Устройство для ориентированного бурения

 

Изобретение относится к устройствам для направленного бурения и может быть использовано для проводки искривленного ствола скважины. Цель - повышение надежности закрепления устройства в скважине. Устройство состоит из корпуса 1, вала с породоразрушающим инструментом 2, отклонителя. На рабочей поверхности 8 отклонителя установлены распорные элементы (РЭ) 4 и резцы 5,6,7. Нижний резец 5 выполнен в сечении в форме равнобедренного треугольника. Расположенные над ним резцы 6,7 выполнены в сечении в форме четырехугольника и установлены зеркально по отношению друг к другу. РЭ 4 и резцы 5,6,7 имеют одинаковые основания и высоту. В процессе бурения расположенные на рабочей поверхности 8 отклонителя РЭ 4 и резцы 5,6,7 вступают во взаимодействие со стенкой сквавжны. При этом резцы 5,6,7 формируют в горной породе канавку, которая оптимальна для раскрепления. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1521849 А1 (Я) 4 Е 21 В 7 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i-c

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4386612/24-03 (22) -01.02.88 (46) 15.11.89. Бюл. № 42

{7l ) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов, Опытно-методическая экспедиция Северо-Западного производстве шгого геологического объединения

«Сев: а пи и. нагни» и Всесоюзный научно-исс од<>пател вский и исти тут методики и техники ра kf3< дки (72) В. Ф. Гриценко, Е. А. Синцов, А. М. Чувилин, В. К. Кувшинников, В. H Лебедев, С. М. Андронов, К>. Т. Морозов и В. В. Павлов (53) 622.242.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1150340, кл. F. 21 В 7/08, 1983.

Патент США № 2730328, кл. 175 — 73, опублик. 1956. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАННОГО БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к устройствам для направленного бурения и может быть использовано для проводки искривленного ствола скважины. Цель — повышение надежности закрепления устройства в скважине. Устройство состоит из корпуса 1, вала с породоразрушающим инструментом 2, отклонителя. На рабочей поверхности 8 отклонителя установлены распорные элементы (РЭ) 4 и резцы 5, 6, 7. Нижний резец 5 выполнен в сечении в форме равнобедренного треугольника. Расположенные над ним резцы 6, 7 выполнены в сечении в форме четырехугольника и установлены зеркально по отношению друг к другу. РЭ 4 и резцы 5, 6, 7 имеют одинаковые основания и высоту. В процессе бурения расположенные на рабочей поверхности 8 отклонителя РЭ 4 и резцы 5, 6, 7 вступают во взаимодействие со стенкой скважины.

При этом резцы 5, 6, 7 формируют в горной породе канавку, которая оптимальна для раскрепления. 5 ил.

521849

Фо рм ула и зоб ре те ни я

3

Изобретение относится к устройствам для направленного бурения и может быть использовано для проводки искривленного ствола скважины.

Цель изобретения — повышение надежности закрепления устройства в скважинее.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для ориентированного бурения; на фиг. 2 — то же, разрез; на фиг. 3 — сече ние А--А на фиг. !; на фиг. 4 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 5 — се:ение

IB — В на фиг. 1.

Устройство для ориентированного .,ре ния включает корпус 1, расположенный .в полости корпуса 1 вал (не показан)

:с породоразрушающим инструментом 2 на нижнем конце, отклонитель 3 с симметрично расположенными распорными элементами 4 и резцами 5, 6, 7 на его рабочей поверхности 8. Резцы 5, 6, 7 имеют одинаковые основания. Нижний резец 5 выполнен в сечении в форме равнобедренного треугольника с высотой, равной высоте распорных элементов. Два других резца (6, 7) имеют сечение в форме четырехугольника, одна из сторон которого перпендикулярна основанию и равна высоте нижнего резца 5., а другая составляет с основанием угол, равный углу при основании треугольника. Верхние резцы 6, 7 расположены зеркально по отношению друг к другу.

Величина угла а, выбирается в зависимости от физико-механических свойств горных пород и изменяется от 60 до 80 при увеличении коэффициента пластичности R no

Шрейнеру от 3 до 5 соответственно. Зто объясняется тем, что угол в 60 является оптимальным по riар зке с наибольшей энергоемкостью в породах с „эффи циентом пластичности равным трем. В породах с бсль:шим коэффициентом пластичности стойкость распорных элементов с А =60 резко снижается и рациональным по данным испытаний принят для пород с К=5 угол;=80 .

Устройство для ориентированного бурения работает следуюшим образом.

После установки породоразрушающего инструмента 2 на забой скважины и создания на устройство осевой нагрузки отклоД нитель 3 выдвигается из корпуса 1 в радиальном направлении. Под расположенные на рабочей поверхности 8 отклонителя 3 распорные элементы 4 и резцы 5, 6, 7 всту5 пают во взаимодействие со стенкой ствола скважины.

В процессе дальнейшего бурения резцы 5, 6, 7, врезаясь в стенку скважины, перемещаются вдоль нее, нарезая продольные углубления, при этом наибольшая нагрузка приходится на первый со стороны породоразрушающего инструмента 2 резца 5.

Надежность первого дополнительного резца 5 обеспечивается выполнением его рабочей части в поперечном сечении в форме треугольника. Такая форма рациональна только для нарезки, но при раскреплении может произойти проворот отклонителя 3. Следующие за первым резцом 5 резцы 6, 7 формируют окончательный профиль углубления, Форма их сечения не рациональна с точки зрения надежности для нарезки, но оптимальная для раскрепления.

Устройство для ориентированного бурения, включающее корпус, расположенный в полости корпуса вал с породоразрушающим инструментом на нижнем конце, установленный в корпусе с возможностью выдвижения в радиальном направлении отклонитель с симметрично расположенными распорными элементами на его рабочей поверхности, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности закрепления устройства в скважине, оно снабжено расположенными на рабочей поверхности отклопителя между распорными элементами друг - ад другом тремя резцами с одинаковыми основаниями, нижним резец выполнен в сечении в форме равнобедренного треугольника с высотой„равной высоте распорных элементов, а другие имеют сечение в форме четырехугольника, одна из сторон которого перпендикулярна основанию и равна высоте нижнего резца, а другая составляет с основанием угол, равный углу прн основании треугольника, причем верх ние резцы расположены зеркально по отношению друг к другу. юг 3 д-b

Фиг 5

Составитель В. Родина

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор В. Кабаний

Заказ 6901/28 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1.13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101