Отклонитель

 

Изобретение относится к устройствам для проводки наклонных скважин с использованием забойного двигателя. Цель изобретения - повышение надежности работы. Отклонитель состоит из подпятника 5, пяты 6, втулки 9 с основным седлом 11 под бросовый шаровой клапан 12, ограничитель 13 перемещения втулки 9 и срезных элементов 10 и фиксаторов 14. Подпятник 5 и пята 6 выполнены трубчатыми. Пята 6 имеет присоединительную резьбу 7. Втулка 9 выполнена с дополнительным седлом 13 под бросовый шаровой клапан 12. Дополнительное седло 15 расположено под основным седлом 11. Резьба 7 выполнена под углом к 10 I (Л С Ч| о 00 VJ .fcv

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

-ЭЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 В 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4823768/03 (22) 07.05.90 (46) 15.10.92. Бюл. N 38 (72) В.Д.Куртов, И.М.Фрыз, М.И.Иванив, И.В.Дейнека и М.С.Гаевой (56) Авторское свидетельство СССР

N 1509519, кл, Е 21 В 47/02, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N. 234278, кл. Е 21 В 7/08, 1967. (54) ОТКЛОНИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к устройствам для проводки наклонных скважин с исполь„„ЯЦ „„1 768744 А1 зованием забойного двигателя. Цель изобретения — повышение надежности работы.

Отклонитель состоит из подпятника 5, пяты

6, втулки 9 с основным седлом 11 под бросовый шаровой клапан 12, ограничитель 13 перемещения втулки 9 и срезных элементов

10 и фиксаторов 14. Подпятник 5 и пята 6 выполнены трубчатыми, Пята 6 имеет присоединительную резьбу 7. Втулка 9 выполнена с дополнительным седлом 13 под бросовый шаровой клапан 12. Дополнительное седло 15 расположено под основным седлом 11. Резьба 7 выполнена под углом к

1768744 оси пяты 6. Расстояние от ограничителя 13 перемещения до торца подпятника 5 равно длине втулки 9, а диаметр канала 8 и подпятника 5 — диаметру втулки 9. Забойный двигатель посредством резьбы 7 присоединяется к пяте 6. При бурении вертикального участка скважины втулка 9 находится в крайнем верхнем положении. Забойный двигатель при этом расположен вертикально.

Перед началом бурения наклонного участка скважины внутрь бурильной колонны сбрасывают шаровой клапан 12. Последний перекрывает дополнительное седло 15, Под давлением промывочной жидкости срезные

Изобретение относится к бурению глубоких скважин, а именно к устройствам для наклонно-направленного бурения скважин, Известен отклонитель, включающий связанные между собой трубчатые подпятник к пяту с резьбой, расположенную в полости подпятника и связанную с ним в исходном положении срезными элементами втулку с основным седлом под бросовый шаровой клапан, установленный в пяте ограничитель перемещения втулки.

Недостатком отклонителя является низкая надежность его работы по следующим причинам. Так как втулка жестко соединена с шарниром, а эксцентричные поверхности втулок выполнены цилиндрическими и соосными с корпусом, то состыковка эксцентричных поверхностей втулок не может быть произведена. Кроме этого, не исключена одновременность среза обеих шпилек, что сделает также неработоспособным устройство.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

Это достигается тем, что в отклонителе, включающем связанные между собой трубчатые подпятник и пяту с резьбой, расположенную в полости подпятника и связанную с ним в исходном положении срезными элементами втулку с основным седлом под бросовый шаровой клапан, установленный в пяте ограничитель перемещения втулки, он снабжен расположенными между торцом пяты и ограничителем перемещения втулки срезными элементами, втулка выполнена с дополнительным седлом под бросовый шаровой клапан, расположенным под основным седлом, причем резьба пяты выполнена под углом к ее оси, расстояние от ограничителя перемещения втулки до торца подпятника равно длине втулки, а ди5

40 элементы 10 разрушаются и втулка 9 устанавливается в полости пяты 6 на срезных фиксаторах 14, При этом забойный двигатель будет расположен под углом к оси подпятника 5. После завершения бурения наклонного участка скважины в полость бурильных труб сбрасывают второй шаровой клапан 12 под основное седло 11. Под давлением промывочной жидкости срезные фиксаторы 14 разрушаются и втулка 9 устанавливается на ограничителе 13 ее перемещения. Забойный двигатель при этом имеет возможность занять соосное с подпятником

5 положение. 3 ил. аметр канала пяты и подпятника — диаметру втулки.

На фиг.1 изображен предлагаемый отклонитель при бурении вертикального участка ствола скважины; на фиг.2 — то же, в момент бурения наклонного участка с набором кривизны; на фиг.3 — то же, момент бурения участка стабилизации кривизны, когда отклонитель отключен.

Отклонитель применяется в компоновке с трубобуром 1 и шарнирной муфтой 2 и переводником 3 для соединения с УБТ или бурильной колонной не (показаны), Шарнирная муфта 2 имеет корпус 4 и связанные между собой трубчатые подпятник 5 и пяту 6 с резьбой 7, выполненную под углом к оси пяты 6. Пята 6 имеет канал 8.

В полости подпятника 5 расположена втулка 9, связанная с ним в исходном положении срезными элементами 10 и имеющая основное седло 11 под бросовый шаровой клапан 12, В пяте 6 установлен ограничитель 13 перемещения втулки 9. Между торцом пяты 6 и ограничителем 13 перемещения втулки 9 расположены срезные фиксаторы 14, Втулка 9 выполнена с дополнительным седлом 15 под бросовый шаровой клапан 16, расположенным под основным седлом 11. Расстояние от ограничителя 13 перемещения втулки 9 до торца подпятника 5 равно длине втулки 9, а диаметр канала 8 пяты 6 и подпятника 5 равны наружному диаметру втулки 9.

В нижней части шарнирной муфты 2 установлен узел передачи вращения от бурильной колонны пяте 6, выполненный в виде шлицевого соединения сферической поверхности 17 ее с корпусом 4, Для этого в одной или нескольких диаметральных плоскостях на сферической поверхности 12 выполнены шлицевые канавки 18 в которые входят шлицевые головки 19, 1768744

В корпус 4 сверху ввернут переводник

3, имеющий осевой канал 20 с уширением

21 с нижнего его торца. B канале 20 установлена направляющая втулка 22, имеющая ступенчатую поверхность 23 с двумя рядами горизонтальными рядами боковых отверстий 24. Направляющая втулка 22 в уширении 21 образует с внутренней поверхностью 25 кольцевую полость 26. Внутри направляющей втулки 22 установлена втулка 9, имеющая ступенчатую наружную поверхность 27 и два ряда боковых отверстий

28. Расстояние между горизонтальными рядами боковых отверстий 28 втулки 9 равно расстоянию между рядами боковых отверстий 24 направляющей втулки 22. Диаметры ступеней внутренней поверхности 23 втулки 22 и наружной поверхности втулки 9 подбираются таким образом, чтобы после опускания втулки 9 (фиг,3) образовался кольцевой зазор 29 между верхней частью втулки 9 и нижней частью направляющей втулки 22 достаточных размеров для обеспечения нормальных условий промывки скважины, Герметичность устройства обеспечивается установкой уплотнений 30.

Предлагаемый отклонитель работает следующим образом, Собирают компоновку инструмента с отклонителем и спускают в скважину для бурения наклонно-направленного ее ствола, Вертикальный участок ствола скважины бурят "с навеса" (с нагрузкой на долото не больше веса турбобура). Для обеспечения вертикальности ствола скважины всю компоновку вращают ротором или бурение ведут так, что вращение обеспечивается за счет реактивного момента турбобура 1 (фиг.1). Вращение от бурильной колонны пяте 6 передается шлицевым соединением 18, 19. При этом вся компоновка находится в вертикальном положении, а канал 8 и резьба 7 в этот момент находится в наклонном положении с наклоном к вертикальной оси отклон ителя под -углом у.

После окончания бурения вертикального участка внутрь бурильной колонны забрасывают шар 16, который дойдя до дополнительного седла 16, перекроет его.

Создают избыточное давление в 4 — 5 МПа.

Под действием силы избыточного давления разрушаются срезные элементы 10 и втулка

9 опускается вниз до посадки на срезные фиксаторы 14. Вхождение втулки 9 в пяту 6 обеспечивается благодаря конусности нижнего конца его и конусного захода в верхней части канала 8 пяты 6 (фиг.2), В момент входа втулки 9 в канал 8 пята 6 вместе с навинченным на ее резьбу 7 турбобуром 1

55 поворачивается на угол у. В результате шарнирная муфта 2 превращается в отклонитель типа кривого переводника, Производят бурение наклонного участка ствола скважины.

После окончания бурения наклонного участка для исключения отклонителя из компоновки внутрь бурильной колонны забрасывают второй шар — 12, который, дойдя до основного посадочного седла 11, перекроет

его. Создают избыточное давление в 4 — 5

МПа. Под силой этого давления разрушаются срезные фиксаторы 14 и втулка 9 опускается вниз до посадки на ограничитель 13 перемещения втулки 9 (фиг,3). 3а счет наличия кольцевого зазора 29 под действием силы от веса турбобура 1 пята 6 вместе с втулкой 9 поворачиваются на угол у и вся компоновка принимает вновь вертикальное положение, т.е. действие отклонителя прекращается, Запустив турбобур 1; продолжают бурение ствола скважины на участке стабилизации кривизны. Бурение ведут "с навеса" с нагрузкой не более веса турбобура и с проворотом инструмента ротором.

После окончания бурения отклонитель разбирают, негодные детали или уплотнения заменяют и подготавливают его для бурения следующей скважины (фиг.1), Применение предлагаемого отклонителя повышает надежность его работы при бурении всех участков наклонно-направленной скважины. При этом экономится два рейса: при бурении вертикального участка и один рейс при бурении участка стабилизации направления ствола скважины. Это снижает расходы времени и средства на строительство наклонно-направленных скважин, Формула изобретения

Отклонитель, включающий связанные между собой трубчатые подпятник и пяту с резьбой, расположенную в полости подпятника и связанную с ним в исходном положении срезными элементами втулку с основным седлом под бросовый шаровой клапан, установленный в пяте ограничитель перемещения втулки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен расположенными между торцом пяты и ограничителем перемещения втулки, срезными фиксаторами, втулка выполнена с дополнительным седлом под бросовый шаровой клапан, расположенным под основным седлом, причем резьба пяты выполнена под углом к ее оси, расстояние от ограничителя перемещения до торца подпятника равно длине втулки, а диаметр канала и подпятника — диаметру втулки.

1768744

Составитель В.Куртов

Техред М.Моргентал

Редактор

Корректор Э.Лончакова

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

Заказ 3627 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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