Башмак с направляющим устройством

Башмак с направляющим устройством для крепления боковых стволов в многоствольной скважине предназначен для поиска и адресного ввода хвостовика из профильных труб в боковой ствол, с возможностью механического крепления хвостовика с обсадной колонной с выходом верха хвостовика в ствол основной скважины. Башмак содержит корпус с центральным каналом, в котором соосно и неподвижно относительно его оси жестко закреплено самоориентирующееся направляющее устройство, оснащенное гидравлическим вращателем сферического шарнирно закрепленного наконечника, способного совершать спиральное движение по внутренней поверхности ствола скважины и прекращать вращение при попадании в расширение основного ствола, то есть в начало формирования устья бокового ствола в связи с увеличением угла раскрытия наконечника по сферической поверхности и прижатием его боковой струей из насадка. 3 ил.

Полезная модель относится к бурению многоствольной скважины, а именно к башмаку для спуска хвостовика из профильных труб.

Известен башмак для установки профильных перекрывателей. Патент на полезную модель 57345.

Недостатком известного башмака является невозможность осуществлять промывку скважины во время спуска хвостовика, что может привести к прихватам спускаемой колонны труб.

Наиболее близким к предложенной полезной модели по технической сущности, где частично устранен вышеприведенный недостаток, является башмак для установки профильного перекрывателя в скважине (патент РФ 2293172), выбранный в качестве прототипа. Башмак содержит корпус с центральным каналом, в котором соосно-подвижно относительно его оси установлен клапанный элемент с проходным каналом, сообщенный радиальными отверстиями с полостью профильного перекрывателя. Клапанный элемент зафиксирован от продольных перемещений фиксатором в виде стопорного кольца, и от вращения относительно корпуса - шлицевым соединением с ним. Корпус снабжен головкой с коническими кольцевыми проточками. Корпус и соосно-подвижный клапанный элемент имеют резьбы для соединения с перекрывателем и установочным оборудованием соответственно, в частности с развальцевателем, имеющим захватный узел с резьбой и вкладышем с разрезными стопорными кольцами, входящими в конические кольцевые проточки головки при соединении развальцевателя с соосно-подвижным клапанным элементом и последующим отсоединении его от перекрывателя.

Недостатком известного устройства является невозможность использования его для адресного ввода хвостовика в боковой ствол при отсутствии стационарного отклоняющего устройства в основном стволе многоствольной скважины при необходимости механического крепления верха хвостовика в основном стволе, который должен быть свободным, и объединяющим боковые стволы скважины в одну систему, доступную для технологического инструмента.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание конструкции, позволяющей производить адресный ввод хвостовика из профильных труб в боковой ствол многоствольной скважины, и последующего механического крепления верха упомянутого хвостовика в основном стволе скважины.

Это достигается тем, что в предлагаемой конструкции в центральный канал корпуса башмака дополнительно вставлено самоориентирующееся направляющее устройство, на самом корпусе выполнена резьба для соединения с хвостовиком из профильной трубы. В центральном канале имеется радиальная проточка, образующая полку, в которой профрезерованы два паза по радиусу проточки в ¹/₄, через которые своими выступами вставлена подвеска с присоединенным самоориентирующимся направляющим устройством. При повороте подвески на 90° в пазы вставляют вкладыши, фиксирующие подвеску от осевого вращения, а сами вкладыши от продольных перемещений зафиксированы прижимной гайкой.

Самоориентирующееся направляющее устройство оснащено гидравлическим вращателем сферическо-шарнирного наконечника. Новым является то, что в качестве направляющего устройства используют самоориентирующееся устройство, которое от продольных перемещений в башмаке зафиксировано подвеской, имеющей оппозитно расположенные буртики, вставленные в радиальную проточку башмака, а от радиальных перемещений вкладышами. От продольных перемещений вкладыши зафиксированы прижимной гайкой на подвеске. Подвеска имеет осевой и радиальные каналы для гидравлической связи полости хвостовика со скважиной, а ее верхняя часть заканчивается ниппельной резьбой и конической головкой с кольцевой проточкой для захвата и извлечения башмака при окончании развальцовки хвостовика с помощью ответной муфты переводника и разрезного пружинного кольца, установленный на развальцевателе ниже вальцующих роликов.

На фиг.1 показан башмак в транспортном положении. На фиг.2 показано захватное устройство, устанавливаемое в транспортном положении на развальцевателе (не показано). На фиг.3 показан башмак, соединенный с захватным устройством и отсоединенный от хвостовика перед извлечением из скважины.

Башмак (фиг.1) состоит из корпуса 1, соединенного с хвостовиком 2 из профильной трубы. В центральном канале корпуса 1 выполнена радиальная проточка, образующая полку 3, куда вставлена подвеска 4 с выступами 5. В пазах полки 3 размещены вкладыши 6 (фиг.1, сечение А-А) для предотвращения подвески 4 от осевого вращения. Вкладыши 6 от продольных перемещений зафиксированы прижимной гайкой 7. Подвеска 4 имеет внутреннюю резьбу для присоединения самоориентирующегося направляющего устройства 8. В верхней части подвески 4 выполнена замковая резьба 9 и коническая головка с кольцевой проточкой для соединения с захватным узлом хвостовика 2.

Захватное устройство (фиг.2) состоит из корпуса 10, снабженного сверху замковой резьбой для присоединения с развальцевателем (не показан). Снизу выполнена резьба для соединения со стопорной втулкой 11, а внутри выполнены шлицы 12 (фиг.2, сечение А-А). В корпус 10 вставлена захватная втулка 13 с ответными к корпусу шлицами и с замковой резьбой для соединения с подвеской 4 (фиг.1). Во втулке 13 (фиг.2) установлено разрезное стопорное кольцо 14 для дополнительной фиксации подвески башмака к захватному устройству после их свинчивания. Стопорное кольцо 14 от осевых перемещений ограничено резьбовой втулкой 15. Втулка 13 в транспортном положении (до свинчивания с подвеской башмака) зафиксирована биконическим разрезным стопорным кольцом 16.

Работает башмак следующим образом. Корпус башмака 1 (фиг.1) с помощью резьбы присоединяют к профильной трубе хвостовика 2 и на колонне бурильных труб хвостовик спускают в скважину. Не доходя 1-1,5 м до окна бокового ствола, создают циркуляцию промывочной жидкости с расчетным давлением, не допускающем выправления профильных труб, и продолжают спуск. По достижении расширения, формирующего вход в боковой ствол, наконечник самоориентирующегося направляющего устройства отклоняется на больший угол, чем в основном стволе в режиме поиска, и выходит из зацепления с вращателем. Под действием боковой струи наконечник скользит по боковому стволу без вращения и вводит туда хвостовик, то есть происходит адресный ввод хвостовика в нужный боковой ствол. Далее продолжают спуск с циркуляцией промывочной жидкости или без нее, если боковой ствол пробурен в устойчивой породе. По достижении забоя бокового ствола производят промывку, после чего с опорой на забой закрывают канал в самоориентирующемся направляющем устройстве (не показан) и создают избыточное давление для выправления профильных труб хвостовик. Затем хвостовик развальцовывают развальцевателем 17 (фиг.3). По достижении развальцевателем башмака хвостовика втулка 13 (фиг.2), преодолев сопротивление стопорного кольца, начинает навинчиваться на резьбу на подвеске 4 (фиг.1), а в конце свинчивания этих резьбовых соединений стопорное кольцо 14 (фиг.2) наползает на радиальную проточку подвески 4 (фиг.1). После окончания процесса свинчивания крутящий момент через шлицы корпуса 10 и втулки 13 (фиг.2) передается на резьбовое соединение корпуса 1 башмака и профильной трубы 2 (фиг.1). В процессе отвинчивания башмака втулка 13 (фиг.2) по шлицам перемещается вниз. В связи с этим, шарошки развальцевателя 17 вращаются вхолостую до момента полного отсоединения башмака от профильной трубы 2 (фиг.3), после чего развальцовывают хвостовик и извлекают башмак с самоориентирующимся направляющим устройством. При заклинивании башмака натяжением колонны производят разрушение полки 3 (фиг.1) и развальцеватель совместно с подвеской 4 и направляющим устройством извлекают из бокового ствола.

Башмак с направляющим устройством, присоединенный на резьбе к хвостовику из профильных труб, содержащий центральный канал, гидравлически связанный с полостью упомянутого хвостовика, отличающийся тем, что при использовании самоориентирующегося направляющего устройства узел крепления выполнен в виде подвески, а в центральном канале башмака профрезерована радиальная проточка, образующая полку с двумя пазами по радиусу, в которые своими выступами вставлена упомянутая подвеска для крепления самоориентирующегося направляющего устройства, кроме того, в пазы вставлены вкладыши, фиксирующие подвеску от осевого вращения, а сами вкладыши от продольных перемещений зафиксированы прижимной гайкой.