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 5427179, кл. Е 21 В 7/08, 1995 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, осевой продольный канал в корпусе с выходом на рабочую поверхность и якорь.

Недостатком известного клина-отклонителя является наличие специальных приспособлений для его прижатия к стенке скважины, противоположной направлению отклонения, а также необходимость создания гидравлической связи поверхностной аппаратуры с якорем клина-отклонителя, который выполнен в виде гидравлического пакера.

Задачей данного изобретения является упрощение конструкции клина-отклонителя при повышении производительности работ за счет использования каротажного кабеля для спуска и установки клина-отклонителя.

Поставленная задача достигается тем, что в клине-отклонителе, включающем корпус, рабочая поверхность которого в поперечном сечении имеет форму продольного желоба, резьбу в хвостовой части корпуса для его связи с хвостовиком, осевой продольный канал в корпусе с выходом на рабочую поверхность и якорь, 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, а осевой канал в корпусе связан с упомянутыми лысками посредством радиальных отверстий, при этом резьба хвостовой части корпуса выполнена под углом к продольной оси клина-отклонителя, на резьбе закреплен хвостовик, в нижней части имеющий эксцентричное кольцо и резьбу для присоединения якоря, который выполнен в виде взрывного пакера.

Выполнение продольных лысок на боковой поверхности клина-отклонителя и их связь с осевым продольным каналом обеспечит промывку зазора между телом клина и стенкой скважины при прорезке окна в стенке обсадной трубы, а также обеспечивает беспрепятственный проход каротажного кабеля по каналам клина-отклонителя при его спуске и установке в скважине. Выполнение резьбы хвостовой части клина-отклонителя под углом к его продольной оси обеспечит отклонение хвостовика к стенке скважины, повысит эффективность его фиксации.

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 якорем, размещенного 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 половина длины клина-отклонителя от резьбы 4 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. К хвостовику 8 присоединено эксцентричное кольцо 9, которое совместно с резьбой 4 обеспечивает осевое смещение клина-отклонителя при его установке в скважине.

Предварительно клин сворачивается с хвостовиком 8, в нижней части которого установлено эксцентричное кольцо 9. После этого через клин и хвостовик по их продольному каналу 5 пропускается отцепляющее устройство (не показано), которое затем соединяется с головкой взрывного пакера 10, а затем - головка взрывного пакера. Геофизики заправляют взрывной пакер, через переходник соединяют его с подъемником и производят спуск клина в скважину до выбранного места установки..

После установки клина-отклонителя в месте зарезки бокового ствола производят вырезание стенки обсадной колонны и забуривание нового ствола скважины. Выполнение резьбы в хвостовой части под углом к продольной оси клина-отклонителя, а также установка эксцентричного кольца позволяют сместить хвостовик клина отклонителя к стенке скважины, что обеспечивает повышение эффективности его фиксации при распирании клина посредством якоря, в качестве которого используется взрывной пакер. Спуск клина-отклонителя на каротажном кабеле позволяет отказаться от использования насосно-компрессорных труб, что ведет к снижению стоимости операции и экономии времени на ее проведение.

К некоторым недостаткам данной конструкции клина-отклонителя следует отнести трудность проведения азимутальной ориентации и сложность извлечения установленного клина после его использования.

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, резьбу в хвостовой части корпуса для его связи с хвостовиком, осевой продольный канал в корпусе с выходом на рабочую поверхность и якорь. 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. Осевой канал в корпусе связан с упомянутыми лысками посредством радиальных отверстий, при этом резьба хвостовой части корпуса выполнена под углом к продольной оси клина-отклонителя. На резьбе закреплен хвостовик, в нижней части имеющий эксцентричное кольцо и резьбу для присоединения якоря, который выполнен в виде взрывного пакера. 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. 3 ил.

Клин-отклонитель, включающий корпус, рабочая поверхность которого в поперечном сечении имеет форму продольного желоба, резьбу в хвостовой части корпуса для его связи с хвостовиком, осевой продольный канал в корпусе с выходом на рабочую поверхность и якорь, 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, а осевой канал в корпусе связан с упомянутыми лысками посредством радиальных отверстий, при этом резьба хвостовой части корпуса выполнена под углом к продольной оси клина-отклонителя, на резьбе закреплен хвостовик, в нижней части имеющий эксцентричное кольцо и резьбу для присоединения якоря, который выполнен в виде взрывного пакера.