RU2732779C1 - Device for extraction of baffling slip from horizontal section of well - Google Patents
Device for extraction of baffling slip from horizontal section of well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2732779C1 RU2732779C1 RU2020117663A RU2020117663A RU2732779C1 RU 2732779 C1 RU2732779 C1 RU 2732779C1 RU 2020117663 A RU2020117663 A RU 2020117663A RU 2020117663 A RU2020117663 A RU 2020117663A RU 2732779 C1 RU2732779 C1 RU 2732779C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- whipstock
- fishing hook
- well
- barrel
- pipe string
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B31/00—Fishing for or freeing objects in boreholes or wells
- E21B31/12—Grappling tools, e.g. tongs or grabs
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B31/00—Fishing for or freeing objects in boreholes or wells
- E21B31/12—Grappling tools, e.g. tongs or grabs
- E21B31/20—Grappling tools, e.g. tongs or grabs gripping internally, e.g. fishing spears
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при строительстве многозабойных скважин (МЗС) и перевода существующих скважин в разряд многоствольных (МСС) методом зарезки и бурения боковых горизонтальных стволов (БГС) с извлекаемого клина-отклонителя с сохранением для эксплуатации основного ствола скважины.The invention relates to the field of drilling and overhaul of oil and gas wells and can be used in the construction of multilateral wells (MLW) and the conversion of existing wells into the category of multilateral wells (MSS) by the method of sidetracking and drilling of horizontal sidetracks (BGS) from a retrievable whipstock while maintaining for the operation of the main wellbore.
Известно устройство для извлечения уипстока (клина-отклонителя) из скважины – ловильный колокол (Кресс Л.А., Миллер С.У. Использование съёмного уипстока для бурения скважины с двумя горизонтальными стволами // Нефтегазовые технологии. - 1994. - № 1–2. - С. 12–15), включающее полый корпус с внутренней резьбой, с винтовым заострённым нижним торцом и верхней резьбой для соединения с колонной труб.A known device for extracting whipstock (whipstock) from a well is a fishing bell (Kress L.A., Miller S.U. Using a removable whipstock for drilling a well with two horizontal boreholes // Oil and Gas Technologies. - 1994. - No. 1–2 - pp. 12–15), including a hollow body with an internal thread, with a screw pointed lower end and an upper thread for connection with a pipe string.
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
- сложность получения надежного соединения устройства с клином-отклонителем, вследствие того, что прочность корпуса ловильного колокола связана с толщиной его стенок. Наружный диаметр ловильного колокола имеет определенную величину для прохождения в основной ствол скважины, которая неизменна. Уменьшение толщины стенки ловильного колокола и его направляющей воронки для увеличения внутреннего диаметра, упрощения процесса захвата и навинчивания на «голову» клина-отклонителя при его извлечении из скважины приведёт к смятию направляющей воронки и разрушению корпуса, так как при завинчивании конусной резьбы ловильного колокола на конусный клин-отклонитель в теле ловильного колокола возникают большие радиальные разрывающие силы. Увеличение толщины стенки ловильного колокола для повышения его прочности и грузоподъемности приведет к уменьшению внутреннего диаметра, невозможности захода в него клина-отклонителя и надежного его захвата; - the difficulty of obtaining a reliable connection of the device with the whipstock, due to the fact that the strength of the body of the fishing bell is related to the thickness of its walls. The outer diameter of the fishing bell has a certain value for penetration into the main borehole, which is constant. A decrease in the wall thickness of the fishing bell and its guide funnel to increase the inner diameter, simplify the process of gripping and screwing onto the “head” of the whipstock when it is removed from the well, will lead to collapse of the guide funnel and the destruction of the body, since when screwing the tapered thread of the fishing bell onto the tapered whipstock in the body of the fishing bell, large radial breaking forces arise. An increase in the wall thickness of the fishing bell to increase its strength and carrying capacity will lead to a decrease in the inner diameter, the impossibility of the whipstock entering it and its reliable grip;
- сложность отсоединения колокола от клина-отклонителя в случае, если его не удается извлечь из скважины, возникновение аварийной ситуации и, как следствие, большие материальные и временные затраты на ее ликвидацию и увеличение стоимости строительства МСС и МЗС.- the complexity of disconnecting the bell from the whipstock if it cannot be removed from the well, the emergence of an emergency and, as a consequence, large material and time costs for its elimination and an increase in the cost of construction of the MSS and MLP.
Известно устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины (патент RU № 2421598, МПК Е21В 31/20, опубл. 20.06.2011 г., бюл. № 17), включающее переводник, полый корпус с винтовым заострённым нижним торцом и ловильный механизм, расположенный внутри корпуса и выполненный в виде полого штока, соединенного жестко с муфтой и оснащенного радиальным каналом и наклонной поверхностью под желоб клина-отклонителя, снабженного технологическим отверстием для размещения нижней подвижной втулки, которая взаимодействует с технологическим отверстием – выборкой клина-отклонителя при его извлечении из скважины.A device for extracting a whipstock from a well is known (patent RU No. 2421598, IPC Е21В 31/20, publ. 06/20/2011, bull. No. 17), including a sub, a hollow body with a screw pointed bottom end and a fishing mechanism located inside the body and made in the form of a hollow rod, rigidly connected to the sleeve and equipped with a radial channel and an inclined surface for the whipstock groove, equipped with a technological hole for placing the lower movable sleeve, which interacts with the technological hole - the selection of the whipstock when it is removed from the well ...
Недостатком данного устройства является:The disadvantage of this device is:
- низкая надёжность устройства, связанная с недостаточной конструктивной прочностью полого штока, который воспринимает основную осевую нагрузку по страгиванию клина-отклонителя с места закрепления и извлечения его из скважины. Наиболее ослабленным местом полого штока является радиальный канал, в котором установлена нижняя подвижная втулка. При создании осевой нагрузки на устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины изгибающие силы вырвут нижнюю втулку из полого штока или произойдет её заклинивание в радиальном канале полого штока и его разрушение. Всё это приведёт к аварийной ситуации, дополнительным временным и материальным затратам, и увеличению стоимости строительства МСС и МЗС.- low reliability of the device associated with insufficient structural strength of the hollow rod, which perceives the main axial load by moving the whipstock from the place of attachment and retrieving it from the well. The most weakened place of the hollow rod is the radial channel in which the lower movable sleeve is installed. When creating an axial load on the device for extracting the whipstock from the well, bending forces will pull the lower sleeve out of the hollow rod or it will jam in the radial channel of the hollow rod and its destruction. All this will lead to an emergency, additional time and material costs, and an increase in the cost of construction of the MSS and MZS.
Известно устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины (патент RU № 2464406, МПК Е21В 31/12, опубл. 20.10.2012 г., бюл. № 29), включающее ствол с резьбой вверху для соединения с колонной труб и ловильным крюком внизу для соединения с клином-отклонителем. При этом ствол выполнен полым, заглушенным снизу и оснащенным снизу калиброванным боковым отверстием, расположенным с противоположной стороны ствола относительно ловильного крюка. Сверху ствол оснащен кожухом, ниже которого установлен фиксатор с боковыми лысками вверху. Снаружи ствола размещен подпружиненный от кожуха вниз цилиндрический корпус с нижней проточкой со стороны ловильного крюка, оснащенный снизу подковообразной опорной втулкой, а выше выборки – опорной втулкой с прямоугольным внутренним продольным отверстием, которая размещена снаружи фиксатора с возможностью взаимодействия своим отверстием с его боковыми лысками, ограниченного перемещения вверх и радиального отклонения в противоположную сторону от ловильного крюка. Причем ствол вставлен в подковообразную втулку с возможностью ограниченного радиального перемещения в противоположную от ловильного крюка сторону. При этом опорная втулка выполнена с возможностью взаимодействия с верхним торцом клина-отклонителя, а подковообразная втулка – с боковыми проточками клина-отклонителя.A device is known for extracting a whipstock from a well (patent RU No. 2464406, IPC Е21В 31/12, publ. 20.10.2012, bulletin No. 29), including a threaded barrel at the top for connection with a pipe string and a fishing hook at the bottom for connections with a whipstock. In this case, the barrel is made hollow, damped from below and equipped with a calibrated side hole from below, located on the opposite side of the barrel relative to the fishing hook. Above the barrel is equipped with a casing, below which there is a retainer with side flats at the top. Outside the barrel, there is a cylindrical body spring-loaded downward from the casing with a lower groove on the side of the fishing hook, equipped with a horseshoe-shaped support sleeve from below, and above the selection - with a support sleeve with a rectangular internal longitudinal hole, which is located outside the retainer with the possibility of interaction with its hole with its side flats, limited upward movement and radial deflection in the opposite direction from the fishing hook. Moreover, the barrel is inserted into a horseshoe-shaped bushing with the possibility of limited radial movement in the direction opposite from the fishing hook. In this case, the support sleeve is made with the ability to interact with the upper end of the whipstock, and the horseshoe-shaped bushing is designed to interact with the lateral grooves of the whipstock.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- трудоемкость спуска устройства в скважину, так как подковообразная опорная втулка постоянно попадает в зазор между концами обсадных труб в муфтовых соединениях, в особенности в наклонных и горизонтальных участках ствола скважины. Для прохождения муфт необходимо постоянно проворачивать устройство колонной труб, что увеличивает сроки и трудоемкость работ;- laboriousness of lowering the device into the well, since the horseshoe-shaped support sleeve constantly falls into the gap between the ends of the casing pipes in the coupling joints, especially in the inclined and horizontal sections of the wellbore. To pass the couplings, it is necessary to constantly turn the device with a string of pipes, which increases the time and labor intensity of the work;
- сложность соединения устройства с клином-отклонителем, так как опорная втулка срабатывает только при взаимодействии с верхним торцом клина-отклонителя, а как показала практика при вырезании окна в стенке обсадной колонны компоновкой фрез и спуско-подъемных операциях (СПО) бурового инструмента в процессе бурения БС верхнюю часть и торец клина-отклонителя обрабатывают до полного устранения всех выступов, препятствующих спуску бурового инструмента; - the complexity of connecting the device with the whipstock, since the support sleeve is triggered only when interacting with the upper end of the whipstock, and as practice has shown when cutting a window in the wall of the casing string by the arrangement of cutters and round-trip operations (ROP) of the drilling tool during drilling BS the upper part and the end of the whipstock are processed until all the protrusions that impede the descent of the drilling tool are completely removed;
- узкая область применения устройства, так как для его срабатывания необходимо изготавливать клин-отклонитель с боковыми проточками для взаимодействия с проточкой подковообразной опорной втулки, что приведет к удорожанию оборудования и увеличению стоимости строительства МСС и МЗС. Кроме этого, невозможность захвата устройством клиньев-отклонителей со значительным износом, так как это приводит к потере опорных поверхностей проточек, и устройство свободно скользит, не фиксируясь по желобу клина-отклонителя; - a narrow area of application of the device, since for its operation it is necessary to make a whipstock with side grooves to interact with the groove of the horseshoe-shaped support sleeve, which will lead to an increase in the cost of equipment and an increase in the cost of construction of the MSS and MLP. In addition, the impossibility of gripping the whipstock by the device with significant wear, since this leads to the loss of the supporting surfaces of the grooves, and the device slides freely without fixing itself on the groove of the whipstock;
- низкая надежность работы устройства, так как диаметр кожуха больше габаритного размера ловильного крюка, а нижняя проточка выполнена в самом кожухе, устройство будет свободно вращаться в желобе клина-отклонителя, не взаимодействуя с его боковыми проточками и не захватывая клин-отклонитель;- low reliability of the device operation, since the diameter of the casing is larger than the overall size of the fishing hook, and the lower groove is made in the casing itself, the device will rotate freely in the groove of the whipstock without interacting with its lateral grooves and without gripping the whipstock;
- низкая надежность работы устройства, так как в конструкции устройства отсутствует узел фиксации клина-отклонителя с ловильным крюком, в связи с этим высока вероятность отсоединения клина-отклонителя и его потеря в процессе извлечения из скважины, особенно в процессе разборки и сборки колонны труб на устье скважины, когда клин-отклонитель установлен в наклонном или горизонтальном участке ствола, так как при разборке колонны труб на устье происходит её движение вверх-вниз, при этом клин-отклонитель, опираясь на нижнюю стенку ствола за счет сил трения остается на месте; - low reliability of the device operation, since the device does not have a fixing unit for the whipstock with a fishing hook, therefore there is a high probability of disconnection of the whipstock and its loss during the extraction from the well, especially during the disassembly and assembly of the pipe string at the wellhead wells, when the whipstock is installed in an inclined or horizontal section of the wellbore, since when the pipe string is disassembled at the wellhead, it moves up and down, while the whipstock, resting on the bottom wall of the barrel due to friction forces, remains in place;
- низкая надежность работы устройства, так как отсутствует устройство для очистки выборки в теле клина-отклонителя от уплотненного бурового шлама, металлической стружки и застывшего цемента, что затрудняет захват и извлечение клина-отклонителя из скважины, особенно установленного в наклонных и горизонтальных участках ствола. - low reliability of the device, since there is no device for cleaning the sample in the body of the whipstock from compacted drill cuttings, metal shavings and frozen cement, which complicates the capture and extraction of the whipstock from the well, especially installed in inclined and horizontal sections of the wellbore.
Известно устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины (патент RU № 2415250, МПК Е21В 31/20, опубл. 27.03.2011 г., бюл. № 9), включающее ствол с ловильным крюком внизу и верхнюю резьбу для соединения с колонной бурильных труб. При этом ствол выполнен полым, заглушенным снизу, а ловильный крюк выполнен со сдвоенной бородкой. При этом ширина ловильного крюка превышает зазор между желобом клина-отклонителя и стенкой обсадной колонны, а на верхнюю резьбу для соединения с колонной бурильных труб, установлен переводник с углом перекоса, позволяющим отклонить ловильный крюк тыльной стороной от оси скважины. В стволе выполнены разнонаправленные радиальные каналы, сообщенные с его внутренней полостью, нижний из которых выполнен с обратной сдвоенной бородке стороны, а верхний перекрыт изнутри втулкой с седлом под шар, закрепленной относительно ствола срезными элементами и выполненной с возможностью ограниченного перемещения вниз с открытием верхнего радиального канала.A device for extracting a whipstock from a well is known (patent RU No. 2415250, IPC Е21В 31/20, publ. 03/27/2011, bulletin No. 9), including a barrel with a fishing hook at the bottom and an upper thread for connection with a drill string ... In this case, the barrel is made hollow, muffled from below, and the fishing hook is made with a double beard. In this case, the width of the fishing hook exceeds the gap between the whipstock groove and the casing wall, and a sub with a skew angle is installed on the upper thread for connection with the drill pipe string, which allows the fishing hook to be deflected with the back side from the well axis. In the barrel, multidirectional radial channels are made, communicated with its internal cavity, the lower of which is made with the side opposite to the double beard, and the upper one is blocked from the inside by a sleeve with a seat for a ball, fixed relative to the barrel by shear elements and made with the possibility of limited downward movement with the opening of the upper radial channel ...
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- сложность соединения устройства с клином-отклонителем и необходимость привлечения геофизической партии для ориентирования ловильного крюка устройства по прорезям в теле клина-отклонителя, так как конструкция ловильного крюка не позволяет определять местоположение клина-отклонителя в скважине. Как показала практика, при вырезании окна в стенке обсадной колонны компоновкой фрез верхний край окна находится выше торца клина-отклонителя, и предположение, что ловильным крюком за счет его ширины возможно определить интервал расположения торца клина-отклонителя, не подтвердилось. Кроме того, верхнюю часть клина-отклонителя и торец в том числе, обрабатывают до полного устранения всех выступов, препятствующих спуску бурового инструмента во избежание осложнений при бурении БС;- the complexity of connecting the device with the whipstock and the need to involve a geophysical party to orient the fishing hook of the device along the slots in the body of the whipstock, since the design of the fishing hook does not allow determining the location of the whipstock in the well. As practice has shown, when cutting a window in the wall of the casing with the arrangement of cutters, the upper edge of the window is located above the end of the whipstock, and the assumption that it is possible to determine the interval of the end of the whipstock using a fishing hook due to its width was not confirmed. In addition, the upper part of the whipstock and the butt end, including, are processed until all protrusions that impede the descent of the drilling tool are completely eliminated in order to avoid complications when drilling the BS;
- низкая функциональность, так как отсутствует устройство, сигнализирующее о захвате ловильным крюком клина-отклонителя, а не верхнего края окна обсадной колонны. Зацепление ловильным крюком верхнего края окна приведет к аварийной ситуации с поломкой устройства или бурового инструмента, деформации обсадной колонны и невозможности продолжения дальнейших работ;- low functionality, since there is no device signaling the catch of the whipstock by the fishing hook, and not the upper edge of the casing window. The catching hook of the upper edge of the window will lead to an emergency situation with a breakdown of the device or drilling tool, deformation of the casing and the impossibility of continuing further work;
- низкая надежность работы устройства, так как отсутствует устройство для очистки боковых прорезей в теле клина-отклонителя от уплотненного бурового шлама, металлической стружки и застывшего цемента, что затрудняет захват клина-отклонителя, особенно установленного с упором на нижнюю стенку скважины в наклонных и горизонтальных участках ствола; - low reliability of the device, since there is no device for cleaning side slots in the body of the whipstock from compacted drill cuttings, metal shavings and frozen cement, which makes it difficult to capture the whipstock, especially installed with an emphasis on the bottom wall of the well in inclined and horizontal sections trunk;
- низкая надежность работы устройства, так как отсутствует узел фиксации клина-отклонителя с ловильным крюком, что может привести к самопроизвольному отсоединению клина-отклонителя в процессе извлечения его из скважины, особенно в процессе разборки и сборки колонны труб на устье скважины, когда клин-отклонитель установлен в наклонном или горизонтальном участке ствола, так как при разборке колонны труб на устье происходит её движение вверх-вниз, при этом клин-отклонитель, опираясь на нижнюю стенку ствола за счет сил трения остается на месте, таким образом, велика вероятность возникновения аварийных ситуаций с оставлением клина-отклонителя в скважине и проведением работ по повторному захвату и извлечения клина-отклонителя из скважины, которые приведут к увеличению сроков и стоимости строительства МСС и МЗС. - low reliability of the device operation, since there is no fixing unit for the whipstock with a fishing hook, which can lead to spontaneous disconnection of the whipstock during its extraction from the well, especially during disassembly and assembly of the pipe string at the wellhead, when the whipstock installed in an inclined or horizontal section of the wellbore, since when the pipe string is disassembled at the wellhead, it moves up and down, while the whipstock, resting on the bottom wall of the barrel due to friction forces, remains in place, thus, there is a high probability of emergency situations leaving the whipstock in the well and carrying out work on re-capture and retrieval of the whipstock from the well, which will lead to an increase in the time and cost of construction of the MSS and MLT.
Известно устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины (Кресс Л.Ф., Миллер С.У. Использование съемного уипстока для бурения скважины с двумя горизонтальными стволами // Нефтегазовые технологии. - 1994. - № 1–2. - С. 12–15), включающее ствол с ловильным крюком под ответную выборку клина-отклонителя и с возможностью соединения с колонной труб. Ловильный крюк выполнен в виде бородки. Бородка ловильного крюка входит с лицевой стороны клина-отклонителя в выборку, выполненную в виде сквозной прорези в его теле со стороны жёлоба, осуществляя тем самым его захват и извлечение из скважины.A device for extracting a whipstock from a well is known (Kress L.F., Miller S.U. Using a removable whipstock for drilling a well with two horizontal shafts // Oil and Gas Technologies. - 1994. - No. 1-2. - S. 12– 15), which includes a barrel with a fishing hook for the reciprocal selection of the whipstock and with the ability to connect to the pipe string. The fishing hook is made in the form of a barb. The catch of the fishing hook enters from the front side of the whipstock into a recess made in the form of a through slot in its body from the side of the gutter, thereby gripping it and removing it from the well.
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
- трудоемкость операции захвата клина-отклонителя ловильным крюком устройства, так как необходимо очень точно сориентировать ловильный крюк относительно выборки в теле клина-отклонителя как по глубине, так и по азимуту при помощи геофизических приборов, что требует вызова геофизической партии и ведет к увеличению сроков и стоимости строительства МСС и МЗС;- the laboriousness of the operation of gripping the whipstock by the fishing hook of the device, since it is necessary to very accurately orient the fishing hook relative to the sample in the body of the whipstock both in depth and in azimuth using geophysical instruments, which requires calling a geophysical party and leads to an increase in the time and the cost of construction of MSS and MZS;
- низкая функциональность, так как отсутствует устройство, сигнализирующее о захвате ловильным крюком клина-отклонителя, а не верхнего края окна обсадной колонны. При создании осевой нагрузки вниз (спуске колонны труб в скважину) бородка ловильного крюка свободно выскальзывает из выборки клина-отклонителя, тем самым, не сигнализируя на поверхность, что был захвачен клин-отклонитель. При зацеплении верхнего края окна обсадной колонны повышается вес колонны труб, что фиксируется на поверхности прибором контроля веса бурового инструмента так же, как и при захвате клина-отклонителя, и при спуске колонны труб в скважину ловильный крюк свободно проходит в БС и на поверхности не фиксируется снижение веса колонны труб, вводя в заблуждение бурильщика. Бурильщик, думая, что захватил клин-отклонитель, будет увеличивать осевую нагрузку вверх, чтобы стронуть клин-отклонитель с места установки и перевести его в транспортное положение, фактически будет прикладывать осевую нагрузку к верхнему краю окна, что приведет к аварийной ситуации с поломкой устройства или бурового инструмента, деформации обсадной колонны и невозможности продолжения дальнейших работ;- low functionality, since there is no device signaling the catch of the whipstock by the fishing hook, and not the upper edge of the casing window. When the axial load is created downward (lowering the pipe string into the well), the fishing hook bit freely slides out of the whipstock sample, thereby not signaling to the surface that the whipstock has been captured. When the upper edge of the casing window is engaged, the weight of the pipe string increases, which is fixed on the surface by the weight control device of the drilling tool in the same way as when gripping the whipstock, and when the pipe string is lowered into the well, the fishing hook freely passes into the BS and is not fixed on the surface reducing the weight of the pipe string, misleading the driller. The driller, thinking that he has grabbed the whipstock, will increase the axial load upward in order to push the whipstock off the installation site and move it into the transport position, in fact, will apply an axial load to the upper edge of the window, which will lead to an emergency situation with device breakage or drilling tool, casing deformation and the impossibility of continuing further work;
- низкая надежность работы устройства, так как при извлечении клин-отклонитель не прижимается к стволу устройства и его верхняя часть может перекоситься и отклониться в стенке скважины, что приведет к его заклиниванию в муфтовых соединениях обсадной колонны или плашках превентора и оставлению в скважине, особенно в скважинах со сложным профилем ствола; - low reliability of operation of the device, since during extraction the whipstock does not press against the bore of the device and its upper part may skew and deviate in the borehole wall, which will lead to its jamming in the casing collar joints or preventer rams and being left in the well, especially in wells with a complex borehole profile;
- низкая функциональность, так как отсутствует устройство для создания усилия для принудительного ввода ловильного крюка в выборку клина-отклонителя при его захвате;- low functionality, since there is no device for creating a force to force the fishing hook into the recess of the whipstock when it is gripped;
- низкая функциональность, так как отсутствует устройство для очистки выборки в теле клина-отклонителя от уплотненного бурового шлама, металлической стружки и затвердевшего цемента, что препятствует заходу ловильного крюка в выборку клина-отклонителя, захвату и извлечению его из скважины, несмотря на то, что бородка крюка имеет заостренный кончик;- low functionality, since there is no device for cleaning the sample in the body of the whipstock from compacted drill cuttings, metal shavings and hardened cement, which prevents the fishing hook from entering the sample of the whipstock, capturing and retrieving it from the well, despite the fact that the hook barb has a pointed tip;
- низкая надежность работы устройства, так как в конструкции отсутствует узел фиксации клина-отклонителя с ловильным крюком, что может привести к самопроизвольному отсоединению клина-отклонителя при извлечении его из скважины, особенно в процессе разборки и сборки колонны труб на устье скважины, когда клин-отклонитель установлен в наклонном или горизонтальном участке ствола, так как при разборке колонны труб на устье происходит её движение вверх-вниз, при этом клин-отклонитель, опираясь на нижнюю стенку ствола за счет сил трения остается на месте. В связи с этим велика вероятность возникновения аварийных ситуаций с оставлением клина-отклонителя в скважине и проведением работ по повторному захвату и извлечения клина-отклонителя из скважины, которые приведут к увеличению сроков и стоимости строительства МСС и МЗС;- low reliability of operation of the device, since the structure does not have a fixing unit for the whipstock with a fishing hook, which can lead to spontaneous disconnection of the whipstock when removing it from the well, especially during disassembly and assembly of the pipe string at the wellhead, when the wedge- The diverter is installed in an inclined or horizontal section of the wellbore, since when the pipe string is disassembled at the wellhead, it moves up and down, while the whipstock, resting on the lower wall of the barrel due to friction forces, remains in place. In this regard, there is a high probability of emergencies with the abandonment of the whipstock in the well and carrying out work to re-capture and remove the whipstock from the well, which will lead to an increase in the time and cost of construction of the MSS and MLT;
- низкая технологичность изготовления устройства, так как бородка приваривается к стволу ловильного крюка электросваркой, что приводит к рекристаллизации металла в зоне сварного шва, снижению его прочности и увеличению вероятности поломки при извлечении клина-отклонителя из скважины, что приведет к аварийной ситуации.- low manufacturability of the device, since the barb is welded to the fishing hook barrel by electric welding, which leads to recrystallization of the metal in the weld seam, a decrease in its strength and an increase in the probability of breakage when removing the whipstock from the well, which will lead to an emergency.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины (патент RU № 2713276, МПК Е21В 31/20, опубл. 04.02.2020 г., бюл. № 4), включающее ствол c ловильным крюком под ответную выборку клина-отклонителя и с возможностью соединения с колонной труб. При этом ствол выполнен полым с радиальным каналом, расположенным в нижней части ствола выше ловильного крюка и выполненным перпендикулярно оси устройства с противоположной стороны относительно ловильного крюка. Ловильный крюк содержит корпус и бородку, выполненные заодно, верхняя и нижняя поверхности корпуса выполнены под углом 10–15° к поперечной оси устройства, причем верхняя поверхность корпуса снабжена промывочным каналом, соединённым с полым стволом, бородка выполнена с выступами, расположенными параллельно оси устройства и сужающимися под углом 20–25° к кончику бородки, выполненные с возможностью взаимодействия с ответными полками в выборке клина-отклонителя, при этом устройство снабжено гидровибратором. Ствол устройства выполнен из верхней и нижней частей, соединенных резьбой или горячей посадкой, или байонетным соединением, причем нижняя часть ствола выполнена заодно с ловильным крюком. При этом корпус ловильного крюка выполнен в виде овала или прямоугольника, или цилиндра в продольном сечении в зависимости от формы выборки клина-отклонителя, а бородка ловильного крюка выполнена в виде трехгранной призмы, расположенной параллельно продольной оси устройства, одна грань которой выполнена перпендикулярно поперечной оси устройства, образуя выступы, взаимодействующие с полками в выборке клина-отклонителя, а две другие сходятся под углом 90–105°, образуя с верхним основанием, выполненным под углом 20–25° к продольной оси устройства, заостренный кончик бородки, ребро призмы, направленное в сторону выборки клина-отклонителя, скошено к нижней части устройства под углом на 1,5–2°, превышающим угол желоба клина-отклонителя.The closest in technical essence to the proposed invention is a device for extracting a whipstock from a well (patent RU No. 2713276, IPC Е21В 31/20, publ. 04.02.2020, bull. No. 4), including a barrel with a fishing hook for a counter sampling of whipstock and with the ability to connect to the pipe string. In this case, the barrel is made hollow with a radial channel located in the lower part of the barrel above the fishing hook and made perpendicular to the axis of the device from the opposite side relative to the fishing hook. The fishing hook contains a body and a barb, made at the same time, the upper and lower surfaces of the body are made at an angle of 10-15 ° to the transverse axis of the device, and the upper surface of the body is equipped with a flushing channel connected to the hollow barrel, the beard is made with projections parallel to the axis of the device and tapering at an angle of 20-25 ° to the tip of the beard, made with the possibility of interaction with the reciprocal shelves in the selection of the whipstock, while the device is equipped with a hydraulic vibrator. The barrel of the device is made of upper and lower parts, connected by thread or shrink fit, or by bayonet connection, and the lower part of the barrel is made integral with the fishing hook. In this case, the body of the fishing hook is made in the form of an oval or rectangle, or a cylinder in longitudinal section, depending on the shape of the sample of the whipstock, and the beard of the fishing hook is made in the form of a triangular prism located parallel to the longitudinal axis of the device, one face of which is made perpendicular to the transverse axis of the device , forming protrusions interacting with the shelves in the sample of the whipstock, and the other two converge at an angle of 90–105 °, forming with the upper base, made at an angle of 20–25 ° to the longitudinal axis of the device, a pointed tip of a barb, a prism edge directed to side of the whipstock gutter, beveled towards the lower part of the device at an angle of 1.5–2 ° exceeding the angle of the whipstock groove.
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
- низкая надежность устройства из-за отсутствия в конструкции узла фиксации клина-отклонителя с ловильным крюком, в процессе извлечения клина-отклонителя из наклонного или горизонтального участка скважины, особенно в процессе разборки и сборки колонны труб на устье скважины, так как при захвате и фиксации колонны труб клиньями спайдера происходит её движение вниз на 0,5-0,8 м до полной остановки, а так как клин-отклонитель находится в наклонном или горизонтальном участке скважины, то опираясь на нижнюю стенку ствола за счет сил трения остается на месте, при этом силы трения между выступами бородки ловильного крюка и полками в выборке клина-отклонителя недостаточно для удерживания клина-отклонителя и ловильного крюка в зафиксированном положении и продвижения клина-отклонителя совместно с устройством вниз по стволу скважины под действием веса колонны труб, поэтому вес и расстояние движения колонны труб являются достаточными, чтобы произошло отсоединение бородки ловильного крюка от выборки клина-отклонителя и оставление его в скважине. Работы по повторному захвату и извлечению клина-отклонителя из скважины относятся к разряду аварийных и ведут к увеличению сроков и стоимости строительства МСС и МЗС.- low reliability of the device due to the absence in the design of the fixing unit of the whipstock with a fishing hook, in the process of removing the whipstock from the inclined or horizontal section of the well, especially in the process of disassembling and assembling the pipe string at the wellhead, since during gripping and fixing of the pipe string by the spider wedges, it moves downward by 0.5-0.8 m until it stops completely, and since the whipstock is in an inclined or horizontal section of the well, resting on the lower wall of the bore due to friction forces, it remains in place, when In this case, the friction force between the protrusions of the bit of the fishing hook and the shelves in the selection of the whipstock is not enough to hold the whipstock and the fishing hook in a fixed position and move the whipstock together with the device down the wellbore under the influence of the pipe string weight, therefore the weight and distance of movement the pipe strings are sufficient to allow the hook bar to be detached from the and whipstock and leaving it in the well. Work on re-capturing and removing the whipstock from the well is classified as an emergency and leads to an increase in the time and cost of construction of the MSS and MLP.
Техническими задачами предлагаемого изобретения являются создание простой в изготовлении и надежной в эксплуатации конструкции устройства для извлечения клина-отклонителя из наклонного или горизонтального участка ствола скважины, позволяющего исключить вызов геофизической партии для его ориентирования по выборке в желобе клина, производить очистку выборки в желобе клина направленной струёй жидкости и радиально направленными колебаниями кончика бородки ловильного крюка, облегчить операцию захвата клина-отклонителя и сигнализировать на поверхность о его захвате, а также удерживании его в прижатом зафиксированном положении к корпусу устройства в процессе извлечения из наклонного или горизонтального участка скважины, максимально исключив случаи перекашивания и неизвлечения клина-отклонителя из скважины или его потери в процессе подъёма на поверхность, особенно в процессе разборки и сборки колонны труб на устье скважины, исключив проведение аварийных работ по повторному захвату и извлечению клина-отклонителя из скважины, произвести отсоединение устройства от клина-отклонителя в случае возникновения непредвиденных обстоятельств, исключив необходимость производства аварийных работ по отсоединению устройства при невозможности извлечения клина-отклонителя из скважины, что в совокупности приведёт к значительному сокращению сроков и средств и при строительстве МСС и МЗС методом зарезки и бурения БГС с извлекаемого клина-отклонителя с сохранением для эксплуатации основного ствола скважины.The technical objectives of the invention are to create an easy-to-manufacture and reliable design of a device for extracting a whipstock from an inclined or horizontal section of the wellbore, which makes it possible to exclude the call of a geophysical party for its orientation according to the sample in the wedge chute, to clean the sample in the wedge chute with a directed jet liquid and radially directed vibrations of the tip of the fishing hook barb, facilitate the operation of gripping the whipstock and signal to the surface about its capture, as well as keeping it pressed in a fixed position to the device body during extraction from an inclined or horizontal section of the well, maximally excluding cases of skewing and not removing the whipstock from the well or losing it during its ascent to the surface, especially during disassembly and assembly of the pipe string at the wellhead, eliminating emergency operations on re-capture and retrieval of the whipstock from the well, disconnect the device from the whipstock in case of unforeseen circumstances, eliminating the need for emergency work to disconnect the device if it is impossible to remove the whipstock from the well, which together will lead to a significant reduction in terms and funds during the construction of the MSS and MLT by sidetracking and drilling of biogas station from a retrievable whipstock while maintaining the main wellbore for operation.
Технические задачи решаются устройством для извлечения клина-отклонителя из скважины, включающим полый ствол с радиальным каналом и ловильным крюком под ответную выборку клина-отклонителя с возможностью соединения с колонной труб и гидровибратор, при этом ловильный крюк содержит корпус с промывочным каналом и бородку с выступами.Technical problems are solved by a device for extracting a whipstock from a well, which includes a hollow bore with a radial channel and a fishing hook for a reciprocal selection of a whipstock with the ability to connect to a pipe string and a hydraulic vibrator, while the fishing hook contains a body with a flushing channel and a barb with protrusions.
Новым является то, что центральный канал нижней части ствола выполнен сквозным и в нём размещена фиксирующая втулка с возможностью ограниченного осевого перемещения, заглушенная снизу крышкой, соединенной с нижней частью корпуса ловильного крюка, при этом фиксирующая втулка в верхнем и нижнем положении стопорится подпружиненным фиксатором, являющимся одновременно направляющим штифтом и взаимодействующим с продольным пазом, выполненным на наружной поверхности фиксирующей втулки, при этом во фиксирующей втулке выполнено радиальное отверстие, соединяющее внутреннюю полость ствола с промывочным каналом, выходящим на верхнюю поверхность корпуса ловильного крюка, причем сопрягаемые поверхности нижней части ствола и фиксирующей втулки герметизируются уплотнительными элементами. What is new is that the central channel of the lower part of the barrel is made through and there is a locking sleeve with the possibility of limited axial movement, plugged from the bottom by a cover connected to the lower part of the fishing hook body, while the locking sleeve in the upper and lower positions is locked by a spring-loaded retainer, which is simultaneously with a guide pin and interacting with a longitudinal groove made on the outer surface of the fixing sleeve, while a radial hole is made in the fixing sleeve, connecting the inner cavity of the barrel with a flushing channel extending to the upper surface of the fishing hook body, and the mating surfaces of the lower part of the barrel and the fixing sleeve sealed with sealing elements.
Новым также является то, что сопрягаемые поверхности нижней части ствола и фиксирующей втулки выполнены некруглой формы в поперечном сечении.It is also new that the mating surfaces of the lower part of the barrel and the fixing sleeve are made of a non-circular shape in cross-section.
Новым также является то, что фиксирующая втулка соединена с крышкой любым видом соединения или выполнена единой деталью с крышкой, причем крышка выполнена заодно с нижней частью корпуса ловильного крюка.It is also new that the fixing sleeve is connected to the lid by any kind of connection or is made as a single piece with the lid, and the lid is made integral with the lower part of the fishing hook body.
Новым также является то, что корпус ловильного крюка выполнен разделенным на верхнюю и нижнюю части, причем нижняя часть снабжена ребрами жесткости.It is also new that the body of the fishing hook is divided into upper and lower parts, the lower part being provided with stiffening ribs.
На фиг. 1 показано устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины, спущенное в интервал установки клина-отклонителя в процессе захвата его ловильным крюком устройства (продольный разрез).FIG. 1 shows a device for extracting a whipstock from a well, lowered into the interval of installation of a whipstock in the process of gripping it with a fishing hook of the device (longitudinal section).
На фиг. 2 показано устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины с частичным продольным разрезом. FIG. 2 shows a device for extracting a whipstock from a well with a partial longitudinal section.
На фиг. 3 показан поперечный разрез А-А фиг. 2.FIG. 3 shows a cross section a-a of FIG. 2.
На фиг. 4 показан вид Б фиг. 1, желоб клина-отклонителя в зоне выборки. FIG. 4 shows view B of FIG. 1, whipstock groove in the sampling area.
На фиг. 5 показан продольный разрез корпуса ловильного крюка В-В фиг. 2.FIG. 5 shows a longitudinal section through the body of the fishing hook BB of FIG. 2.
На фиг. 6 показана фиксация клина-отклонителя выдвижной втулкой устройства после перевода якоря клина-отклонителя в транспортное положение. FIG. 6 shows the fixation of the whipstock by the retractable sleeve of the device after the armature of the whipstock is moved to the transport position.
На фиг. 7 показан вид Г фиг. 6. FIG. 7 shows a view D of FIG. 6.
На фиг. 8 показан вид Д фиг. 7, корпус ловильного крюка в транспортном положении. FIG. 8 shows a view D of FIG. 7, the body of the fishing hook in the transport position.
Устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины включает полый ствол 1 (фиг. 1) c радиальным каналом 2 и ловильным крюком 3 под ответную выборку 4 клина-отклонителя 5 с возможностью соединения с колонной труб 6 и гидровибратор 7. При этом ловильный крюк 3 (фиг. 2) содержит корпус 8 с промывочным каналом 9 и бородку 10 с выступами 11 (фиг. 2, 3). Центральный канал 12 нижней части ствола 1 выполнен сквозным, и в нем размещена фиксирующая втулка 13 с возможностью ограниченного осевого перемещения, заглушенная снизу крышкой 14, которая соединена с нижней частью 15 корпуса 8 ловильного крюка 3. Выполнение центрального канала 12 и фиксирующей втулки 13 круглой формы в поперечном сечении позволяет изготавливать их более технологичными способами на обычных металлообрабатывающих станках из более прочных материалов, выполнить центральный канал 12 соответствующего класса точности и чистоты, что повышает прочность всего устройства в целом, улучшает условия работы герметизирующих элементов, способствуя повышению функциональности и надежности устройства, особенно в скважинах малого диаметра, уменьшая стоимость устройства и вероятность аварийных ситуаций с его поломками (разрушением).The device for extracting the whipstock from the well includes a hollow bore 1 (Fig. 1) with a
При этом фиксирующая втулка 13 (фиг. 2 и 7) в верхнем и нижнем положении стопорится подпружиненным фиксатором 16, являющимся одновременно направляющим штифтом и взаимодействующим с продольным пазом 17, выполненным на наружной поверхности фиксирующей втулки 13 при её осевом перемещении. Конструкция фиксатора 16 может быть самой различной и размещаться в различных местах нижней части ствола 1 устройства или на самой фиксирующей втулке 13, что не меняет сущности изобретения. Например, в виде подпружиненной призмы или разрезного пружинного стопорного кольца и т.п. В представленном варианте фиксатор 16 выполнен в виде подпружиненного шарика, установленного в стенке нижней части ствола 1. В случае выполнения сопрягаемых поверхностей нижней части ствола 1 и фиксирующей втулки 13 в виде цилиндрических поверхностей, на наружной поверхности фиксирующей втулки 13 выполняют продольный паз 17, предназначенный для предотвращения проворота фиксирующей втулки 13 при её выдвижении в транспортное положение для фиксации клина-отклонителя 5 (фиг. 7) и переводе в рабочее (сложенное) положение при необходимости произвести отсоединение устройства от клина-отклонителя 5 в случае возникновения непредвиденных обстоятельств, исключив необходимость производства аварийных работ по отсоединению устройства при невозможности извлечения клина-отклонителя 5 из скважины 18 (фиг. 1). При этом во фиксирующей втулке 13 (фиг. 2) выполнено радиальное отверстие 19, соединяющее внутреннюю полость ствола 1 с промывочным каналом 9, выходящим на верхнюю поверхность 20 корпуса 8 ловильного крюка 3, причем сопрягаемые поверхности нижней части ствола 1 и фиксирующей втулки 13 герметизируются уплотнительными элементами 21, которые могут устанавливаться как на фиксирующей втулке 13, так и на внутренней поверхности нижней части полого ствола 1 и т.п. способами.In this case, the locking sleeve 13 (Figs. 2 and 7) in the upper and lower positions is locked by a spring-loaded
В скважинах большого диаметра, когда габаритные размеры устройства увеличиваются, тангенциальные нагрузки могут превышать конструктивную прочность фиксатора, что приведет к поломке устройства и аварийной ситуации в скважине, соответственно к увеличению сроков и стоимости строительства МСС и МЗС. Для таких скважин сопрягаемые поверхности нижней части ствола 1 и фиксирующей втулки 13 выполняют некруглой формы в поперечном сечении, например, в виде шлицевого соединения, многогранника (не показано) и т.п., выдерживающие большие крутящие моменты и предотвращающие проворот фиксирующей втулки 13 вокруг оси устройства при её выдвижении в транспортное положение для фиксации клина-отклонителя 5 (фиг. 6) в процессе его извлечения из скважины 18, особенно в процессе разборки и сборки колонны труб 6 на устье скважины (не показано), когда клин-отклонитель 5 установлен в наклонном или горизонтальном участке скважины 18 и переводе её в рабочее положение при необходимости отсоединение устройства от клина-отклонителя 5.In large-diameter wells, when the overall dimensions of the device increase, the tangential loads can exceed the structural strength of the retainer, which will lead to a breakdown of the device and an emergency in the well, respectively, to an increase in the time and cost of construction of the MSS and MLP. For such wells, the mating surfaces of the lower part of the
Фиксирующая втулка 13 (фиг. 2 и 7) устройства соединена с крышкой 14 любым видом соединения, например, внутренней или наружной резьбой, горячей посадкой, штифтами, сваркой и т.п. способами, обеспечивающими работоспособность и неразборность соединения в скважинных условиях, а также технологичность и экономичность изготовления устройства. В приведенном варианте показана фиксирующая втулка 13 с крышкой 14 и нижней частью 15 корпуса 8 ловильного крюка 3, выполненные единой деталью, изготовленные, например, точным литьем с незначительной механообработкой и т.п. способами. The fixing sleeve 13 (Figs. 2 and 7) of the device is connected to the
Корпус 8 ловильного крюка 3 (фиг. 2, 5-8) выполнен разделённым на две части, верхнюю для захвата и извлечения клина-отклонителя 5 из скважины 18 (фиг. 6) и нижнюю часть 15 (фиг. 2, 7), соединённую с крышкой 14 фиксирующей втулки 13 для удерживания клина-отклонителя 5 (фиг. 6) и ловильного крюка 3 устройства в зафиксированном положении в процессе извлечения клина-отклонителя 5 из наклонного или горизонтального участка скважины 18, особенно в процессе разборки и сборки колонны труб 6 на устье скважины (на фиг. не показано). При этом нижняя часть 15 (фиг. 7 и 8) корпуса 8 ловильного крюка 3 снабжена ребрами жесткости 22, которые позволяют увеличить продольные размеры верхней части корпуса 8, испытывающей нагрузки на срез при извлечении клина-отклонителя 5 из скважины 18 (рис. 6) и придания большей жесткости на изгиб нижней части 15, при фиксации и удерживании клина-отклонителя 5 без увеличения поперечных размеров всего устройства. Ребра жесткости могут изготавливаться различной конструкции и различного количества, входящие друг в друга как шип в паз, например, прямоугольные, скошенные под различными углами, двойные по краям нижней части 15 корпуса 8 и т.п., что не изменяет сущности изобретения и обеспечивает конструктивную прочность, технологичность и экономичность изготовления устройства. При этом верхняя 20 и нижняя 23 поверхности корпуса 8 выполнены под углами α и β (фиг. 2 и 7) к поперечной оси устройства соответственно и равны 10–15°.The body 8 of the fishing hook 3 (Fig. 2, 5-8) is made divided into two parts, the upper part for gripping and retrieving the
Технические соединительные элементы рабочих поверхностей, не влияющие на работоспособность устройства, для упрощения чертежей и описания на фиг. 1-8 не показаны или показаны условно.Technical connecting elements of the working surfaces that do not affect the operability of the device, in order to simplify the drawings and the description in FIG. 1-8 are not shown or shown schematically.
Устройство для извлечения клина-отклонителя 5 (фиг. 1) из скважины 18 работает следующим образом.The device for extracting the whipstock 5 (Fig. 1) from the well 18 operates as follows.
Устройство на колонне труб 6 спускают в скважину 18 в интервал установки клина-отклонителя 5, контролируя глубину спуска устройства по длине колонны труб 6. При этом радиальный 2 (фиг. 1 и 2) и промывочный 9 каналы устройства через полый ствол 1 позволяют заполнять внутреннюю полость колонны труб 6 в процессе спуска устройства в скважину 18 (фиг. 1), исключив тем самым операции по периодическому доливу промывочной жидкости в полость колонны труб 6, и производить технологическую промывку скважины 18 для выравнивания параметров бурового раствора и исключения осложнений в открытой части БС 24. The device on the
В интервале нахождения верхней части клина-отклонителя 5 подсоединяют ведущую трубу и включают насос (на фиг. не показаны), установленный на поверхности. Продолжают спуск устройства с вращением и промывкой скважины 18. При этом жидкость, направленно вытекающая из промывочных каналов 2 и 9 (фиг. 1-3), производит очистку верхней части клина-отклонителя 5 и выборки 4 от загрязнений. Затем производят захват клина-отклонителя 5 ловильным крюком 3 устройства, который находится в рабочем (сложенном) положении. In the interval where the upper part of the
Операции по совмещению ловильного крюка 3 устройства с выборкой 4 клина-отклонителя 5 применяются и в других аналогичных устройствах, поэтому авторы не претендуют на новизну.Operations for aligning the fishing hook 3 of the device with the
Получив сигнал на пульте бурильщика (на фиг. не показан) о захвате клина-отклонителя 5 увеличивают осевую нагрузку на колонну труб 6 (фиг. 6). Клин-отклонитель 5 верхней поверхностью 25 (фиг. 4 и 7) выборки 4 скользит по верхней наклонной поверхности 20 (фиг. 2, 5 и 6) корпуса 8 ловильного крюка 3, выполненной под углом α (фиг. 2) в сторону ствола 1 (фиг. 7) устройства под действием прижимающей силы, которая возникает по правилу параллелограмма сил при воздействии осевой силы на наклонную поверхность, отклоняясь от стенки обсадной колонны 26 (фиг. 6), очищаясь от остатков бурового шлама или застывшего цемента и плотно прижимается к стволу 1 устройства, уменьшая плечо крутящего момента сил, воздействующих с максимальной величиной на устройство в момент страгивания (срыва) клина-отклонителя 5 с места установки. При этом вибрационные нагрузки, создаваемые гидровибратором 7, способствуют дополнительному уменьшению коэффициента трения между верхней поверхностью 20 (фиг. 2, 5) корпуса 8 ловильного крюка 3 и верхней поверхностью 25 (фиг. 4, 7) выборки 4 клина-отклонителя 5, а также уменьшению сил трения между стенкой обсадной колонны 26 (фиг. 6) и клином-отклонителем 5, тем самым уменьшая осевые нагрузки при страгивании (срыве) клина-отклонителя 5 с места установки в скважине 18 и переводе его в транспортное положение. Освобождение клина-отклонителя 5 производят созданием осевой нагрузки расчетной величины на срезные штифты камеры разряжения (не показаны), определённой эмпирически перед спуском устройства в скважину 18. Снижение осевой нагрузки сигнализирует об освобождении клина-отклонителя 5, что фиксируется на поверхности динамометром на пульте бурильщика (на фиг. не показаны). Освобожденный клин-отклонитель 5 извлекается из скважины 18 при значительно меньших осевых нагрузках, так как его диаметральные размеры становятся равными транспортным размерам, что доказано практикой. Having received a signal on the driller's control panel (not shown in the figure) about the capture of the
В процессе страгивания (срыве) клина-отклонителя 5 с места установки в скважине 18 и переводе его в транспортное положение возникают самые большие осевые нагрузки на устройство и клин-отклонитель 5, под действием которых происходит закрепление и прижатие клина-отклонителя 5 к полому стволу 1 устройства. Фиксация клина-отклонителя 5 с устройством осуществляется защемлением с натягом полок 27 (фиг. 4 и 7) выборки 4 между выступами 11 (фиг. 3 и 7) бородки 10 ловильного крюка 3 и нижней частью ствола 1 устройства, чему способствуют вибрационные нагрузки, создаваемые гидровибратором 7, уменьшая коэффициент трения между этими поверхностями. После отключения насоса и прекращения вибрации устройства силы трения между поверхностями полок 27 выборки 4 клина-отклонителя 5 и выступами 11 бородки 10 ловильного крюка 3 и нижней частью ствола 1 устройства надежно удерживают клин-отклонитель 5 в зафиксированном положении к стволу 1 устройства в процессе его извлечения из вертикального участка скважины 18 (фиг. 6), исключив случаи перекашивания и зацепления за муфты обсадной колонны 26 или плашки превентора (на фиг. 6 не показаны) и неизвлечения клина-отклонителя 5 из скважины 18 или его потери в процессе подъёма на поверхность. При этом в процессе разборки и сборки колонны труб 6 на устье скважины (на фиг. не показано), когда при захвате и фиксации колонны труб 6 клиньями спайдера (на фиг. не показаны) происходит её движение вниз на 0,5-0,8 м до полной остановки, клин-отклонитель 5, находясь в подвешенном состоянии в обсадной колонне 26, движется вместе с колонной труб 6 вниз под действием силы тяжести и сил трения между поверхностями полок 27 (фиг. 7) выборки 4 и выступами 11 бородки 10 ловильного крюка 3. В редких случаях, когда клин-отклонитель 5 касается стенки обсадной колонны 26 (фиг. 6) на незначительных перегибах скважины 18 силы трения, возникающие при этом меньше, чем силы трения между заклиненными поверхностями полок 27 (фиг. 7) выборки 4 и выступами 11 бородки 10 ловильного крюка 3 и клин-отклонитель 5 проскальзывает вниз под действием веса колонны труб 6 не выходя из зацепления с ловильного крюком 3 устройства. In the process of moving (stripping) of the
При извлечении клина-отклонителя 5 из наклонного или горизонтального участка скважины 18 (фиг. 6), когда он движется по нижней стенке скважины 18, силы трения за счет большого веса и длины клина-отклонителя 5 возрастают и превосходят силы трения между заклиненными поверхностями полок 27 (фиг. 7) выборки 4 и выступами 11 бородки 10 ловильного крюка 3. Вследствие этого при воздействии веса колонны труб 6 на клин-отклонитель 5 при фиксации труб 6 на клиньях спайдера и их продвижений вниз, клин-отклонитель 5 остается на месте, при этом происходит отсоединение бородки 10 ловильного крюка 3 от выборки 4 клина-отклонителя 5 и оставление его в скважине 18 (фиг. 6). When removing the
Для исключения аварийной ситуации с оставлением клина-отклонителя 5 в наклонном или горизонтальном участке скважины 18 производят его фиксацию в процессе извлечения при помощи нижней части 15 корпуса 8 ловильного крюка 3, соединенной с крышкой 14 фиксирующей втулки 13, размещенной в центральном канале 12 нижней части ствола 1 устройства следующим образом. Получив на пульте бурильщика (на фиг. не показан) сигнал о снижении осевой нагрузки при захвате и освобождении клина-отклонителя 5, останавливают подъем колонны труб 6. В полость труб 6 вводят шарик 28 (фиг. 6 и 7) или продавочную пробку и т.п. и потоком промывочной жидкости доводят до фиксирующей втулки 13. В момент перекрытия центрального канала 12 нижней части ствола 1 устройства получают резкий скачок давления в колонне труб 6, которое контролируется на устье скважины по манометру на пульте бурильщика. Продолжая закачивать жидкость увеличивают давление до расчетной величины, определенной эмпирически перед спуском устройства в скважину, позволяющего создать осевое усилие для сжатия пружины фиксатора 16 (фиг. 2 и 7) и сдвинуть фиксирующую втулку 13 вниз в транспортное положение. При этом уплотнительные элементы 21 герметизируют зазор между сопрягаемыми поверхностями нижней части ствола 1 и фиксирующей втулки 13, а фиксатор 16 взаимодействует с продольным пазом 17 фиксирующей втулки 13, предотвращая её проворот вокруг оси и исключая несанкционированный выход нижней части 15 корпуса 8 ловильного крюка 3, соединенной с крышкой 14 фиксирующей втулки 13 из выборки 4 клина-отклонителя 5. В момент выдвижения фиксирующей втулки 13 в транспортное положение произойдет кратковременное снижение давления в колонне труб 6, бурильщик, получив сигнал, останавливает насос. В таком положении клин-отклонитель 5 надежно фиксируется верхней 20 и нижней 23 поверхностями корпуса 8 ловильного крюка 3 устройства за верхнюю 25 (фиг. 4 и 7) и нижнюю 29 поверхности выборки 4, соответственно. To avoid an emergency situation with leaving the
Усилие пружины фиксатора 16 (фиг. 2 и 7) рассчитано на меньшее усилие срабатывания, чем усилие, при котором происходит отсоединение ловильного крюка 3 устройства от выборки 4 клина-отклонителя 5. При этом для предотвращения отсоединения устройства от клина-отклонителя 5, когда он установлен в наклонном или горизонтальном участке скважины 18 (фиг. 1), угол β (фиг. 2) нижней поверхности 23, выполненный на нижней части 15 корпуса 8 ловильного крюка 3, уменьшают в указанных пределах в зависимости от угла наклона основного ствола скважины 18 (фиг. 6) в интервале установки клина-отклонителя 4, вида промывочной жидкости, применяемой для бурения БС 24, диаметра и длины клина-отклонителя 5 и устройства для его извлечения, строительства новой МЗС или перевода существующей скважины в разряд МСС и определяется для каждого конкретного региона в зависимости от технологии бурения МЗС и МСС.The force of the spring of the retainer 16 (Figs. 2 and 7) is designed for a lower actuation force than the force at which the catching hook 3 of the device is disconnected from the
В скважинах 18 с особо сложными условиями (с горизонтальным участком большой протяжённости, сложным профилем ствола), глубоких скважинах или с несколькими БС 24, когда осевую нагрузку невозможно довести до устройства, в компоновку колонны труб 6 могут быть включены яссы (на фиг. не показаны), которые применяются в случае необходимости для создания кратковременных осевых ударных нагрузок для срыва клина-отклонителя 5 с места установки и перевода его в транспортное положение с применением гидравлической силы давления жидкости. В этом случае доведение шарика 28 или продавочной пробки до фиксирующей втулки 13 (фиг. 6, 7) становится проблематичным. Учитывая это обстоятельство, выдвижение фиксирующей втулки 13 в транспортное положение может осуществляться давлением жидкости. Захватив и отсоединив клин-отлонитель 5 с места установки, останавливают подъем колонны труб 6. Для выдвижения фиксирующей втулки 13 с крышкой 14, соединенной с нижней частью 15 корпуса 8 ловильного крюка 3 вниз в транспортное положение подключают второй буровой насос (на фиг. 6, 7 не показан) и увеличивают расход жидкости, до получения расчетного давления в колонне труб 6, определенного эмпирически перед спуском устройства в скважину, позволяющего создать осевое усилие для сжатия пружины фиксатора 16 (фиг. 2 и 7) и сдвинуть фиксирующую втулку 13 с крышкой 14, соединенной с нижней частью 15 корпуса 8 вниз в транспортное положение, надежно зафиксировав клин-отклонитель 5 при помощи нижней поверхности 23 нижней части 15 корпуса 8 ловильного крюка 3 и фиксатора 16 с устройством. При этом усилие сжатия пружины фиксатора 16 на выдвижение фиксирующей втулки 13 в транспортное положение может быть выполнено меньшим, чем усилие перевода фиксирующей втулки 13 в рабочее (сложенное) положение. Тем самым гарантированно снижается число аварийных ситуаций, связанных с отсоединением клина-отклонителя 5 от устройства в процессе извлечения его из наклонного или горизонтального участка скважины 18 (фиг. 6). In
В случае невозможности извлечения клина-отклонителя 5 из скважины 18 после использования всего оборудования, включённого в компоновку колонны труб 6, с целью исключения аварийных работ по отсоединению устройства от клина-отклонителя 5 и извлечения устройства из скважины 18 производят отсоединение устройства от клина-отклонителя 5 в следующей последовательности. Весом колонны труб 6 создают осевую нагрузку вниз, которая через ствол 1 устройства и фиксирующую втулку 13 (фиг. 2 и 7) воздействует на нижнюю поверхность 23 нижней части 15 корпуса 8 ловильного крюка 3, упирающуюся в нижнюю поверхность 29 (фиг. 4, 6) выборки 4 клина-отклонителя 5. При превышении расчетной (определённой) нагрузки, которая меньше нагрузки для отсоединения устройства от клина-отклонителя 5, фиксатор 16 (фиг. 2 и 7) сжимает пружину и, фиксирующая втулка 13 с крышкой 14 и нижней частью 15 корпуса 8 ловильного крюка 3, сдвигается вверх в рабочее (сложенное) положение. При этом нижняя часть 15 корпуса 8 возвращается точно на свое место, так как фиксирующая втулка 13 движется продольным пазом 17 по подпружиненному фиксатору 16, выполняющему роль направляющего штифта. Фиксирующая втулка 13 в верхнем положении стопорится фиксатором 16. На пульте бурильщика динамометр (не показан) покажет кратковременное снижение осевой нагрузки, сигнализирующее о переводе устройства в рабочее положение. Продолжают увеличивать осевую нагрузку до величины, определенной эмпирически для каждого типа размера клиньев-отклонителей 5, устройств для их извлечения и скважинных условий (смотри выше), при этом корпус 8 ловильного крюка 3 опираясь своей нижней наклонной поверхностью 23 нижней части 15 корпуса 8, имеющей угол β, на нижнюю поверхность 29 (фиг. 4 и 7) выборки 4 клина-отклонителя 5 соскользнёт вниз в БС 24 (фиг. 6), динамометр на устье скважины 18 покажет восстановление веса колонны труб 6. Устройство с колонной труб 6 поворачивают на 90° и извлекают устройство из скважины 18 без осложнений. Тем самым исключаются аварийные работы по освобождению устройства от клина-отклонителя 5 при невозможности извлечения его из скважины 18. If it is impossible to extract the
Повышается функциональность и надежность устройства для извлечения клина-отклонителя из наклонного или горизонтального участка МСС после бурения БГС. Устройство позволяет надежно удерживать клин-отклонитель в прижатом зафиксированном положении к корпусу устройства в процессе извлечения из скважины, максимально исключив случаи перекашивания клина-отклонителя и оставления в скважине, или его потери в процессе подъёма на поверхность, особенно в процессе разборки и сборки колонны труб на устье скважины, исключив проведение аварийных работ по повторному захвату и извлечению клина-отклонителя из скважины. Также облегчается ориентирование устройства по выборке в желобе клина, исключая вызов геофизической партии для осуществления этой операции, облегчается и упрощаются операции по захвату клина-отклонителя за счет гидравлической и механической очистки выборки в желобе клина, и возможности сигнализировать на поверхность о его захвате и произвести отсоединение устройства от клина-отклонителя в случае возникновения непредвиденных обстоятельств, исключив необходимость производства аварийных работ по отсоединению устройства при невозможности извлечения клина-отклонителя из скважины. А также повышается технологичность изготовления и надежность эксплуатации самого устройства, что в совокупности приведёт к значительному сокращению средств и сроков при строительстве МСС и МЗС методом зарезки и бурения БГС с извлекаемого клина-отклонителя с сохранением для эксплуатации основного ствола скважины.The functionality and reliability of the device for extracting the whipstock from the inclined or horizontal section of the MSS after drilling the HGM is increased. The device allows you to reliably hold the whipstock in a pressed fixed position to the device body during extraction from the well, maximally excluding the cases of warping of the whipstock and leaving in the well, or its loss during lifting to the surface, especially during disassembly and assembly of the pipe string on wellhead, eliminating emergency work on re-capture and removal of the whipstock from the well. It also facilitates the orientation of the device according to the sample in the wedge groove, eliminating the call of the geophysical party to carry out this operation, facilitates and simplifies the operations to grip the whipstock due to hydraulic and mechanical cleaning of the sample in the wedge groove, and the ability to signal to the surface about its capture and disconnect devices from the whipstock in case of unforeseen circumstances, eliminating the need for emergency work to disconnect the device if it is impossible to remove the whipstock from the well. And also the manufacturability and reliability of the device itself is increased, which together will lead to a significant reduction in funds and time during the construction of the MSS and MLT by sidetracking and drilling of the biogas station from the retrievable whipstock while maintaining the main wellbore for operation.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020117663A RU2732779C1 (en) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | Device for extraction of baffling slip from horizontal section of well |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020117663A RU2732779C1 (en) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | Device for extraction of baffling slip from horizontal section of well |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2732779C1 true RU2732779C1 (en) | 2020-09-22 |
Family
ID=72922324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020117663A RU2732779C1 (en) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | Device for extraction of baffling slip from horizontal section of well |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2732779C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7077204B2 (en) * | 2001-06-25 | 2006-07-18 | Smith International, Inc. | Whip retrieval method and apparatus |
| RU2415250C1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-03-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for extracting wedge-deflector from well |
| RU2644995C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-02-15 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for extracting the welding wire from a well |
| RU2648407C1 (en) * | 2017-02-10 | 2018-03-26 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for lifting the wedge-deflector from a well |
| RU2652404C1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-04-26 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for removing the whipstock from a horizontal site of a multilateral well |
-
2020
- 2020-05-28 RU RU2020117663A patent/RU2732779C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7077204B2 (en) * | 2001-06-25 | 2006-07-18 | Smith International, Inc. | Whip retrieval method and apparatus |
| RU2415250C1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-03-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for extracting wedge-deflector from well |
| RU2644995C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-02-15 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for extracting the welding wire from a well |
| RU2648407C1 (en) * | 2017-02-10 | 2018-03-26 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for lifting the wedge-deflector from a well |
| RU2652404C1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-04-26 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for removing the whipstock from a horizontal site of a multilateral well |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2484231C1 (en) | Diverting wedge for spudding of offshoots from well | |
| RU2110661C1 (en) | Insert for cutting facility | |
| US8919452B2 (en) | Casing spears and related systems and methods | |
| US20090057032A1 (en) | Segmented Bottom Guide for String Elevator Assembly | |
| US20090283322A1 (en) | Drilling String Back off Sub Apparatus and Method for Making and Using Same | |
| RU2718446C2 (en) | Head of core string assembly with safety over-throw | |
| NO319843B1 (en) | Apparatus and method for releasably coupling a perforating gun to a rudder string in a well. | |
| US12163389B2 (en) | Relating to well abandonment and slot recovery | |
| NO171691B (en) | PIPE PIECE FOR CONNECTION IN A PIPE STRING | |
| NO343638B1 (en) | Method and apparatus for installing a drilling tool | |
| NO303880B1 (en) | Method and apparatus for cutting and removing feeding tubes | |
| RU2664522C1 (en) | Support of torque of mill blade | |
| RU2659294C1 (en) | Support of torque of the mill blade | |
| RU2652404C1 (en) | Device for removing the whipstock from a horizontal site of a multilateral well | |
| RU2732779C1 (en) | Device for extraction of baffling slip from horizontal section of well | |
| RU2677517C1 (en) | Extractable whipstock for reentry to the multilateral well additional hole | |
| RU2648407C1 (en) | Device for lifting the wedge-deflector from a well | |
| RU2644995C1 (en) | Device for extracting the welding wire from a well | |
| RU2469172C1 (en) | Wedge-like diverter for drilling of side holes | |
| RU2713276C1 (en) | Device for extraction of whipstock from well | |
| RU2739179C1 (en) | Well ball catcher | |
| RU2472913C1 (en) | Deflecting device for drilling of branch holes | |
| EP2971454B1 (en) | A release valve used in an inner tube assembly for use with a core barrel | |
| RU2534115C1 (en) | Device for withdrawal of double-sided deflecting wedge from well | |
| RU2191247C1 (en) | Outside spear |