устройство для забуривания дополнительного ствола из скважины

Формула изобретения

1. Устройство для забуривания дополнительного ствола из скважины, включающее полый корпус, отклоняющий клин и узел спуска устройства в скважину в виде надетого на клин и связанного с ним разъемным соединением кожуха, приспособленного для присоединения его к колонне труб, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде продольно-гофрированной трубы, один конец которой закреплен на клине, а другой заглушен, причем полости корпуса и кожуха выполнены герметичными и сообщены между собой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что его продольно-гофрированный корпус выполнен с наружным периметром, превышающим периметр ствола скважины (обсадной колонны), измеренный в зоне забуривания дополнительного ствола, на 1 - 2%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к забуриванию новых стволов из ранее пробуренных обсаженных и необсаженных скважин.

Известно устройство для забуривания дополнительных стволов из обсаженных скважин, включающее полый корпус (труба 7), отклоняющий клин и узлы для спуска и закрепления устройства в скважине [1].

Известное устройство имеет сложную конструкцию из-за наличия якорного узла и ненадежно, т.к. закрепление его осуществляют путем западания фиксаторов в стык обсадных труб, следствием чего является невозможность установить его в заданном интервале скважины, поскольку расстояние между стыками труб составляет 9-10 м. Ненадежно и выдвижение плашек якоря путем срезания штифтов и использования усилия пружины. Кроме того, устройство невозможно применять при забуривании новых стволов из необсаженных скважин, т.к. в них нет стыков труб для закрепления фиксаторов его якорного узла.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является устройство для забуривания дополнительного ствола из скважины, включающее полый корпус, отклоняющий клин и узел спуска устройства в скважину в виде надетого на клин и связанного с ним разъемным соединением кожуха, приспособленного для соединения с колонной труб [2].

Недостатками этого устройства также являются сложность конструкции из-за наличия в нем пакерного и якорного узлов, а также ненадежность, поскольку закрепление его в скважине путем резкой подачи инструмента вниз является неуправляемым процессом, а использование для этого хвостовика удорожает технологию, т.к. это связано с большими затратами труб.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет упрощения его конструкции и обеспечения точной и надежной установки в скважине.

Эта цель достигается тем, что в описываемом устройстве для забуривания дополнительного ствола из скважины, включающем полый корпус, отклоняющий клин и узел спуска устройства в скважину в виде надетого на клин и связанного с ним разъемным соединением кожуха, приспособленного для соединения с колонной труб, согласно изобретению, корпус выполнен в виде продольногофрированной трубы, один конец которой закреплен на клине, а другой - заглушен, причем полости корпуса и кожуха выполнены герметичными и сообщены между собой.

Это придает корпусу устройства дополнительную функцию - якорного узла, что упрощает конструкцию устройства и технологию закрепления его в скважине. При этом повышается точность установки устройства в заданном интервале, поскольку закрепление его в скважине не связано со стыками обсадных труб; отпадает также необходимость в использовании хвостовика для приведения в действие якорного узла, что снижает расход труб. Кроме того, предлагаемое устройство можно использовать для забуривания новых стволов как из обсаженных, так и необсаженных скважин.

Другим отличием предлагаемого устройства является то, что его продольногофрированный корпус выполнен с наружным периметром, превышающим периметр скважины (обсадной колонны), измеренный в зоне забуривания дополнительного ствола, на 1-2%.

Это позволяет устанавливать устройство в скважинах с неровными стенками и даже с наличием небольших каверн.

Известно применение продольногофрированных труб для изоляции зон осложнений при бурении скважин (патент РФ N 907220, кл. МКИ E 21 B 33/12, 1982 г.).

В предлагаемом устройстве продольногофрированная труба использована в качестве корпуса устройства, имеющего иное назначение, а именно отклонителя бурильного инструмента при забуривании дополнительных стволов из ранее пробуренных скважин, в котором корпус в виде профильной трубы приобретает ранее неприсущие ему свойства - якорного узла. Это не известно из предшествующего уровня техники и, следовательно, данное техническое решение отвечает критериям изобретения - "новизна" технического решения и "промышленная применимость".

Указанные усовершенствования устройства для забуривания дополнительных стволов не следуют явным образом из уровня техники, следовательно, новое устройство соответствует и критерию изобретения - "изобретательский уровень".

На фиг. 1 показан общий вид устройства с частичным разрезом; на фиг. 2 - то же, после установки в скважине; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1 (фиг. 1), выполненного в виде профильной трубы 1" с продольными гофрами 2, один конец которой заглушен башмаком 3, а другой - посредством переводника 4 соединен с кожухом 5 и отклоняющим клином 6.

Для более надежного прижатия корпуса 1 к стенкам скважины 7 (если она не обсажена) или обсадной колонны 8 продольногофрированную трубу 1" изготавливают с периметром, на 1-2% превышающим периметры скважины или обсадной колонны, измеренные в местах установки устройства. При этом, при разнице в указанных периметрах менее одного процента получение желаемого результата может быть не достигнуто, особенно в необсаженных скважинах, а выполнение трубы 1" с разницей этих периметров большей, чем два процента, нецелесообразно по соображениям достаточности.

Кожух 5 на одном конце имеет резьбу 9 для соединения с колонной бурильных труб 10, а другой его конец с помощью штифтов 11 закреплен на переводнике 4. Полости (не обозначены) трубы 1" и кожуха 5 герметизированы от внешней среды уплотнениями 12 и сообщены между собой каналом 13, выполненным в переводнике 4. Соединение отклоняющего клина 6 с корпусом 1 выполнено шарнирным с помощью оси 14, закрепленной в переводнике 4. При этом угол отклонения клина 6 выполняют с учетом прижатия его верхнего конца 15 за счет указанного шарнирного соединения к стенкам скважины 7 или обсадной колонны 8.

На поверхность трубы 1", включая впадины гофр 2, наносят герметик 16 - для уплотнения поверхности контактирования стенок трубы 1" со стенками скважины 7 или колонны 8.

Работает устройство следующим образом.

С помощью резьбы 9 в кожухе 5 устройство присоединяют к колонне бурильных труб 10, спускают на расчетную глубину в скважину и ориентируют, например с помощью инклинометра, в заданном направлении. Затем закачкой жидкости в полости трубы 1" создают давление 10-12 МПа и расширяют последнюю до прижатия ее стенок к стенке скважины 7 или обсадной колонны 8 (фиг. 2). При этом гофры 2 трубы 1" почти полностью выправляются, увеличивая площадь контактирования трубы 1" со стенкой скважины (колонны).

Далее натяжением колонны труб 10 проверяют надежность закрепления устройства в зоне забуривания нового ствола. При этом в случае отсутствия страгивания устройства с места его установки штифты 11 при определенной нагрузке срезаются, кожух 5 извлекают из скважины и клин 6, поворачиваясь на оси 14, прижимается своим верхним концом 15 к стенке обсадной колонны 8 или скважины 7. При наличии страгивания устройства с места его установки (что практически исключено) вновь создают давление в полости продольногофрированной трубы 1", в результате чего достигается более плотное прижатие ее стенок к стенкам скважины 7 или колонны обсадных труб 8. После извлечения кожуха 5 из скважины в нее спускают бурильный инструмент и производят зарезку дополнительного ствола с помощью установленного отклоняющего клина.

Таким образом, выполнение корпуса устройства в виде продольногофрированной трубы в совокупности с другими элементами конструкции придает ему новые дополнительные свойства, а именно: корпус приобретает свойства якоря, что позволяет упростить конструкцию устройства в целом и повысить надежность его работы.

Источники информации

1. Авт. св. РФ N 180540, кл. МКИ E 21 B 7/06, 1966 г.

2. Патент РФ N 2006561, кл. МКИ E 21 B 7/08, 1994 г. (прототип).