устройство для герметичного соединения основного и бокового стволов многоствольной скважины

Формула изобретения

Устройство для герметичного соединения основного и бокового стволов многоствольной скважины, включающее обсадные колонны основного и дополнительного стволов и соединительный патрубок с основанием, размещенный в верхней части обсадной колонны дополнительного ствола, причем основание выполнено с возможностью плотного и герметичного взаимодействия с внутренней поверхностью обсадной колонны основного ствола вокруг окна, отличающееся тем, что основание выполнено в виде сегмента втулки с нижней прорезью, а наружные поверхности основания и патрубка и место их стыка оснащены герметиком, причем патрубок выполнен с возможностью направления в дополнительный ствол при помощи клина-отклонителя, установленного для проводки дополнительного ствола, и ориентации при помощи нижней прорези основания, взаимодействующей с технологическим выступом клина-отклонителя, и плотного и герметичного взаимодействия с внутренней поверхностью обсадной колонны основного ствола вокруг окна бокового ствола благодаря герметику и привальцовке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для крепления многоствольных скважин и может быть использовано для крепления многоствольных скважин, бурящихся на нефть, газ, воду и для других целей.

Известно устройство для крепления многозабойных скважин (а.с. СССР № 663825, Е21В 43/10, опубл. бюл. № 19 от 25.05.79 г.), включающее обсадные колонны основного и дополнительного стволов, соединительный патрубок, размещенный в верхней части обсадной колонны дополнительного ствола и жестко соединенный с гофрированной втулкой, размещенной в основном стволе.

Недостатками устройства являются:

- узкая область применения и большие капитальные затраты, связанные с тем, что для установки устройства необходима большая разница диаметров основного и дополнительного стволов;

- необходимость использовать дополнительное направляющее устройство для попадания обсадной колонны в боковой ствол;

- сложность в равномерном раздорнировании гофрированной втулки в связи с тем, что ее диаметр значительно меньше внутреннего диаметра основного ствола.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является устройство для крепления многозабойных скважин (а.с. СССР № 829882, Е21В 43/10, опубл. бюл. № 18 от 17.05.81 г.), включающее обсадные колонны основного и дополнительного стволов, гофрированную втулку, размещенную в основном стволе и связанную с соединительным патрубком, установленным в верхней части обсадной колонны дополнительного ствола скважины, и имеющую гладкий участок и продольные прорези на его границе с гофрами.

Недостатками устройства являются:

- использование частично гофрированной втулки, что сопряжено с трудностями в ее изготовлении и, как следствие, с высокими материальными затратами на изготовление;

- необходимость использовать дополнительное направляющее устройство для попадания обсадной колонны в боковой ствол;

- значительное сужение проходного сечения основного ствола, что позволяет производить строительство многоствольной скважины только снизу вверх, что сужает область применения.

Техническая задача изобретения - повышение надежности соединения основного и дополнительного стволов многоствольной скважины, при сохранении равнопроходного сечения основного ствола, исключение необходимости использования направляющего устройства для попадания в боковой ствол, а также возможность производить строительство многоствольной скважины, как снизу вверх, так и сверху вниз.

Техническая задача решается устройством для герметичного соединения основного и бокового стволов многоствольной скважины, включающим обсадные колонны основного и дополнительного стволов и соединительный патрубок с основанием, размещенный в верхней части обсадной колонны дополнительного ствола, причем основание выполнено с возможностью плотного и герметичного взаимодействия с внутренней поверхностью обсадной колонны основного ствола вокруг окна.

Новым является то, что основание выполнено в виде сегмента втулки с нижней прорезью, а наружные поверхности основания, и патрубка, и место их стыка оснащены герметиком, причем патрубок выполнен с возможностью направления в дополнительный ствол при помощи клина-отклонителя, установленного для проводки дополнительного ствола, и ориентации при помощи нижней прорези основания, взаимодействующей с технологическим выступом клина-отклонителя, и плотного и герметичного взаимодействия с внутренней поверхностью обсадной колонны основного ствола вокруг окна бокового ствола благодаря герметику и привальцовке.

На фиг.1 схематически показано предлагаемое устройство в многоствольной скважине.

На фиг.2 и 3 - соединительный патрубок с основанием и герметиком, вид сбоку и сзади соответственно.

На фиг.4 - устройство в процессе установки его в скважине.

Устройство для герметичного соединения основного 1 (см. фиг.1) и бокового 2 стволов многоствольной скважины состоит из обсадных колонн 3 и 4 соответственно основного 1 и дополнительного 2 стволов и соединительного патрубка 5 с основанием 6, размещенным в верхней части обсадной колонны 4 дополнительного ствола 2. Основание 6 выполнено с возможностью плотного и герметичного взаимодействия с внутренней поверхностью обсадной колонны 3 основного ствола 1 вокруг окна 7 (см. фиг.1). Основание 6 (см. фиг.2 и 3) выполнено в виде сегмента втулки с нижней прорезью 8, а наружные поверхности основания 6, и патрубка 5, и место их стыка оснащены герметиком 9. Патрубок 5 (см. фиг.4) выполнен с возможностью направления в дополнительный ствол 2 через окно 7 при помощи клина-отклонителя 10, установленного для проводки дополнительного ствола 2, и ориентации при помощи нижней прорези 8 основания 6, взаимодействующей с технологическим выступом 11 клина-отклонителя 10, и плотного и герметичного взаимодействия с внутренней поверхностью обсадной колонны 3 (см. фиг.1) основного ствола 1 вокруг окна 7 бокового ствола 2 благодаря герметику 9 и привальцовке (не покзана). Основание 6 и соединительный патрубок 5 расположены относительно друг друга под углом (см. фиг.2), равным углу отхода ' (см. фиг.1) дополнительного ствола 2 от основного 1. Основание 6 (см. фиг.2 и 3.) может иметь для безударной работы развальцевателя (не показан) по своему внутреннему контуру фаску 12.

Устройство может применяться при работе в двух вариантах.

Первый вариант

В первоначально пробуренный основной ствол 1 (см. фиг.4) многоствольной скважины спускается обсадная колонна 3 основного ствола 1, в компоновку которой включен патрубок с окном 7, через который проводится дополнительный ствол 2. К последней трубе обсадной колонны 4 дополнительного ствола 2 или к последней трубе колонны профильных труб (не показаны), предназначенных для крепления бокового ствола, присоединяют патрубок 5 с основанием 6 при помощи неразъемного соединения (например: сварки) (не показана) или разъемного соединения (например: резьбой 13) (см. фиг.1). Затем с помощью, например посадочной головки (не показана), фиксируемой в соединительном патрубке 5 (см. фиг.4), спускают на колонне бурильных труб (не показаны) в скважину. При подходе обсадной колонны 4 дополнительного ствола 2 или колонны профильных труб происходит их отклонение и ввод в дополнительный боковой ствол 2 при помощи клина-отклонителя 10 (например, извлекаемого клина-отклонителя ОИ-168 или ОИ-146), предварительно установленного и зафиксированного в основном стволе 1 (например: при помощи якоря 14). При этом основание 6 своей нижней прорезью 7 садится на технологический выступ 11 отклонителя и устанавливается в необходимом положении (фиг.1). После этого, посадочная головка освобождается, и бурильные трубы поднимаются на поверхность. Затем извлекается клин-отклонитель 10 (см. фиг.4) с якорем 14, в скважину спускают развальцеватель и привальцовывают основание 6 (см. фиг.1) с герметиком 9 к внутренней поверхности обсадной колонны 3.

При необходимости проводки нескольких дополнительных стволов 2 в компоновку основной обсадной колонны 3 включается необходимое количество патрубков с окнами 7 и установка обсадных колон 4 дополнительных стволов 2 производится последовательно после предварительно установленных и сориентированных относительно их окон 7 клиньев-отклонителей 10.

Второй вариант

В первоначально пробуренный основной ствол 1 (см. фиг.4) многоствольной скважины спускается обсадная колонна 3 основного ствола 1. В скважине устанавливается клин-отклонитель (например: извлекаемый клин-отклонитель ОИ-168 или ОИ-146) и производится последовательно зарезка окна 7 и бурение дополнительного ствола 2. Далее установка обсадной колонны 4 дополнительного ствола 2 производится аналогично первому варианту.

При необходимости проводки нескольких дополнительных стволов 2 операции производятся аналогично второму варианту в различных интервалах и направлениях обсадной колонны 3 основного ствола 1.

Предлагаемое устройство является простой и не требующей высоких материальных затрат конструкцией, благодаря тому, что основание выполнено в виде сегмента втулки, при его установке не требуется направляющего устройства, входящего в состав устройства для попадания в дополнительный ствол. Благодаря тому, что по внутреннему контуру основания выполнена фаска, а на наружную поверхность герметизирующего элемента, прилегающую к вырезанному окну, нанесен герметик, основание плотно прикатывается вокруг окна в обсадной колонне, что обеспечивает надежное и герметичное крепление стволов многоствольной скважины и практически исключает сужение проходного сечения основного ствола. Так как проходное сечение основного ствола сохраняется, появляется возможность строительства многоствольной скважины как снизу вверх, так и сверху вниз, что значительно расширяет область его применения.