Самоориентирующееся устройство для многоствольной скважины
Самоориентирующееся устройство для ввода технологического инструмента в боковой ствол предназначено для поиска окна в многоствольной скважине и фиксации инструмента в боковом стволе при проведении технологических операций или осуществления одновременно-раздельной эксплуатации пластов одной скважиной. Вращение устройства в режиме поиска окна осуществляют встроенным гидродвигателем, ротор которого имеет ведущую консоль, входящую в зацепление с ведомой консолью узла фиксации, причем ведомая консоль установлена с возможностью выхода из зацепления с ведущей консолью при попадании узла фиксации в боковой ствол. 1 ил.
Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована для ввода технологического инструмента в боковой ствол скважины.
Известно устройство для доставки объекта в боковой ствол многоствольной скважины, включающее транспортирующий орган с механизмом изменения направления движения (Патент РФ №2142559).
Известное устройство не обеспечивает надежный вход в боковой ствол скважины.
Наиболее близким к предложенной полезной модели по технической сущности является устройство по патенту РФ №2302510, выбранное в качестве прототипа. Направляющее устройство включает транспортирующий орган с механизмом изменения направления движения, который состоит из ствола, на котором при помощи втулочной гайки подвешен шатун с хвостовиком. К стволу по резьбе присоединен вращатель шатуна, имеющий шлицевые выступы и кольцевую проточку. Между торцом ствола и шлицевыми выступами вращателя шатуна установлена опорная шайба. В кольцевой проточке вращателя шатуна установлены пружинные элементы, которые находятся в постоянном контакте с хвостовиком шатуна. Шатун посредством промежуточного переводника соединен с плашечно-клапанным узлом, в корпусе которого размещена втулка с вмонтированным узлом фиксации попадания технологического инструмента в боковой ствол. Втулка зафиксирована в корпусе плашечно-клапанного узла срезным штифтом и оканчивается перегородкой с отверстиями и закрепленной на перегородке пробкой
с фиксатором. Узел фиксации состоит из корпуса, на наклонной поверхности которого срезным штифтом и фиксатором закреплена плашка. Корпус плашечно-клапанного узла и втулка имеют совмещенное отверстие.
Недостатком известного устройства является невозможность использования его при применении колтюбинга, так как исключена возможность вращения транспортирующего органа с механизмом изменения направления движения. Кроме того, сложность плашечно-клапанного узла, в корпусе которого размещена втулка с вмонтированным узлом фиксации попадания технологического инструмента в боковой ствол, обуславливает возможное снижение надежности отключения вращения узла фиксации в боковом стволе.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является расширение возможности использования при разных способах спуска устройства: на колонне бурильных, насосно-компрессорных труб или колтюбинга, а также одновременно-раздельная эксплуатация пластов одной скважиной.
Задача решается тем, что в самоориентирующемся устройстве для многоствольной скважины, включающем транспортирующий орган с механизмом изменения направления движения и узел фиксации попадания технологического инструмента в боковой ствол, согласно предлагаемой полезной модели, узел фиксации снабжен подшипником качения, механизм изменения направления движения содержит встроенный вращательный механизм (гидродвигатель), ротор которого имеет ведущую консоль, входящую в зацепление с ведомой консолью узла фиксации, причем ведомая консоль установлена с возможностью выхода из зацепления при попадании узла фиксации в боковой ствол.
На фиг.1 представлено самоориентирующееся устройство для ввода технологического инструмента в боковой ствол многоствольной скважины в процессе ее эксплуатации. Устройство состоит из корпуса 1, внутри которого расположен нагнетательный патрубок 2. На начальном участке патрубка 2 выполнена сферическая поверхность с ведомой консолью 3. Конусная втулка 4 обхватывает патрубок 2, центрирует самоориентирующееся устройство и предотвращает попадание твердых частиц в воронку корпуса 1 при ее движении по горизонтальному стволу скважины без циркуляции промывочной жидкости. Втулка 4 прижата к торцу корпуса 1 пружиной 5. На торцевую часть патрубка 2
навинчена муфта 6, к которой присоединен другой направляющий нагнетательный патрубок 7. К концевой части патрубка 7 на резьбе присоединены опорный конус 8 и наконечник 9. Между опорным конусом 8 и наконечником 9 установлен подшипник качения 10. Внутри наконечника 9 смонтирована гидравлическая насадка 11. Сферическая поверхность нагнетательного патрубка 2, ограниченная цилиндрической частью торца корпуса 12 вращательного механизма, образует шарнирное соединение, которое позволяет узлу фиксации отклоняться от продольной оси вращательного механизма в любую сторону. Вращательный механизм выполнен в виде гидродвигателя, вал которого - ротор снабжен ведущей консолью 13. Ведущая консоль 13 входит в зацепление с ведомой консолью 3 узла фиксации. На фиг.1 по сечению А-А показаны взаимное расположение ведущей и ведомой консолей при: а - режим транспорта устройства, б - режим поиска окна внутри скважины, в - режим расцепления консолей и фиксации самоориентирующегося устройства при входе в боковой ствол.
Устройство работает следующим образом. После спуска в скважину самоориентирующегося устройства до глубины, на 1-2 м выше входа в боковой ствол (транспортный режим), включают циркуляцию промывочной жидкости и начинают режим поиска. Промывочная жидкость вращает ротор вращательного механизма (гидродвигателя) с ведущей консолью 13, находящейся в зацеплении с ведомой консолью 3, при этом происходит вращение самоориентирующегося устройства. Струя промывочной жидкости, вытекающая из насадки 11, за счет реактивной силы прижимает подшипник качения 10 к стенке скважины. Шарнирное соединение цилиндрической части торца корпуса вращательного механизма 12 и сферической поверхности патрубка 2 обуславливает возможность отклонения концевой части самоориентирующегося устройства от продольной оси ротора в любую сторону. При спуске устройства в режиме поиска окна бокового ствола наконечник 9 испытывает усилие прижатия к стенке скважины. Подшипник качения 10 обеспечивает снижение трения концевой части устройства при движении его по внутренней стороне стенки скважины. При попадании концевой части устройства в окно за счет реактивной силы струи промывочной жидкости происходит отклонение от продольной оси гидродвигателя и вход наконечника 9 в боковой ствол многоствольной скважины. При этом происходит отключение
вращения устройства за счет расцепления ведущей 13 и ведомой 3 консолей. После входа в боковой ствол спуск устройства до плановой глубины продолжают с циркуляцией промывочной жидкости. Вследствие ограничения отклонения наконечника 9 от продольной оси ротора гидродвигателя в боковом стволе, обусловленном меньшим его диаметром по сравнению с диаметром основной скважины, вновь происходит зацепление ведомой консоли 3 с ведущей консолью 13. При этом наконечник 9 начинает вращение на подшипнике 10 и перемещение по стенке бокового ствола, производя одновременно струйную обработку стенки струей промывочной жидкости, вытекающей из насадки 11.
Использование заявленной полезной модели позволяет расширить применение при разных способах спуска устройства: на колонне бурильных, насосно-компрессорных труб или колтюбинга, в частности, кратно сократить время исследования и ОПЗ при использовании данного устройства в паре с колтюбингом. Дополнительный эффект - возможность осуществлять одновременно-раздельную эксплуатацию пластов одной скважиной при совместном использовании устройства в единой компоновке с втулочно-циркуляционным клапаном.
Самоориентирующееся устройство для многоствольной скважины, включающее транспортирующий орган с механизмом изменения направления движения и узел фиксации попадания технологического инструмента в боковой ствол, отличающееся тем, что узел фиксации снабжен подшипником качения, механизм изменения направления движения содержит встроенный вращательный механизм, ротор которого имеет ведущую консоль, входящую в зацепление с ведомой консолью узла фиксации, причем ведомая консоль установлена с возможностью выхода из зацепления с ведущей консолью при попадании узла фиксации в боковой ствол.
