RU2484231C1 - Клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины - Google Patents
Клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2484231C1 RU2484231C1 RU2011147672/03A RU2011147672A RU2484231C1 RU 2484231 C1 RU2484231 C1 RU 2484231C1 RU 2011147672/03 A RU2011147672/03 A RU 2011147672/03A RU 2011147672 A RU2011147672 A RU 2011147672A RU 2484231 C1 RU2484231 C1 RU 2484231C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wedge
- cutting tool
- cavity
- piston
- shear element
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 54
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 15
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 abstract 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
- E21B7/061—Deflecting the direction of boreholes the tool shaft advancing relative to a guide, e.g. a curved tube or a whipstock
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам предназначеным для забуривания боковых стволов из обсаженных и необсаженных скважин. Включает отклоняющий клин с гидравлическим якорем, между которыми размещен переводник, подвижное соединение между переводником и клином, узел фиксации отклоняющего клина, установленный в переводнике. Режущий инструмент прикреплен к верхней части отклоняющего клина посредством срезного элемента. При этом полость режущего инструмента связана с полостью якоря через трубку для подачи жидкости. Срезной элемент оснащен наружной кольцевой проточкой, расположенной ниже отклоняющей поверхности клина, и поперечным пазом сверху. Режущий инструмент оснащен продольным цилиндром и подпружиненным вниз поршнем с боковым продольным клиновым выступом, соответствующим по форме поперечному пазу срезного элемента. При этом подпоршневая полость продольного цилиндра выполнена сообщенной с бурильными трубами и подающей трубкой, а надпоршневая полость - с внутрискважинным пространством. Причем режущий инструмент снабжен замковым элементом, обеспечивающим фиксацию поршня в верхнем положении, выше срезного элемента. Достигается расширение области применения устройства, а также увеличение надежности его работы за счет отсоединения режущего инструмента от клина давлением жидкости. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин, а именно для забуривания боковых стволов из ранее пробуренных обсаженных и необсаженных скважин.
Известно устройство для установки отклонителя (а.с. SU 1564319, МПК 7 Е21В 7/08, опубл. 15.05.1990 г., Бюл. №18), включающее корпус с осевым цилиндрическим каналом для прохода промывочной жидкости, расположенный в канале и подпружиненный относительно корпуса поршень, связанный с ним узел фиксации, который выполнен в виде коаксиально установленной в подпоршневой полости канала корпуса и жестко связанной с ним втулки с радиальным отверстием, расположенного в полости втулки и жестко связанного с поршнем штока и фиксатора, установленного в радиальном отверстии втулки, причем шток со стороны фиксатора имеет наклонный в сторону поршня продольный паз, а фиксатор установлен в последнем.
Известное устройство позволяет спускать отклонитель в скважину и отсоединять колонну бурильных труб от него под действием давления жидкости.
Однако оно обладает рядом недостатков:
- при установке отклонителя с упором на забой для его надежной фиксации в стволе скважины необходимо создать осевую нагрузку не менее 50 кН. При такой нагрузке будет происходить деформация фиксатора и заклинивание его в отверстии втулки, что приведет к невозможности отсоединения устройства от отклонителя и возникновению аварийной ситуации;
- необходимость создания прочного шлифованного забоя для установки и закрепления отклонителя в скважине, что ведет к увеличению сроков и стоимости строительства скважины;
- узкая область применения, связанная с невозможностью доведения расчетной осевой нагрузки, необходимой для выдвижения плашки якоря и надежного закрепления отклонителя в горизонтальных участках наклонно направленных скважин, имеющих перегибы ствола, или в скважинах со сложным профилем ствола;
- необходимость дополнительной спуско-подъемной операции для спуска компоновки фрез, что увеличивает сроки строительства скважины.
Известно устройство для забуривания боковых стволов из обсаженной скважины (пат. RU 2263196, МПК 7 Е21В 7/08, опубл. 27.10.05 г., Бюл. №30), включающее отклоняющий клин с закрепляющим механизмом в виде гофрированной трубы, один конец которой заглушен, между которыми размещен переводник, подвижное соединение между переводником и клином, режущий инструмент, канал для подачи жидкости в полость гофрированной трубы 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.
Недостатками устройства являются:
- сложность создания надежного соединения гидропровода через срезной болт и тело клина отклонителя из-за недостаточной толщины клина в верхней части, что снизит надежность устройства и приведет к аварии, увеличив стоимость строительства скважин;
- низкая надежность работы узла отклонения «головы» клина к стенке скважины и его фиксации в таком положении, особенно в горизонтальных участках наклонно направленных и многозабойных скважин из-за малого плеча приложения отклоняющей силы в нижней части клина и, как следствие, малого усилия отклонения клина к стенке скважины, невозможности удержания его в таком положении в течение всего цикла строительства дополнительного ствола скважины, что ограничивает диапазон ориентирования клина-отклонителя по азимуту основного ствола скважины в пределах ±45° от нижней его стенки. Это, в свою очередь, ведет к усложнению профиля бокового ствола, увеличивая его длину, создает проблемы при доведении обсадного хвостовика до забоя из-за его большей жесткости по сравнению с бурильной колонной и, соответственно, к удорожанию строительства бокового ствола;
- высока вероятность аварийных ситуаций из-за неконтролируемого усилия отсоединения, связанных с расположением срезного болта не перпендикулярно отклоняющей поверхности клина (т.к. оно перпендикулярно оси устройства), что приводит к изгибанию срезного болта, а не к его срезу;
- узкая область применения, связанная с невозможностью использования отсоединительного устройства данной конструкции в скважинах со сложным профилем из-за того, что при натяжении бурильной колонны она стремится принять прямолинейное положение и заклинивается на перегибах ствола скважины за счет утолщений в замковых соединениях, не позволяя контролировать величину осевой нагрузки, приходящейся на срезной болт и приводящей к невозможности отсоединения режущего инструмента от клина.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для забуривания боковых стволов из скважины (пат. RU 2366793, МПК 7 Е21В 7/08, опубл. 10.09.09 г., Бюл. №25), 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. Причем 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.
Недостатком устройства является узкая область применения, связанная с невозможностью использования отсоединительного устройства данной конструкции в горизонтальных участках наклонно направленных скважин, имеющих перегибы ствола, или в скважинах со сложным профилем из-за того, что при натяжении бурильной колонны она стремится принять прямолинейное положение и заклинивается на перегибах ствола скважины за счет утолщений в замковых соединениях, не позволяя контролировать величину осевой нагрузки, приходящейся на срезной болт и приводящей к невозможности отсоединения режущего инструмента от клина. Аварийные ситуации, возникающие вследствие этого, могут привести даже к потере основного ствола скважины, т.к. извлечь компоновку фрез, оставленную в скважине, или расфрезеровать ее практически невозможно, что ведет к увеличению сроков строительства скважин и их стоимости.
Техническими задачами настоящего изобретения являются:
- расширение области применения за счет возможности использования в скважинах со сложным профилем;
- увеличение надежности работы устройства в горизонтальных участках наклонно направленных и многозабойных скважин, имеющих перегибы ствола, из-за отсоединения режущего инструмента от клина давлением жидкости, снижения вероятности аварийных ситуаций за счет дублирования способов отсоединения режущего инструмента благодаря установке срезного элемента перпендикулярно верхней отклоняющей поверхности клина и оснащения срезного элемента наружной кольцевой проточкой, расположенной ниже отклоняющей поверхности клина, что в совокупности позволит сократить сроки и снизить стоимость строительства скважин сложной архитектуры и горизонтальных скважин со сложным профилем ствола.
Техническая задача решается клиновым отклонителем для забуривания боковых стволов из скважины, включающим отклоняющий клин с гидравлическим закрепляющим механизмом, 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 закрепляющего механизма, при этом верхняя часть штока установлена с возможностью взаимодействия с нижней частью клина со стороны его направляющей плоскости, режущий инструмент, спускаемый на бурильных трубах и прикрепленный к верхней части отклоняющего клина посредством срезного элемента, подающую трубку для подачи жидкости, связывающую полость бурильных труб и полость режущего инструмента с полостью закрепляющего механизма, причем 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.
Новым является то, что срезной элемент оснащен наружной кольцевой проточкой, расположенной ниже отклоняющей поверхности клина, и поперечным пазом сверху, а режущий инструмент оснащен продольным цилиндром и подпружиненным вниз поршнем с нижними и верхними уплотнительными элементами, вставленным в цилиндр, снабженным выше нижних уплотнительных элементов и ниже пружины боковым продольным клиновым выступом, соответствующим по форме поперечному пазу срезного элемента, причем подпоршневая полость продольного цилиндра выполнена сообщенной с бурильными трубами и подающей трубкой, а надпоршневая полость - с внутрискважинным пространством, при этом режущий инструмент снабжен радиальным подпружиненным внутрь замковым элементом, выполненным с возможностью фиксации поршня в верхнем положении, в котором поршень расположен выше срезного элемента.
На фиг.1 показан общий вид клинового отклонителя с разрезами, на фиг.2 - А - узел соединения режущего инструмента с клином и отсоединительное устройство в транспортном положении, на фиг.3 - Б - узел фиксации отклоняющего клина.
Устройство состоит из отклоняющего клина 1 (фиг.1), переводника 2, гидравлического закрепляющего механизма 3, выполненного, например, в виде профильной трубы, гидравлического якоря или пакера (см. патенты RU 2166058, RU 2164282, US 5113938, US 5816324), подвижного шарнирного соединения между клином 1 и переводником 2 с осью 4. Выше клина 1 установлены: режущий инструмент 5 в виде компоновки фрез, перепускной клапан, трубный фильтр, связанные с бурильными трубами (на фиг.1 не показаны), соединенные механически с клином 1 при помощи отсоединительного устройства в виде срезного элемента 6. Для подачи жидкости из бурильных труб через режущий инструмент 5 и переводник 2 в полость гидравлического закрепляющего механизма 3 предназначена подающая трубка 7. Направляющий желоб клина 1 состоит из двух отклоняющих поверхностей: верхней 8 и основной 9 (фиг.1 и 2). В переводнике 2 (фиг.1) установлен узел фиксации отклоняющего клина 1, выполненный в виде фиксирующего приспособления 10 (фиг.3) и поршня 11 со штоком 12, размещенных в гидроцилиндре 13, полость которого сообщена с полостью закрепляющего механизма 3 (фиг.1), при этом верхняя часть штока 12 (фиг.3) установлена с возможностью взаимодействия с нижней частью клина 1 со стороны его направляющей поверхности 9, причем нижняя часть клина 1 со стороны его направляющей поверхности 9 выполнена в виде клинового выступа 14, направленного вниз, со скошенной плоскостью 15, обращенной противоположно направляющей поверхности 9 клина 1, при этом верхняя часть штока 12 выполнена в виде бокового среза 16, выполненного с возможностью взаимодействия со скошенной плоскостью 15 клина 1, между которыми размещено фиксирующее приспособление 10 в виде насечек (другие виды выполнения насечек аналогично патенту RU 2366793).
Срезной элемент 6 (фиг.2) оснащен наружной кольцевой проточкой 17, расположенной ниже отклоняющей поверхности 8 клина 1, и поперечным пазом 18 сверху, а режущий инструмент 5 оснащен продольным цилиндром 19 и подпружиненным вниз поршнем 20 с нижними и верхними уплотнительными элементами 21, вставленным в цилиндр 19, снабженным выше нижних уплотнительных элементов 21 и ниже пружины 22 боковым продольным клиновым выступом 23 под поперечный паз 18 срезного элемента 6, причем подпоршневая полость продольного цилиндра 19 выполнена сообщенной с бурильными трубами и подающей трубкой 7, а надпоршневая полость - с внутрискважинным пространством через отверстие 24 в теле режущего инструмента 5, при этом режущий инструмент 5 снабжен радиальным подпружиненным внутрь замковым элементом 25, выполненным с возможностью фиксации поршня 20 в верхнем положении, в котором поршень 20 расположен выше срезного элемента 6.
Технические соединительные и уплотнительные элементы для упрощения чертежей и описания на фигурах 1-3 не показаны или показаны условно.
Устройство работает следующим образом.
На заводе поршень 20 (фиг.2) отсоединительного устройства режущего инструмента 5 (фрезы оконной) приводят в рабочее положение при помощи фланца (на фиг.2 не показан), установленного на торец его муфтового соединения 26 и натяжного болта (на фиг.2 не показан), вставленного во фланец и ввинченного в резьбу 27, выполненную в верхней части поршня 20, чем сжимают пружину 22, отводя поршень 20 с клиновым выступом 23 для освобождения проходного сечения отверстия 28 под срезной элемент 6. К клину 1 присоединяют срезной элемент 6, установив его перпендикулярно верхней отклоняющей поверхности 8 в отверстии 29 в верхней части клина 1, и закрепляют его (например, пайкой, сваркой, зачеканиванием, механическим креплением и т.п., на фиг.2 - не показано) так, чтобы поперечный паз 18 был расположен перпендикулярно оси устройства и обращен в сторону «головы» клина 1 (то есть вверх). Режущий инструмент 5 присоединяют к клину 1, вставив срезной элемент 6 в отверстие 28 режущего инструмента 5. Освобождая натяжной болт, производят закрепление режущего инструмента 5 на клине 1 при помощи поперечного паза 18 срезного элемента 6 и клинового выступа 23 поршня 20 и пружины 22. Сила сжатия пружины 22 и клиновая форма выступа 23 позволяют прижать режущий инструмент 5 к клину 1 и надежно зафиксировать его в таком положении на время транспортировки, спуска в скважину, ориентирования и установки. Затем убирают натяжной болт с фланцем, присоединяют к режущему инструменту 5 подающую трубку 7, а муфту 26 закрывают заглушкой (на фиг.2 не показана). Соединяют клин 1 (фиг.1) с переводником 2 осью 4. Нижний конец переводника 2 закрывают заглушкой (на фиг.1 не показана). В таком виде клин 1 с переводником 2 готовы к хранению и транспортировке.
Перед спуском в скважину на мостках буровой установки собирают клиновой отклонитель в следующей последовательности: из муфты 26 (фиг.2) режущего инструмента 5 и переводника 2 (фиг.1) извлекают защитные заглушки, клин 1 с переводником 2 соединяют с гидравлическим закрепляющим механизмом 3, например, при помощи резьбы (на фиг.1 - не показана) или потайных болтов 30 и на элеваторе (на фиг.1 - не показан) спускают в скважину.
К режущему инструменту 5 (фиг.2) через муфту 26 присоединяют бурильную трубу с установленным в ней трубным фильтром, а над ними - перепускной клапан (на фиг.1 и 2 - не показаны). Собранную компоновку на колонне бурильных труб спускают в скважину на заданную глубину и ориентируют клиновой отклонитель, например, с помощью инклинометра или гироскопа (на фиг.1 не показаны) в заданном направлении по азимуту. При спуске через перепускной клапан происходит заполнение полостей режущего инструмента 5 (фиг.1), бурильных труб и гидравлического закрепляющего механизма 3 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 подающей трубки 7. Во время спуска устройства в скважину, связанного с периодичностью спуска, и остановки колонны бурильных труб на клиньях ротора для наращивания бурильных труб в их полости возникают гидравлические удары, передающиеся в продольный цилиндр 19 (фиг.2) режущего инструмента 5 и воздействующие на поршень 20. Сила сжатия пружины 22 превышает силу гидравлических ударов, гасит их и тем самым исключает несанкционированное отсоединение режущего инструмента 5 от клина 1.
При достижении клиновым отклонителем интервала установки насосом с поверхности земли создают давление рабочей жидкости в полости колонны бурильных труб, которое через режущий инструмент 5 (фиг.1) по подающей трубке 7 через переводник 2 передается в гидравлический закрепляющий механизм 3, приводя его в рабочее положение и надежно закрепляя в стволе скважины. Одновременно давление рабочей жидкости перемещает поршень 11 (фиг.3) со штоком 12, который, воздействуя боковым срезом 16 на скошенную плоскость 15 клинового выступа 14, 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 14 (фиг.3), направленного вниз, со скошенной плоскостью 15, обращенной противоположно направляющей поверхности 9 клина 1 и взаимодействующей с верхней частью штока 12 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 и 3 не показана), что обеспечивает прижатие верхней части клина 1 (фиг.1) к стенке скважины с большим усилием и надежную его фиксацию в таком положении в течение всего времени зарезки, бурения и крепления бокового ствола. В самом верхнем положении поршень 11 (фиг.3) со штоком 12 заклиниваются между стенкой гидроцилиндра 13 и нижним клиновым выступом 14 клина 1 при помощи насечек 10. Выполнение штока 12 с поршнем 11 как один сплошной цилиндр, совмещенный с фиксирующим приспособлением 10, 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 12 с поршнем 11 для упрощения технологии и уменьшения стоимости изготовления устройства. Большие диаметральные и длиновые размеры поршня 11 позволяют ему устойчиво работать, оставляя штоку 12 отклоняюще-расклинивающую функцию. Придание штоку 12 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 12 во много раз больше осевого усилия, создаваемого жидкостью на поршень 11. При этом отклоняющие усилия, возникающие в клине 1 в процессе работы, воздействуют на поршень 11 не по его оси, а перпендикулярно плоскости бокового среза 16 штока 12, не сдвигая поршень 11 в исходное положение, а увеличивая усилие их фиксации (другие виды выполнения фиксирующего приспособления аналогично патенту RU 2366793).
Натяжением колонны бурильных труб с расчетным усилием проверяют надежность установки клинового отклонителя в скважине. Затем созданием давления, превышающего давление закрепления гидравлического закрепляющего механизма 3 (фиг.1), поршнем 20 (фиг.2) с нижними и верхними уплотнительными элементами 21 сжимают пружину 22, выводя клиновой выступ 23 из поперечного паза 18 срезного элемента 6, производя отсоединение режущего инструмента 5 от клина 1, одновременно жидкость, находящаяся в надпоршневой полости, выводится во внутрискважинное пространство через отверстие 24. Поршень 20, продолжая двигаться под давлением жидкости, нижней поверхностью паза 31 упирается в срезной элемент 6 и по его наклонной поверхности отталкивает режущий инструмент 5 от клина 1 к противоположной стенке скважины. При этом происходит изгиб срезного элемента 6 в зоне поперечного паза 18, увеличивая его угол наклона к оси устройства 6 и увеличивая тем самым силу отталкивания режущего инструмента 5 от клина 1. Поршень 20, пройдя зону срезного элемента 6, зафиксируется в верхнем положении замковым элементом 25. Давление жидкости, воздействуя на срезной элемент 6 силой реакции струи жидкости, произведет полное отсоединение режущего инструмента 5 от клина 1 и откроет отверстие 28. Падение давления жидкости в полости бурильных труб показывает, что произошло отсоединение режущего инструмента 5 от клина 1. Натяжением колонны бурильных труб производят отсоединение подающей трубки 7 от режущего инструмента 5. Открытие этих отверстий сообщает внутреннюю полость бурильных труб со стволом скважины. При вырезании «окна» и забуривании бокового ствола суммарная площадь этих отверстий обеспечивает прокачивание достаточного объема промывочной жидкости и поддержание необходимой скорости восходящего потока, уносящего металлические опилки, частицы цемента и горной породы из зоны вырезания «окна» и забуривания бокового ствола, чего нет в других аналогичных устройствах. Также в процессе фрезерования оставшейся части срезного элемента 6, после отсоединения режущего инструмента 5 от клина 1 кольцевая проточка 17 способствует его быстрейшему разрушению, сохранению режущих элементов режущего инструмента 6 и ускорению процесса вырезания «окна» и забуривания бокового ствола.
В случае каких-либо осложнений в скважине (например, засорилась полость бурильных труб окалиной или упавшим металлическим предметом) и невозможности отсоединения режущего инструмента 5 (фиг.1) от клина 1 описанным способом, отсоединение производят разрушением срезного элемента 6 по наружной кольцевой проточке 17 (фиг.2) натяжением колонны бурильных труб с расчетным усилием, не превосходящим грузоподъемность буровой установки (на фиг.1 не показана). Затем придают вращение колонне бурильных труб, восстанавливают циркуляцию промывочной жидкости из скважины и производят вырезание «окна» в стенке обсадной колонны движением режущего инструмента 5 (фиг.1) по отклоняющей поверхности 8, а затем - 9 клина 1.
В совокупности все это позволяет расширить области применения предлагаемого устройства за счет возможности использования в скважинах со сложным профилем и увеличения надежности его работы в горизонтальных участках наклонно направленных и многозабойных скважин из-за отсоединения режущего инструмента от клина разрушением срезного болта при помощи давления жидкости, снижения вероятности аварийных ситуаций за счет установки срезного болта перпендикулярно верхней отклоняющей поверхности клина и дублирования способов отсоединения режущего инструмента от клина, что в совокупности позволит сократить сроки и снизить стоимость строительства скважин сложной архитектуры и горизонтальных скважин со сложным профилем ствола.
Claims (1)
- Клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины, включающий отклоняющий клин с гидравлическим закрепляющим механизмом, 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 закрепляющего механизма, при этом верхняя часть штока установлена с возможностью взаимодействия с нижней частью клина со стороны его направляющей плоскости, режущий инструмент, спускаемый на бурильных трубах и прикрепленный к верхней части отклоняющего клина посредством срезного элемента, подающую трубку для подачи жидкости, связывающую полость бурильных труб и полость режущего инструмента с полостью закрепляющего механизма, причем 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, отличающийся тем, что срезной элемент оснащен наружной кольцевой проточкой, расположенной ниже отклоняющей поверхности клина, и поперечным пазом сверху, а режущий инструмент оснащен продольным цилиндром и подпружиненным вниз поршнем с нижними и верхними уплотнительными элементами, вставленным в цилиндр, снабженным выше нижних уплотнительных элементов и ниже пружины боковым продольным клиновым выступом, соответствующим по форме поперечному пазу срезного элемента, причем подпоршневая полость продольного цилиндра выполнена сообщенной с бурильными трубами и подающей трубкой, а надпоршневая полость - с внутрискважинным пространством, при этом режущий инструмент снабжен радиальным подпружиненным внутрь замковым элементом, выполненным с возможностью фиксации поршня в верхнем положении, в котором поршень расположен выше срезного элемента.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011147672/03A RU2484231C1 (ru) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | Клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины |
CA2794355A CA2794355C (en) | 2011-11-23 | 2012-10-31 | Wedge deflecting device for sidetracking |
US13/681,784 US8833442B2 (en) | 2011-11-23 | 2012-11-20 | Wedge deflecting device for sidetracking |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011147672/03A RU2484231C1 (ru) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | Клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2484231C1 true RU2484231C1 (ru) | 2013-06-10 |
Family
ID=48464214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011147672/03A RU2484231C1 (ru) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | Клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8833442B2 (ru) |
CA (1) | CA2794355C (ru) |
RU (1) | RU2484231C1 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2563900C1 (ru) * | 2014-07-11 | 2015-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ строительства многозабойной скважины |
RU2716669C1 (ru) * | 2016-09-27 | 2020-03-13 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Узлы скважинного отклонителя с убираемым рычагом регулирования растяжения |
US10697499B2 (en) | 2015-03-19 | 2020-06-30 | Acument Intellectual Properties, Llc | Drive system with full surface drive contact |
WO2020149760A1 (ru) * | 2019-01-16 | 2020-07-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Адл Заканчивание" | Система и способ (варианты) строительства и заканчивания многозабойных скважин |
RU2731357C1 (ru) * | 2016-09-28 | 2020-09-02 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Боковой дефлектор с проходным каналом для подключения к интеллектуальным системам |
US10788077B2 (en) | 2015-03-19 | 2020-09-29 | Acument Intellectual Properties, Llc | Drive system with full surface drive contact |
RU2742434C2 (ru) * | 2016-09-15 | 2021-02-05 | Акумент Интеллектуал Пропертис, Ллс | Приводная система с полным контактом поверхностей |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484231C1 (ru) * | 2011-11-23 | 2013-06-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины |
WO2017086936A1 (en) * | 2015-11-17 | 2017-05-26 | Halliburton Energy Services, Inc. | One-trip multilateral tool |
WO2017146736A1 (en) | 2016-02-26 | 2017-08-31 | Halliburton Energy Services, Inc. | Whipstock assembly with a support member |
CN105625972B (zh) * | 2016-03-31 | 2018-09-04 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院 | 一种变径式通径规 |
US10526856B2 (en) * | 2017-02-09 | 2020-01-07 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Hydraulically set open hole whipstock |
CN107100574A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-08-29 | 中国海洋石油总公司 | 一种一体式侧钻开窗工具总成 |
GB2567225B (en) * | 2017-10-06 | 2020-02-26 | Priority Drilling Ltd | Directional drilling |
US10704328B2 (en) | 2017-10-11 | 2020-07-07 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Retention system for bottom hole assembly and whipstock |
US10724322B2 (en) * | 2018-08-01 | 2020-07-28 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Apparatus and method for forming a lateral wellbore |
US10934780B2 (en) | 2018-12-14 | 2021-03-02 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Release mechanism for a whipstock |
US11168531B1 (en) * | 2020-05-06 | 2021-11-09 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Window mill including a hydraulic line connector |
US11053741B1 (en) | 2020-06-05 | 2021-07-06 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Sidetrack assembly with replacement mill head for open hole whipstock |
CN112454873B (zh) * | 2020-11-03 | 2022-06-24 | 重庆翰博光电有限公司 | 一种导光板重压高温烘烤装置 |
US11519234B2 (en) * | 2020-11-24 | 2022-12-06 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Contingency release of mill from whipstock |
US11572739B2 (en) | 2021-02-25 | 2023-02-07 | Weatherford Technology Holdings Llc | RFID actuated release of mill from whipstock |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1105617B1 (en) * | 1998-08-03 | 2004-05-12 | Smith International, Inc. | Whipstock |
RU2366793C1 (ru) * | 2008-04-10 | 2009-09-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Устройство для забуривания боковых стволов из скважины |
RU91100U1 (ru) * | 2009-09-29 | 2010-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Биттехника" | Гидравлический отклонитель |
EP2018463B1 (en) * | 2006-05-16 | 2011-01-19 | McGarian, Bruce | A whipstock |
RU2414580C1 (ru) * | 2009-12-22 | 2011-03-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Отклонитель извлекаемый |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1564319A1 (ru) | 1988-07-26 | 1990-05-15 | Вуктыльское Газопромысловое Управление | Устройство дл установки отклонител |
US5113938A (en) | 1991-05-07 | 1992-05-19 | Clayton Charley H | Whipstock |
US5887655A (en) * | 1993-09-10 | 1999-03-30 | Weatherford/Lamb, Inc | Wellbore milling and drilling |
US5437340A (en) * | 1994-06-23 | 1995-08-01 | Hunting Mcs, Inc. | Millout whipstock apparatus and method |
US5443129A (en) * | 1994-07-22 | 1995-08-22 | Smith International, Inc. | Apparatus and method for orienting and setting a hydraulically-actuatable tool in a borehole |
US6648068B2 (en) * | 1996-05-03 | 2003-11-18 | Smith International, Inc. | One-trip milling system |
US5816324A (en) | 1996-05-03 | 1998-10-06 | Smith International, Inc. | Whipstock accelerator ramp |
RU2166058C2 (ru) | 1999-06-01 | 2001-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Биттехника" | Клиновой отклонитель |
RU2164282C1 (ru) | 1999-08-09 | 2001-03-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти "ТатНИПИнефть" | Устройство для забуривания дополнительного ствола из скважины |
WO2003087524A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-23 | Weatherford/Lamb, Inc. | Whipstock assembly and method of manufacture |
RU2234584C1 (ru) * | 2003-04-11 | 2004-08-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Расширитель скважин |
RU2263196C1 (ru) | 2004-06-07 | 2005-10-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Устройство для забуривания боковых стволов из обсаженной скважины |
US8186458B2 (en) * | 2005-07-06 | 2012-05-29 | Smith International, Inc. | Expandable window milling bit and methods of milling a window in casing |
US7878253B2 (en) * | 2009-03-03 | 2011-02-01 | Baker Hughes Incorporated | Hydraulically released window mill |
US8069920B2 (en) * | 2009-04-02 | 2011-12-06 | Knight Information Systems, L.L.C. | Lateral well locator and reentry apparatus and method |
RU2484231C1 (ru) * | 2011-11-23 | 2013-06-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины |
-
2011
- 2011-11-23 RU RU2011147672/03A patent/RU2484231C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-10-31 CA CA2794355A patent/CA2794355C/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-11-20 US US13/681,784 patent/US8833442B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1105617B1 (en) * | 1998-08-03 | 2004-05-12 | Smith International, Inc. | Whipstock |
EP2018463B1 (en) * | 2006-05-16 | 2011-01-19 | McGarian, Bruce | A whipstock |
RU2366793C1 (ru) * | 2008-04-10 | 2009-09-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Устройство для забуривания боковых стволов из скважины |
RU91100U1 (ru) * | 2009-09-29 | 2010-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Биттехника" | Гидравлический отклонитель |
RU2414580C1 (ru) * | 2009-12-22 | 2011-03-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Отклонитель извлекаемый |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2563900C1 (ru) * | 2014-07-11 | 2015-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ строительства многозабойной скважины |
US10697499B2 (en) | 2015-03-19 | 2020-06-30 | Acument Intellectual Properties, Llc | Drive system with full surface drive contact |
US10788077B2 (en) | 2015-03-19 | 2020-09-29 | Acument Intellectual Properties, Llc | Drive system with full surface drive contact |
US11781598B2 (en) | 2015-03-19 | 2023-10-10 | Acument Intellectal Properties, LLC | Drive system with full surface drive contact |
RU2742434C2 (ru) * | 2016-09-15 | 2021-02-05 | Акумент Интеллектуал Пропертис, Ллс | Приводная система с полным контактом поверхностей |
RU2716669C1 (ru) * | 2016-09-27 | 2020-03-13 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Узлы скважинного отклонителя с убираемым рычагом регулирования растяжения |
RU2731357C1 (ru) * | 2016-09-28 | 2020-09-02 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Боковой дефлектор с проходным каналом для подключения к интеллектуальным системам |
WO2020149760A1 (ru) * | 2019-01-16 | 2020-07-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Адл Заканчивание" | Система и способ (варианты) строительства и заканчивания многозабойных скважин |
RU2753417C2 (ru) * | 2019-01-16 | 2021-08-16 | Общество с ограниченной ответственностью "МЛ ВАН СОЛЮШЕНС" | Система и способ строительства и заканчивания многозабойных скважин |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2794355A1 (en) | 2013-05-23 |
US8833442B2 (en) | 2014-09-16 |
US20130319653A1 (en) | 2013-12-05 |
CA2794355C (en) | 2015-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2484231C1 (ru) | Клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины | |
US10577900B2 (en) | Expansion assembly, top anchor and method for expanding a tubular in a wellbore | |
US5787978A (en) | Multi-face whipstock with sacrificial face element | |
US7997336B2 (en) | Method and apparatus for retrieving an assembly from a wellbore | |
RU2366793C1 (ru) | Устройство для забуривания боковых стволов из скважины | |
US11519234B2 (en) | Contingency release of mill from whipstock | |
RU2473768C1 (ru) | Устройство для забуривания боковых стволов из скважины | |
RU2664522C1 (ru) | Поддержка крутящего момента лезвия фрезера | |
RU2659294C1 (ru) | Поддержка крутящего момента лезвия фрезера | |
RU2469172C1 (ru) | Клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины | |
RU2677520C1 (ru) | Устройство для повторного входа в боковой ствол скважины | |
RU2677517C1 (ru) | Извлекаемый клин-отклонитель для повторного входа в дополнительный ствол многоствольной скважины | |
RU2472913C1 (ru) | Отклоняющее устройство для забуривания боковых стволов из скважины | |
RU144330U1 (ru) | Клин-отклонитель для забуривания из скважины боковых стволов | |
RU135698U1 (ru) | Клин-отклонитель | |
GB2496954A (en) | Whipstock with lockable cutting tool | |
RU2477779C1 (ru) | Отклонитель клиновой | |
RU2469171C1 (ru) | Устройство для забуривания боковых стволов из скважины | |
RU2429335C1 (ru) | Клин-отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины | |
RU2390615C1 (ru) | Клин-отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины | |
EA037374B1 (ru) | Компоновка окна обсадной колонны |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171124 |