Снаряд для направленного бурения скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1ц1 595476

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.12.74 (21) 2085195/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.78. Бюллетень ¹ 8 (45) Дата о oJI«i oBBH«SI описан«я 20.03. (8 (51) М. Кл.з Е 21В 7/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.243.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ф. Д. Вытоптов, И. Н. Страбыкин и В. С. Глазштейн (71) Заявитель Казахский научно-исследовательский институт минерального сырья (54) СНАРЯД ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к области техники разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано при бурении направленных скважин.

Известны устройства, которые в искривленной скважине при ее бурении передают крутящий момент и осевую нагрузку к породоразрушающему инструменту. К ним можно отнести гибкую трубу для бурения горизонтальных скважин. Она состоит из шарнирно соединенных звеньев, внутри которых помещен гибкий вал с муфтой и ниппелем (1).

Недостатком такого устройства является то, что оно не может производить искривления скважины при ее бурении в требуемом направлении, так как в нем отсутствуют элементы для осуществления фиксированного перекоса оси породоразрушающего инструмента относительно оси скважины.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является снаряд для направленного бурения скважин, состоящий из корпуса, звеньев полого вала, эксцентричного полукольца, укрепленного на нижнем конце корпуса, и введенных втулок (2).

Недостатком указанного устройства является ненадежность его закрепления в стволе скважины. Это происходит из-за того, что при бурении в результате вибрации бурильной колонны и отсутствия постоянно действующего усилия на выдвижной втулке нарушается контакт со стенками скважины, что приводит к провороту корпуса и нарушению ориентации.

Целью изобретения является повышение эффективности работы снаряда путем улучшен«я контакта со стенками скважин.

1р Это достигается тем, что выдвижные втулки выполнены с отверстиями, в которых установлены звенья вала, причем отверстие каждой последующей втулки диаметрально противоположно предыдущей относительно оси

15 устройства. Такое расположение выдвижных втулок, внутри которых проходят звенья вала, позволяет надежно удерживать корпус снаряда от проворота, так как в процессе бурения под воздсйств«ем осевой нагрузки они постоянно поджимаются к стенке скважины и улучшают контакт с ней. Кроме того, диаметраль«ое смещение отверстия в нижней выдвижной втулке позволяет применять породоразрушающий инструмент (коронку) с наружным диаметром, равным диаметру скважины, а следовательно, и исключить дополнительные операции по расширению пилот-скважины. Все это позволяет повысить эффективность применения предлагаемого снаряда для направ3р ленного бурения скважин, 595476

25

40

Составитель М. Великосельский

Тсхрсд И. Михайлова Корректоры: Л. Корогод и Л. Денискина

Редактор Д. Павлова

Подписное.1аказ 119/2 Изд. № 278 Тираж 734

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2

На фиг. 1 изображен предлагаемый снаряд; па фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг. 1.

Снаряд состоит из породоразрушающего инструмента 1 с удлинителем 2, который с помощью шлицевой втулки 3 соединен с полым валом 4, выполненным в виде звеньев, соединенных мехкду собой шарнирами 5. Верхнее звено вала 4 с помощью центратора 6 и упорного подшипника 7 установлено соосно с корпусом 8. Два других звена с помощью выдвижных втулок 9, установленных в окнах 10 корпуса 8 и зафиксированных от продольного перемещения ограничителями 11, противоположно смещены относительно оси устройства, а остальные перекошены. цля предотвращения осевого и радиального перемещения предварительно перекошенный удлинитель 2 зафиксирован срезным штифтом 12 в эксцентричном полукольце 13, жестко соединенным с корпусом снаряда.

Принцип работы снаряда заключается в следующем.

На колонне бурильных труб снаряд опускают в скважину, ориентируют над забоем известным способом и подают промывочную жидкость. Затем снаряд ставят на забой и создают осевую нагрузку на вал 4. С момента перемещения вала в шарнирных соединениях возникают радиальные силы, которые смещают выдвижные втулки 9 в диаметрально противоположном направлении от оси корпуса 8.

Последние вращаются выступами 14 и закрепляют корпус 8 от проворота. При бурении скважины поступательным перемещением корпуса снаряда на выдвижные втулки 9 будет передаваться часть осевой нагрузки.

Постоянный перекос удлинителя с породоразрушающим инструментом позволяет осуществлять непрерывное искривление ствола скважины, а фиксация плоскости перекоса удлпнителя выдвижными втулками — сохранять заданное направление искривления.

Формул а изобретения

Снаряд для направленного бурения скважин, включающий корпус, звенья полого вала, эксцентричное полукольцо, укрепленное на нижнем конце корпуса и выдвижные втулки, расположенные в окнах корпуса, от л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности его работы путем улучшения контакта со стенками скважины, выдвижные втулки выполнены с отверстиями, в которых установлены звенья вала, причем отверстие каждой последующей втулки диаметрально противоположно предыдущей относительно оси устройства.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 272218, кл. E 21b 7/04, 1964.

2. Шитихин В. В. и др. Бурение направлен15 ных геологоразведочных скважин. Ч., Госгсолтехиздат, 1960, с. 98.