КЛИН-ОТКЛОНИТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК E21B7/08 

Изобретение относится к области горного дела, в частности, к бурению наклонно-направленных скважин и касается средств, таких как клин-отклонитель, для обеспечения отклонения скважины от первоначального направления. Из области техники известен клин-отклонитель, включающий корпус, рабочая поверхность которого в поперечном сечении имеет форму продольного желоба, при этом клин-отклонитель имеет в теле корпуса канал для подачи цемента к хвостовику, причем указанный канал связан с буровым инструментом, включающим спускаемые трубы и фрезу на их конце, посредством эластичного трубопровода (см. патент США 5894889, кл. Е 21 В 7/08, 99 г.).Недостатком известного клина-отклонителя является сложность выполнения магистрали для подачи цемента, а также низкая надежность конструкции вследствие излома или порыва эластичного трубопровода при спуске снаряда в скважину.

Наиболее близким, как по решаемой задаче, так и по общему количеству совпадающих существенных признаков, является клин-отклонитель по патенту США 5113938, кл. Е 21 В 7/08, 92 г., который включает корпус, рабочая поверхность которого в поперечном сечении имеет форму продольного желоба, выполненные в головной части корпуса отверстия для связи со спускаемым буровым инструментом, резьбу в хвостовой части корпуса для его связи с хвостовиком и осевой продольный канал в корпусе с выходом на рабочую поверхность для подачи цемента. Недостатком известного клина-отклонителя является наличие специальных приспособлений для его прижатия к стенке скважины, противоположной направлению отклонения, а также продолжительность во времени подачи цемента через корпуса клина и корпус хвостовика.

Задачей данного изобретения является упрощение конструкции клина-отклонителя при повышении производительности работ.

Поставленная задача достигается тем, что в клине-отклонителе, включающем корпус, рабочая поверхность которого в поперечном сечении имеет форму продольного желоба, выполненные в головной части корпуса отверстия для связи со спускаемым буровым инструментом, резьбу в хвостовой части корпуса для его связи с хвостовиком и осевой продольный канал в корпусе с выходом на рабочую поверхность, на расстоянии не менее чем половина длины клина-отклонителя от его хвостовой части, симметрично продольной плоскости клина-отклонителя, на его поверхности ниже продольного желоба выполнены две продольные лыски, которые в поперечном сечении представляют собой две пересекающиеся вне диаметра корпуса клина-отклонителя хорды, угол между которыми составляет 60^o, при этом осевой канал в корпусе связан с упомянутыми лысками посредством радиальных отверстий, а резьба хвостовой части выполнена под углом к продольной оси клина-отклонителя, при этом на резьбе закреплен хвостовик, имеющий длину до 1,2 длины клина-отклонителя.

Кроме того, тем, что клин-отклонитель снабжен закрепленным к хвостовику фильтром, имеющим посадочный фланец под посадочное седло, устанавливаемое в скважине.

Выполнение продольных лысок на боковой поверхности клина-отклонителя и их связь с осевым продольным каналом обеспечит улучшение выноса разрушенного материала при прорезании окна в колонне обсадных труб.

Выполнение резьбы хвостовой части клина-отклонителя под углом к его продольной оси обеспечит отклонение хвостовика к стенке скважины, повысит эффективность его фиксации.

Выполнение хвостовика длиной до 1,2 длины клина-отклонителя, позволяет исключить фрезеровку места установки моста.

Снабжение клина-отклонителя фильтром, закрепленным к хвостовику и имеющим посадочный фланец под посадочное седло, устанавливаемое в скважине, позволяет предотвратить попадание посторонних предметов на забой скважины, которая при забуривании дополнительного ствола находится в законсервированном состоянии.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид клина-отклонителя; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 показана часть клина-отклонителя с хвостовиком и фильтром, размещенными в скважине.

Клин-отклонитель содержит корпус 1, рабочая поверхность которого в поперечном сечении имеет форму продольного желоба 2, хвостовая часть 3 имеет резьбу 4, которая выполнена под углом к продольной оси клина-отклонителя. В корпусе 1 клина-отклонителя выполнен продольный канал 5 с выходом на рабочую поверхность в виде желоба 2. На расстоянии не менее чем половины длины клина-отклонителя от его хвостовой части, симметрично относительно центральной продольной плоскости, на боковой поверхности клина-отклонителя ниже продольного желоба 2 выполнены продольные лыски 6, которые в поперечном сечении представляют собой две пересекающиеся вне диаметра корпуса 1 хорды, угол между которыми составляет 60^o. Осевой продольный канал 5 связан с лысками 6 посредством радиальных отверстий 7. С хвостовой частью корпуса клина-отклонителя посредством резьбы 4 связан хвостовик 8, который выполняется длиной до 1,2 длины клина-отклонителя для исключения фрезеровки места установки моста.

К хвостовику 8 присоединен фильтр 9 с посадочным фланцем 10 под посадочное седло 11, устанавливаемое в скважине.

Первоначально определяют интервал установки клина-отклонителя в скважине и в этом интервале производят очистку внутренней поверхности обсадной колонны, например, гидромеханическим скребком типа СГМ-1М. Затем с помощью измерителя периметра определяют периметр внутренней поверхности обсадной колонны в интервале установки клина-отклонителя и в соответствии с полученными результатами подбирают корпус металлического моста, устанавливаемого в скважину. В том случае, когда вместе с клином в сборку включают фильтр, к корпусу моста приваривают седло для посадки на него фильтра с посадочным фланцем. Затем устанавливают в выбранном интервале обсадной колонны корпус моста. При помощи колонны НКТ спускают клин-отклонитель до посадки его на посадочное место.

После установки клина-отклонителя в месте зарезки бокового ствола и его ориентации в необходимом азимутальном направлении производят вырезание стенки обсадной колонны и забуривание нового ствола скважины. Выполнение резьбы в хвостовой части под углом к продольной оси клина-отклонителя позволяет сместить хвостовик клина отклонителя к стенке скважины, что обеспечивает повышение эффективности его фиксации. После операции закрепления клина-отклонителя, путем создания осевого усилия, направленного к устью скважины, срезают шпильки и поднимают буровой инструмент из скважины.

Клин-отклонитель предназначен для обеспечения отклонения буримой скважины от заданного направления. Клин-отклонитель включает корпус, рабочая поверхность которого в поперечном сечении имеет форму продольного желоба. В головной части корпуса выполнены отверстия для связи со спускаемым буровым инструментом посредством срезных элементов. В хвостовой части корпуса под углом к продольной оси клина-отклонителя выполнена резьба для его связи с хвостовиком, а в корпусе выполнен осевой продольный канал с выходом его на рабочую поверхность. На расстоянии не менее чем половины длины клина-отклонителя от его хвостовой части, симметрично продольной плоскости клина-отклонителя, на его боковой поверхности ниже продольного желоба выполнены продольные лыски, которые в поперечном сечении представляют собой две пересекающиеся вне диаметра корпуса клина-отклонителя хорды. Угол между лысками составляет 60^o, при этом осевой канал в корпусе связан с упомянутыми лысками посредством радиальных отверстий, а резьба хвостовой части выполнена под углом к продольной оси клина-отклонителя. На резьбе закреплен хвостовик, имеющий длину до 1,2 длины клина-отклонителя. К хвостовику может быть закреплен фильтр, имеющий посадочный фланец под посадочное седло, устанавливаемое в скважине. Такое выполнение клина-отклонителя позволяет упростить его конструкцию и одновременно повысить качество работы при отклонении ствола скважины в заданном направлении, а также при забуривании нового ствола из первоначальной скважины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Клин-отклонитель, включающий корпус, рабочая поверхность которого в поперечном сечении имеет форму продольного желоба, выполненные в головной части корпуса отверстия для связи со спускаемым буровым инструментом, резьбу в хвостовой части корпуса для его связи с хвостовиком и осевой продольный канал в корпусе с выходом на рабочую поверхность, отличающийся тем, что на расстоянии не менее чем половина длины клина-отклонителя от его хвостовой части, симметрично продольной плоскости клина-отклонителя, на его поверхности ниже продольного желоба выполнены две продольные лыски, которые в поперечном сечении представляют собой две пересекающиеся вне диаметра корпуса клина-отклонителя хорды, угол между которыми составляет 60^o, при этом осевой канал в корпусе связан с упомянутыми лысками посредством радиальных отверстий, а резьба хвостовой части выполнена под углом к продольной оси клина-отклонителя, при этом на резьбе закреплен хвостовик, имеющий длину до 1,2 длины клина-отклонителя. 2. Клин-отклонитель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен закрепленным к хвостовику фильтром, имеющим посадочный фланец под посадочное седло, устанавливаемое в скважине.