Система и способ строительства и заканчивания многозабойных скважин Российский патент 2021 года по МПК E21B7/04 E21B43/00 

Область техники

Система заканчивания предназначена для строительства и заканчивания многозабойных скважин и относится к сооружению скважин, предназначенных для добычи нефти, и, в частности, к сооружению и заканчиванию многочисленных боковых ответвлений от основного ствола скважины для обеспечения возможности добычи нефти из нескольких подземных зон.

Уровень техники

Система заканчивания предназначена для строительства и заканчивания многозабойных скважин и относится к сооружению скважин, предназначенных для добычи нефти, и, в частности, к сооружению и заканчиванию многочисленных боковых ответвлений от основного ствола скважины для обеспечения возможности добычи нефти из нескольких подземных зон. В таких скважинах имеются места пересечения боковых стволов с основными. Эти участки называют соединениями стволов (а также сочленениями или ответвлениями). В соответствии с классификацией TAML (сокр. от англ. "Technical Advancement of Multilaterals", градация многоствольных скважин по уровню технического совершенства) соединения стволов по своим характеристикам делятся на уровни от 1-го до 6-го, первый из которых соответствует наименьшей степени сложности конструкции и функциональных возможностей, а шестой уровень - наивысшей степени.

Из уровня техники известен способ строительства многозабойной скважины и отклоняющее устройство для его осуществления (RU 2514048, С1, Е21В 7/08, Е21В 29/06, опубл: 27.04.2014). Способ включает установку фиксирующего узла с клином-отклонителем с одной отклоняющей поверхностью в основном стволе скважины, построенном до проектной глубины. Фиксирующий узел изготавливают в виде гидромеханического якоря-подвески с посадочным местом, причем якорь-подвеска фиксируют ниже интервала зарезки. Перед забуриванием бокового ствола производят вскрытие обсадной колонны фрезерованием «окна», а после строительства бокового ствола клин-отклонитель извлекают из скважины, отсоединяя от фиксирующего узла, спускают дополнительный клин-отклонитель большей длины до взаимодействия с посадочным местом гидромеханического якоря-подвески, фиксирующим его от проворота, а перед забуриванием дополнительного бокового ствола производят вскрытие обсадной колонны фрезерованием дополнительного «окна» с последующим извлечением дополнительного клина-отклонителя после строительства второго бокового ствола. Устройство для осуществления способа включает спускаемый на колонне труб клин-отклонитель, снабженный одной отклоняющей поверхностью, соединенный снизу срезными элементами через переводник с фиксирующим узлом, выполненным в виде гидромеханического якоря-подвески, снабженного продольно-гофрированной трубой, заглушенной снизу башмаком, и расположенным снизу переводника гидравлическим центратором. Причем центратор выполнен в виде корпуса с продольным каналом, сообщенным с продольно-гофрированной трубой и колонной труб. Внутри корпуса установлен полый поршень, выполненный с возможностью осевого перемещения при избыточном давлении жидкости и оснащенный конусными поверхностями, воздействующими при перемещении поршня на толкатели, расположенные равномерно по периметру и высоте корпуса с возможностью ограниченного радиального перемещения наружу до взаимодействия со стенками обсадной колонны, при этом корпус сверху снабжен пазом под ответные выступы переводников клина-отклонителя и дополнительного клина-отклонителя для исключения проворота и установки их в заданном направлении.

Недостатками данного аналога является отсутствие возможности добычи из нижележащего пласта, а также то, что зарезка бокового ствола выполняется в обсадной колонне, тогда как в заявленном изобретении зарезка выполняется в открытом стволе.

Из уровня техники известен также узел оборудования для отклонения бура и снаряда для заканчивания скважины и способ формирования бокового ствола скважины. (RU 2531511 С1, Е21В 7/08, опубл. 20.10.2014). Узел оборудования выполнен с возможностью установки в стволе скважины и содержит поверхность наружной стенки, выполненную с возможностью отклонять режущий инструмент для формирования бокового ствола скважины, а также отклонять по меньшей мере часть компонента для заканчивания ствола скважины по направлению к боковому стволу скважины, причем по меньшей мере часть компонента для заканчивания ствола скважины представляет собой сочленение, используемое для заканчивания бокового ствола скважины и содержащее перекрыватель и боковой отвод, подсистему временного закупоривания пространства между указанной поверхностью и каналом, в который может вставляться перекрыватель, и втулку, прикрепленную к подсистеме временного закупоривания и выполненную с возможностью смещаться перекрывателем, причем указанная втулка выполнена для предотвращения попадания, по меньшей мере, части мусора в уплотнитель, при этом указанная поверхность выполнена с возможностью стыковки с перекрывателем и отклонения бокового отвода по направлению к боковому стволу скважины.

Недостатками данного аналога является отсутствие возможности добычи из нижележащего пласта, а также то, что зарезка бокового ствола выполняется в обсадной колонне, тогда как в заявленном изобретении зарезка выполняется в открытом стволе.

Из уровня техники известен способ и система заканчивания скважин. (RU 2649683 С2, Е21В 7/08, Е21В 23/01, опубл. 04.04.2018). Способ заканчивания стволов скважины включает перемещение клина - отклонителя и фиксатора якоря-подвески внутрь родительского ствола скважины, при этом фиксатор якоря-подвески прикрепляется к клину - отклонителю посредством разъемного соединения. Родительский ствол скважины облицован по меньшей мере частично обсадной колонной, которая содержит защелочное соединение, закрепление фиксатора якоря-подвески внутри родительского ствола скважины посредством стыковки защелочного профиля фиксатора якоря-подвески с защелочным соединением; отклонение бурового долота клином - отклонителем для бурения бокового ствола скважины, отходящего от родительского ствола скважины; перемещение оборудования бокового заканчивания внутрь бокового ствола скважины инструментом для спуска обсадной колонны-хвостовика, при этом оборудование бокового заканчивания содержит заканчивающий инструмент; отделение клина - отклонителя от фиксатора якоря-подвески разъемным соединением с использованием инструмента извлечения клина - отклонителя и тем самым открытие участка разъемного соединения, причем инструмент извлечения клина - отклонителя функционально связан с дистальным концом инструмента для спуска обсадной колонны-хвостовика; удаление клина - отклонителя из родительского ствола скважины посредством инструмента извлечения клина - отклонителя; и перемещение отклоняющего клина заканчивания внутрь родительского ствола скважины, причем этот отклоняющий клин заканчивания функционально скреплен с рабочей колонной, и присоединение отклоняющего клина заканчивания к фиксатору якоря-подвески посредством разъемного соединения.

Недостатками данного аналога является то, что зарезку бокового ствола выполняют в обсадной колонне, в заявленном изобретении зарезка выполняется в открытом стволе.

Также из уровня техники известен способ строительства многоствольной скважины (RU 2650161 С1, Е21В 7/06, опубл.17.07.2017). Способ строительства многоствольной скважины, характеризующийся тем, что бурят основной ствол скважины от поверхности земли до пласта, забуривают боковой ствол из ранее пробуренного основного ствола, по завершении его бурения спускают в боковой ствол обсадную колонну, оборудованную в верхней части узлом для формирования многоствольного «стыка» не ниже третьего уровня сложности по классификации TAML. Забуривание бокового ствола ведут из ранее обсаженного эксплуатационной колонной и зацементированного основного ствола скважины, вскрывая боковым стволом интервалы неустойчивых отложений, склонных к обсыпанию и обвалам, и нижележащей зоны с неосыпающимися породами со вскрытием продуктивного пласта и последующим проведением комплекса геофизических исследований. Осуществляют спуск в боковой ствол обсадную колонну, выполняемую из нижней секции и по меньшей мере одной верхней секции, и спускают посекционно, при этом нижняя секция оборудована приемным переходником-разъединителем для соединения с последующей секцией, а верхняя секция имеет длину, определяемую исходя из фактической глубины спуска предыдущей секции и фактического интервала отфрезерованного в колонне «окна», выполнена такого же или большего диаметра и включает по меньшей мере одну обсадную трубу, оборудованную в нижней части узлом для соединения с предыдущей секцией, находящейся в скважине, а верхняя оборудована в верхней части либо приемным переходником-разъединителем для соединения с последующей секцией, либо узлом для формирования многоствольного стыка не ниже третьего уровня сложности по классификации TAML. Обеспечивается повышение качества строительства многоствольных скважин, минимизация рисков получения брака при строительстве многоствольных скважин, обусловленных недоспуском хвостовика.

Недостатками данного аналога является то, что зарезку бокового ствола выполняют в обсадной колонне, в заявленном изобретении зарезка выполняется в открытом стволе.

Сущность изобретения

Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение является создания метода вовлечения в разработку дополнительных объемов пластовой продукции, путем бурения дополнительного ствола скважины из необсаженного участка основного ствола скважины, а также создание метода и системы, позволяющей сократить количество спуско-подъемных операции, повысить точность ориентирования и увеличить скорость ориентирования.

Техническим результатом заявленной группы изобретения является сокращение спускоподъемных операций, сокращение времени ориентирования при увеличении площади дренирования продуктивного пласта за счет бурения заданном направлении и последующего обсаживания дополнительного одного (2-х, 3-х и т.д.) боковых стволов.

Технический результат заявленной группы изобретений достигается за счет того, что бурят основной ствол скважины, прорабатывают секцию под хвостовик, спускают спусковой инструмент с ориентационным прибором, хвостовиком и якорем-подвеской, устанавливают хвостовик с якорем-подвеской в открытом стволе скважины на заданной глубине, определяют фактическое положение ориентационного профиля якоря-подвески в скважине, активируют якорь-подвеску, освобождают инструмент и производят подъем спускового инструмента на поверхность, производят считывание данных прибора и определяют фактическое положения якоря-подвески в скважине, после чего осуществляют спуск компоновки фрез и полого клина-отклонителя с заранее выставленной на устье ориентацией, стыкуют полый клин-отклонитель в якоре-подвеске и фиксируют клин-отклонитель в якоре-подвеске, при этом верх якоря-подвески выполнен в виде фигурного ориентационного профиля, а клин-отклонитель выполнен с ориентационной шпонкой, освобождают фрезы от клина-отлонителя и осуществляют бурение ответвления бокового ствола скважины по клину-отклонителю, после чего осуществляют спуск хвостовика, выполненного с возможностью добычи флюида в интервале расположения клина-отклонителя.

В частном случае реализации заявленного технического решения для ориентации верха подвески хвостовика используют автономный ориентационным прибор.

В частном случае реализации заявленного технического решения для ориентации верха подвески хвостовика используют гидравлическое или гидромеханическое устройство определения ориентации клина-отклонителя.

В частном случае реализации заявленного технического решения для определения положения ориентационного профиля перед спуском в скважину выставляют точки замера ориентационного прибора и ориентационного профиля, таким образом, чтобы их ориентация относительно апсидальной плоскости была одинакова.

В частном случае реализации заявленного технического решения в качестве якорного элемента используют плашечную систему или систему из гофрированной трубы.

Технический результат заявленной группы изобретений достигается также за счет второго варианта способа, в котором бурят основной ствол скважины, прорабатывают секцию под хвостовик, спускают спусковой инструмент с ориентационным прибором, хвостовиком и якорем-подвеской, верх которого выполнен в виде полого клина-отклонителя с якорем-подвеской до заданной глубины, при этом транспортная колонна выполнена с гидромеханическим устройством, позволяющим выставить в заданную ориентацию рабочую поверхность клина-отклонителя, а верх хвостовика выполнен с возможностью вращения относительно всего хвостовика, при этом клин-отклонитель выставляют в заданную ориентацию и фиксируют клин-отклонитель в открытом стволе, производят срезку ответвления бокового ствола фрезой или долотом.

В частном случае реализации заявленного технического решения по второму варианту для определения положения ориентационного профиля перед спуском в скважину выставляют точки замера ориентационного прибора и ориентационного профиля, таким образом, чтобы их ориентация относительно апсидальной плоскости была одинакова.

В частном случае реализации заявленного технического решения по второму варианту качестве якорного элемента используют плашечную систему или систему из гофрированной трубы.

Технический результат заявленной группы изобретений достигается также за счет системы строительства и заканчивания скважины, содержащей хвостовик, якорь-подвеску для открытого ствола с ориентационным профилем, спусковой инструмент, соединенный с якорем-подвеской, устройство для определения ориентации клина-отклонителя, полый клин-отклонитель, при этом якорь-подвеска состоит из ориентационного профиля, выполненного в виде воронки с пазом, и якорного элемента, а клин-отклонитель выполнен с отклоняющей поверхностью в верней части, при этом в верхней части клина-отклонителя выполнена ориентационная шпонка для взаимодействия с пазом ориентационного профиля, а низ клина-отклонителя выполнен в виде храпового захвата, при этом спусковой инструмент якоря-подвески выполнен с возможностью спуска якоря-подвески и хвостовика в скважину, активации якоря-подвески хвостовика в открытом стволе скважины, и освобождения транспортной колонны от спущенного хвостовика, спусковой инструмент вставлен в компоновку якоря-подвески и зафиксирован в нем срезными элементами в осевом и радиальном направлениях.

В частном случае реализации заявленного технического решения устройство для определения ориентации клина-отклонителя выполнено в виде ориентационного прибора, позволяющего определить положение ориентационного профиля якоря-подвески относительно апсидальной плоскости ствола скважины.

В частном случае реализации заявленного технического решения устройство для определения ориентации клина-отклонителя выполнено в виде гидравлического или гидромеханического устройства.

В частном случае реализации заявленного технического решения якорный элемент выполнен в виде гофрированной трубы с продольными лучами, с возможностью изменения формы за счет создания избыточного внутреннего давления.

В частном случае реализации заявленного технического решения якорь-подвеска соединен со спусковым инструментом при помощи срезных элементов или при помощи гидромеханической системы фиксации спускового инструмента.

Краткое описание чертежей

Сущность заявленного технического решения поясняется на примерах его выполнения, показанных на прилагаемых чертежах, где:

Фиг. 1 - якорь-подвеска для открытого ствола с ориентационным профилем;

Фиг. 2 - профиль якорного элемента;

Фиг. 3 - якорь-подвеска;

Фиг. 4 - спусковой инструмент якоря-подвески;

Фиг. 5 - полый клин-отклонитель;

Фиг. 6 - полый клин-отклонитель в разрезе;

Фиг. 7 - система заканчивания;

Фиг. 8 - клин-отклонитель в сборе с компоновкой фрез.

На фигурах обозначены следующие позиции:

1 - фигурный ориентационный профиль, 2 - якорный элемент, 3 - якорь-подвеска, 4 - верхний переводник, 5 - болты, 6 - уплотнительный узел, 7 - отверстия, 8 - седло, 9 - ориентационный прибор, 10 - внутренний проходной канал клина-отклонителя, 11 - верх клина - отклонителя являющейся отклоняющей поверхностью, 12 - низ клина-отклонителя, 13 - открытый ствол, 14 - хвостовик основного ствола, 15 - якорь-подвеска для открытого ствола, 16 - узел полого клина-отклонителя, 17 - боковой ствол скважины, 18 - компоновка фрезов, 19 – храповый захват.

Раскрытие изобретения

Основными компонентами системы являются узел полого клина-отклонителя (16) с возможностью добычи флюида из нижележащего ствола скважины, (15) якорь-подвеска для открытого ствола, с возможностью добычи флюида из нижележащего ствола скважины.

Метод заканчивания скважин представляет собой следующий алгоритм действий:

После бурения участка основного ствола, производится спуск и установка хвостовика в открытом стволе скважины, фиксация хвостовика в открытом стволе скважины при помощи якорного элемента.

Конструктивные особенности подвески хвостовика позволяют определить/выставить подвеску хвостовика в заданной ориентации относительно апсидальной плоскости скважины.

В случае, когда по алгоритму строительства скважины ориентация верха подвески хвостовика должна быть определена, используется ориентационный прибор, который спускается в составе спускового инструмента подвески хвостовика и как следствие, после установки подвески хвостовика в открытом стволе, позволяет определить фактическую ориентацию подвески хвостовика. По полученным данным, производится спуск и стыковка клина-отклонителя (16) с ориентационным профилем подвески хвостовика.

Для алгоритма строительства, при котором, узел полого клина-отклонителя (16) спускается одновременно с компоновкой хвостовика, ориентирование происходит за счет гидравлического или гидромеханического устройства определения ориентации узла полого клина-отклонителя (16). Соответственно, после ориентирования узла полого клина-отклонителя (16) в скважине в заданную ориентацию, происходит активация якорного элемента для фиксации клина-отклонителя в открытом стволе.

В зависимости от конструктивных особенностей ориентирующего устройства и подвески хвостовика основного ствола может производиться спуск системы вырезки окна (клин-отклонитель и компоновка фрезов)/спуск компоновки на бурения.

После бурения бокового ствола, производится спуск хвостовика с возможностью добычи флюида в интервале расположения узла полого клина-отклонителя (16), тем самым обеспечивая добычу из интервала находящегося ниже расположения узла полого клина-отклонителя (16).

Якорь-подвеска для открытого ствола (15) представляет собой устройство для фиксации вышележащего оборудования в открытом стволе от аксиального перемещения, а также от проворота в апсидальной плоскости ствола скважины. При необходимости якорь-подвеска (15) может иметь в своем строении пакер, позволяющий разобщить между собой интервал выше и нижележащий относительно якоря-подвески.

В качестве якорного элемента, возможно использование как плашечной системы, так и системы гофрированной трубы, которая после раскрытия до своего максимального диаметра позволяет осуществить якорение. При этом верх якоря-подвески может представлять собой фигурный ориентационный профиль (1), предназначенный для создания фиксированного репера глубины и ориентации в апсидальной плоскости скважины, для компоновок предназначенных для последующей стыковки с ориентационным профилем, в случае компоновки клина-отклонителя.

Фигурный ориентационный профиль (1), за счет своей геометрии и конструкции, позволяет фиксировать последующие компоновки исключительно в одном положении, за счет наличия профиля под ориентационную шпонку и соответственно ответную ориентационную шпонку на компоновке узла полого клина-отклонителя (16).

В свою очередь, компоновка узла полого клина-отклонителя (16) имеет ответную ориентационную шпонку, которая при стыковке с узлом полого клина-отклонителя (16) может зафиксироваться только в положении, когда ориентационная шпонка полностью вошла в паз ориентационной фигурного ориентационного профиля (1).

Узел полого клина-отклонителя (16) состоит из двух компонентов: верх клина-отклонителя (отклоняющая поверхность) (11), низ клина-отклонителя (12) с ориентационной шпонкой.

Компоновка узла полого клина-отклонителя (16), для случая применения с ориентационным профилем, имеет возможность выставления и последующей фиксации низа клина-отклонителя (12) относительно отклоняющей поверхности (11) в любую ориентацию.

Таким образом, имея информацию по фактической ориентации фигурного профиля, установленного в скважине, появляется возможность последующей установки компоновки клина-отклонителя в любой ориентации относительно апсидальной плоскости. Полый клин-отклонитель предназначен для создания возможности отклонения компоновки на бурение бокового ствола на заданной глубине и в заданной ориентации в апсидальной плоскости.

Якорь-подвеска (3) в виде полого клина-отклонителя (11) представляет собой якорный элемент, верх которого представлен полым клином-отклонителем (11). Таким образом, в процессе спуска и установки в скважину хвостовика основного ствола появляется возможность, путем вращения всей компоновки в открытом стволе скважины, зафиксировать якорь-подвеску с клином-отклонителем в заданном положении относительно глубины и апсидальной плоскости ствола скважины.

Основными компонентами системы строительства и заканчивания многозабойных скважин по являются:

1. якорь-подвеска для открытого ствола с ориентационным профилем (Фиг. 3.),

2. спусковой инструмент якоря-подвески (Фиг. 4.),

3. ориентационный прибор (9).

4. полый клин-отклонитель (11)

Якорь-подвеска для открытого ствола состоит из ориентационного профиля (1) и якорного элемента (2). Ориентационный профиль якоря-подвески жестко соединен с якорным элементом, без возможности проворота или осиального смещения друг относительно друга. Ориентационный профиль (1) имеет форму фигурной воронки с пазом для ориентационной шпонки. Наличие фигурной формы воронки обусловлено тем, что компоновка узла полого клина-отклонителя (фиг. 5.) имеет ответную ориентационную шпонку, которая при стыковке с клином-отклонителем может зафиксироваться только в положении, когда ориентационная шпонка полностью вошла в паз ориентационной воронки (1). Якорный элемент (2) представляет собой гофрированную трубу (фиг 2) с продольными лучами.

Якорный элемент активируется за счет создания избыточного внутреннего давления, принимая после этого в своем поперечном сечении форму окружности. При создании избыточного внутреннего давления гофрированная труба, под действием давления, начинает принимать свою первоначальную форму, раскрывая продольные лучи и увеличиваясь в размерах. Количество лучей может быть выбрано исходя из геометрических размеров якорного элемента в транспортном положении. Таким образом, в активированном состоянии, якорный элемент раскрыт и зафиксирован в открытом стволе, за счет воздействия внутреннего избыточного давления.

Якорь-подвеска спускается в скважину на спусковом инструменте. Якорь-подвеска соединяется со спусковым инструментом при помощи срезных элементов гидромеханической системы фиксации спускового инструмента к я корю-подвеске.

Нижняя часть подвески представлена резьбой, аналогичной резьбе хвостовика.

Спусковой инструмент (фиг. 4.) якоря-подвески представляет собой узел, позволяющий производить следующие операции:

спуск якоря-подвески и хвостовика в скважину,

активировать якорь-подвеску хвостовика в открытом стволе скважины,

освободить транспортную колонну от спущенного хвостовика.

Спусковой инструмент (Фиг. 4) состоит из верхнего переводника (4) и уплотнительных узлов (6), седла (8) под установочный шар, ориентационного прибора (9). Все элементы спускового инструмента соединяются между собой резьбовыми соединениями. Спусковой инструмент (Фиг 4) вставлен в компоновку якоря-подвески и зафиксирован в нем срезными болтами (5) в осевом и радиальном направлениях. В положении, когда спусковой инструмент состыкован с якорем-подвеской, уплотнительные узлы (6) спускового элемента создают герметически изолированную полость внутри компоновки якоря-подвески таким образом, при увеличении давления нагнетания, сила, создающаяся от давления, через отверстие (7) действовала на якорный элемент - активируя его.

Принцип работы инструмента:

После спуска якоря-подвески в скважину на заданную глубину производиться сброс установочного шара в транспортную колонну труб. После посадки шара в седло (8), которое находится внутри спускового инструмента (Фиг. 4.), производиться срезка седла (8) путем увеличения давления внутри спускового инструмента (Фиг. 4). При увеличении давления до 80 атм, происходит срезка штифтов, удерживающих седло, седло (8) сдвигается в нижнюю часть спускового инструмента. На месте, где находилось седло в транспортном положении открываются отверстия (7) в спусковом инструменте, позволяющие нагнетать давление внутрь якорного элемента, тем самым активируют якорный элемент в открытом стволе скважины.

После того как якорный элемент (2) активирован в стволе скважины, производится срезка болтов (5), которые фиксируют инструмент относительно компоновки якоря-подвески (фиг. 1). Штифты срезаются подворотом транспортной колонны вправо и последующей натяжкой транспортной колонны труб. После того, как штифты срезались, производиться подъем спускового инструмента (Фиг. 4) на поверхность.

Ориентационный прибор (9) предназначен для определения фактического положения ориентационного профиля якоря-подвески (Фиг. 1) в скважине, после активации якорного узла. Ориентационный прибор (9), позволяющий определить положение ориентационного профиля (1) якоря-подвески относительно апсидальной плоскости ствола скважины. Для определения положения ориентационного профиля (1) перед спуском в скважину, производится выставление точки замера ориентационного прибора (9) и ориентационного профиля (1), таким образом, чтобы их ориентация относительно апсидальной плоскости была одинакова.

В качестве источника энергии, ориентационный прибор имеет в своем строении аккумуляторные батареи. Ориентационный прибор имеет 2 режима: режим - активен, режим - сон. В процессе спуска в скважину, ориентационный прибор находится в режиме - сон и неподвижно закреплен на спусковом инструменте. Перед спуском в скважину, производится выставление точки замера ориентационного прибора (9) и ориентационного профиля (1), таким образом, чтобы их ориентация относительно апсидальной плоскости была одинакова. После того как на заданной глубине, якорный элемент активирован, ориентационный прибор (9) переходит в режим активен. Переход в режим «Активен» происходит за счет создания вокруг ориентационного прибора (9) магнитного поля. Магнитное поле создается посредствам постоянных магнитов, установленных в тело седла (8) под установочный шар. Таким образом, после того, как произошла срезка седла (8) за счет избыточного внутреннего давления, седло за счет давления сдвигается по внутреннему диаметру спускового инструмента до момента касания ориентационного прибора (9) установленного в нижней части спускового инструмента. После того, как седло (8) коснулось ориентационного прибора, магнитное поле от постоянных магнитов накрывает ориентационный прибор и ориентационный прибор переходит в режим «активен» записывая фактическое положении паза ориентационного профиля якоря-подвески. После полного подъема инструмента, ориентационный прибор извлекается и с него считывается информация по фактическому положению ориентационного профиля (1) компоновки якоря-подвески (фиг. 1).

Клин-отклонитель (Фиг. 5) представляет собой узел для зарезки ответвления в открытом стволе скважины с проходным внутренним диаметром и последующей добычи флюида через внутренний проходной канал (18) клина-отклонителя.

Полый клин-отклонитель состоит из 2-х основных элементов: верх клина-отклонителя (отклоняющая поверхность) (11), низ клина-отклонителя (12).

Низ (12) клина-отклонителя представлен храповым захватом (19) (Фиг. 6), для последующей фиксации его в якоре-подвеске хвостовика (Фиг 1). Низ (12) клина-отклонителя также предназначена для ориентирования компоновки клина-отклонителя в ориентационном профиле (1) якоря-подвески (Фиг. 1.). Верхняя часть (11) предназначена для отклонения компоновки фреза или компоновки наклонно-направленного бурения. Клин-отклонитель спускается в скважину совместно с компоновками фрезов (18) для срезки ответвления в открытом стволе скважины. Перед спуском в скважину, низ (12) клина-отклонителя относительно верха (11) выставляется таким образом, чтобы после стыковки компоновки клина-отклонителя в якорь-подвески (Фиг. 1), отклоняющая поверхность (11) клина-отклонителя была направлена в заданный для срезки ответвления градус относительно апсидальной плоскости ствола скважины. Клин-отклонитель (фиг. 6) механически стыкуется в ориентационный профиль (1) якоря-подвески, и может зафиксироваться только лишь в одном положении (когда ориентационная шпонка вошла в ориентационный профиль (1) якоря-подвески.

После того как клин-отклонитель зафиксировался в якоре-подвески (на устье скважины наблюдается посадка и затяжка бурового инструмента) производится освобождение компоновки фрезов путем натяжения и разгрузки транспортной колонны труб. Фреза с клином-отклонителем соединены транспортным срезным болтом, который ломается при создании на него нагрузки больше усилия среза.

Ключевой особенность клина-отклонителя от аналогичных конструкций клиньев, является внутренняя полость максимально-возможного размера для возможности добычи флюида без извлечения клина-отклонителя из скважины, а также для возможности осуществить бурение ствола скважины по клину-отклонителю без существенного износа геометрии отклоняющей поверхности (11) клина-отклонителя. Бурение по данному клину-отклонителю осуществляется, в первую очередь, за счет того, что толщина стенок на отклоняющей поверхности (11) позволяет создать достаточную опору для компоновки фреза и компоновки на бурение бокового ствола, при этом сохраняя максимально-возможный внутренний диаметр клина-отклонителя.

Описание процесса установки системы (Фиг. 7):

После бурения и проработки секции под хвостовик (13), производится спуск хвостовика (14) с якорем-подвеской (15). После того как хвостовик допущен до заданной глубины, в открытом стволе производиться активация якоря-подвески (15), и освобождение инструмента. В составе инструмента имеется ориентационный прибор, который записывает финальное положение ориентационного профиля относительно апсидальной плоскости.

После того как хвостовик спущен, производится спуск клина-отклонителя (16), с уже предвыставленной на устье ориентацией. Клин-отклонитель стыкуется в ориентационную воронку только в одном положении. После подтверждения фиксации клина-отклонителя в профиле якоря-подвески, производится освобождение фрезов от клина-отлонителя и производиться процесс срезки ответвления и бурение бокового ствола (17).

Базовый алгоритм строительства скважины:

СПО №1: Спуск хвостовика с якорем-подвеской. Активация якоря-подвески с ориентационным профилем. После подъема инструмента - определение ориентации профиля по данным ориентационного прибора.

СПО №2: Спуск полого клина-отклонителя с ориентационно-фиксирующим профилем. Стыковка с профилем якоря-подвески. Срезка ответвления бокового ствола, бурение шурфа.

Бурение бокового ствола.

СПО №3: Спуск хвостовика бокового ствола, активация подвески хвостовика в обсадной эксплуатационной колонне.

Группа изобретений относится к области строительства и заканчивания скважины. Для осуществления способа строительства и заканчивания скважины бурят основной ствол скважины, прорабатывают секцию под хвостовик, спускают спусковой инструмент с ориентационным прибором, хвостовиком и якорем-подвеской с ориентационным профилем, устанавливают хвостовик с якорем-подвеской в открытом стволе скважины на заданной глубине, записывают информацию о фактическом положении ориентационного профиля якоря-подвески в скважине относительно апсидальной плоскости, при этом для определения положения ориентационного профиля перед спуском в скважину выставляют точки замера ориентационного прибора и ориентационного профиля таким образом, чтобы их ориентация относительно апсидальной плоскости была одинакова, активируют якорь-подвеску, освобождают спусковой инструмент и производят подъем спускового инструмента на поверхность, производят считывание данных ориентационного прибора о фактическом положении ориентационного профиля якоря-подвески в скважине относительно апсидальной плоскости, осуществляют спуск компоновки фрезы и полого клина-отклонителя с заранее выставленной на устье ориентацией отклоняющей поверхности и ориентационного профиля, стыкуют и фиксируют полый клин-отклонитель в якоре-подвеске, освобождают фрезу от полого клина-отклонителя и осуществляют бурение ответвления бокового ствола скважины по отклоняющей поверхности клина-отклонителя, осуществляют спуск хвостовика, выполненного с возможностью добычи флюида, в интервал расположения полого клина-отклонителя. Обеспечивается сокращение спускоподъемных операций и сокращение времени ориентирования при увеличении площади дренирования продуктивного пласта. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ строительства и заканчивания скважины,

в котором бурят основной ствол скважины, прорабатывают секцию под хвостовик, спускают спусковой инструмент с ориентационным прибором, хвостовиком и якорем-подвеской с ориентационным профилем,

устанавливают хвостовик с якорем-подвеской в открытом стволе скважины на заданной глубине, записывают информацию о фактическом положении ориентационного профиля якоря-подвески в скважине относительно апсидальной плоскости,

при этом для определения положения ориентационного профиля перед спуском в скважину выставляют точки замера ориентационного прибора и ориентационного профиля таким образом, чтобы их ориентация относительно апсидальной плоскости была одинакова,

активируют якорь-подвеску,

освобождают спусковой инструмент и производят подъем спускового инструмента на поверхность,

производят считывание данных ориентационного прибора о фактическом положении ориентационного профиля якоря-подвески в скважине относительно апсидальной плоскости,

после чего осуществляют спуск компоновки фрезы и полого клина-отклонителя с заранее выставленной на устье ориентацией отклоняющей поверхности и ориентационного профиля,

стыкуют и фиксируют полый клин-отклонитель в якоре-подвеске,

освобождают фрезу от полого клина-отклонителя и осуществляют бурение ответвления бокового ствола скважины по отклоняющей поверхности клина-отклонителя,

после чего осуществляют спуск хвостовика, выполненного с возможностью добычи флюида, в интервал расположения полого клина-отклонителя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ориентационный прибор, спускаемый в составе спускового инструмента, выполняют автономным.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве якорного элемента якоря-подвески используют плашечную систему или систему из гофрированной трубы.

4. Система заканчивания скважины, содержащая

хвостовик,

якорь-подвеску с ориентационным профилем, установленную в открытом стволе скважины,

спусковой инструмент, соединенный с якорем-подвеской,

полый клин-отклонитель,

при этом якорь-подвеска имеет ориентационный профиль и якорный элемент, жестко соединенные друг с другом без возможности проворота или продольного смещения друг относительно друга, ориентационный профиль якоря-подвески выполнен в виде воронки с пазом,

полый клин-отклонитель выполнен с отклоняющей поверхностью в верхней части, а в нижней части клина-отклонителя выполнена ориентационная шпонка для взаимодействия с пазом ориентационного профиля якоря-подвески,

причем спусковой инструмент состоит из верхнего переводника, уплотнительных узлов, седла под установочный шар и ориентационного прибора и выполнен с возможностью спуска якоря-подвески и хвостовика в скважину, активации якоря-подвески в открытом стволе скважины и освобождения транспортной колонны от спущенного якоря-подвески с хвостовиком, при этом спусковой инструмент вставлен в компоновку якоря-подвески и зафиксирован в нем срезными элементами в осевом и радиальном направлениях.

5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что якорный элемент якоря-подвески выполнен в виде гофрированной трубы с продольными лучами, выполненной с возможностью изменения формы за счет создания избыточного внутреннего давления.

6. Система по п. 4, отличающаяся тем, якорь-подвеска дополнительно содержит пакер, выполненный с возможностью разобщения интервалов, расположенных выше и ниже якоря-подвески.