Гидравлическое устройство для ориентирования отклонителя

 

Назначение: изобретение относится к бурению направленных скважин и предназначено для ориентирования отклонителей в наклонных и горизонтальных скважинах. Сущность изобретения: сигнализатор представляет собой корпус 1 с окном 2, который через удлинитель 3 соединен со скошенным наконечником 5, имеющим прорезь 6. В корпусе 1 установлена масляная камера 7 с эксцентричным грузом 8, жестко соединенным с цилиндрической втулкой 9, имеющей прорезь 10, диаметрально противоположную грузу 8. Наконечник 5 имеет прорезь, находящуюся на одной образующей с окном 2. Сигнализатор устанавливают в цилиндрический патрубок 17 с упором 18 и шрифтом 19. Между переводниками 14 и 15 установлена жестко вставка 16. В верхней части сигнализатора имеется головка под шлипс 12 для подъема его на поверхность. Изобретение позволяет упростить конструкцию при одновременном повышении точности бурения за счет возможности контрольного ориентирования без подъема бурильного инструмента. 1 ил.

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для ориентирования отклонителя ствола скважины с одновременным получением сигнала о правильности ориентации и получения оперативной информации в процессе проводки скважины.

Известны гидравлические сигнализаторы, которые позволяют фиксировать на поверхности момент установки отклонителя в некотором заранее известном направлении [1] .

Известно также гидравлическое устройство, содержащее корпус, внутри которого соосно установлены втулка и эксцентричный груз [2] .

Промывочная жидкость проходит через все устройство и камеру с расположенным эксцентричным грузом и в процессе работы может произойти заклинивание эксцентричного груза из-за шламования камеры буровым раствором и устройство становится неработоспособным.

Кроме того, при бурении с отклонителем возникает необходимость контрольного ориентирования, так как при работе с устройством установка его зависит от значения азимута ствола скважины, который может изменяться при углублении скважины.

Предлагаемое изобретение позволит упростить конструкцию устройства при одновременном повышении точности бурения за счет возможности контрольного ориентирования без подъема бурильного инструмента.

Это достигается тем, что в гидравлическом устройстве для ориентирования отклонителя, включающем корпус, внутри которого соосно установлены втулка и эксцентричный груз, цилиндрический корпус коаксиально установлен в бурильной колонне и последовательно соединен с удлинителем, регулировочной гайкой и наконечником со скошенным концом, а между бурильной колонной и удлинителем установлены вставка, жестко связанная с цилиндрическим патрубком, внутри которого установлены упор и штифт, при этом корпус выполнен с окном, а на втулке вдоль образующей выполнена прорезь с возможностью ориентирования прорезей втулки и наконечника, окна и штифта в одном направлении.

На чертеже изображен общий вид устройства.

Оно состоит из корпуса 1, на поверхности которого выполнено окно 2, один конец которого соединен через удлинитель 3 и гайку 4 со скошенным наконечником 5, имеющим прорезь 6, находящуюся на одной образующей с окном 2 корпуса 1. С противоположной от наконечника 5 стороны в корпусе 1 установлена масляная камера 7 с эксцентричным грузом 8, жестко соединенная с втулкой 9, имеющей прорезь 10, диаметрально противоположную грузу 8. Втулка 9 поворачивается за счет подшипника скольжения 11. Масляная камера 7 заглушена и снабжена головкой под шлипс 12 для подъема устройства. Бурильная колонна 13 соединена с переводниками 14, 15, между которыми жестко установлена вставка 16 с патрубком 17, имеющим упор 18 и жестко закрепленный штифт 19 с возможностью входа его в прорезь наконечника 5.

Устройство работает следующим образом. После спуска отклонителя наворачивают переводник 15, в котором устанавливают патрубок 17 таким образом, чтобы штифт 19 в патрубке 17 совпадал с плоскостью действия отклонителя. Затем продолжают спуск бурильной колонны, причем в процессе спуска сбрасывают в колонну устройство с наконечником 5, прорезь 6 которого предварительно совмещают с окном 2 в корпусе устройства с помощью гайки 4, соединяющей наконечник 5 с удлинителем 3. По окончании спуска поворачивают ведущую бурильную трубу и включают буровой насос. Жидкость, обтекая корпус устройства, в случае несовпадения прорези 10 и окна 2 проходит по кольцевому пространству между корпусом 1 и патрубком 17. При этом манометр насоса показывает давление на величину перепада больше обычного. Затем медленно производят поворот бурильной колонны с расхаживанием инструмента до тех пор, пока прорезь 10 во втулке 9 не совпадает с окном 2 корпуса. При этом эксцентричный груз 8 вращается на подшипнике 11 в масляной камере 7 и устанавливается в апсидальной плоскости скважины. Момент совпадения прорези 10 с окном 2 сопровождается падением давления и жидкость через прорезь проходит во внутреннюю полость устройства. При этом, не изменяя режима бурения, производят корректировку положения отклонителя. После наращивания или выключения насосов операцию повторяют.

П р и м е р. Глубина скважины 800 м, зенитный угол 60^о, азимут 105^о. Необходимо при существующем азимуте ствола увеличить угол. Производят подготовку компоновки: над турбинным отклонителем ТО-240 устанавливают переводник 15 с патрубком 17, снабженным штифтом 19, установленным в плоскости действия отклонителя. Осуществляют подготовку устройства к работе: прорезь 6 на наконечнике совмещают в одной плоскости с прорезью 2 на корпусе. Прорезь во втулке имеет длину 300 мм, ширину 7 мм, а прорезь в корпусе - размеры соответственно 250 и 5 мм. Устройство опускают в бурильные трубы, прорезь наконечника 6 заходит в штифт 19 и окно в корпусе 2 располагают в плоскости действия отклонителя. Производят запуск буровых насосов, буровой раствор обтекает устройство и проходит по кольцевому пространству между корпусом и патрубком 17, давление составляет 18,0 МПа. Создают необходимую нагрузку на долото, поворачивают бурильную колонну, при совмещении прорезей на корпусе и втулке, когда отклонитель устанавливают по азимуту скважины, происходит истечение жидкости через прорези и трубное пространство и снижение давления от 6,0 до 12,0 МПа на насосе. Точность установки составляет ±5^о. При больших проходках на долото возникает необходимость контрольного ориентирования, для чего на каротажном кабеле опускается шлипс и извлекается устройство и опускается инклинометр. В зависимости от траектории ствола производят новую подготовку прибора и опускают в колонну бурильных труб, операции повторяются.

Устройство позволяет повысить точность и надежность работы за счет размещения эксцентричного груза (двигателя) в масляной камере, появляется возможность извлечения устройства и контрольного ориентирования отклонителя, проведения инклинометрии и переустановки устройства. (56) А. Г. Калинин, Ю. С. Васильев, А. С. Бронзов, ориентирование отклоняющих систем в скважинах. М. : Гостотптехиздат, 1963, с. 79.

Авторское свидетельство СССР N 1286756, кл. B 21 B 47/022, 1987.

Формула изобретения

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯ, соединенного с бурильной колонной через верхний и нижний переводники, содержащее цилиндрический корпус, внутри которого соосно установлены цилиндрическая втулка и эксцентричный груз, отличающееся тем, что оно снабжено удлинителем, регулировочной гайкой, вставкой и установленным в нижнем переводнике цилиндрическим патрубком с установленными в нем упором и штифтом, причем цилиндрический корпус выполнен с окном и установлен одним концом коаксиально в бурильной колонне, а другим концом через удлинитель и регулировочную гайку соединен с наконечником, вставка установлена на удлинителе и концентрично ему между верхним и нижним переводниками и жестко связана с цилиндрическим патрубком, эксцентричный груз жестко связан с цилиндрической втулкой, а на одной образующей с окном цилиндрического корпуса в наконечнике и в цилиндрической втулке вдоль образующей и диаметрально противоположно эксцентричному грузу выполнены прорези, причем прорези цилиндрической втулки и наконечника, окна цилиндрического корпуса и штифт в цилиндрическом патрубке ориентированы в одном направлении.

РИСУНКИ

Рисунок 1