способ бурения веерных скважин и устройство для бурения веерных скважин

Формула изобретения

1. Способ бурения веерных скважин, включающий бурение основной скважины, спуск обсадной колонны с предварительно выполненными окнами, спуск в обсадную колонну направляющей для бурильной колонны, спуск бурильной колонны и забуривание через окна обсадной колонны веерных скважин, отличающийся тем, что оси симметрии предварительно выполненных окон размещают в радиальной плоскости по противоположным образующим обсадной колонны, окна прорезают в шахматном порядке, направляющую бурильной колонны выполняют в виде промежуточной колонны, нижнюю часть которой срезают параллельно образующей обсадной колонны, упруго деформируют и выполняют в виде дуги с высотой сегмента по ее внешней образующей в сжатом состоянии равной внутреннему диаметру обсадной колонны, спуск промежуточной колонны осуществляют в положении плоскости ее дуги, развернутой на 90° относительно плоскости оси симметрии окон обсадной трубы, на месте установки направляющей для бурильной колонны промежуточную колонну разворачивают на 90° до совмещения среза промежуточной трубы с окном обсадной колонны, фиксируют промежуточную трубу относительно обсадной колонны и спускают в промежуточную колонну бурильную колонну.

2. Устройство для бурения веерных скважин, включающее обсадную колонну с окнами и направляющую для бурильной колонны, отличающееся тем, что направляющая бурильной колонны выполнена в виде промежуточной колонны, со срезанной параллельно образующей обсадной колонны и упруго деформированной в виде дуги нижней частью, оси симметрии окон обсадной колонны размещены в радиальной плоскости по ее противоположным образующим, причем окна размещены в шахматном порядке, а высота дуги промежуточной колонны по ее внешней образующей в ее сжатом состоянии выполнена равной внутреннему диаметру обсадной колонны.

3. Устройство для бурения веерных скважин по п.2, отличающееся тем, что оно снабжено установленными на промежуточной колонне фиксаторами продольного и радиального перемещения, а окна обсадной колонны выполнены с профильными вырезами для взаимодействия с соответствующими фиксаторами.

4. Устройство для бурения веерных скважин по п.3, отличающееся тем, что фиксатор продольного направления выполнен в виде размещенного на конце промежуточной трубы в плоскости, перпендикулярной ее поверхности среза выступа, а фиксатор вращения выполнен в виде размещенной в верхней точке дуги промежуточной колонны накладки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам разработки полезных ископаемых и может быть применено, например, при разработке нефтяных месторождений, подземном выщелачивании полезных ископаемых.

Известен способ бурения веерных скважин (патент US № 5458209, МПК Е21В 7/08, 1995), включающий бурение основной скважины, спуск обсадной колонны с предварительно выполненными окнами, спуск в обсадную колонну направляющей для бурильной колонны, спуск бурильной колонны и забуривание через окна обсадной колонны веерных скважин.

Известно также устройство для бурения веерных скважин (патент US № 5458209, МПК Е21В 7/08, 1995), включающее обсадную колонну с окнами и направляющую для бурильной колонны.

Недостатком известных способа и устройства является сложность установки направляющей, что влечет за собой увеличенные трудозатраты на вспомогательные операции.

Технической задачей является упрощение конструкции направляющей устройства, снижение времени на переустановку и упрощение процесса ориентации направляющей, что приводит к уменьшению трудозатрат и экономии материальных ресурсов на забуривание веерных скважин.

Указанная задача решается за счет того, что в способе бурения веерных скважин, включающем бурение основной скважины, спуск обсадной колонны с предварительно выполненными окнами, спуск в обсадную колонну направляющей для бурильной колонны, спуск бурильной колонны и забуривание через окна обсадной колонны веерных скважин, оси симметрии предварительно выполненных окон размещают в радиальной плоскости по противоположным образующим обсадной колонны, окна прорезают в шахматном порядке, направляющую бурильной колонны выполняют в виде промежуточной колонны, нижнюю часть которой срезают параллельно образующей обсадной колонны, упруго деформируют и выполняют в виде дуги с высотой сегмента по ее внешней образующей в сжатом состоянии, равной внутреннему диаметру обсадной колонны, спуск промежуточной колонны осуществляют в положении плоскости ее дуги, развернутой на 90 градусов относительно плоскости оси симметрии окон обсадной трубы, на месте установки направляющей для бурильной колонны промежуточную колонну разворачивают на 90 градусов до совмещения среза промежуточной трубы с окном обсадной колонны, фиксируют промежуточную трубу относительно обсадной колонны и спускают в промежуточную колонну бурильную колонну.

Указанная задача решается за счет того, что в устройстве для бурения веерных скважин, включающем обсадную колонну с окнами и направляющую для бурильной колонны, направляющая бурильной колонны выполнена в виде промежуточной колонны со срезанной параллельно образующей обсадной колонны и упруго деформированной в виде дуги нижней частью, оси симметрии окон обсадной колонны размещены в радиальной плоскости по ее противоположным образующим, причем окна размещены в шахматном порядке, а высота дуги промежуточной колонны по ее внешней образующей в ее сжатом состоянии выполнена равной внутреннему диаметру обсадной колонны. Устройство снабжено установленными на промежуточной колонне фиксаторами продольного и радиального перемещения, а окна обсадной колонны выполнены с профильными вырезами для взаимодействия с соответствующими фиксаторами. Фиксатор продольного направления выполнен в виде размещенного на конце промежуточной трубы в плоскости, перпендикулярной ее поверхности среза выступа, а фиксатор вращения выполнен в виде размещенной в верхней точке дуги промежуточной колонны накладки.

Предложенные технические решения иллюстрируются чертежами, где на фиг.1 представлено заявляемое устройство, на фиг.2 - разрез А - А, на фиг.3, 4 - соответственно места Б, В, на фиг.5 - вид окна обсадной колонны, на фиг.6 - забуривание веерной скважины.

Устройство для бурения веерных скважин включает обсадную колонну 1 (см. фиг.1) с окнами 2 и направляющую для бурильной колонны 3 (см. фиг.6). Направляющая бурильной колонны 3 выполнена в виде промежуточной колонны 4 (см. фиг.1) со срезанным параллельно образующей обсадной колонны концом 5 и упруго деформированной в виде дуги нижней частью 6. Оси симметрии 7 (см. фиг.5) окон 2 обсадной колонны 1 размещены в радиальной плоскости по ее противоположным образующим, причем окна размещены в шахматном порядке, а высота дуги 6 (см. фиг.1) промежуточной колонны 4 по ее внешней образующей в ее сжатом состоянии выполнена равной внутреннему диаметру Д обсадной колонны 1.

На промежуточной колонне установлены фиксаторы 8 (см. фиг.1 и 3), 9 (см. фиг.2, 4 и 6) продольного и радиального перемещения, а окна 2 (см. фиг.5) обсадной колонны 1 выполнены с профильными вырезами 10 для взаимодействия с соответствующими фиксаторами 8 (см. фиг.6) или 9.

Фиксатор 8 (см. фиг.3) продольного направления выполнен в виде размещенного на конце промежуточной трубы 4 (см. фиг.1) в плоскости, перпендикулярной ее поверхности среза, выступа, а фиксатор 9 (см. фиг.3) вращения выполнен в виде размещенной в верхней точке дуги промежуточной колонны 4 (см. фиг.1) накладки.

Бурение веерных скважин осуществляют следующим образом.

Производят бурение основной скважины. В обсадной колонне 1 (см. фиг.5) прорезают окна 2, оси симметрии 7 которых размещают в радиальной плоскости по противоположным образующим обсадной колонны 1, а сами окна 2 прорезают в шахматном порядке. Затем обсадную колонну 1 (см. фиг.1) с предварительно выполненными окнами 2 спускают в основную скважину 1, а в обсадную колонну 1 опускают промежуточную колонну 4, которая служит направляющей для бурильной колонны 3 (см. фиг.6). Перед спуском промежуточной колонны 4 (см. фиг.1) ее выполненный в виде дуги упруго деформированный конец 6 помещают с натягом в обсадную колонну 1, а спуск промежуточной колонны 4 осуществляют в положении плоскости ее дуги, развернутой на 90 градусов относительно плоскости оси симметрии 7 (см. фиг.5) окон 2 обсадной колонны 1. На месте установки направляющей 4 (см. фиг.1) для бурильной колонны 3 (см. фиг.6) промежуточную колонну 4 (см. фиг.1) разворачивают на 90 градусов до совмещения срезанного конца 5 промежуточной трубы 4 с окном 2 обсадной колонны 1, фиксируют промежуточную трубу 4 относительно обсадной колонны 1 фиксаторами 8 (см. фиг.6), 9.

После спуска в промежуточную колонну 4 бурильной колонны 3 (см. фиг.6) с породоразрушающим инструментом 11 производят забуривание через окна 2 (см. фиг.1) обсадной колонны 1 веерных скважин 12 (см. фиг.6).

Таким образом, данные технические решения позволят:

- уменьшить материальные и трудозатраты на забуривание веерных скважин;

- упростить конструкцию устройства.