Отклонитель Советский патент 1984 года по МПК E21B7/08 

Изобретение относится к оборудованию для нефтедобывающей промьшшенности а 1шенно к инструментам для восстановл -ния скважины в тех случаях, когда невозможно ликвидировать аварию,путем зарез ки и бурения второго ствола в нефтяных и газовых скважинах. Отклонитель предназначен для отклонения от оси основного ствола скважины раибера при зарезке окна в эксплуатационной колонне и инстру мента - при бурении второго ствола. Известен отклонитесь, включающий переводник, спускной клин, корпус и подпружиненные выдвижные элементы, установленные с возможностью взаимодействия с распорными конусами lj . Недостаток конструкции заключает ся в том, что установленная между распорными конусами пружина, удержи вающая узел захвата в рабочем положении не способна преодолеть возникающие в процессе зарезки радиально осёвые и крутящие усилия, вследстви чего нарушается жесткое закрепление отклонителя в скважине. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является отклонитель, включающий переводник, спускной клин, клин-отклонитель, связанный с возможностью радиальног смещения с узлом опоры, в корпусекоторого установлены вьщвижные в радиальном направлении при взаимодействии с распорным конусом плашки с узлом их фиксации срезными элемен тами 2j . Недостаток этой конструкции заключается в трудоемкости установки отклонителя, так как для приведения в рабочее состояние узлов, соединенных между собой срезными винта ми, отличающимися между собой по диаметру, требуется прикладывать к отклонителю различные по величине дополнительные нагрузки для последо вательного срезания винтов. Кроме того конструкция устройств не обеспечивает достаточной надежности работы узла опоры. Цель изобретения - повышение надежности установки отклонителя в скважине. Указанная цель достигается тем, что отклонитель, включающий перевод ник, спускной клин, клин-отклонител связанный с возможностью радиального смещения с узлом опоры, в кор4пусе которого установлены выдвижные в радиальном направлении при взаимодействии с распорным конусом плашки с узлом их фиксации, снабжен подпружиненным толкателем, установленным с возможностью взаимодействия его верхнего торца с клином-отклонителем и связанным хвостовой частью с помощью срезных элементов с распорным конусом, причем клин-отклонитель в нижней части имеет наклонную относительно оси отклонителя сквозную прорезь, а узел опоры размещенный в прорези палец. На фиг.1 показан отклонитель в исходном положении при спуске в скважину, на фиг. 2 - отклонитель после установки и закрепления его на забое скважины, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. Г,, на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 6 сечение Г-Г на фиг. Г, на фиг. 7 сечение Д-Д на фиг. 1j на фиг. 8 - сечение Е-Е на фиг. 2. Отклонитель имеет переводник 1 для соединения с бурильными трубами. В переводнике 1 выполнены не менее четырех отверстий под установочные винты 2 в нижней части. На этих винтах свободно подвешен|спускной клин 3, предназначенный ;{ая спуска и закрепления инструмента на искусственном забое. Концы установочных винтов входят с зазором в шейку хвостовика спускного клина для сохранения исходного.положения отклонителя при вращении переводника совместно с бурильными трубами. На боковой поверхности спускного клина 3 диаметрально установлены стопоры, предназначенные для торможения отклонителя при наращивании колонны бурильных труб и связанного с ним вращения переводника 1. Каждый стопор представляет собой изогнутую пластину. Нижний конец стопора жестко закреплен на наружной поверхности спускного клина, а верхний, с возможностью вертикального смещения под нагрузкой, входит в паз кольца 5, установленного под хвостовиком спускного клина. Клин-отклонитель 6 крепится на спускном клине 3 срезными винтами 7, предназначен для установки райбера и направления инструмента при бурении. 3 Клин-отклонитель представляет со бой клиновидный желоб, соответствую щий конической поверхности спускного клина. Цилиндрический в нижней своей части желебообразный клинотк понителъ 6 в нижней части заканчивается плоским прямоугольным выступом 8, расположенным по диамет ру торца (фиг. 5), В этом выступе выполнена наклонная относительно ос отклонителя сквозная прорезь со скругленными концами. В прорези уст новлен фиксирующий палец 9, на кото ром подвешен сплошной корпус 10 узл опоры и закрепления для обеспечения перемещения клина-отклонителя 6 как вертикально вниз, так и в радиальном направлении относительно зафиксированного на забое узла опоры и закрепления. Корпус 10 сплошной, с зубьями . на нижнем торце, служащими для сцепления с материалом забоя, а в верхней части этого корпуса имеются сквозные диаметральные окна 1 1 . В этой прорези установлены опорные плашки 12 с возможностью вьщвижения по радиусу. Между выступом 8 клина-отклонителя 6 и распорным конусом 15 установлен Т-образный подпружиненный толкатель 13. Пружина 14 предназначена для обеспечения плотного контакта толкателя с высту пом 8. Стержень толкателя входит в отверстие распорного конуса 15. Свя толкателя с распорным конусом осуществляется срезными винтами 16. То катель и распорньй конус предназначены для выдвижения опорных плашек 12 до контакта со стенкой скважины. При этом конические боковые поверхности распорного конуса 15 соответствуют коническим поверхностям, выполненным в верхней части плашек. Для предотвращения выпадания плашек из окон 11 в них выполнена поперечная канавка, в которой установлена защелка 17. Защелка представляет собой С-образную плоскую деталь с утоньшенными в 1,5-2 раза по сравнению с серединой краями. Это придает защелке свойства пружины и при выдвижении плашек из окон 11 такая защелка не выступает за пределы корпуса 10 узла опоры и закрепления. 2А Работа отклонителя заключается в следуюещм. Отклонитель в исходном положении (фиг. 1) опускают на бурильных трубах в скважину до требуемой глубины и сажают на искусственный забой. При спуске и наращивании колонны бурильных труб совместно с ними вращается только переводник 1, а свободно, подвешенный на установочных винтах 2 и застопоренный стопорами 4 отклонитель сохраняет свое ориенти- рованное, заранее заданное положение. При этом стопоры своей изогнутой наружной поверхностью упираются в стенки скважин, изгиб меняется в зависимости от колебаний диаметра скважины. По достижении отклонителем искусственного забоя зубья на торце корпуса 10 узла опоры и закрепления врезаются в материал забоя. При дальнейшем медленном спуске колонны труб клин-отклонитель 6 пе.ремещается с фиксирующим пальцем 9 по прорези. Благодаря тому, что прорезь наклонена к оси отклонителя, перемещение его происходит как вертикально вниз, так и в радиальном направлении относительно зафиксированного на забое узла опоры и закрепления. При этом перемещении торец . выступа 8 упирается в верхний торец толкателя 13 и давитна него. Толкатель 13 и распорный конус 15, двигаясь по коническим поверхностям плашек, выдвигают их из окон 11 до упора в стенки скважины (фиг. 2). Распорный конус занимает свое крайнее нижнее положение. На отклонитель дают нагрузку, достаточную для срезания винтов 16, соединяющих толкатель с конусной вставкой. Плашки 12 и конусная вставка остаются неподвижными. Винты 16 срезаются вследствие перемещения толкателя 13 относительно распорного конуса 15. Толкатель, сжимая пруину 14, садится на торец вставки. альнейшее перемещение этих деталей тановится невозможным. При послеующем нагружении клин-отклонитель 6 еремещается в радиальном направлеии, чем достигается плотный контакт оковой поверхности клина-отклониеля со стенкой скважинй. Затем дают на отклонитель нагрузу, достаточную для срезания винтов

7, соединяющих cnycKHOvi клин 3 и клин-отклонитель .6. Освобожденный спускной клин 3 извлекают на поверхность. .

Отклонитель подготовлен для спуска райбера и эарезкн второго ствола.

Технико-экономическая эффективность заключается в снижении материальных затрат, связанных с зарезкой второго ствола скважины за счет надежного закрепления отклонителя и повышения точности его установки в нужном направлении.

ОТКЛОНИТЕЛЬ, включающий переводник, спускной клин, клин-отклонитель, связанный с возможностью радиального смещения с узлом опоры, в корпусе которого установлены вьщвижные в радиальном направлении при взаимодействии с распорным конусом плащки с узлом их фиксации, о тличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности установки отклонителя в скважине, он снабжен подпружиненным толкателем, установленным с возможностью взаимодействия его верхнего торца с клином-отклонителем и связанным хвостовой частью с помощью срезных злементов сраспорным конусом, причем клин-отклонитель в нижней части имеет наклонную относительно оси отклонителя сквозную прорезь, а узел опоры-размещенный в прорези палец.

if

ЛЛЛУФОАЛ (pat.f

ААЛАЛ{ШМ Фиг. 2

(риг.З

фиг.б