ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СКВАЖИННЫЙ ОТКЛОНЯЮЩИЙ УЗЕЛ

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для входа в боковые стволы многоствольной скважины.
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, возможность поворота устройства только с устья скважины, что снижает точность поворота на определенной угол в виду скручивания колонны труб, на которых спускается устройство.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Гидравлический кривой переводник» (см. стр.159, Каталог «Beker 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 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 возможность взаимодействия с косым срезом штока поршня при его перемещении вниз, а штифт корпуса выполнен с возможностью взаимодействия с технологической проточкой поршня.
Недоставками данного устройства являются:
- наличие сложно изготавливаемых и дорогостоящих в изготовлении сопрягаемых сферических поверхностей;
- отсутствие фиксации отклоняющей готовки при спуске, что может вызвать несанкционированное отклонение ее вниз, что исключает ее работоспособность в горизонтально-наклонных и горизонтальных скважинах;
- возможность поворота устройства только с устья скважины, что снижает точность поворота на определенной угол в виду скручивания колонны труб, на которых спускается устройство.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является упрощение и снижение себестоимости гидравлического скважинного отклоняющего узла, расширение его функциональных возможностей за счет работы также в горизонтально-наклонных и горизонтальных скважинах, а также обеспечение точного поворота непосредственно самой отклоняющей головки на заданный угол.
Техническая задача решается гидравлическим скважинным отклоняющим узлом, включающим корпус со штифтом, центральным проходным каналом, оснащенным нижней выборкой и внутренней проточкой в средней части, в которую вставлен с возможностью осевого перемещения вниз подпружиненный вверх поршень с технологической проточкой на наружной поверхности и со штоком, оснащенным центральным каналом, отклоняющую головку, причем штифт корпуса выполнен с возможностью взаимодействия с технологической проточкой поршня.
Новым является то, что отклоняющая головка выполнена в виде загиба под углом вниз нижней части штока, причем на нижнем конце отклоняющей головки жестко установлена направляющая насадка, при этом поршень вставлен в корпус в возможностью вращения, а нижняя выборка выполнена в виде цилиндрической выборки, герметично охватывающей шток поршня, центральный канал которого снабжен перегородкой, выше и ниже которой выполнены соответственно верхние и нижние радиальные каналы, причем верхние каналы выполнены с возможностью сообщения с внутренней проточкой корпуса, нижние радиальные каналы - только с цилиндрической выборкой корпуса, причем технологическая проточка поршня выполнена в виде продольных направленных последовательно верх и вниз пазов, соединенных фигурным пазом так, что при возвратно-поступательном перемещении поршня относительно корпуса штифт последовательно взаимодействует с каждой из них.
На фиг.1 изображен отклоняющий узел в продольном разрезе.
На фиг.2 изображена технологическая проточка поршня.
Гидравлический скважинный отклоняющий узел состоит из корпуса 1 (см. фиг.1) со штифтом 2, центральным проходным каналом 3, оснащенным нижней выборкой 4 и внутренней проточкой 5 в средней части, в которую вставлен с возможностью осевого
перемещения вниз подпружиненный посредством пружины 6 вверх поршень 7. Поршень 7 на наружной поверхности снабжен технологической проточкой 8, а снизу штоком 9, оснащенным центральным каналом 10, отклоняющую головку 11, причем штифт 2 корпуса 1 выполнен с возможностью взаимодействия с технологической проточкой 8 поршня 7. Поршень 7 вставлен в корпус 1 с возможностью вращения. Отклоняющая головка 11 выполнена в виде загиба под углом вниз нижней части штока 9.
На нижнем конце отклоняющей головки 11 жестко установлена направляющая насадка 12. Нижняя выборка 4 корпуса 1 выполнена в виде цилиндрической выборки, герметично охватывающей шток 9 поршня 7. Центральный канал 10 штока 9 снабжен перегородкой 13, выше и ниже которой выполнены соответственно верхние 14 и нижние 15 радиальные каналы, причем верхние каналы 14 выполнены с возможностью сообщения с внутренней проточкой 5 корпуса 1. Нижние радиальные каналы 15 штока 9 сообщаются только с цилиндрической выборкой 4 корпуса 1.
Технологическая проточка 8 поршня 7 выполнена в виде продольных направленных последовательно верх и вниз пазов 16 и 17 (см. фиг.2), соединенных фигурным пазом 18 так, что при возвратно-поступательном перемещении поршня 7 относительно корпуса 1 штифт 2 последовательно взаимодействует с каждой из них.
Несанкционированные перетоки жидкости в процессе работы устройства исключаются уплотнительным элементом 19.
Гидравлический скважинный отклоняющий узел работает следующим образом.
Гидравлический скважинный отклоняющий узел в сборе (см. фиг.1) посредством переводника 20 соединяют с гибкой трубой 21 и спускают в многоствольную скважину (на фиг.1 и 2 не показано).
В интервале предполагаемого нахождения бокового ствола в многоствольной скважине в гибкой трубе 21 и соответственно в штоке 9 поршня 7 над перегородкой 13 создают гидравлическое давление. В результате этого, поршень 7 со штоком 9, сжимая пружину 6 перемещаются вниз, при этом поршень 7 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 направленного вверх и вниз пазов 16 и 17 соответственно технологических проточек 8 поршня 7, при этом верхний 14 и нижний 15 радиальные каналы штока 9 сообщаются между собой посредством центральным проходным каналом 3 нижней выборки 4, выполненной в виде цилиндрической выборки. В итоге жидкость попадает в центральный канал 10 (см. фиг.1) штока 9 и отклоняющей
головки 11 и через направляющую насадку 12 поток жидкости поступает в многоствольную скважину.
Таким образом, спуск гидравлического скважинного отклоняющего узла в скважину с подачей жидкости в гибкую трубу 21 продолжают. В определенный момент отклоняющая головка 11 входит в боковой ствол (на фиг.1 и 2 не показано) многоствольной скважины, фиксируя устройство в боковом стволе многоствольной скважины. Спуск гибкой трубы 21 в многоствольную скважину продолжают с одновременной подачей жидкости в гибкую трубу 21, при этом гидравлический скважинный отклоняющий узел перемещается в боковом стволе, промывая последний. Достигнув забоя бокового стола многоствольной скважины спуск гибкой трубы 21 прекращают, не сбрасывая давления производят обработку призабойной зоны (ОПЗ) бокового ствола многозабойной скважины химическими реагентами, причем направляющая насадка 12 жесткозакрепленная на нижнем конце отклоняющей головки 11 направляет струю жидкости в боковом стволе многоствольной скважины. По окончанию (ОПЗ) давление в гибкой трубе 21 и соответственно в устройстве сбрасывают. При этом поршень 7 со штоком 9, и жестко закрепленным на конце последнего отклоняющей головкой 11 перемещаются обратно за счет возвратной силы пружины 6 шток 9 втягивается внутрь корпуса 1 и занимает исходной положение (см. фиг.1), при этом 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, при этом верхний 14 и нижний 15 радиальные каналы штока 9 разделяются между собой посредством верхнего конца нижней выборки 4.
После этого гидравлический скважинный отклоняющий узел с гибкой трубой 21 (см. фиг.1) извлекают сначала из бокового ствола многоствольной скважины, а затем полностью поднимают на поверхность. В случае необходимости попадания в другой боковой ствол многоствольной скважины гидравлический скважинный отклоняющий узел с гибкой трубой 21 извлекают только из предыдущего бокового ствола многоствольной скважины и работы описанные выше повторяют.
Предлагаемый гидравлический скважинный отклоняющий узел имеет простую конструкцию, низкую себестоимость, а расширение его функциональных возможностей связанно 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.