Снаряд для направленного бурения скважин

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Комитет оо делам изооретвний н открытий ври Совете Министров

СССР

Автор изобретения

М, П. Олексенко

Заявитель

СНАРЯД ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Снаряды для направленного колонкового бурения скважин известны, но при их использовании затруднен контроль за направлением режущего инструмента и требуется извлечение инструмента на поверхность при неточности ориентировки.

Предлагаемый снаряд не имеет этого недостатка и позволяет повысить скорость бурения. Это достигается тем, что снаряд имеет пружину, вставленную в корпус механизма эксцентричного смещения. Последний представляет собой стальное кольцо с эксцентричным,внутренним отверстием и двумя наружными боковыми выступами, расположенными в продольных пазах корпуса сместителя. Кроме того, в нем применен корпус механизма крепления, в продольных окнах которого расположены конусные,,шарнирные и распорные плашки, причем они перемещаются с помощью пружины при осевом давлении на забой скважины.

На чертеже показан снаряд с механизмами его эксцентричного смещения и крепления в скважине.

Механизм эксцентричного смещения предназначен для смещения оси снаряда и прижатия его к стенке скважины в желаемом направлении. Он выполнен в виде стального кольца с. эксцентричным внутренним отвер,стием и двумя наружными боковыми выступами l, расположенными в продольных пазах корпуса 2 снаряда. Сменное кольцо 3 и сальники 4 и 5 служат для уменьшения износа механизма. Пружина б сжимается под воздействием осевой нагрузки на снаряд и давит на упоры 7, которые перемещают кольцо вниз и в сторону. Это приводит к одностороннему прижатию снаряда, вследствие чего одна стенка скважины начинает интенсивно сраба10 тываться. Для облегчения врезания снаряда в стенку его соединяют с,шарнирным устройством 8 и 9 шариковым замком 10.

Механизм крепления фиксирует снаряд в скважине с необходимой ориентировкой в плоскости азимутального наклона скважины.

Он состоит из корпуса 11, в продольных окнах которого расположены плашки конусные

12, шарнирные 18 и распорные 14. Снаряд за20 крепляют в сиважине путем создания осевого давления на забой. При этом пружина 15, сжимаясь, давит на,цилиндрический держатель 15 конусных плошек, который, опускаясь, приводит их в движение. Распорные плашки

14, перемещаясь в радиальном направлении, выходят из окон корпуса и прижимаются к стенкам скважины вследствие того, что они прикреплены к корпусу шарнирными плашками 18 и винтами 17. В зоне 18 снаряда поме30 щается одно из известных устройств, которое

151653 передает на поверхность сигналы о положении снаряда в скважине.

Снаряд работает следующим образом.

К собранному снаряду с помощью переходного штока 19 подсоединяют колонковую трубу с дробовой коронкой. После установления плоскости механизма эксцентричного смещения в необходимом азимутальном направлении давлением сжимается пружина 15 механизма крепления. Это приводит к перемещению вниз цилиндрического держателя 1б конусных плашек. Пла шки 14 освобождаются от защелок, выходят из продольных окон корпуса механизма крепления и прочно фиксируют снаряд в скважине. Не снимая давления, медленно поворачивают снаряд вправо. При повороте на 30 выступы штока 19 становятся против расположенных:в верхней части внутренних продольных пазов компенсирующей муфты 20. После отрыва снаряда от забоя на

20 — 30 см снова создают осевое давление в пределах 800 †12 кг и начинают бурение скважины в новом направлении.

При поступательном движении вниз внутренней части снаряда одновременно с дополнительным его закреплением системой механизмом крепления, происходит также перемение механизма эксцентричного смещения вниз и в сторону. Пружина механизма рассчитана на нагрузку до 600 кг. При сборке снаряда к пружине прикладывается предварительная нагрузка, равная 150 — 200 кг. В результате (после того, как механизм смещения уже закреплен в скважине) при поступательном движении вниз внутренней части снаряда на 3—

4 см создается избыточное давление на механизм в 500 — 600 кг, он перемещается вниз и прижимает снаряд к одной стенке, скважины.

Чем меньше разработана скважина, тем большее давление создается на механизм смещения, тем,с большим усилием снаряд прижи5

40 мается к стенке, скважины и тем интенсивнее она срабатывается, Если плоскость механизма, смещения отклонилась от заданното направления, необходимо снова ориентировать снаряд. Для этого снаряд отрывают от за боя на 10 — 15 см, происходит частичное его раскрепление и механизм становится в исходное положение. Поворачивая снаряд влево на 30, его полностью раскрепляют и он занимает исходное положение.

Затем очень медленно поворачивая,снаряд, устанавливают плоскость механизма в необходимом азимутальном направлении, после чего снаряд снова закрепляют и продолжают дальней шее бурение скважины.

Закончив бурение о бычно заклинивают керн и поднимают снаряд, полностью раскрепляя его при подъеме вверх на 10 — 15 см и повороте влево на 30 . Механизм смещения и распорные плашки занимают исходное положение и не препятствуют свободному подьему снаряда. Подняв снаряд, выключают питание приемника подземной станции.

Предмет изобретения

1. Снаряд для направленного бурения скважин, отличающийся тем, что, с целью по вышени я скорости бурения, он имеет пружину, вставленную в корйус механизма э ксцентричного смещения, который представляет собой стальное кольцо с эксцентричным, внутренним отверстием и двумя наружными боковыми выступами, расположенными в соответствующих продольных пазах корпуса сместителя.

2. Снаряд по п. 1, отличающийся тем, что в нем применен корпус механизма крепления, в продольных окнах которого расположены конусные, шарнирные и распорные плашки, причем перемещение плашек осуществляется под воздействием пружины при осевом pа влении на за бой скважины.