Отклонитель для наклонно-направленного бурения

 

1. ОТКЛОНИТЕЛЬ ДЛЯ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ, включающий забойный двигатель, отклоняющий узел и прерыватель связи, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности проводки наклонно-направленных скважин малого диаметра за счет более полного исключения влияния реактивного момента забойного двигателя на отклоняющий узел, прерыватель связи размещен между корпусом забойного двигателя и отклоняющим узлом, подпружинен относительно последнего и выполнен с кулачками на торцовой поверхности , а корпус забойного двигателя имеет ответные им кулачки, причем боковая поверхность прерывателя связи выполнена профильной и отклоняющий узел имеет ответную ей поверхность. 2. Отклонитель для наклонно-направленного бурения по п. 1, отличающийся тем, что профильная боковая поверхность прерывателя связи выполнена в виде многозаходной спирали. 3. Отклонитель для наклонно-направленного бурения по п. 1, отличающийся тем, что профильная боковая поверхность выиэ полнена в виде щлицев, а плоскость над пре (Л рывателем связи гидравлически связана с внутритрубным каналом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Е 21 В 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2724147/22-03 (22) 14.02.79 (46) 15.10.83. Бюл. № 38 (72) И. В. Кумушкин, Ю. Г. Соловов и Ю. С. Костин (71) Забайкальский комплексный научноисследовательский институт (53) 622.243.2 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 192113, кл. Е 21 В 7/08, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР № 630391, кл. Е 21 В 7/08, 1976 (прототип). (54) (57) 1. ОТКЛОНИТЕЛЬ ДЛЯ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ, включающий забойный двигатель, отклоняющий узел и прерыватель связи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности проводки наклонно-направленных скважин малого диаметра за счет более полного исключения влияния реактивного момента забойного

„„SU„„1048100 А двигателя на отклоняющий узел, прерыватель связи размещен между корпу ом забойного двигателя и отклоняющим узлом, подпружинен относительно последнего и выполнен с кулачками на торцовой поверхности, а корпус забойного двигателя имеет ответные им кулачки, причем боковая поверхность прерывателя связи выполнена профильной и отклоняющий узел имеет ответную ей поверхность.

2. Отклонитель для наклонно-направленного бурения по п. 1, отличающийся тем, что профильная боковая поверхность прерывателя связи выполнена в виде многозаходной спирали.

3. Отклонитель для наклонно-направленного бурения по п. 1, отличающийся тем, что профильная боковая поверхность вы- Я полнена в виде шлицев, а плоскость над прерывателем связи гидравлически связана с внутритрубным каналом.

1048100 та забойного двигателя на отклоняющий узел.

Поставленная цель достигается тем, что прерыватель связи размещен между корпусом забойного двигателя и отклоняющим узлом, подпружинен относительно последнего и выполнен с кулачками на торцовой поверхности, а корпус забойного двигателя имеет ответные им кулачки, причем боковая поверхность прерывателя связи выполнена профильной и отклоняющий узел имеет ответную ей поверхность.

Профильная боковая поверхность прерывателя связи может быть выполнена в виде многозаходной спирали, или в виде шлицев, причем в этом случае полость над прерывателем связи гидравлически связана с внут- 40 ритрубным каналом.

На фиг. 1 изображен отклонитель, профильная поверхность прерывателя связи которого выполнена в виде многозаходной спирали, общий вид; на фиг. 2 — то же, профильная поверхность прерывателя связи вы- 45 полнена в виде шлицев; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 2.

Отклонитель содержит забойный двигатель 1, корпус 2 которого соединен с неподвижной полумуфтой 3, шарнирный вал, состоящий из верхней части 4, соединенной с выходным валом 5 забойного двигателя, и нижней части 6, соединенной с нижним переходником 7. Кроме того, отклонитесь снабжен отклоняющим узлом, состоящим из искривленного переводника 8 и ниппеля 9. Отклоняющий узел связан с шарнирным валом через радиально-упорные подшипники 10.

Изобретение относится к технике бурения скважин, а более конкретно к технике наклонно-направленного бурения.

Известен отклонитель для наклонно-направленного бурения, включающий забойный двигатель, отклоняющий узел в виде искривленного переводника, соединенного с корпусом забойного двигателя, и шарнирный вал, связанный с переводником при помощи подшипников (1).

Недостатком данного отклонителя является низкая точность искривления в скважинах диаметра вследствие влияния реактивного момента забойного двигателя на положение плоскости его действия.

Известно устройство для наклонно-направленного бурения, включающее забойный двигатель, отклоняющий узел и прерыватель связи (2).

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не учитывает изменение угла закручивания бурильной колонны под действием реактивного момента забойного двигателя после соединения прерывателя связи.

Целью изобретения является повышение точности проводки наклонно-направленных скважин малого диаметра за счет более полного исключения влияния реактивного момен5

Между неподвижной полумуфтой 3 и искривленным переводником 8 расположен прерыватель связи 11. Полость, образованная верхней частью 4 шарнирного вала и прерывателя связи 11 (фиг. 2), герметизирована при помощи уплотнений 12 и 13. Шарнирный вал снабжен перегородкой 14, верхним 15 и нижним 16 рядами радиальных отверстий.

Прерыватель связи может быть связан с искривленным переводником 8 при помощи шлицов (фиг. 1), или многозаходной спиральной нарезки (фиг. 1). Пружина 17 поджимает торцы прерывателя связи относительно переводника 8. На торце переводника 8 прерывателя связи выполнены два кулачка, взаимодействующие с ответными им кулачками на торце неподвижной полумуфты 3.

Искривленный переводник 8 снабжен резцами 18, стабилизирующими направление движения отклоняющего узла вдоль скважиньь

Отклонитель работает следующим образом.

К нижнему переходнику 7 подсоединяют породоразрушающий инструмент, отклонитель спускают в скважину и ориентируют любым из известных способов. При этом включенный отклоняющий узел поворачивается вместе с корпусом двигателя. Затем подают промывочную жидкость, которая, пройдя двигатель, через радиальные отверстия поступает в полость над прерывателем связи. Под действием давления жидкости прерыватель связи 11 передвигается вниз, сжимая пружину 17. Такое положение прерывателя связи обеспечивает прохождение жидкости на забой, что служит сигналом о выключении прерывателя связи. На протяжении всего цикла искривления, пока работает забойный двигатель, прерыватель связи исключает действие реактивного момента на отклоняющий узел. Возникающий момент трения в подшипниках 10 компенсируется взаимодействием резцов 18 со стенками скважины, и отклоняющий узел сохраняет. ориентировочное положение, чем обеспечивается сохранение направления искривления. В ряде случаев необходимо, чтобы отклоняющий узел, например искривленный переводник, находился над забойным двигателем (фиг. 1).

Неподвижная полумуфта 3 через верхнюю присоединительную резьбу связана с корпусом забойного двигателя. Одна часть шарнирного вала 4 закреплена в неподвижной полумуфте, а другая часть 6 — в переводнике 19, через который отклонитель крепится на бурильной колонне. Прерыватель связи имеет многозаходную спиральную нарезку резьбой, взаимодействующую с ответной поверхностью искривленного переводника 8. Направление многозаходной спиральной нарезки — правое и совпадает с направлением действия на прерыватель связи 11 реактивного момента. Она выполнена само10481 тормозящей, что облегчает выключение и включение прерывателя связи 11.

Через переводник 19 отклонитель подсоединяют к бурильной колонне, спускают в скважину и ориентируют известным способом. Затем подают промывочную жидкость, запускают забойный двигатель и ставят отклонитель на забой. Реактивный момент поворачивает корпус двигателя 2, а вместе с ним полумуфту 3, прерыватель связи 11, шарнирный вал и бурильную колонну. Так как )p на искривленном переводнике 8 имеются резцы, препятствующие его повороту, то прерыватель связи 11, вращаясь, закручивается по многозаходной спирали в переводник 8, а кулачки выходят из зацепления и прерыватель связи выключается. В дальнейшем

4 реактивный момент закручивает бурильную колонну до определенного угла и наступает равновесное состояние. Таким образом, на искривленный переводник 8 не действуют ни реактивный момент, ни момент трения, пак как шарнирный вал не вращается в процессе бурения. Искривленный переводник 8 за счет резцов сохраняет ориентированное положение при движении вдоль скважины и обеспечивает постоянное направление . искривления.

Технико-экономическая эффективность заключается в повышении точности искривления скважин малого диаметра, что снижает количество дополнительных циклов искривлений, предназначенных для корректирования трассы скважины.

1048100

ВНИИПИ Заказ 7884/36 Тираж 603 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4