Шарнирный переводник

 

Использование: изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при бурении наклонно-направленных нефтяных и газовых скважин в компоновке с забойным двигателем. Сущность изобретения: заявляемый шарнирный переводник содержит два трубчатых элемента, концы которых с радиальным зазором коаксиально размещены по отношению друг к другу. В радиальных соосных отверстиях трубчатых элементов установлены ступенчатые пальцы, обеспечивающие механическое соединение трубчатых элементов с возможностью перекоса осей трубчатых элементов, внутри охватываемого трубчатого элемента установлено уплотнение. Новым в устройстве является то, что оно снабжено кольцами, установленными на одном из трубчатых элементов и выполненными с наклонными торцами. При вращении колец относительно друг друга угол между плоскостями внешних торцев колец может изменяться от 0 до 2α . Кроме того, шарнирный переводник снабжен гайкой для поджатия колец к торцу другого трубчатого элемента с возможностью фиксации угла перекоса осей трубчатых элементов. Переводник может использоваться как обычный искривленный переводник и как шарнир. 2 ил.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при бурении наклонно-направленных нефтяных и газовых скважинах в компоновке с забойным двигателем.

Известны регулируемые искривленные переводники фирмы "Wenrel Downhole Tools (Composite catalog of oil field egvipment", т.2, с.3611, 1992-1993 гг. ). Устройство содержит вал, кольцо и корпус с наклонными торцами, гайку, внутренний упор.

Недостатком устройства является то, что при фиксации корпуса с заданным углом перекоса относительно оси вала поджатием гайки, в поле вала и месте контакта корпуса и внутреннего упора возникают высокие напряжения, снижающие надежность работы узла.

Наиболее близким техническим решением из известных является шарнирный переводник компоновки бурильной колонны, включающий по меньшей мере два трубчатых элемента, концы которых с радиальным зазором коаксиально размещены по отношению друг к другу и соединены между собой шарниром в виде двух аксиально установленных пальцев, каждый из которых размещен в радиальных отверстиях трубчатых элементов и уплотнения этих элементов (патент США N 3156310, 175/76, 1960).

Недостатком известного устройства является ограниченность области применения устройства только в качестве шарнира для соединения элементов КНБК, в частности, секций забойного двигателя.

Изобретение направлено на решение задачи создания универсального устройства, сочетающего в себе функции регулируемого искривленного переводника и шарнира.

Осуществление изобретения позволит соединять секции забойного двигателя жестким искривленным переводником, оперативно изменять угол перекоса переводника для обеспечения необходимых параметров траектрии ствола скважины или преобразователь искривленный переводник в шарнир и использовать двигатель для бурения участков ствола скважины в сочетании с другим опорно-центрирующими элементами.

Для решения поставленной задачи шарнирный переводник, содержащий, по меньшей мере, два трубчатых элемента, концы которых с радиальным зазором коаксиально размещены по отношению друг другу и соединены между собой аксиально установленными ступенчатыми пальцами, каждый из которых размещен в радиальных отверстиях трубчатых элементов, и уплотнение зазора, снабжен двумя кольцами, выполненными с наклонными торцами и установленными на одном из трубчатых элементов, и гайкой для поджатия колец к торцу другого трубчатого элемента с возможностью фиксации угла перекоса осей трубчатых элементов.

На фиг.1 изображен шарнирный переводник в продольном разрезе; на фиг. 2 сечение А-А на фиг.1.

Шарнирный переводник включает два трубчатых элемента 1 и 2, концы которых с радиальным зазором коаксиально размещены по отношению друг к другу. В радиальных соосных отверстиях трубчатых элементов установлены ступенчатые пальцы 3, обеспечивающие механическое соединение трубчатых элементов с возможностью перекоса осей трубчатых элементов; внутри охватываемого трубчатого элемента установлено уплотнение 4.

На трубчатом элементе 2 установлены кольца 5 и 6, контактирующие торцы которых выполнены с наклоном относительно плоскости, перпендикулярной оси на угол α При вращении колец относительно друг друга угол между плоскостями внешних торцов колец 5 и 6 может изменяться от 0 до 2α Устройство работает следующим образом. В процессе работы шарнирного переводника вращением колец 5 и 6 устанавливается необходимый угол между плоскостями внешних торцов колец b величина которого находится в пределах от 0 до 2α, гайка 7 поджимает эти кольца к торцу элемента 1 и фиксирует этот элемент в положении с перекосом осей относительно элемента 2 на угол b.

В таком виде регулируемый шарнирный переводник может использоваться как обычный искривленный переводник с углом перекоса b. Перекос осей элементов 1 и 2 происходит все время в одной плоскости, перпендикулярной оси пальцев 3, что упрощает операции по ориентированию компоновки перед спуском в скважину.

Отвернув гайку 7, регулируемый шарнирный переводник может использоваться как шарнир.

Наличие универсального узла, который можно использовать как шарнир, а также как искривленный переводник с изменяемым углом перекоса, причем эти превращения можно производить в промысловых условиях, что значительно расширяет технологические возможности использования забойного двигателя при проводке наклонно-направленных и горизонтальных скважин.

Формула изобретения

Шарнирный переводник, содержащий по меньшей мере два трубчатых элемента, концы которых с радиальным зазором коаксиально размещены по отношению друг к другу и соединены между собой аксиально установленными ступенчатыми пальцами, каждый из которых размещен в радиальных отверстиях трубчатых элементов, и уплотнение зазора, отличающийся тем, что переводник снабжен двумя кольцами, выполненными с наклонными торцами и установленными на одном из трубчатых элементов, и гайкой для поджатия колец к торцу другого трубчатого элемента с возможностью фиксации угла перекоса осей трубчатых элементов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2