Клиновий відхильник

1 Клиновий відхильник для забурювання до даткового ствола свердловини, який включає спускний патрубок, клин з циркуляційним каналом, шарнір та трубчастий хвостовик-опору, який відрізняється тим, що корпус клина зв'язаний з хвостовиком-опорою підшипником, кут нахилу осі якого до осі корпусу клина і осі корпусу хвостовика-опори однаковий, а в циркуляційному каналі, в МІСЦІ з'єднання корпусу клина і корпусу хвостовика-опори, встановлена діафрагма з двома секторами 2 Відхильник за п 1, який відрізняється тим, що вісь хвостовика-опори ексцентрична відносно нижньої частини корпусу клина Винахід належить до бурового обладнання, а саме - до пристроїв для забезпечення відхилення бурового інструменту при забурюванні нового ствола , зокрема при прорізуванні "вікна" в експлуатаційній колоні розкріпленням опори, який розташований на зворотній стороні розкріплюючого вузла відносно робочої поверхні клина, а корпус клина з'єднаний з опорою шарніром, вісь якого ортогональна осям клина і опори (дивись - Мирсалаев С М Техника и технология зарезки второго ствола М , Недра, 1967г, 63 с 45 рис 18) Недоліком прототипу є обмеженість притискної сили на верхівку клинового відхильника, яка обумовлена тільки зусиллям тертя на контактуючих поверхнях шарніру якого недостатньо для надійної фіксації клина Задачею запропонованого винаходу є забезпечення надійної фіксації клинового відхильника при забурюванні нового стволу як у відкритому стволі, так і при прорізуванні "вікна" в обсадній технічній колоні і самоорієнтацм відхиляючої площини клина в похилій свердловині Для вирішення поставленої задачі пропонується клиновий відхильник, який включає кпин з циркуляційним каналом, спускний патрубок та трубчатий хвостовик-опору, в якому згідно з винаходом корпус клина, і корпус хвостовика-опори зв'язані поміж собою підшипником, кут нахилу осі якого до осі корпусу клина і до осі корпусу хвостовика-опори одинаків, при цьому вісь корпусу хвостовика-опори ексцентрична відносно опори г утворенням розрахованого притискного зусилля до стінки свердловини ВІДОМІ ВІДХИЛЯЮЧІ пристрої, які включають клин з циркуляційним каналом, від'ємно зв'язаний з ним спусковий патрубок і механізм кріплення плашковий, пружинний анкерний або цанговий Закріплення нижньої частини клина здійснюється вдавлюванням плашок, пружин цанги в стінку свердловини або обсадну колону (А С СРСР№474593, МКл Е21В7/08.1975, Ж "Азербайджанское нефтяное хозяйство! №7, 1976, Макаров С Т , Гусейн-Заде М М Отклоните ль для разбуривания ствола роторным способом при диаметре ствола 190 мм на глубинах более 4000м Стр 28-31 , Мирсалаев С М Техника и технология зарезки второго ствола, М , Недра, 1967г, стр 43, рис 14,15,16) Такі механізми кріплення не забезпечують надійне фіксування корпусу клина, і не виключають його провертання та відхилення верхньої частини клинні, від стінки свердловини ІЗ-ЗІ недостатнього притискного зусилля, що ускладнює зарізку нового стволу або робить неможливим виконання цієї операції Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу є клиновий відхильник з плашковим о ю ю 52751 та додатковим цементуванням корпусу клина та хвостовика-опори На фіг 1 зображено клиновий відхильник в транспортному положенні На фіг 2 - клиновий відхильник в робочому положенні На фіг 3 - частковий розріз клинового відхильника по місцю шарнірного з'єднання корпусу клина з хвостовиком-опорою Клиновий відхильник складається з корпусу клина 1, з'єднаного зрізною шпилькою 2 з спускним патрубком 3, корпусу хвостовика-опори 4 зв'язаного з корпусом клина 1 підшипником 5 і двохсекційної діафрагми 6, одна половина якої закріплена на корпусі клина 1, а друга - на корпусі хвостовика-опори 4 в МІСЦІ їх безпосереднього зіткнення Пристрій працює таким чином Клиновий відхильник з'єднаний спускним патрубком 3 з бурильними трубами, спускають на штучний вибій в інтервалі запланованої зарізки нового ствола В транспортному положенні вісь корпусу відхилюючого клина 1 і вісь хвостовика опори 4 паралельні осі свердловини, тому після шаблонування відхильник без ускладнень допускається до вибою, при цьому двохсекційна діафрагма 6 перекриває циркуляційний канал тільки на п'ятдесят ВІДСОТКІВ ЙОГО перерізу (див фіг 1) Після утворення осьового навантаження, не більше як 50 60 ВІДСОТКІВ від зусилля зрізування шпильки 2, і обертання бурильної колони похила площина клина 1, корпус якого зв'язаний підшипником 5 з нижньою (корпусом хвостовика-опори) частиною відхильника 4, розвертається на 180 відносно первісного транспортного положення, що фіксується діафрагмою 6, яка на 100 ВІДСОТКІВ перекриває промивний канал (див фіг 2) Розворот клин обумовлюється тертям нижньої частини відхильника по вибою і стінках свердловини, ефект гальмування хвостовика опори 4 підсилюється ексцентриситетом "5" його осі відносно осі корпусу клина 1 В результаті клиновий відхильикк займає в свердловині аксіально-напружене положення і притискується до стінки свердловини по точках "А","В" і "С" з ВІДПОВІДНИМИ зусиллями FA.FB І FC значення яких функціонально залежить від внутрішнього діаметру свердловини, жорсткості корпусу клина 1 - (ЕКІК) та відхильника 4 - (ЕХІХ), їх довжин Ік.Цта кута а перекосу осі підшипника 5 Якщо корпус клина 3 розвернутий відносно хвостовика-опори 4 чітко на 180 , тоді двохсекційна діафрагма 6 перекриває циркуляційний канал на 100 ВІДСОТКІВ, ЩО фіксується підвищенням тиску при прокачуванні бурового розчину Коли це не відбувається, виконується ще декілька обертів бурильної колони на підвищеній швидкості з поступовим навантаженням на - опору хвостовик (відхильник) 4 Потім за допомогою орієнтуючого пристрою поступовим розворотом бурильної колони робоча площина клинового відхилювана установлюється в напрямку запланованого буріння нового ствол Далі в бурильні труби закачується розрахункова КІЛЬКІСТЬ цементного розчину, підвищенням тиску руйнується діафрагма 6 і цементний розчин витісняє буровий розчин з інтервалу розташування клинового відхильчика Утворенням надмірного навантаження на спускний патрубок 3 зрізається шпилька 2 Після ЦЬОГО бурильна колона піднімається на 3 4м і прокачуванням бурового розчину залишкова КІЛЬКІСТЬ цементного розчину вимивається Через визначений час очікування твердіння цементного каменю виконують операцію забурювання нового ствола Розміщення корпусу підшипника 5 під визначеним кутом а до корпусу клина 1 та хвостовикаопори 4 при провертанні клина 1 забезпечує надійне розкріплення клинового відхильника як в обсадній колоні, так і в кавернозному стволі свердловини Ексцентриситет "5" осі корпусу клина 1 відносно осі корпусу хвостовика-опори 4 збільшує крутильний момент при переведенні в напружений стан корпусу клина 1 і зв'язаного з ним хвостовика-опори 4 Також в похилій свердловині за рахунок ексцентриситету "5" при спуску до вибою клин самоорієнтується в апсидальній площині по кривизні свердловини, а при провертанні на 180°, його робоча площина фіксується проти кривизни свердловини, що найбільше сприяє успішному забурюванню нового стволу Двохсекційна діафрагма 6, одна частина якої закріплена на торці клина 1, друга - на торці корпуса хвостовика-відхильника 4, забезпечує дистанційний контроль переводу відхилювача з транспортного положення в робоче Призначення клинового відхилювача - забезпечити забурювання нового ствола надійним розкріпленням верхівки клина і нижньої частини хвостовика Приклад використання Практично ідея цього пристрою в першому наближенні до формули винаходу була випробувана для забурювання нового ствола при ліквідації аварії на ускладненій свердловині, де перед цим були здійснені дві невдалі спроби виконання цієї операції з використанням відомих пристроїв На глибину 2600м спустили клиновий відхильник, який складався з клина, кривого перевідника та хвостовика-опори З'єднання клина та хвостовика-опори за посередництвом кривого перевідника обумовило розрахункове напруженокоаксіальне розміщення відхильнчка в кавернозному інтервалі свердловини Новий ствол був зарізаний і пробурений без ускладнень з першої спроби 52751 Фіг З ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24