supplying a working fluid to it, new significant design features have been introduced, namely: a longitudinal through channel is made in the hollow milling cutter-riber, between the wedge-deflector m and a hydromechanical attachment unit, interconnected mechanical attachment unit, a rotary unit and a hollow flexible connecting element are installed, while in the mechanical and hydromechanical attachment units and in the rotary unit internal axial through channels are made, and a coaxial through channel is made in the grooved part of the body of the deflecting wedge the channel into which the insertion pipe is introduced to provide hydraulic communication of the cavity of the drill pipe string with the interior of the casing of the well through g hydraulic nozzle.
А также тем, что:And also the fact that:
- вставной трубопровод выполнен с возможностью ограниченного продольного перемещения, его верхний конец герметично заведен в продольный сквозной канал полого фрезера-райбера с его нижнего торца и срезным болтом закреплен в нем, а нижний конец такого трубопровода герметично заведен в соосный сквозной канал тела клина-отклонителя;- the insertion pipe is made with the possibility of limited longitudinal movement, its upper end is hermetically inserted into the longitudinal through channel of the hollow milling cutter-riber from its lower end and with a shear bolt is fixed in it, and the lower end of such a pipeline is hermetically inserted into the coaxial through channel of the body of the deflector;
- механический узел крепления выполнен в виде жестко присоединенного к нижнему концу клина-отклонителя полого направляющего элемента, на наружной поверхности нижней части которого выполнена по меньшей мере одна наклонная плоскость с установленной на ней упорной плашкой, на полый направляющий элемент концентрично установлен с возможностью осевого перемещения кожух плашкодержателя с окном под каждую упорную плашку, кожух плашкодержателя срезным болтом скреплен с полым направляющим элементом, охваченный кожухом нижний конец которого снаружи снабжен гидравлическим уплотнением;- the mechanical mounting unit is made in the form of a hollow guide element rigidly attached to the lower end of the deflecting wedge, on the outer surface of the lower part of which at least one inclined plane is made with a stop plate mounted on it, the casing is concentrically mounted with axial movement with the possibility of axial movement die holder with a window for each thrust die, the housing of the die holder with a shear bolt is fastened with a hollow guide element, the lower end of which is covered by the casing the outside is provided with a hydraulic seal;
- поворотный узел содержит пустотелый корпус, в котором герметично установлен пустотелый вал, между которыми размещен осевой упорный, например, самоустанавливающийся подшипник, при этом верхний конец пустотелого корпуса поворотного узла жестко соединен с нижним концом кожуха плашкодержателя, а нижний конец пустотелого вала поворотного узла через пустотелый гибкий соединительный элемент связан с гидромеханическим узлом крепления клина-отклонителя;- the rotary assembly contains a hollow housing, in which the hollow shaft is sealed, between which an axial thrust, for example, self-aligning bearing is placed, the upper end of the hollow housing of the rotary assembly is rigidly connected to the lower end of the ram holder housing, and the lower end of the hollow shaft of the rotary assembly through the hollow a flexible connecting element is connected to the hydromechanical assembly of the deflector wedge;
- гидромеханический узел крепления выполнен в виде гидравлического цангового якоря и содержит с наружной конусной поверхностью полый направляющий корпус, внутрь которого ввернут пустотелый остов с гидравлической насадкой (дросселем) на нижнем конце, снаружи нижней части пустотелого остова герметично закреплена гильза, в кольцевом зазоре между гильзой и пустотелым остовом установлена цанга с герметично заведенным основанием в виде поршня, цанга срезным штифтом соединена с пустотелым остовом, верхние концы цанги выполнены в виде стопорящих плашек с наружными зубцами для крепления в обсадной колонне, внутренние поверхности верхних концов цанги выполнены с возможностью взаимодействия с конусной наружной поверхностью полого направляющего корпуса, в пустотелом остове выполнен подводящий гидравлический радиальный канал;- the hydromechanical mounting unit is made in the form of a hydraulic collet anchor and contains a hollow guide body with an external conical surface, into which a hollow core with a hydraulic nozzle (throttle) is screwed at the lower end, a sleeve is tightly fixed outside the lower part of the hollow core, and in the annular gap between the sleeve and a collet is installed with a hollow core with a hermetically sealed base in the form of a piston, a collet with a shear pin is connected to the hollow core, the upper ends of the collet are made in the form of a stop yaschih dice with external teeth for securing the casing, the inner surfaces of the upper ends of the collet adapted to cooperate with the conical outer surface of the hollow guide body is formed in a hollow skeleton supply hydraulic radial channel;
- в качестве канала подачи рабочей жидкости из колонны бурильных труб в гидромеханический узел крепления клина-отклонителя использованы гидравлически сообщающиеся между собой продольный сквозной канал полого фрезера-райбера, внутренняя полость вставного трубопровода, соосный сквозной канал в теле клина-отклонителя, внутренняя полость присоединенного к нему полого направляющего элемента, внутреннее пространство кожуха плашкодержателя, внутренние каналы пустотелого корпуса и пустотелого вала поворотного узла, внутренние пространства пустотелого гибкого соединительного элемента, полого направляющего корпуса и пустотелого остова гидравлического цангового якоря, а также его подводящий гидравлический радиальный канал;- as a channel for supplying working fluid from the drill pipe string to the hydromechanical assembly of the deflector wedge, the longitudinal through channel of the hollow milling cutter-riber, the internal cavity of the insert pipe, the coaxial through channel in the body of the wedge deflector, and the internal cavity of the wedge connected to it are used hollow guide element, the inner space of the casing of the ram holder, the internal channels of the hollow body and the hollow shaft of the rotary assembly, internal spaces a hollow flexible connecting element, a hollow guide body and a hollow core of a hydraulic collet anchor, as well as its hydraulic radial channel;
- для обеспечения вставному трубопроводу ограниченного продольного перемещения в соосном сквозном канале клина-отклонителя выполнен, например, внутренний уступ, а на вставном трубопроводе - наружный выступ;- to provide the insertion pipe with limited longitudinal movement in the coaxial through channel of the deflector wedge, for example, an internal ledge is made, and on the insertion pipe an external ledge;
- пустотелый гибкий соединительный элемент между поворотным узлом и гидромеханическим узлом крепления клина-отклонителя выполнен в виде гибкой трубы;- a hollow flexible connecting element between the rotary node and the hydromechanical node mounting the deflector wedge is made in the form of a flexible pipe;
- пустотелый гибкий соединительный элемент выполнен в виде герметичного пустотелого шарнирного соединения;- hollow flexible connecting element is made in the form of a sealed hollow swivel;
- наружная конусная поверхность полого направляющего корпуса гидравлического цангового якоря выполнена с одним или более значениями уклона конуса;- the outer conical surface of the hollow guide body of the hydraulic collet anchor is made with one or more values of the slope of the cone;
- верхняя часть гидравлической насадки (дросселя), установленной на нижнем конце пустотелого остова гидромеханического узла крепления, выполнена в виде гнезда под сбрасываемый сверху запорный элемент.- the upper part of the hydraulic nozzle (throttle) mounted on the lower end of the hollow core of the hydromechanical mounting unit, is made in the form of a socket for a locking element discharged from above.
Указанные выше новые существенные конструктивные признаки предлагаемой компоновки являются отличительными признаками заявляемого изобретения по отношению к компоновке, известной по прототипу.The above new significant structural features of the proposed layout are the hallmarks of the claimed invention in relation to the layout known by the prototype.
Из общедоступных источников научно-технической и патентной информации нам не известны компоновки инструментов для прорезки бокового «окна» в обсадной колонне скважины, которые вместе с известными существенными признаками включали бы в себя указанные выше новые отличительные существенные признаки, предложенные в заявляемой компоновке, что свидетельствует о ее соответствии критерию «новизна».From publicly available sources of scientific, technical and patent information, we are not aware of the layout of tools for cutting the side “window” in the casing of the well, which, together with the known essential features, would include the above new distinctive essential features proposed in the claimed layout, which indicates its compliance with the criterion of "novelty."
Известные и новые отличительные существенные признаки в совокупности обеспечивают заявляемому изобретению достижение нового технического результата, изложенного выше.Known and new distinctive essential features together provide the claimed invention the achievement of a new technical result described above.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена заявляемая компоновка инструментов для прорезки бокового «окна» в обсадной колонне скважины в транспортном положении, продольный разрез. На фиг.2 дан вариант соединения поворотного узла Б с гидромеханическим узлом крепления В клина-отклонителя, в котором пустотелый гибкий соединительный элемент выполнен в виде герметичного пустотелого шарнирного соединения, продольный разрез.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the claimed arrangement of tools for cutting a side "window" in the casing of a well in a transport position, a longitudinal section. Figure 2 shows the connection of the rotary node B with the hydromechanical attachment node C of the deflector, in which the hollow flexible connecting element is made in the form of a sealed hollow swivel, a longitudinal section.
Предлагаемая компоновка включает в себя закрепленный на нижнем конце колонны бурильных труб полый фрезер-райбер 1, к которому на срезном элементе 2 подвешен клин-отклонитель 3. В желобной части тела клина-отклонителя 3 выполнен соосный сквозной канал 4, в котором с возможностью ограниченного продольного перемещения размещен вставной трубопровод 5. Верхний конец вставного трубопровода 5 герметично заведен в продольный сквозной канал 6 полого фрезера-райбера 1 с его нижнего торца и срезным болтом 7 закреплен в нем. Нижний конец такого трубопровода 5 герметично заведен в соосный сквозной канал 4 клина-отклонителя 3. Для обеспечения вставному трубопроводу 5 ограниченного продольного перемещения в соосном сквозном канале 4 клина-отклонителя 3 может быть выполнен, например, внутренний уступ а, а на вставном трубопроводе 5 - наружный выступ б.The proposed arrangement includes a hollow milling cutter 1 mounted on the lower end of the drill pipe string, to which a wedge-deflector 3 is suspended on a shear element 2. A coaxial through channel 4 is made in the grooved part of the body of the wedge-deflector 3, with a limited longitudinal displacement pipe 5 is placed. The upper end of the pipe 5 is hermetically inserted into the longitudinal through channel 6 of the hollow milling cutter-riber 1 from its lower end and a shear bolt 7 is fixed in it. The lower end of such a pipeline 5 is hermetically inserted into the coaxial through passage 4 of the diverter wedge 3. To provide the inserted pipeline 5 with limited longitudinal movement in the coaxial through channel 4 of the diagonal wedge 3, for example, an inner step a can be made, and on the insertion pipe 5, outer ledge b.
Устройство крепления клина-отклонителя 3 в обсадной колонне выполнено в виде двух отдельных друг от друга узлов: механического А и гидромеханического В, между которыми установлен поворотный узел Б.The fastening device of the diverter wedge 3 in the casing is made in the form of two separate from each other nodes: mechanical A and hydromechanical B, between which a rotary node B.
Механический узел крепления А выполнен в виде жестко присоединенного к нижнему концу клина-отклонителя 3 полого направляющего элемента 8, на наружной поверхности нижней части которого выполнена по меньшей мере одна наклонная плоскость 9 с установленной на ней упорной плашкой 10. На полый направляющий элемент 8 концентрично установлен с возможностью осевого перемещения кожух плашкодержателя с окном под каждую упорную плашку 10. Кожух плашкодержателя 11 срезным болтом 12 скреплен с полым направляющим элементом 8, охваченный кожухом 11 нижний конец которого снаружи снабжен гидравлическим уплотнением 13.The mechanical mounting unit A is made in the form of a hollow guide element 8 rigidly attached to the lower end of the deflecting wedge 3, on the outer surface of the lower part of which at least one inclined plane 9 is made with a stop plate 10 mounted on it. The concentric guide is mounted on the hollow guide element 8 with the possibility of axial movement of the casing of the ram holder with a window for each stop plate 10. The casing of the
Поворотный узел Б установлен на нижнем конце кожуха плашкодержателя 11 и содержит жестко закрепленный с концом указанного кожуха 11 пустотелый корпус 14 с герметично установленным в нем пустотелым валом 15, между которыми размещен осевой упорный, например, самоустанавливающийся подшипник 16. Нижний конец пустотелого вала 15 поворотного узла Б через пустотелый гибкий соединительный элемент 17 связан с гидромеханическим узлом крепления В клина-отклонителя 3.The rotary assembly B is mounted on the lower end of the housing of the
Пустотелый гибкий соединительный элемент 17 может быть выполнен в виде гибкой трубы 17 (фиг.1) или, например, в виде герметичного пустотелого шарнирного соединения 17-а (фиг.2).The hollow flexible connecting
Гидромеханический узел крепления В выполнен в виде гидравлического цангового якоря и содержит полый направляющий корпус 18, верхний конец которого жестко связан с нижним концом пустотелого гибкого соединительного элемента 17. Наружная поверхность полого направляющего корпуса 18 выполнена конусной, которая может иметь один или более значения уклона конуса. Внутрь полого направляющего корпуса 18 ввернут пустотелый остов 19 с гидравлической насадкой 20 (дросселем) на нижнем конце. Верхняя часть гидравлической насадки 20 может быть выполнена в виде гнезда под сбрасываемый сверху запорный элемент (на чертеже не обозначено). Снаружи нижней части пустотелого остова 19 герметично закреплена гильза 21. В кольцевом зазоре между гильзой 21 и пустотелым остовом 19 установлена цанга 22 с герметично заведенным основанием 23 в виде поршня. Цанга 22 срезным штифтом 24 соединена с пустотелым остовом 19. Верхние концы цанги 22 выполнены в виде стопорящих плашек 25 с наружными зубцами для крепления в обсадной колонне. Внутренние поверхности верхних концов цанги 22 выполнены с возможностью взаимодействия с конусной наружной поверхностью полого направляющего корпуса 18. В пустотелом остове 19 выполнен подводящий гидравлический радиальный канал 26.The hydromechanical mounting unit B is made in the form of a hydraulic collet anchor and contains a hollow guide body 18, the upper end of which is rigidly connected to the lower end of the hollow flexible connecting
Подачу рабочей жидкости в гидромеханический узел крепления В клина-отклонителя 3 производят из колонны бурильных труб. В качестве канала подачи рабочей жидкости используют гидравлически сообщающиеся между собой продольный сквозной канал 6 полого фрезера-райбера 1, внутреннюю полость вставного трубопровода 5, соосный сквозной канал 4 в теле клина-отклонителя 3, внутреннюю полость присоединенного к нему полого направляющего элемента 8, внутреннее пространство кожуха плашкодержателя 11, внутренние каналы пустотелого корпуса 14 и пустотелого вала 15 поворотного узла Б, внутренние пространства пустотелого гибкого соединительного элемента 17, полого направляющего корпуса 18 и пустотелого остова 19 гидравлического цангового якоря, а также его подводящий гидравлический радиальный канал 26.The supply of the working fluid to the hydromechanical mounting unit B of the diverter wedge 3 is made from the drill pipe string. As a channel for supplying the working fluid, a longitudinal through channel 6 of the hollow milling cutter-riber 1, an internal cavity of the insert pipe 5, a coaxial through channel 4 in the body of the deflector wedge 3, an internal cavity of the hollow guide element 8 connected to it, and an internal space are used that are hydraulically interconnected the housing of the
Предлагаемая компоновка используется следующим образом. Собранную на мостках буровой установки компоновку на колонне бурильных труб спускают в скважину в заданный интервал вырезки «окна» в обсадной колонне.The proposed layout is used as follows. The assembly assembled on the bridges of the drilling rig on the drill pipe string is lowered into the well at a predetermined interval for cutting the “window” in the casing string.
При необходимости при спуске компоновки производят промывку скважины, например, от асфальтосмолопарафиновых отложений. Для промывки включают насос буровой установки на ограниченную производительность.If necessary, during the launch of the assembly, the well is flushed, for example, from asphalt-resin-paraffin deposits. For flushing, turn on the rig pump for limited capacity.
При промывке скважины во время спуска компоновки поток рабочей жидкости из колонны бурильных труб в скважину проходит через полый фрезер-райбер 1, вставной трубопровод 5, соосный сквозной канал 4, полый направляющий элемент 8, кожух 11, пустотелый корпус 14, пустотелый вал 15, пустотелый гибкий соединительный элемент 17, полый направляющий корпус 18, пустотелый остов 19 и через гидравлическую насадку (дроссель) 20.When flushing the well during the descent of the assembly, the flow of working fluid from the drill pipe string into the well passes through the hollow milling riber 1, insert pipe 5, coaxial through channel 4, hollow guide element 8, casing 11,
По достижении заданной глубины спуска компоновки производительность насоса буровой установки повышают по сравнению с тем, что было при промывке скважины. За счет увеличения перепада давления на гидравлической насадке 20 подаваемая буровым насосом рабочая жидкость, пройдя через указанные выше внутренние каналы и внутренние полости компоновки, поступает через подводящий гидравлический радиальный канал 26 и давит на поршневое основание 23 цанги 22, в результате чего срезается штифт 24 и цанга 22 движется вверх. Если перепад давления на насадке 20 не достигает требуемой величины, например, по причине малой производительности бурового насоса или из-за утечек в резьбовых соединениях колонны бурильных труб, тогда в скважину сверху сбрасывают запорный элемент (на чертеже не обозначено), который перекрывает проходной канал в гидравлической насадке 20, увеличивая тем самым перепад давления. При движении цанги 22 вверх от взаимодействия внутренних поверхностей верхних концов цанги 22 с конусной наружной поверхностью полого направляющего корпуса 18 стопорящие плашки 25 выдвигаются и входят в сцепление с внутренней поверхностью обсадной колонны, закрепляя компоновку в заданном интервале скважины элементами гидравлического цангового якоря гидромеханического узла крепления В, не требуя для этого создания осевой опоры.Upon reaching a predetermined depth of the descent of the layout, the productivity of the pump of the drilling rig is increased compared to what was when washing the well. Due to the increase in pressure drop on the hydraulic nozzle 20, the working fluid supplied by the mud pump, passing through the above-mentioned internal channels and internal cavity of the assembly, enters through the hydraulic radial channel 26 and presses on the piston base 23 of the collet 22, as a result of which the pin 24 and collet are cut off 22 is moving up. If the pressure drop on the nozzle 20 does not reach the required value, for example, due to the low productivity of the mud pump or due to leaks in the threaded joints of the drill pipe string, then a shut-off element (not indicated in the drawing) is thrown into the borehole, which blocks the passage channel into hydraulic nozzle 20, thereby increasing the pressure drop. When the collet 22 moves upward from the interaction of the inner surfaces of the upper ends of the collet 22 with the conical outer surface of the hollow guide body 18, the locking dies 25 extend and enter into engagement with the inner surface of the casing string, fixing the arrangement in the predetermined interval of the borehole by the elements of the hydraulic collet anchor of the hydromechanical mounting unit B, without requiring the creation of an axial support for this.
Используемые при этом гидравлически сообщающиеся между собой внутренние каналы и внутренние полости компоновки в качестве канала подачи рабочей жидкости в гидромеханический узел крепления имеют значительно большие проходные сечения, чем шланг высокого давления в прототипе, что упрощает работу при использовании компоновки.Used in this case, the internal channels and the internal cavity of the assembly, which are hydraulically interconnected, as a channel for supplying the working fluid to the hydromechanical fastening unit, have significantly larger cross sections than the high-pressure hose in the prototype, which simplifies the work when using the layout.
После закрепления компоновки элементами гидравлического цангового якоря в заданном интервале обсадной колонны осуществляют пространственную ориентацию клина-отклонителя 3 с устья скважины путем поворота вокруг продольной оси той части компоновки, в которой размещен клин-отклонитель 3, что позволяет осуществить наличие в заявляемой компоновке поворотного узла Б.After fixing the arrangement with hydraulic collet anchor elements in a predetermined interval of the casing string, the diverter wedge 3 is spatially oriented from the wellhead by turning around the longitudinal axis of that part of the arrangement in which the diverter wedge 3 is located, which allows for the presence of a rotary assembly B.
Пространственную ориентацию, отключив насос, можно производить с кабельной системой навигации и возможно использовать систему навигации с гидроканалом при сохранении циркуляции рабочей жидкости.Spatial orientation, having switched off the pump, can be done with a cable navigation system and it is possible to use a navigation system with a hydrochannel while maintaining the circulation of the working fluid.
После того, как закрепленный в обсадной колонне клин-отклонитель 3 будет соориентирован в направлении намечаемого для прорезки бокового «окна», на него разгружают часть веса колонны бурильных труб. При этом путем механического осевого нагружения происходит докрепление стопорящих плашек 25 гидромеханического узла крепления В в обсадной колонне скважины.After the wedge-deflector 3 fixed in the casing is oriented in the direction of the lateral “window” intended for cutting, a part of the weight of the drill pipe string is unloaded onto it. In this case, by means of mechanical axial loading, the locking dies 25 of the hydromechanical fastening assembly B are fixed in the casing of the well.
Дальнейшей разгрузкой веса колонны бурильных труб срезается болт 12, выдвигается упорная плашка 10 (или плашки 10) в механическом узле крепления А, окончательно закрепляя клин-отклонитель 3 в обсадной колонне.Further unloading the weight of the drill pipe string, the bolt 12 is cut off, the thrust plate 10 (or dies 10) in the mechanical attachment unit A is advanced, finally fixing the deflector 3 in the casing.
Последующей большей по величине разгрузкой колонны бурильных труб окончательно докрепляется упорная плашка 10 (или плашки 10) механического узла крепления А и срезной элемент 2 срезается, освобождая полый фрезер-райбер 1 от клина-отклонителя 3.The subsequent largest unloading of the drill pipe string finally fixes the stop plate 10 (or plate 10) of the mechanical attachment point A and the shear element 2 is cut off, freeing the hollow milling cutter 1 from the deflector 3.
После этого производят натяжку колонны бурильных труб вверх, при этом наружный выступ б на вставном трубопроводе 5 упирается во внутренний уступ а соосного сквозного канала 4, в результате чего срезной болт 7 срезается, освобождая полый фрезер-райбер 1 от вставного трубопровода 5. Освободившийся от крепления вставной трубопровод 5 под собственным весом самопроизвольно падает во внутрь соосного сквозного канала 4 в тело клина-отклонителя 3, чем исключает захламление ствола скважины и освобождает от необходимости разбуривать его при вырезке бокового «окна» в обсадной колонне.After that, the drill string is pulled upward, while the outer protrusion b on the insertion pipe 5 abuts against the inner ledge a of the coaxial through channel 4, as a result of which the shear bolt 7 is cut off, freeing the hollow milling cutter 1 from the insertion pipe 5. Freed from the fastening insert pipe 5 under its own weight spontaneously falls into the inside of the coaxial through channel 4 into the body of the wedge-diverter 3, which eliminates cluttering of the wellbore and eliminates the need to drill it when cutting side "window" in the casing.
Поступательным перемещениям полого фрезера-райбера 1 вниз по наклонной поверхности клина-отклонителя 3 с одновременным его вращением осуществляют вырезку бокового «окна» в стенке обсадной колонны скважины.The translational movements of the hollow milling cutter-riber 1 down the inclined surface of the deflecting wedge 3 with its simultaneous rotation carry out the cutting of the side "window" in the wall of the casing of the well.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008144456/03A RU2370626C1 (en) | 2008-11-10 | 2008-11-10 | Arrangement of tools for cutting side opening in cased column of well |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008144456/03A RU2370626C1 (en) | 2008-11-10 | 2008-11-10 | Arrangement of tools for cutting side opening in cased column of well |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2370626C1 true RU2370626C1 (en) | 2009-10-20 |
Family
ID=41262977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008144456/03A RU2370626C1 (en) | 2008-11-10 | 2008-11-10 | Arrangement of tools for cutting side opening in cased column of well |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2370626C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103334711A (en) * | 2013-06-17 | 2013-10-02 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | Electronically-controlled underground casing windowing tool |
| RU2552262C1 (en) * | 2011-12-20 | 2015-06-10 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Method for controlled cut-out of opening in cased well shaft using pressure drop for movement of cutter |
| RU172462U1 (en) * | 2016-07-15 | 2017-07-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Биттехника" | Diverter |
| RU177301U1 (en) * | 2017-10-12 | 2018-02-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Биттехника" | MECHANICAL DIRECTOR |
| EA034536B1 (en) * | 2016-05-16 | 2020-02-18 | Павел Иванович ПОПОВ | Method of intensification of production from oil, gas and condensate wells by means of hydromonitor radial overbalance formation penetration |
-
2008
- 2008-11-10 RU RU2008144456/03A patent/RU2370626C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2552262C1 (en) * | 2011-12-20 | 2015-06-10 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Method for controlled cut-out of opening in cased well shaft using pressure drop for movement of cutter |
| CN103334711A (en) * | 2013-06-17 | 2013-10-02 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | Electronically-controlled underground casing windowing tool |
| CN103334711B (en) * | 2013-06-17 | 2015-09-23 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | Automatically controlled down-hole casing window opening tool |
| EA034536B1 (en) * | 2016-05-16 | 2020-02-18 | Павел Иванович ПОПОВ | Method of intensification of production from oil, gas and condensate wells by means of hydromonitor radial overbalance formation penetration |
| RU172462U1 (en) * | 2016-07-15 | 2017-07-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Биттехника" | Diverter |
| RU177301U1 (en) * | 2017-10-12 | 2018-02-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Биттехника" | MECHANICAL DIRECTOR |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10689926B2 (en) | Lost circulation zone isolating liner | |
| CA2794355C (en) | Wedge deflecting device for sidetracking | |
| RU2349735C2 (en) | Well completion in one production string running | |
| CN1186523C (en) | Roofbolt | |
| RU2370626C1 (en) | Arrangement of tools for cutting side opening in cased column of well | |
| RU2410525C1 (en) | Arrangement of cutting tools of side opening in casing pipe of well and method of azimuthal orientation and attachment of wedge-diverter | |
| CN109667565B (en) | Bare hole anchoring device and process method | |
| RU81755U1 (en) | Borehole diverter | |
| BR112013021171B1 (en) | EXPANSION CONE SET AND METHOD FOR INSTALLING A COATING SUPPORT AGENT | |
| US3090640A (en) | Well casing and tubing suspension assembly | |
| KR101160707B1 (en) | Method and device for installing a self-drilling expandable rock bolt and a self-drilling expandable rock bolt | |
| AU2022384633A1 (en) | Downhole tool and method for perforating a downhole tubular | |
| US5107943A (en) | Method and apparatus for gravel packing of wells | |
| RU164722U1 (en) | PACKER DRILLING WITH A LANDING TOOL, DOWN ON THE CABLE | |
| US5327970A (en) | Method for gravel packing of wells | |
| US4180349A (en) | Pile forging | |
| RU2705671C1 (en) | Method for installation of shaped shutter in well and device for its implementation | |
| RU2708740C1 (en) | Device for isolation of a complication zone with pre-flushing | |
| RU113785U1 (en) | DEVICE FOR INSTALLATION AND SEALING OF A HOLE OF A CASING HOLE IN A WELL | |
| RU2164587C2 (en) | Gear to shut off tubing string | |
| RU2719881C1 (en) | Method for installation of shaped shutter in well and device for its implementation | |
| RU2641150C1 (en) | Deflecting device to cut port in well casing | |
| RU2336405C1 (en) | Device to fix retractable drill tools in casing string | |
| RU2265118C2 (en) | Liner suspension device | |
| RU2483192C1 (en) | Drillable packer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131111 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150327 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181111 |