устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины

Формула изобретения

Устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины, включающее переводник, полый корпус с винтовым заостренным нижним торцом и ловильным механизмом, расположенным внутри корпуса, отличающееся тем, что внутри корпуса с возможностью ограниченного продольного перемещения вверх установлена муфта, оснащенная верхней выборкой, а снизу переводника выполнен выступ, выполненный с возможностью взаимодействия с выборкой муфты, при этом ловильный механизм выполнен в виде полого штока, соединенного жестко с муфтой и оснащенного радиальным каналом и наклонной поверхностью под желоб клина, снабженного технологическим отверстием, причем с обратной стороны наклонной поверхности шток уперт в корпус, а изнутри оснащен втулками, нижняя из которых вставлена в радиальный канал штока с возможностью перемещения и взаимодействия с технологическим отверстием клина, подпружинена в сторону наклонной поверхности и снабжена поперечным отверстием со скошенной поверхностью вверху, а верхняя - в полость штока с возможностью перемещения вниз, и оснащена седлом, сообщенным с внутренней полостью корпуса, под шар и скосом внизу, выполненным с возможностью взаимодействия со скошенной поверхностью нижней втулки с отжатием ее от наклонной поверхности при перемещении вниз верхней втулки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при строительстве многозабойных скважин и бурении боковых стволов из обсаженных скважин.

Известен ловильный крючок (см. стр.13, «Использование съемного уипстока для бурения скважины с двумя горизонтальными стволами», Нефтегазовые технологии, 1994 г., № 1-2), включающий расположенную в нижней части бородку, которая входит с лицевой стороны клина уипстока в сквозную прорезь в его теле.

Недостатками этого ловильного крючка являются:

- необходимость ориентирования ловильного крючка относительно прорези в теле клина уипстока;

- возможность неизвлечения уипстока из скважины, т.к. у ловильного крючка всего одна точка опоры и уипсток может при извлечении перекоситься, что приведет к его заклиниванию;

- сложность отсоединения ловильного крючка от уипстока в случае, если он не извлекается из скважины.

Наиболее близким техническим решением является колокол со вставной ловильной втулкой (см. Пустовойтенко И.П. «Предупреждение и ликвидация аварий в бурении», 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1998. - 279 с.: ил., § 4 Колокола, рис.5.6.г, стр.179), включающий переводник, полый корпус с винтовым заостренным нижним торцом и ловильным механизмом, расположенным внутри корпуса.

Недостатками этого колокола являются:

- возможность срыва из него клина-отклонителя;

- сложность отсоединения колокола от клина-отклонителя в случае, если его не удается извлечь из скважины.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание надежной конструкции устройства для извлечения клина-отклонителя из скважины, позволяющей исключить случаи срыва из него клина-отклонителя, а также исключить необходимость производства аварийных работ по отцепу устройства при невозможности извлечения клина-отклонителя из скважины.

Техническая задача решается устройством для извлечения клина-отклонителя из скважины, включающим переводник, полый корпус с винтовым заостренным нижним торцом и ловильным механизмом, расположенным внутри корпуса.

Новым является то, что внутри корпуса с возможностью ограниченного продольного перемещения вверх установлена муфта, оснащенная верхней выборкой, а снизу переводника выполнен выступ, выполненный с возможностью взаимодействия с выборкой муфты, при этом ловильный механизм выполнен в виде полого штока, соединенного жестко с муфтой и оснащенного радиальным каналом и наклонной поверхностью под желоб клина, снабженного технологическим отверстием, причем с обратной стороны наклонной поверхности шток уперт в корпус, а изнутри оснащен втулками, нижняя из которых вставлена в радиальный канал штока с возможностью перемещения и взаимодействия с технологическим отверстием клина, подпружинена в сторону наклонной поверхности и снабжена поперечным отверстием со скошенной поверхностью вверху, а верхняя - в полость штока с возможностью перемещения вниз, и оснащена седлом, сообщенным с внутренней полостью корпуса под шар и скосом внизу, выполненным с возможностью взаимодействия со скошенной поверхностью нижней втулки с отжатием ее от наклонной поверхности при перемещении вниз верхней втулки.

На фиг.1 показано устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины (продольный разрез). На фиг.2 - вид А на фиг.1. На фиг.3 - устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины в зацеплении с клином (продольный разрез).

Устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины (фиг.1, 3) включает переводник 1 для соединения с колонной бурильных труб (не показано), полый корпус 2 с винтовым заостренным нижним торцом 3 (фиг.1, 2). Внутри корпуса 2 (фиг.1, 3), например, с упором на кольцевую выборку 4 установлена муфта 5 с возможностью ограниченного продольного перемещения вверх. При этом муфта 5 оснащена верхней выборкой 6, выполненной с возможностью взаимодействия с выступом 7, выполненным снизу переводника 1. Внутри корпуса 2 расположен ловильный механизм, выполненный в виде полого штока 8, жестко соединенного с муфтой 5, например, с помощью резьбы и т.д. и оснащенного радиальным каналом 9 и наклонной поверхностью 10 под желоб клина 11 (фиг.3), снабженного технологическим отверстием 12. Причем с обратной стороны наклонной поверхности 10 (фиг.1, 3) шток 8 уперт в корпус 2, а изнутри оснащен втулками 13, 14. Нижняя втулка 13 вставлена в радиальный канал 9 штока 8 с возможностью перемещения и взаимодействия с технологическим отверстием 12 (фиг.3) клина 11. Кроме того, нижняя втулка 13 (фиг.1, 3) подпружинена с помощью пластинчатой пружины 15 в сторону наклонной поверхности 10 и снабжена поперечным отверстием 16 со скошенной поверхностью 17 вверху. Верхняя втулка 14 установлена, например, с помощью срезного штифта 18 в полость штока 8 с возможностью перемещения вниз и оснащена седлом 19, сообщенным с внутренней полостью корпуса 2 с помощью отверстия 20 под шар 21. Кроме того, верхняя втулка 14 оснащена скосом 22 внизу, выполненным с возможностью взаимодействия со скошенной поверхностью 17 нижней втулки 13 с отжатием ее от наклонной поверхности 10 при перемещении вниз верхней втулки 14.

Устройство работает следующим образом.

К переводнику 1 (фиг.1, 3) присоединяют колонну бурильных труб (не показано) и устройство спускают в скважину таким образом, чтобы винтовой заостренный нижний торец 3 (фиг.1, 2) полого корпуса 2 (фиг.1, 3) находился на 1,5-2 м выше «головы» клина 11 (фиг.3). Затем включают буровой насос (не показано) и, вращая устройство на минимальной скорости ротора, продолжают спуск устройства. При этом винтовой заостренный нижний торец 3 (фиг.1, 2) полого корпуса 2 (фиг.1, 3) входит в зазор между эксплуатационной колонной (не показано) и обратной стороной клина 11 (фиг.3), заводя «голову» клина 11 в корпус 2 устройства. Продолжают спуск устройства с вращением, при этом винтовой заостренный нижний торец 3 (фиг.1, 2) производит разрушение выбуренной породы из застойных зон между клином 11 (фиг.3) и эксплуатационной колонной, и вымывание ее за счет циркуляции промывочной жидкости через отверстие 20 (фиг.1, 3). Когда полый шток 8 упрется в «голову» клина 11 (фиг.3) муфта 5 (фиг.1, 3) сдвигается вверх до фиксации ее выборки 6 в выступе 7, выполненном в переводнике 1. Полый шток 8 проворачивается и входит наклонной поверхностью 10 в зазор между желобом клина 11 (фиг.3) и корпусом 2 (фиг.1, 3) устройства. Муфта 5 выходит из зацепления с переводником 1 и сдвигается вниз до упора в кольцевую выборку 4 в корпусе 2, тем самым, позволяя нижней втулке 13, установленной в радиальный канал 9 полого штока 8, двигаться вдоль желоба клина 11 (фиг.3) без вращения. При подходе нижней втулки 13 (фиг.1, 3) к технологическому отверстию 12 (фиг.3) на желобе клина 11 пластинчатая пружина 15 (фиг.1, 3) задвигает ее в технологическое отверстие 12 (фиг.3). При этом повышение веса инструмента на индикаторе веса (не показано) послужит сигналом, что зацепление произошло. Останавливают спуск и вращение устройства и циркуляцию промывочной жидкости. Натяжением колонны бурильных труб производят срыв клина-отклонителя и подъем его на поверхность.

В случае, если извлечение клина-отклонителя невозможно произвести, в колонну бурильных труб бросают шар 21 (показан условно), который садится в седло 19 (фиг.1, 3) верхней втулки 14, установленной во внутреннюю полость полого штока 8, например, с помощью срезного штифта 18. Включают буровой насос, при этом под действием давления промывочной жидкости срезается штифт 18 и верхняя втулка 14, перемещаясь вниз своим скосом 22, расположенным внизу, взаимодействует со скошенной поверхностью 17 поперечного отверстия 16 нижней втулки 13 и отжимает ее от наклонной поверхности 10, и выводит из технологического отверстия 12 (фиг.3) клина 11, производя отцеп устройства от клина 11. После этого устройство извлекается на поверхность.

Преимущество предлагаемого устройства для извлечения клина-отклонителя из скважины заключается в том, что его конструкция позволяет исключить случаи срыва из него клина-отклонителя, а также исключить необходимость производства аварийных работ по отцепу устройства при невозможности извлечения клина-отклонителя из скважины.