Отклонитель для проводки условно-горизонтального коллектора

 

Использование: в области наклонно направленного и горизонтального бурения в маломощных слоистых продуктивных пластах. Сущность изобретения: отклонитель для проводки условно горизонтально расположенного коллектора, включает трубчатый корпус с гибким перекосом одного из его концов относительно оси скважины и установленную на другом конце трубчатого корпуса опорную втулку. Опорная втулка выполнена в виде шестигранной асимметричной втулки с опорными через одну разновысотными гранями, а гибкие перекосы корпуса выполнены в плоскостях, перпендикулярных граням опорной втулки. Отклонитель имеет три характеристики, обеспечивающие три направления действия отклоняющего усилия. Два из них задаются опорным концом отклонителя, а третье гибким - концом. Каждое из направлений задается одним из сочетаний опорной грани с соответствующим перекосом. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к техническим средствам для бурения скважин, а именно к устройствам для наклонно направленного бурения.

Известен отклонитель ствола скважины, предназначенный для отклонения сборного коллектора от вертикального или наклонного ствола скважины, с помощью которого можно проводить криволинейные поворотные интервалы от вертикальных или наклонных стволов, включающий трубу с шарнирным соединением и сменный разноразмерный опорный элемент, установленный вблизи шарнирного соединения (см. а.с. N1656114, кл. Е 2I В 7/08, 1989).

Недостатком этого отклонителя является то, что он не предназначен для проводки горизонтальных и наклонных сборных коллекторов и им нельзя повернуть или искривить горизонтальный ствол.

Кроме того для проводки криволинейных интервалов с различной интенсивностью искривления отклонитель необходимо поднимать на поверхность для смены опорного элемента.

Наиболее близким к заявленному является отклонитель, включающий трубчатый корпус с гибким перекосом одного из его концов и установленную на другом конце трубчатого корпуса опорную втулку (см. патент США N5099931, кл. Е 2I В 7/08, опубл. 1992).

Недостатком этого отклонителя является то, что при проводке криволинейных интервалов с различной интенсивностью искривления отклонитель необходимо поднимать на поверхность для смены опорного элемента.

Поставленная цель достигается тем, что в отклонителе для проводки условно горизонтально расположенного коллектора, включающем трубчатый корпус с гибким перекосом одного из его концов относительно оси скважины и установленной на другом конце трубчатого корпуса опорной втулкой, опорная втулка выполнена в виде шестигранной асимметричной втулки с опорными через одну разновысотными гранями, а гибкие перекосы корпуса выполнены в плоскостях, перпендикулярных граням опорной втулки.

Кроме того, гибкие перекосы корпуса выполнены в двух плоскостях, перпендикулярных максимальной и минимальной по высоте граням опорной втулки, причем перекосы выполнены односторонними с образованием тупого угла со стороны максимальной опорной грани и острого угла со стороны минимальной опорной грани втулки.

Помимо этого, гибкие перекосы выполнены в дополнительной третьей плоскости, перпендикулярной средней по высоте опорной грани втулки, причем дополнительный перекос выполнен также односторонним с образованием тупого угла со стороны средней опорной грани.

Три характеристики отклонителя обеспечивают три направления действия отклоняющего усилия. Два из которых задаются опорным концом отклонителя, а третье гибким концом. Каждое из направлений задается одним из сочетаний опорной грани с соответствующим перекосом.

Сочетания максимальной и средней по высоте граней одного конца отклонителя с соответствующим каждой из них противоположным перекосом другого конца отклонителя задают направления действия отклоняющего усилия опорными гранями в противоположную от них сторону с разной степенью интенсивности отклонения усилия с фиксацией этих направлений соответствующими перекосами.

Средняя грань без соответствующего перекоса, необходимость которого определяются условиями бурения, задает то же направление отклоняющего усилия.

Сочетание минимальной по высоте опорной грани одного конца отклонителя с соответствующим ей перекосом другого конца отклонителя в ее сторону задает направление действия отклоняющего усилия перекосом в сторону грани с ограничением интенсивности отклонения усилия минимально гранью.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид отклонителя, на фиг. 2 изображена схема отклонителя, на фиг. 3-7 изображен отклонитель в рабочем положении.

Отклонитель для проводки условно горизонтально расположенного сборного коллектора состоит из трубчатого корпуса 1 (см. фиг. 1 и 2) с гибкими перекосами 3 его одного конца 2 и опорой 4 на другом конце.

Опора выполнена в виде шестигранной втулки с опорными через одну разновысотными гранями (вид А-А фиг. 3). Минимальная по высоте грань 5, средняя по высоте грань 6 и максимальная по высоте грань 7.

Гибкие перекосы 3 (фиг. 2) выполнены в двух плоскостях 1 и 11, перпендикулярных максимальной 7 и минимальной 5 граням, дополнительно может быль выполнен третий перекос в плоскости III, перпендикулярной средней грани 6 (фиг. 3).

Перекосы выполнены односторонними со степенью свободы в плоскостях II и III в противоположную от граней 6 и 7 сторону и образуют тупой угол со стороны максимальной по высоте грани 7 (фиг. 4) и тупой угол со стороны средней по высоте грани 6 (фиг. 5) и со степенью свободы в плоскости I в сторону грани 5 с образованием острого угла со стороны минимальной по высоте грани 5 (фиг. 7). На фиг. 6 отклонитель изображен без перекоса.

Работает отклонитель следующим образом. Отклонитель, расположенный у одной и той же стенки ствола скважины разными спорными гранями задает разные направления действия отклоняющего усилия, два из которых с разной степенью интенсивности направлены в противоположную сторону от стенки, а третье - направлено в сторону стенки, у которой установлена опора.

При расположении отклонителя максимальной по высоте опорной гранью 7 втулка 4 (фиг. 4) у стенки ствола, отклоняющее усилие направлено в противоположную сторону от опорной стенки с большей интенсивностью отклонения усилия.

При расположении отклонителя средней по высоте опорной гранью 6 втулки 4 (фиг. 5) у стенки ствола, отклоняющее усилие направлено в противоположную сторону от этой стенки с меньшей интенсивностью отклонения усилия.

При расположении отклонителя у стенки ствола минимальной по высоте опорной гранью 5 втулки 4 (фиг. 7), отклоняющее усилие направлено в сторону этой стенки.

Таким образом, тройная характеристика отклонителя обеспечивается за счет трех сочетаний опорных граней с соответствующими перекосами и это позволяет менять кривизну и направление бурения без подъема отклонителя на поверхность. Количество опорных граней, соответствующих количеству определенных характеристик, обусловлено контактными нагрузками на стенку скважины, не допускающими внедрения опорной грани в стенку скважины и зависания на ней инструмента. 2

Формула изобретения

1. Отклонитель для проводки условно-горизонтального коллектора, включающий трубчатый корпус с гибким перекосом одного из его концов и установленный на другом конце трубчатого корпуса опорную втулку, отличающийся тем, что опорная втулка выполнена в виде шестигранной асимметричной втулки с опорными через одну разновысотными гранями, а гибкие перекосы корпуса выполнены в плоскостях, перпендикулярных граням опорной втулки.

2. Отклонитель по п.1, отличающийся тем, что гибкие перекосы корпуса выполнены в двух плоскостях, перпендикулярных максимальной и минимальной по высоте граням опорной втулки, причем перекосы выполнены односторонними с образованием тупого угла со стороны максимальной опорной грани и острого угла со стороны минимальной опорной грани втулки.

3. Отклонитель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что гибкие перекосы выполнены в дополнительной третьей плоскости, перпендикулярной средней по высоте опорной грани втулки, причем дополнительный перекос выполнен также односторонним с образованием тупого угла со стороны средней опорной грани.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7