УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МНОГОСТВОЛЬНЫХ СКВАЖИН С ПОМОЩЬЮ ГИБКОЙ ТРУБЫ

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к устройствам для доставки геофизических приборов в боковые стволы многоствольных скважин с целью их исследования.
Известно «Устройство для доставки объекта в боковой ствол многоствольной скважины» (патент RU №2142559, Е 21 В 47/01, опубл. Бюл. №33 от 24.11.1997 г.) с механизмом поворота и расположенным ниже механизмом изменения направления движения, выполненным в виде направляющего патрубка, взаимодействующего с упругим элементом, установленным на корпусе устройства, при этом направляющий патрубок верхним концом связан шарнирно с объектом, а нижним - с замком разъединения, кроме того, в нем установлен подпружиненный ползун, торцовая поверхность которого образует верхнюю наклонную поверхность.
Недостатками данного устройства являются большое количество мелких, сложных в изготовлении сопрягаемых деталей и, как следствие, высокая стоимость и низкая надежность всего изделия в целом.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Гидравлический кривой переводник» (см. стр.159, Каталог «Baker Oil Tools», Product Services Version 5.0, «Fishing Services», 163 стр.), состоящий из корпуса со штифтом, центральным проходным каналом, нижней сферической выборкой и внутренней проточкой в средней части, в которую вставлен с возможностью осевого перемещения вниз подпружиненный вверх поршень с продольной технологической проточкой на наружной поверхности и со штоком, оснащенным центральным проходным каналом и нижним косым срезом, и отклоняющей головкой с полусферой вверху, герметично взаимодействующей с возможностью поворота и отклонения со сферической выборкой корпуса, причем верхняя плоскость полусферы отклоняющей головки выполнена с возможностью взаимодействия с косым срезом штока поршня при его перемещении вниз, а штифт корпуса выполнен с возможностью взаимодействия с технологической проточкой поршня.
Недостатками данного устройства являются:
- сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;
- отсутствие фиксации отклоняющей головки при спуске, что может вызвать несанкционированное отклонение ее вниз, что исключает ее работоспособность в горизонтально-наклонных
и горизонтальных скважинах, кроме того, устройство не приспособлено для доставки геофизических приборов в боковые стволы многоствольной скважины;
- возможность поворота устройства только с устья скважины, что снижает точность поворота на определенный угол в виду скручивания колонны труб, на которых спускается устройство.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции устройства и снижение себестоимости устройства, расширение его функциональных возможностей за счет работы в горизонтально-наклонных и горизонтальных скважинах, а также обеспечение точного поворота непосредственно самой отклоняющей головки на заданный угол с возможностью доставки геофизических приборов в боковые стволы многоствольной скважины.
Техническая задача решается устройством для исследования многоствольных скважин с помощью гибкой трубы, включающим: корпус с центральным проходным каналом и штифтом, нижней сферической выборкой и внутренней проточкой в средней части, в которую вставлен подпружиненный вверх поршень с возможностью осевого перемещения вниз с технологической проточкой на наружной поверхности и со штоком, оснащенным центральным проходным каналом и нижним косым срезом; отклоняющую головку с полусферой вверху, герметично взаимодействующую с возможностью поворота и отклонения в сферической выборке корпуса, при этом верхняя плоскость полусферы отклоняющей головки выполнена с возможностью взаимодействия с нижним косым срезом штока поршня при его перемещении вниз, а штифт корпуса выполнен с возможностью взаимодействия с технологической проточкой поршня.
Новым является то, что поршень вставлен в корпус с возможностью вращения, а отклоняющая головка выполнена подпружиненной от корпуса, при этом технологическая проточка поршня выполнена в виде продольных направленных последовательно вверх и вниз пазов, соединенных фигурным пазом так, что при возвратно-поступательном перемещении поршня относительно корпуса штифт последовательно взаимодействует с каждой из них, при этом снизу отклоняющая головка оснащена насадкой с отверстиями; при этом снизу к насадке присоединена кабельная головка, снабженная снизу геофизическим прибором, при этом кабель геофизического прибора пропущен сквозь внутреннее пространство устройства и загерметизирован в кабельной головке.
На Фиг.1 изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.
На Фиг.2 изображена технологическая проточка поршня.
Устройство для исследования многоствольных скважин с помощью гибкой трубы состоит из корпуса 1 со штифтом 2, центральным проходным каналом 3, нижней сферической выборкой 4 и внутренней проточкой 5 в средней части корпуса 1.
Во внутреннюю проточку 5 в средней части корпуса 1 вставлен с возможностью осевого перемещения вниз подпружиненный посредством пружины 6 вверх поршень 7 с технологической проточкой 8 на наружной поверхности и со штоком 9. Шток 9 оснащен центральным проходным каналом 10 и нижним косым срезом 11.
Устройство также содержит отклоняющую головку 12 с полусферой 13 вверху, герметично взаимодействующую с возможностью поворота и отклонения со сферической выборкой 4 корпуса 1.
Верхняя плоскость 14 полусферы 13 отклоняющей головки 12 выполнена с возможностью взаимодействия с нижним косым срезом 11 штока 9 поршня 7 при его перемещении вниз. Штифт 2 корпуса 1 выполнен с возможностью взаимодействия с технологической проточкой 8 поршня 7.
Поршень 7 вставлен в корпус 1 с возможностью вращения, а отклоняющая головка 12 выполнена подпружиненной от корпуса 1. Отклоняющая головка 12 подпружинена относительно нижнего торца корпуса 1 посредством пружины 15.
Технологическая проточка 8 поршня 7 выполнена в виде продольных направленных последовательно вверх 16 и вниз 17 пазов, соединенных фигурным пазом 18 так, что при возвратно-поступательном перемещении поршня 7 относительно корпуса 1 штифт 2 последовательно взаимодействует с каждой из них.
Снизу отклоняющая головка 12 снабжена насадкой 19 с отверстиями 20. Снизу к насадке 19 присоединена кабельная головка 21, снабженная снизу геофизическим прибором 22, при этом кабель 23 геофизического прибора 22 пропущен сквозь внутреннее пространство устройства и загерметизирован посредством герметизатора 24 в кабельной головке 21.
Несанкционированные перетоки жидкости в процессе работы устройства исключаются уплотнительными элементами 25,26, 27.
Устройство для исследования многоствольных скважин с помощью гибкой трубы работает следующим образом.
Перед спуском устройства в многоствольную скважину на нижний конец насадки 19 посредством кабельной головки 21 устанавливают геофизический прибор 22 (например, термометр) для замера температуры в определенном интервале бокового стола многоствольной скважины (например, в пласте).
Далее устройство для исследования многоствольных скважин в сборе (см. фиг.1) посредством переходника 28, ввернутого в присоединительную резьбу 29, выполненную на верхнем конце корпуса 1, соединяют с гибкой трубой 30 и спускают в многоствольную скважину.
В интервале предполагаемого нахождения бокового ствола многоствольной скважины в гибкой трубе и соответственно внутри устройства создают гидравлическое давление, которое повышается благодаря большому расходу жидкости за счет гидравлического сопротивления поршня 7, а также малой площади поперечного сечений отверстий 19 насадки 20.
В результате этого, поршень 7 со штоком 9, сжимая пружину 6, перемещаются вниз, при этом поршень 7 относительно внутренней проточки 5 в средней части корпуса 1 совершает вращательное движение благодаря тому, что штифт 2, жесткозакрепленный в корпусе 1, перемещается по технологической проточке 8 поршня 7 из продольно направленного вниз паза 17 (см. фиг.2) через фигурный паз 18 в продольно направленный вверх паз 16 на строго определенный угол, который задается заранее количеством продольно направленных вверх и вниз пазов 16 и 17 технологических проточек 8 поршня 7. При этом нижний косой срез 11 штока 9 в следствии вращательно-осевого перемещения вниз последнего воздействует на верхнюю плоскость 14 полусферы 13 отклоняющей головки 12.
Это приводит к тому, что отклоняющая головка 12 с полусферой 13 вверху, герметично взаимодействующей посредством уплотнительного элемента 22 с возможностью поворота и отклонения в сферической выборке 4 корпуса 1, поворачивается к боковой стенке многоствольной скважины, сжимая пружину 15, и попадает в боковой ствол многоствольной скважины, фиксируя устройство в боковом стволе многоствольной скважины.
Спуск гибкой трубы в многоствольную скважину продолжают с одновременной подачей жидкости в гибкую трубу, при этом устройство перемещается в боковом стволе, а жидкость из гибкой трубы сквозь центральный проходной канал 10 штока 9 и центральный проходной канал 3 корпуса 1 через центральный канал 31 отклоняющей головки 12 и отверстия 19 насадки 20 попадает в боковой ствол, промывая его.
Достигнув интервала исследования в боковом стволе многоствольной скважины, спуск гибкой трубы прекращают, давление сбрасывают и подачу жидкости в гибкую трубу прекращают. В результате поршень 7 со штоком 9 перемещаются обратно за счет возвратной силы пружины 6, при этом шток 9 выходит из взаимодействия с нижним косым срезом 11 штока 9 и втягивается внутрь корпуса 1, занимая исходное положение (см.
фиг.1). Кроме того, отклоняющая головка 12 выпрямляется соосно с корпусом 1 за счет возвратной силы пружины 15, которая разжимается. В этот момент штифт 2, жесткозакрепленный в корпусе 1, перемещается по технологической проточке 8 поршня 7 из продольно направленного вверх паза 16 (см. фиг.2) через фигурный паз 18 в продольно направленный вниз паз 17.
Затем подают электрический ток на жилы кабеля 23 с устья скважины (на фиг.1 и 2 не показано) и посредством геофизического прибора (термометра), установленного на конце устройства, производят измерение температуры в заданном интервале бокового ствола (пласте) многоствольной скважины.
По окончанию работы с геофизическим прибором его извлекают сначала из бокового ствола многоствольной скважины, а затем полностью поднимают на поверхность.
В случае необходимости исследования другого бокового ствола многоствольной скважины операции, описанные выше повторяют.
Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию, низкую себестоимость, а расширение его функциональных возможностей связано с возможностью его работы в горизонтально-наклонных и горизонтальных скважинах. Кроме того, он обеспечивает точный поворот непосредственно самой отклоняющей головки на заданный угол, что значительно облегчает попадание в боковой ствол многоствольной скважины и позволяет избежать повторных работ, а возможность доставки в боковые стволы многоствольной скважины геофизических приборов, таких как расходомер, термометр и других позволяет произвести исследование многоствольных скважин.