КЛИНОВОЙ ОТКЛОНИТЕЛЬ

I09
L
Клиновой отклонитель
Изобретение относится к оборудованию для нефтяной и нефтедобывающей промышленности.
Оно может быть использовано как полезная модель при бурении для отклонения от оси основного ствола скважины райбера при зарезке «окна в эксплутационной колонне или инструмента - при бурении второго ствола.
Известен клиновой отклонитель (1) для зарезания второго ствола обсаженной буровой скважины, включающий породоразрущающий наконечник, клин - отклонитель и закрепляющий механизм с клиновыми распорными плашками. Клин - отклонитель выполнен с продольным пазом фигурного сечения и снабжен взаимодействующими с ним салазками с подшипником, а закрепляющий механизм в виде телескопической трубы, соединенной с нижним концом клина - отклонителя, в неподвижной части которой расположен подпружиненный толкатель с собачкой, причем подвижная часть трубы взаимодействует с распорными плашками.
Недостатками устройства являются: закрепляющий механизм сложен и ненадежен в работе, так как наличие клиновых распорных плашек не обеспечивает прочного сцепления со скважиной в случае проворачивания или смешения элементов компановки; поверхность контакта плашки со скважиной
МКИЕ21 в 7/08-19/10
Уровень техники
входит в контакт при наличии строго цилиндрической поверхности скважин, а наличие собачки не гарантирует 100 % попадания в зазор между трубами, что в свою очередь приводит к нарушению интервала установки, а зазор заполняется шламом.
Известен отклонитель для забуривания наклонных и наклонно направленных скважин (2), содержащий хвостовик-опору и клин-отклонитель. Отклонитель включает транспортировочный переводник, выполненный заодно с корпусом-обтекателем. Клин-отклонитель и хвостовик-опора установлены внутри корпуса-обтекателя и связаны разъемными соединения.
Недостатками известного устройства являются металлоемкость конструкции, корпус опоры и разъемные соединения воспринимают все нагрузки существующие на момент транспортировки на забой, поэтому нет гарантии незапланированного расклинивания при транспортировке компановки на забой. Корпус-хвостовик и корпус-обтекатель при транспортировке собирают со стен скважины шлам и засоряют как поверхность отклонителя, так и нижнюю часть забоя, усложняя процедуру посадки отклонителя на заданную глубину и в заданном направлении.
В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран отклонитель клиновой (3), содержащий опору, клин-отклонитель, спусковой клин. Опора состоит из корпуса для плашек, патрубка, приваренного верхним концом к корпусу, патрубка с тягами, приваренными к верхнему концу предыдущего патрубка, шпильки, соединяющей патрубки, трех плашек, скрепленных винтами с верхними концами тяги. Плашки представляют собой односторонний клин, имеющий на внещней стороне зубья, которыми они врезаются в стенки обсадной колонны, а с внутренней стороны наклонную плоскость, которой она скользит по наклонной плоскости корпуса. В теле плашки со стороны наклонной плоскости сделан паз, а на наклонной плоскости корпуса опоры соответствующий выступ. Паз и выступ имеют форму «ласточкина хвоста и служат для удержания плашек на наклонных плоскостях корпуса, не позволяя плашкам отклоняться и выступать за габариты отклонителя и приходить в зацепление со стенками обсадной колонны раньще времени во время спуска
отклонителя в скважину. Клин-отклонитель состоит из желоба и наставки, соединенных между собой при помощи резьбового соединения и сварки. Нижний конец наставки имеет скошенные под углом 45° плоскость и паз, а верхний конец узла опоры - соответствующие плоскость и выступ. Паз и выступ служат для соединения между собой клина-отклонителя и опоры, которые во время спуска отклонителя в скважину удерживаются неподвижными относительно друг друга специальным зажимом (винтом). Спускной клин имеет на нижнем конце скошенную поверхность, по профилю соответствующую желобу клина-отклонителя, и два отверстия под болты, скрепляющие спускной клин с клином-отклонителем.
Недостатками известного устройства являются: металлоемкость; опора и специальный зажим выдерживают большие нагрузки при транспортировке на забой, что приводит к незапланированному срезу болтов, скрепляющих элементы, сдерживающих плашки, что приводит в свою очередь к последующему расклиниванию и срезу специального болта и отсоединения клина-отклонителя от инструмента. Корпус опоры имеет цилиндрическую форму и при транспортировке на забой, при некачественной подготовке скважины, происходит натирание грязи на корпус, и увеличивается вероятность его заклинивания, приводящих к дополнительным затратам на проведение ловильных работ. Внедрение зубьев плашки в стенку колонны носит изотропный характер, т.е. возможные усилия прилагаемые к плашке во всех направлениях одинаковые, что не гарантирует надежного зацепления со стенками скважины.
Сущность изобретения.
Предлагаемая полезная модель промышленно выполнима. Имеется опытный образец, проверенный в экслуатационных условиях и удовлетворивший требованиям задачи - повышение надежности в работе за счет выполнения опоры в форме клина, клина-отклонителя на опоре и в форме цилиндра, а также рельефа на поверхности плашки в виде зубьев, обеспечивающих прочное сцепление со стенками скважины при расклинивании.
предлагаемая полезная модель представлена на фиг.1 в поперечном разрезе, а на фиг.2а представлена плашка в разрезе, на фиг.2б - форма и направление зубьев, на фиг. 2в - поверхность и внутренняя часть плашки.
Полезная модель, включаюшая, как и известное техническое решение, опору 1 и клин-отклонитель 2 с наклонными поверхностями, выполненными одна в виде выступа 3, другая в виде желоба 4 соответственно, плашку соединенную с опорой. Опора с клином соединены специальными срезными шпильками 5, плашка с внешней стороны выполнена в виде зубьев, а с внзггренней стороны в теле плашки имеется паз. Полезная модель содержит опору, выполненную в виде одностороннего распорного клина 1, размещенную в клине-отклонителе. Опора в нижней части выполнена расширенной в виде Тобразной формы 6, верхняя зауженная часть опоры имеет Г- образный упор 7, закрепленная, специальными шпильками в клине-отклонителе 5 с возможностью перемешения. На наклонной части опоры имеется направляющая, выполненная в виде выступа 3. Клин-отклонитель имеет дополнительно жестко закрепленную с клином распорную часть цилиндрической формы 8, с помощью резьбового соединения 9. В клинеотклонителе имеется плашка в распорной части, внешняя поверхность плашки
10выполнена в виде зубьев в форме плоской упорной насечки (Фиг. 2а, 26), обращенной наклонными частями в низ, а внутренняя поверхность - в виде паза
11(Фиг.2в).
Полезная модель работает следующим образом.
Компановку клинового отклонителя 1, 2, 8 спускают в скважину на забой (Фиг.1). Затем производят разгрузку бурильной колонны, сопровождаемую срезанием специальных шпилек 5, соединяющих опору 1, с клиномотклонителем в распорной части 8, имеющую цилиндрическую форму. Клинотклонитель, содержащий отклоняющую 2 и распорную 3 соединены жестко резьбой 9 и сваркой. Клин-отклонитель 2 и 8 опускается до упора. При этом плашка, расположенная в цилиндрической части клина 8, имея паз 11 (Фиг.2в) скользит по выступу 3 на направляющей поверхности опоры 1 и совершает одновременно перпендикулярное и параллельное оси клина движение; и своей
поверхностью в виде зубьев в форме плоской упорной насечки 10, обращенной наклонными частями вниз в момент расклинивания врезается в стенку обсадной колонны (не показана), фиксируя клин в ней. Клин-отклонитель 2 прижимается к стенке обсадной скважины со стороны противоположной поверхности желоба 4. Затем разгружают колонну труб, срезая болт (не показан), соединяющий клин-отклонитель с райбером или подвеской (не показано). Райбер перемещается по желобу вниз, фрезеруя стенку обсадной колонны. В предполагаемой полезной модели основные элементы устройства-опора, клинотклонитель изготовлены из стали 40Х, но допускается Ст.65Г (ГОСТ 14959 79). Плашка выполнена из стали У7 (ГОСТ 1435 - 90). Рельеф поверхности плашки выполнен винтовой нарезкой. Специальные шпильки выполнены из стали, выбранной исходя из усилия среза. Желоб выполнен фрезированием. Специальные шпильки симметрично расположены с двух сторон клина в вертикальной плоскости для увеличения жесткости соединения опоры с клином.
По сравнению с прототипом предлагаемая полезная модель клинового отклонителя имеет следующие преимущества:
устройство более транспортабельно на забой в связи с формой опоры, впервые предлагаемой, в виде распорного одностороннего клина и имеющая значительно (на 1/3) меньший диаметр по сравнению с диаметром цилиндрической части клина-отклонителя. Это в свою очередьповышает надежность транспортировки в плане
перераспределения основных усилий на цилиндрическую часть клинаотклонителя, что позволяет избежать несвоевременное расклинивание; за счет выполнения клина-отклонителя в нижней части в форме цилиндра устройство является саморегулирующимся и хорошо соблюдается соосность частей отклонителя. Эффект соблюдения соосности дополнен наличием жесткой связи между отклоняющей и распорной части клина и Г- образного и Т- образного выступов на торцевых частях опоры, входящей в корпус клина-отклонителя, прочно удерживающих компановку между собой и на забое; плашка используется одна и она надежно обеспечивает сцепление отклонителя со скважиной за счет рельефа на поверхности в виде
зубьев, которые при движении вниз отклонителя не мешают движению компановки, а после разгружения колонны труб возвратное движение усиливает сцепление плашки со стенкой скважины, создавая эффект «рыболовного крючка ;
- за счет меньшего диаметра опоры чем в ранее предлагаемом прототипе, она не собирает грязь, что улучшает в целом процесс транспортировки, облегчая труд рабочих и по предварительной подготовке и при транспортировке устройства на забой;
Предлагаемая полезная модель клинового отклонителя выполнена в ООО
«БИТТЕХНИКА и показала хорошее качество в эксплуатации,
демонстрируя надежность в работе.
Источники информации, принятые во внимание.
1.А.С. № 180540, МКИ Е 21В 7/08, от 20.08.64 г. (Аналог)
2.А.С. № 750037, МЕСИ Е 21В 7/08, от 9.11.77 г. (Аналог)
3.АС. № 148767, МКИ Е 21В 7/08, от 23.01.61 г. (Прототип)