Устройство для бурения направленных скважин

 

Изобретение относится к бурению направляющих скважин, в частности скважин при разработке месторождений каменного угля. Цель изобретения - повышение точности проводки скважин малого диаметра. Устройство содержит внешнюю неподвижную трубу, установленную на первой от породоИзобретение относится к устройствам для бурения направляющих скважин, в частности скважин при разработке месторождений каменного угля. Цель изобретения - повышение точности проводки скважин малого диаметра. На фиг. 1 показана направляющая буровая штанга, частичный разрез; на фиг. 2 - направляющая буровая штанга с контрольным узлом, разрез; на фиг. 3 - то же, с корректирующим узлом, разрез. разрушающего инструмента внутренней вращающейся трубе и образующую с ней герметичную полость. На внешней трубе установлены с возможностью ограниченного выдвижения направляющие планки. В герметичной полости между внутренней и внешней трубами размещены регулирующие цилиндры для привода в работу направляющих планок. Регулирующие цилиндры связаны посредством магнитных клапанов с инклинометрами. Рабочее давление для гидравлического управления регулирующими цилиндрами вырабатывается в самом устройстве за счет выполнения вращающейся трубы с эксцентриком. В герметичной полости между внутренней и внешней трубами установлен гидроаккумулятор с ограниченным давлением, подключенный между генератором давления и регулирующим цилиндром для их привода в действие во время перерывов в бурении. Устройство обеспечивает автоматическую коррекцию направления бурения скважины при одновременном контроле за ходом бурения с бурового пульта. 3 ил. Устройство для бурения направленных скважин состоит из внутренней вращающейся трубы 1 с резьбовым участком 2 для соединения с породоразрушающим инструментом (не показан) .и концентрично установленной относительно первбй от породоразрушающего инструмента (не показан ) трубы 1 внешней неподвижной трубы 3, образующей с трубой 1 герметичную камеру 4. VI ю g о о Ы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э Е 21 В 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 3232350/03 (22) 04.01.81 (31) P 3000239.2 (32) 05.01.80 (33) ОЕ (46) 15.03.92. Бюл. М 10 (71) Швинг Хюдраулик Электроник ГмбХ, 8с

Ко. (DE) (72) Хайнц Валлуссек, Мартин Вибе и Томас

Редер (DE) (53) 622.243.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Q 228855885555,, к л, Е 21 В 7/04, 1968.

Патент СССР bh 196638, кл. Е 21 В 7/04, опублик. 1960. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ НАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к бурению направляющих скважин, в частности. скважин при разработке месторождений каменного угля. Цель изобретения — повышение точности проводки скважин малого диаметра. Устройство содержит внешнюю неподвижную трубу, установленную на первой от породоИзобретение относится к устройствам для бурения направляющих скважин, в частности скважин при разработке месторождений каменного угля.

Цель изобретения — повышение точности проводки скважин малого диаметра.

На фиг. 1 показана направляющая буровая штанга, частичный разрез; на фиг. 2— направляющая буровая штанга с контрольным узлом, разрез: на фиг. 3 — то же, с корректирующим узлом, разрез.,, Я2„„1720499 АЗ разрушающего инструмента внутренней вращающейся трубе и образующую с ней герметичную полость. На внешней трубе установлены с возможностью ограниченного выдвижения направляющие планки. В герметичной полости между внутренней и внешней трубами размещены регулирующие цилиндры для привода в работу направляющих планок. Регулирующие цилиндры связаны посредством магнитных клапанов с инклинометрами. Рабочее давление для гидравлического управления регулирующими цилиндрами вырабатывается в самом устройстве за счет выполнения вращающейся трубы с эксцентриком. В герметичной полости между внутренней и внешней трубами установлен гидроаккумулятор с ограниченным давлением, подключенный между генератором давления и регулирующим цилиндром для их привода в действие во время пе рер ы вов в бурении. Устройство обеспечивает автоматическую коррекцию направления бурения скважины при одновременном контроле за ходом бурения с д бурового пульта. 3 ил, 4

Устройство для бурения направленных скважин состоит.из внутренней вращающейся трубы 1 с резьбовым участком 2 для соединения с породораэрушающим инструментом (не показан),и концентрично установленной относительно первбй от породораэрушающего инструмента (не показан) трубы 1 внешней неподвижной трубы

3, образующей с трубой 1 герметичную камеру 4.

1720499

На наружной трубе 3 установлены отклоняющие средства для изменения направления скважины, выполненные в виде направляющих планок 5, которые приводятся в действие регулирующими цилиндрами

6, установленными в герметичной камере 4 с возможностью взаимодействия с ближним к породоразрушающему инструменту концом планок 5. Регулирующие цилиндры

6 связаны с установленными в герметичной камере 4 инклинометрами 7 через магнитные клапаны 8 и 9, Во избежание ошибочных измерений целесообразно расположить инклинометры

7 крестообразно. Планки 5 имеют фиксатор

10, связывающий направляющие планки с неподвижной трубой 3. Направляющие планки 5 имеют со стороны, противоположной размещению регулирующих цилиндров

6, ограничители 11 перемещений направляющих планок 5, причем ограничители 11 подпружинены пружинами 12 для возврата направляющих планок 5 в исходное положение после снятия давления на них цилиндров 6. На вращающейся внутренней трубе 1 установлен эксцентрик 13, обеспечивающий выработку рабочего давления для гидравлического управления направляющими планками через цилиндры 6. В герметичной камере 4 расположены также аккумулятор

14, камера 15 с жидкостью, генератор 16 давления. Электроснабжение электрических инклинометров 7 и магнитных клапанов 8 и 9 осуществляется или с помощью кабеля 17, используемого одновременно как каротажный и контрольный, или с помощью генератора 18 (фиг. 2), установленного на внешней неподвижной трубе 3, На вал 19 генератора надето зубчатое колесо

20, которое входит в зацепление с вторым зубчатым колесом 21. Это колесо эапрессовано во внутреннюю вращающуюся трубу 1, представляющую собой буровой вал. Кроме того, это зубчатое колесо 21 может быть выполнено в буровом вале, т.е. во внутренней вращающейся трубе 1, так, что сам буровой вал не будет испытывать нагрузку со стороны дополнительных сил, На корпусе генератора 18 предусмотрены клеммы 22, с помощью которых отводится питающее напряжение для электрического инклинометра 7 и магнитных клапанов 8и 9. Крометого, генератор может быть выполнен (фиг. 3) в виде статора 23, который образует трубная гильза, жестко соединенная с внешней неподвижной трубой 3, и ротора 24, образованного постоянными магнитами, которые соединены с силовым замыканием с внутренней вращающейся трубой 1. Питающее

30 напряжение, необходимое для инклйнометра и магнитных клапанов, снимается с клемм 25.

Устройство для бурения направленных скважин работает следующим образом.

В процессе бурения на пульт управления (не показан), расположенный на устье скважины, передается информация об отклонении скважины по кабелю 17, связанному с инклинометрами 7. После обработки данных по кабелю 17 направляются соответствующие команды для привода в работу направляющих планок 5. Контроль и регулирование проводят периодически, целесообразно в перерывах между бурением„ поскольку в эти периоды исключены сотрясения и прочие источники ошибок. Тем не менее, измерение и регулирование можно проводить и во время бурения. Регулирование положения направляющих планок осуществляется цилиндрами 6 с помощью магнитных клапанов 8 и 9, работа которых в свою очередь регулируется инклинометрами 7. За счет расположения направляющих планок 5 на первой от породоразрушающего инструмента трубе 1 с помощью минимальных движений цилиндра 6 можно проводить необходимую коррекцию направления бурения скважины.

Формула изобретения

Устройство для бурения направленных скважин, включающее концентричные наружную и внутреннюю трубы, установленные с возможностью вращения одна относительно другой, связанный с внутренней трубой породораэрушающий инструмент, установленные на наружной трубе средства отклонения и расположенные с внутренней стороны наружной трубы источник электрической энергии, гидравлический генератор давления и установленные с возможностью взаимодействия с отклоняющими средствами регулирующие гидроцилиндры, связанные с инклинометром через клапаны регулировки питания гидроцилиндров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности проводки скважин малого диаметра, наружная труба расположена на первой от породоразрушающего инструмента трубе и образует с последней герметичную камеру, причем отклоняющие средства выполнены в виде направляющих планок, регулирующие цилиндры установлены с возможностью взаимодействия с ближним к породоразрушающему инструменту концом направляющих планок, а другой конец последних имеет подпружиненный ограничиr>

1720499 тель перемещений, связанный с наружной трубой, причем внутренняя труба имеет тег леметрические средства для связи инклинометров с пультом управления.

1720499

Составитель В. Родина

Техред M.Moðãåíòàë Корректор М. Кучерявая

Редактор Э. Слиган

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, уи.Гагарина, 101

Заказ 779 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб.. 4/5