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 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.
Недоставками данного устройства являются:
- отсутствие фиксации отклоняющей головки 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 определенный угол в виду скручивания колонны труб, на которых спускается устройство.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции гидравлического скважинного отклоняющего узла 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.
Техническая задача решается гидравлическим скважинным отклоняющим узлом, включающим корпус с центральным проходным каналом, сферической выборкой снизу и внутренней проточкой в средней части, в которую герметично вставлен с возможностью осевого перемещения вниз подпружиненный вверх поршень со штоком, оснащенным центральным проходным каналом, отклоняющую головку с полусферой вверху, герметично взаимодействующую с возможностью поворота и отклонения с нижней частью сферической выборки корпуса.
Новым является то, что отклоняющая головка выполнена подпружиненной от корпуса, при этом в корпусе над сферической выборкой выполнена нижняя внутренняя цилиндрическая проточка, в которую установлен эксцентричный полый упор, нижней частью вставленный телескопически сверху внутрь отклоняющей головки, при этом верхний торец эксцентричного полого упора оснащен сегментом, взаимодействующим с нижним торцом штока с возможностью отклонения эксцентричного полого упора совместно с отклоняющей головкой в противоположную сторону от сегмента при перемещении штока с поршнем вниз.
На Фиг.1 изображен отклоняющий узел в продольном разрезе.
На Фиг.2 изображен разрез эксцентричного полого упора.
Гидравлический скважинный отклоняющий узел включает корпус 1 (см.Фиг.1) с центральным проходным каналом 2, сферической выборкой 3 снизу и внутренней проточкой 4 в средней части.
Во внутреннюю проточку 4 корпуса 1 вставлен с возможностью осевого перемещения вниз подпружиненный посредством пружины 5 вверх поршень 6 со штоком 7, оснащенным центральным проходным каналом 8.
Также гидравлический скважинный отклоняющий узел включает в себя отклоняющую головку 9 с полусферой 10 вверху, взаимодействующую с возможностью поворота и отклонения с нижней частью сферической выборки 3 корпуса 1.
Отклоняющая головка 9 выполнена подпружиненной посредством пружины 11 от корпуса 1. В корпусе 1 над сферической выборкой 3 выполнена нижняя внутренняя цилиндрическая проточка 12, в которую установлен эксцентричный полый упор 13, нижней частью вставленный телескопически сверху внутрь отклоняющей головки 9.
Верхний торец эксцентричного полого упора 13 оснащен сегментом 14, взаимодействующим с нижним торцом штока 7 с возможностью отклонения эксцентричного полого упора 13 совместно с отклоняющей головкой 9 в противоположную сторону от сегмента 14.
С целью исключения «поршневания» в процесс работы устройства на нижнем конце внутренней проточки 4 корпуса 1 выполнено технологическое отверстие 15.
Снизу отклоняющая головка 9 снабжена насадкой 16 с отверстиями 17.
Несанкционированные перетоки жидкости в процессе работы устройства исключаются уплотнительными элементами 18, 19, 20.
Гидравлический скважинный отклоняющий узел работает следующим образом.
Перед спуском гидравлического скважинного отклоняющего узла в скважину производят его сборку, при этом сегмент 14 эксцентричного полого упора 13 располагают относительно оси с противоположной стороны боковому стволу скважины, в который необходимо попасть.
Гидравлический скважинный отклоняющий узел в сборе (см. Фиг.1) сверху посредством присоединительной резьбы 21 соединяют с гибкой трубой (на Фиг.1 и 2 не показано) и спускают в многоствольную скважину.
В интервале предполагаемого нахождения бокового ствола многоствольной скважины в гибкой трубе и соответственно внутри гидравлического скважинного отклоняющего узла создают гидравлическое давление, которое повышается благодаря большому расходу жидкости, за счет гидравлического сопротивления поршня 6, а также малой площади поперечного сечений отверстий 17 насадки 16 повышается.
В результате этого, поршень 6 со штоком 7, сжимая пружину 5 перемещаются вниз, при этом нижний торец штока 7 оказывает воздействие на сегмент 14 эксцентричного полого упора 13, который благодаря тому, что нижняя часть эксцентричного полого упора 13 вставлена телескопически сверху внутрь отклоняющей головки 9 отклоняет эксцентричный полый упора 13 совместно с отклоняющей головкой 9, которая своей полусферой 10, герметично взаимодействуя со сферической выборкой 3 корпуса 1, при этом отклоняющая головка 9, сжимая пружину 11 поворачивается в противоположную от сегмента 14 сторону 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 гидравлический скважинный отклоняющий узел перемещается в боковом стволе, а жидкость из гибкой трубы сквозь центральный проходной канал 8 штока 7 и центральный проходной канал 3 корпуса 1 через центральный канал 22 отклоняющей головки 9 и отверстия 17 насадки 16 попадает в боковой ствол, промывая ее.
Достигнув забоя бокового стола многоствольной скважины спуск гибкой трубы прекращают, не сбрасывая давления производят обработку призабойной зоны (ОПЗ) бокового ствола многозабойной скважины химическими реагентами, причем насадка 16, жесткозакрепленная на нижнем конце отклоняющей головки 9 посредством отверстий 17 направляет струю жидкости в боковом стволе многоствольной скважины.
По окончанию обработки ствола давление в гибкой трубе и соответственно в устройстве сбрасывают. В результате поршень 6 со штоком 7 перемещаются обратно за счет возвратной силы пружины 5 и эксцентричный полый упор 12 занимает исходное положение (см. Фиг.1). Кроме того, отклоняющая головка 9 выпрямляется соосно с корпусом 1 за счет возвратной силы пружины 11, которая разжимается.
После этого гидравлический скважинный отклоняющий узел с гибкой трубой извлекают сначала из бокового ствола многоствольной скважины, а затем полностью поднимают на поверхность. В случае необходимости обработки другого бокового ствола многоствольной скважины гидравлический скважинный отклоняющий узел с гибкой трубой 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 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.