Способ создания отклонителя

Способ создания отклонителя

Реферат

 

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам бурения при зарезке второго ствола. Способ создания отклонителя в скважине осуществляется следующим образом. Установив в интервале искривления цементный мост, с которого требуется зарезка второго ствола, сверху залив его вяжущим материалом, спускают опалубку. Опалубка состоит из желоба с обратным клином и из хвостовой части из легкоразрушаемого элемента. В случае необходимости хвостовая часть может состоять из двух или нескольких элементов разного удельного веса. В таком случае желоб клина за счет смещения центра тяжести будет автоматически ориентирован именно в сторону забуривания. После этого, спустив колонну бурильных труб, дожимают желоб клина до цементного моста, и после затвердения вяжущего материала вырезают окно необходимой длины. Изобретение обеспечивает сокращение времени на зарезку бокового второго ствола за счет автоматической ориентации и установки клина в стволе скважины. 2 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам бурения при зарезке второго ствола в случае искусственного искривления скважин.

Известны техника и технология бурения дополнительного ствола из вырезанного участка обсадной колонны с использованием гироскопического инклинометра и забуриванием с цементного моста в проектном направлении специальными забойными двигателями (А.Г. Калинин, Б.А. Никитин, К.М. Солодий, Б.З. Султанов. Бурение наклонных и горизонтальных скважин.- М.: Недра, 1997).

Недостатком такого способа является необходимость применения различных технических средств, конструкция которых сложна и не всегда надежна в эксплуатации.

Известен способ создания направления в скважине, включающий установку клина в интервале искривления, клин образуют путем закачки вяжущего материала и последующего спуска опалубки в виде обратного клина из легкоразрушающегося материала, который разбуривают после затвердения вяжущего материала (а. с. N 956728. Способ создания направления в скважине, кл. E 21 B 7/08, 1980).

Недостатком такого способа является невозможность ориентирования клина по требуемому азимуту и сложность забуривания из-за повышенного сопротивления резанию материала стенок скважины по сравнению с материалом желоба клина.

Задача при создании устройства - исключение применения дорогостоящих технических средств за счет автоматического ориентирования желоба клина, повышение сопротивляемости желоба клина резанию по отношению к стенкам разбуриваемой скважины, исключение вибрации режущего инструмента при производстве фрезерных работ за счет плотной посадки желоба, упрощение спускоподъемных операций.

Техническим результатом настоящего изобретения является сокращение времени на вырезку окна второго ствола.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известном способе создания направления в скважине, включающем установку клина в интервале зарезки второго ствола, клин образуют путем закачки вяжущего материала с последующим спуском опалубки в виде обратного клина из легкоразрушающегося материала, который разбуривают после затвердения вяжущего материала, опалубку обратного клина составляют в виде хвостовой части и желоба, выполненного из материала, сопротивление резанию которого выше сопротивления стенок разбуриваемой скважины, а хвостовая часть представляет собой легкоразрушаемый материал большего или меньшего удельного веса, чем материал клина, за счет разности веса которых, а также конфигурации опалубки при свободном падении ориентируется центр тяжести опалубки относительно оси скважины, направляя желоб клина в сторону забуривания второго ствола.

Изобретение пояснено чертежами, где на фиг. 1 показан момент достижения желоба установленной глубины; на фиг. 2 - желоб в рабочем положении, когда второй ствол по отношению к оси скважины находится внизу.

Способ создания отклонителя в скважине осуществляется следующим образом. Установив на требуемой отметке цементный мост 1 (фиг. 1), с которого требуется зарезка второго ствола, сверху заливают вяжущий материал 2. После этого в скважину спускают опалубку с желобом 3 клина и хвостовика. Как только брошенная вниз опалубка, достигнув нужной отметки желобом 3 клина, ориентированно встанет в нужном направлении, спускается колонна бурильных труб, для того чтобы, вдавив ее в вяжущий материал 2, дожать до цементного моста 1. После затвердения вяжущего материала 2 фрезером в колонне скважины вырезают окно необходимой величины и приступают к бурению (фиг. 2).

Крепление желоба 3 и элементов хвостовой части может осуществиться за счет сил адгезии клеями или крепежными средствами. Для более надежного сцепления желоба 3 с вяжущим материалом 2 в его нижней части допускается предусмотреть усики или кронштейны (не показаны). Плотная посадка желоба 3 в массиве вяжущего материала предотвращает вибрацию режущего инструмента в процессе фрезерования стенок нового ствола, увеличивая срок его службы. При этом сопротивление резанию материала желоба 3 должно быть выше сопротивления материала стенок разбуриваемой скважины. Этого можно достичь за счет закалки материала желоба или использования стойких к резанию материалов, как, например, титан, вольфрам и их сплавы. Хвостовик может состоять как из однородного, не показанного на фиг. 1-2, так и композиционных материалов или из двух легкоразрушаемых материалов разного удельного веса 4 и 5.

Ориентация желоба 3 клина достигается за счет смещения центра тяжести опалубки в нужном направлении, чтобы она при свободном падении вниз во взвешенном состоянии своим желобом 3 была обращена именно в сторону забуривания. Если азимут вновь разбуриваемого ствола находится по нормали вверх или вниз относительно оси скважины, то ориентация опалубки производится однородным хвостовиком. Необходимая ориентация опалубки достигается за счет эксцентричности конфигурации самой опалубки или разности удельного веса материалов хвостовика и желоба 3 клина. Если же азимут вновь зарезаемого ствола отличен от нормали, то ориентация желоба 3 клина в нужном направлении осуществляется смещением центра тяжести вбок. Смещение осуществляется за счет использования разности удельного веса композиционных материалов или двух элементов 4 и 5. Основное требование к этим элементам - легкость разбуривания. Более тяжелый элемент 5, исполняющий роль балласта, например, может представлять собой алюминиевую болванку, а более легкий элемент 4, поплавок, - деревянную. Автоматическая ориентация желоба 3 клина по отношению ко второму стволу, а также повышение сопротивляемости желоба рабочего клина резанию по отношению к стенкам разбуриваемой скважины приводит к значительному сокращению времени на вырезку окна второго ствола.

Формула изобретения

Способ создания отклонителя, включающий установку клина в интервале нарезки второго ствола, клин образуют путем закачки вяжущего материала с последующим спуском опалубки в виде обратного клина из легкоразрушающего материала, который разбуривают после затвердения вяжущего материала, отличающийся тем, что опалубку обратного клина составляют в виде хвостовой части и желоба, выполненного из материала, сопротивление резанию которого выше сопротивления резанию стенок разбуриваемой скважины, а хвостовая часть представляет собой легкоразрушаемый материал большего или меньшего удельного веса, чем материал клина, за счет разности веса которых, а также конфигурации опалубки при свободном падении ориентируется центр тяжести опалубки относительно оси скважины, направляя желоб клина в сторону забуривания второго ствола.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2