КЛИНОВОЙ ОТКЛОНИТЕЛЬ ДЛЯ ЗАБУРИВАНИЯ БОКОВЫХ СТВОЛОВ ИЗ СКВАЖИНЫ

Полезная модель относится к устройствам для реконструкции скважин методом зарезки бокового ствола и строительства многозабойных скважин, а именно касается устройства для установки клина-отклонителя при зарезке боковых стволов в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах, в том числе скважинах старого фонда и многоствольных скважинах.
Известен гидравлический отклонитель (пат. РФ №2311522, МПК E21B 7/08, опубл. 2007 г.), содержащий клин-отклонитель с наклонной рабочей поверхностью, режущий инструмент, закрепленный на клине срезным болтом, шланг высокого давления для гидравлической связи режущего инструмента с узлом опоры (гидравлическим пакером).
Известное устройство не обеспечивает надежного закрепления его в скважине, выход плашек в рабочее положение ограничен, вследствие этого не будет достигнуто достаточного сцепления плашек со стенкой скважины и клин-отклонитель под действием осевых нагрузок будет смещаться с места установки, что может привести к тяжелой аварии.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины (пат. РФ, №2469172, МПК E21B 7/08, опуб. 2012 г.), включающий отклоняющий клин с закрепляющим механизмом в виде гидравлического якоря с рабочей полостью, между которыми размещен переводник, узел отклонения и фиксации клина, установленный в переводнике, поворотное соединение между переводником и клином, канал для подачи жидкости, связывающий полость бурильных труб и полость режущего инструмента с рабочей полостью якоря, режущий инструмент, прикрепленный к верхней части отклоняющего клина посредством отсоединительного устройства со срезным болтом.
Недостатком прототипа является сложность конструкции за счет выполнения отсоединительного устройства, одноразовая установка клина, возможность проворота во время фиксации.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель является исключение возможности проворота клина вследствие возникновения крутящего момента в процессе вырезки «окна», возможность многоразового переориентирования в случае фиксирования в неверном азимутальном направлении, установка и вырезка «окна» осуществляется в один спуск.
Техническим результатом полезной модели является сокращение времени на зарезку окна второго ствола за счет сокращения спускоподъемных операций, установки и крепления отклонителя и исключение применения дорогостоящих средств по его ориентированию.
Указанная задача решается за счет того, что в клиновом отклонителе для забуривания боковых стволов из скважины, включающем отклоняющий клин с фиксирующим механизмом в виде якоря, переводник, узел отклонения и фиксации клина, срезной болт, установленный в режущем инструменте и прикрепленный к верхней части отклоняющего клина, согласно предлагаемой полезной модели в качестве фиксирующего механизма применяют механическое заякоривающее устройство типа «пакер», имеющее два якоря и герметизирующий тройной эластомер.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг. 1 показан вид клинового отклонителя с разрезами, на фиг. 2 - узел соединения режущего инструмента с клином.
Устройство состоит из отклоняющего клина 1 с отклоняющей поверхностью 2, присоединенной в узле соединения режущего инструмента с клином 3 с помощью срезного болта 4, оконного фрезера 5 и фрезера-расширителя 6. Отклоняющий клин 1 соединяется с механическим заякоривающим механизмом типа «пакер» 7 (например, пакер типа ПРО-ЯТ-О), который состоит из верхнего и нижнего якорей, тройного эластомера (на фигуре не показаны).
Отклоняющий клин 1 соединяется с механическим заякоривающим механизмом типа «пакер» 7 с помощью переводника с ниппельной резьбой 8 и муфты (на фиг. 1 не показан) механического заякоривающего механизма типа «пакер» 7. Нижний якорь с плашками (на фиг. 1 не показан) служит для фиксаций клина в колонне механического заякоривающего механизма типа «пакер» 7. Тройной эластомер (на фиг.1 не показан) при посадке пакера создает герметичность. Спускается устройство с навернутой заглушкой (на фиг. 1 не показан) на механический заякоривающий механизм типа «пакер 7.
Устройство работает следующим образом.
Перед спуском в скважину на мостках буровой установки собирают устройство в следующей последовательности: муфта фрезера расширителя (на фиг. 1 не показана), переводник с ниппельной резьбой 8, из муфты (на фиг. 1 не показана) механического заякоривающего механизма типа «пакер» 7 извлекают защитные колпачки и заглушки. На переводник с ниппельной резьбой механического заякоривающего механизма типа «пакер» (на фиг. 1 не показана) заворачивают металлическую заглушку (на фиг. 1 не показана). Клин 1 с переводником с ниппельной резьбой 8 соединяют с механическим заякоривающим механизмом типа «пакер» 7 при помощи резьбы (на фиг. 1 не показана) и на элеваторе спускают в скважину.
К муфте фрезера расширителя 6 присоединяют бурильную трубу с установленным перепускным клапаном (на фиг.1 и 2 не показаны). При спуске через перепускной клапан происходит заполнение полости оконного фрезера 5, бурильных труб рабочей жидкостью, находящейся в скважине, предотвращая их смятие под действием давления столба жидкости. Собранную компоновку на колонне бурильных труб спускают в скважину на заданную глубину и ориентируют отклонитель клиновой, например, с помощью инклинометра или гироскопа в заданном направлении по азимуту. После чего начинают процесс фиксаций механического заякоривающего механизма типа «пакер» 7, который фиксируется поднятием на определенную высоту с соблюдением условия больше либо равной 100 мм той глубине или меньше либо равно 200 мм, то есть колонну труб приподнимают не менее 100 мм и не более 200 мм, затем разгружают для установки. После предварительной разгрузки и начала фиксаций в колонне есть возможность вторично ориентировать клиновой отклонитель с целью проверки направления. Убедившись в направлении, полностью зафиксировать устройство. Необходимо учесть ряд нюансов: срезной болт 4, соединяющий оконный фрезер 5 и клин 1 должен срезаться большей нагрузкой, чем нагрузка под которой срывается механический заякоривающий механизм типа «пакер» 7. Иначе при переориентировании клинового отклонителя есть риск преждевременно сорвать срезной болт 4, а так же нужно учесть допустимую удерживающую нагрузку механического заякоривающего механизма типа «пакер» 7, он должен удерживать нагрузку при которой срывается срезной болт 4, не проскальзывая в колонне и не теряя герметизирующий эффект. Натяжением колонны бурильных труб с расчетным усилием производится срыв срезного болта 4 и таким образом происходит отсоединение оконного фрезера 5 от клина 1. Снижение веса инструмента, находящегося в скважине показывает, что произошло отсоединение оконного фрезера 5 от клина 1. Произведя полное отсоединение оконного фрезера 5 от клина 1, придают вращение колонне бурильных труб, создают циркуляцию промывочной жидкости из скважины. Далее производят вырезание «окна» в стенке обсадной колонны движением оконного фрезера 5 и фрезера расширителя 6 по отклоняющей поверхности 2, а затем - клина 1. Так как после разрушения срезного болта 4 на отклоняющей поверхности клина 2 не остается никаких частей срезного болта, которые необходимо было бы расфрезеровывать, это способствует сохранению режущих элементов оконного фрезера 5 и ускорению процесса вырезания «окна» и забуривания бокового ствола.
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 возможности фиксаций клинового отклонителя многократно, предварительно удостоверившись в верности направления отклоняющей поверхности 2, возможности корректировании интервала вырезки «окна» до момента срыва срезного болта 2, возможности промывки в процессе спускоподъемных операций, возможности исключения риска вследствие гидравлических ударов, что в совокупности позволит сократить сроки и снизить стоимость строительства скважин сложной архитектуры и горизонтальных скважин со сложным профилем ствола.
Пакер типа ПРО-ЯТ-О по своим характеристикам отлично подходит по всем требованиям, как ответственный элемент фиксации при сложных скважинных операциях. При посадке не возникает реактивных моментов, гарантирует герметичность резиновых уплотнителей до 35 МПа, а так же производить посадку можно многократно. Спускать пакер исключительно с навернутой заглушкой на конце. Посадка происходит следующим образом: при достижении необходимого интервала клин ориентируют в необходимом направлении, затем начинают посадку пакера и даже после разгрузки на 3-4 тонны у нас есть возможность удостовериться с помощью гироскопического прибора, спускаемого на каротажном кабеле, а убедившись в направлении полностью посадить пакер. Именно этого типа пакер выбран еще по одной причине - наличие 2-х якорей и тройного эластомера уже в конструктивном составе.
После завершения посадки клина и срезки штифтов необходимо провести опрессовку колонны, так называемый тест на герметичность на величину указанную в плане-программе, поступаемой от заказчика, как правило, давление опрессовки не превышает 10 Мпа.