Устройство для ориентации боковых стволов забуриваемых из вертикальных обсаженных скважин

(51) 21 7/04 (2006.01) 21 47/022 (2006.01) 01 1/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ осуществлять ориентацию отклонителей и других измерительных средств в условиях, где невозможно применить широко известные ориентирующие средства на базе акселерометров и феррозондов, так как в вертикальных скважинах не работает система отвесов, а в скважинах обсаженных металлическими трубами исключается применение буссолей. Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом устройстве для ориентации боковых стволов забуриваемых из вертикальных обсаженных скважин, содержащим герметичный контейнер с телевизионной камерой, соединенной посредством кабеля с монитором, имеющим горизонтальный лимб на экране, к герметичному контейнеру присоединен профильный наконечник с реперной линией с возможностью направленного соединения с отклонителем и одновременным автоматическим поворотом в плоскость его действия при этом реперная линия профильного наконечника и плоскость действия отклонителя выполнены в виде направляющего зуба, который находится в поле зрения телевизионной камеры.(72) Мендебаев Токтамыс Нусипхулович Бобылев Феофан Александрович Городецкий Иосиф Маркович Смашов Нурлан Жаксыбекович(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ БОКОВЫХ СТВОЛОВ ЗАБУРИВАЕМЫХ ИЗ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ОБСАЖЕННЫХ СКВАЖИН(57) Изобретение относится к направленному бурению и предназначено для ориентации отклонителей и других измерительных приборов в вертикальных обсаженных скважинах. Задачей изобретения является повышение качества, точности и надежности ориентации. Технический результат заключается в разработке новых технических решений,позволяющих 24176 Изобретение относится к направленному бурению и предназначено для ориентации отклонителей и других измерительных приборов в вертикальных обсаженных скважинах. Известны гироскопические ориентирующие системы, которые базируются на свойстве гироскопа сохранять неизменным пространственное положение оси вращения ротора гироскопа при любых поворотах его корпуса. Показания такого гироскопа не зависят от напряженности магнитного поля земли и он может применяться при бурении вертикальных участков скважин в заданных направлениях (Вестник Ассоциации буровых подрядчиков 1, 2001). Однако, данная гироскопическая система требует специально подготовленного профессионально обслуживания, так как имеет сложный алгоритм управления, вычисления и наличия специальной программы для компьютера наземного комплекса,кроме того, контроль его точностных характеристик на стенде перед началом работы на скважине занимает длительный период времени. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для ориентации отклонителя в вертикальных обсаженных скважинах, содержащих герметичный контейнер с телевизионной камерой,против которой установлен инклинометр с буссолью, а сама камера соединена посредством кабеля с наземным приемным устройством. В забойной части устройства действует искусственно созданное магнитное поле, силовые линии которого ориентированы относительно плоскости действия отклонителя. Принцип ориентации отклонителя основан на визуальном отображении на экране компьютера разности положений буссоли, наложенных на горизонтальный лимб компьютера, которые она занимает на поверхности в плоскости магнитного меридиана и на забое в плоскости искусственного магнитного поля (Патент 2263209 Е 21 В 47/022, 2005). Недостатком данного устройства является снижение точности ориентации при разъединении инклинометра с искусственным магнитным полем,что необходимо для оценки разности показаний инклинометра. Однако, при этом ослабевает действие искусственного магнитного поля и увеличивается влияние магнитного поля создаваемого магнитной массой обсадных труб,причем величина погрешности ориентации зависит от расстояния, на которое поднят контейнер с инклинометром при разъединении. Уменьшение погрешности ориентации, таким путем, требует точного учета величины подъема с учетом вытяжки кабеля и внесения соответствующих поправок на показания инклинометра. Задачей изобретения является повышения качества, точности и надежности ориентации. Технический результат изобретения заключается в разработке новых технических решений,позволяющих осуществлять ориентацию отклонителей и других измерительных средств в 2 условиях, где невозможно применить широко известные ориентирующие средства на базе акселерометров и феррозондов, так как в вертикальных скважинах не работает система отвесов, а в скважинах обсаженных металлическими трубами исключается применение буссолей. Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом устройстве для ориентации боковых стволов забуриваемых из вертикальных обсаженных скважин, содержащим герметичный контейнер с телевизионной камерой, соединенной посредством кабеля с монитором, имеющим горизонтальный лимб на экране, согласно изобретению, к герметичному контейнеру присоединен профильный наконечник с реперной линией, с возможностью направленного соединения с отклонителем и одновременным автоматическим поворотом в плоскость его действия, при этом реперная линия профильного наконечника и плоскость действия отклонителя, выполнены в виде направляющего зуба, который находится в поле зрения телевизионной камеры. На фиг.1 изображено устройство в поперечном сечении. На фиг.2 изображены углы возможных проворотов отклонителя и герметичного контейнера с телекамерой в процессе их спуска к месту зарезки. Устройство для ориентации боковых стволов забуриваемых из вертикальных обсаженных скважин состоит из герметичного контейнера 1 с телевизионной камерой 2 и прозрачной пластиной 3,на которой проведена диаметральная линия, к герметичному контейнеру 1 присоединен профильный наконечник 4 с реперной линией 5,который благодаря специальному срезу по винтовой линии под острым углом в скважине соединяется с направляющим зубом 6. Зуб 6 встроен в переходник 7 соединяющей бурильную колонну 8, с отклонителем 9, который через обсадную колонну 10 опускается к месту зарезки бокового ствола. Телевизионная камера 2 посредством геофизического кабеля 11 соединена с монитором 12,на экран которого накладывается горизонтальный лимб 13. При спуске отклонителя 9 в скважину возможен его поворот на любой непредсказуемый угол , а контейнера 1 с телевизионной камерой 2 - на неизвестный угол . Тогда суммарный угол, на который повернулись отклонитель 9 и профильный наконечник будет равен(фиг.2), а положение направляющего зуба 6 перед их соединением определится линией 14. Работа устройства осуществляется следующим образом. Перед началом работы на экран монитора 12 накладывают горизонтальный лимб 13. Одновременно на поверхности, направляющий зуб 6 поворотом переходника 7,совмещают с направлением действия отклонителя 9 и разворачивают данное совмещенное положение в направление, например, на север, отслеживая этот поворот на мониторе. В то же время,диаметральную линию, видимую на прозрачной 24176 пластине 3, поворотом телевизионной камеры 2 так же приводят в положение на север, совмещая е с реперной линией 5 поворотом герметичного контейнера 1 относительно телевизионной камеры 2. Если герметичный контейнер 1 посредством направляющего зуба 6 соединить с отклонителем 9,то все плоскости ориентирующих элементов будут находится в одном направлении, ориентированном на север. После проведенной настройки и проверки точности совмещений с помощью лимба 13 на экране монитора 12, отклонитель 9 на бурильной колонне 8 опускают к месту зарезки бокового ствола, а герметичный контейнер 1 с телевизионной камерой 2 через бурильную колонну 8 опускают к месту соединения с отклонителем 9. При соединении контейнера 1 с направляющим зубом 6, он автоматически разворачивается в плоскость действия отклонителя, компенсируя произвольный поворот контейнера на уголв процессе спуска. В результате, при разъединения профильного наконечника 4 с направляющим зубом 6 на мониторе 12 вместо двух неизвестных углов, будет виден только один возвратный угол , на который повернулся отклонитель 9 при спуске. Далее, поворотом бурильной колонны 8,отклонитель 9 (линия 15) устанавливают в первоначальное положение на север, а затем уже разворачивают его в требуемое направление,отсчитывая углы поворота по лимбу 13. В Казахстане имеются сотни вертикально забуренных и обсаженных металлическими трубами скважин с обедненными запасами нефти в околоскважинной зоне. Предлагаемый способ ориентации отклонителей позволит воздействовать на продуктивные пласты в новых расчетных интервалах и таким образом, будет использован старый фонд скважин с помощью зарезки боковых стволов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для ориентации боковых стволов забуриваемых из вертикальных обсаженных скважин, содержащее герметичный контейнер с телевизионной камерой, соединенной посредством кабеля с монитором, имеющим горизонтальный лимб на экране, отличающееся тем, что к герметичному контейнеру присоединен профильный наконечник с реперной линией, с возможностью направленного соединения с отклонителем и одновременным автоматическим поворотом в плоскость его действия, при этом реперная линия профильного наконечника и плоскость действия отклонителя, выполнены в виде направляющего зуба, который находится в поле зрения телевизионной камеры.