Устройство для направленного бурения скважин

 

Соев Советсиин

Социалистических

Рвспубпик

orl CAvWa

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

E 21 В 7/08

Вкудерсахнньй квинтет

СССР ао делам ваебретеннй н вткрмтнв (23) A риоритет (53) УДК622,243. 2 (088.8) Опубликовано 28,02.82. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02.82 (72) Авторы изобретения

Г. Г. Семак, А. Г. Калинин, Н. О. Гринкевич и Я. В. Огар

Ивано-Франковский институт нефти и газа Министерства высшего и среднего специального образования УкраннскойССРи Всесоюзный орпена Груцового Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (43) Заявители

/

I (В4/ УСТРОЙСТВО IIRII HARPABREHH)PO БУРЕВЙЯ СКВАЖИН

2!

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к техническим средствам цля управления траекторией ствола скважины при бурении забойными двигателями, и прецназначено цля провопки вертикальных и наклонно-направленных

S скважин.

Известно устанавливаемое нац турбобуром устройство цля направленного бурения, включаюшее пружины, отклоняюшие

so верхнюю часть устройства, выдвигаемые из корпуса поршнями сиююй давления промывочной жицкости через масляную камеру.

ООриентация контактирующих со стенками скважины выдвигаемых пружин устройства

15 относительно апсицальной плоскости задается путем изменения положения пазов в эксцентричном грузе, которые не препятствуют выдвижению поршней поц определенными пружинами (1 ). . Точность ориентирования этого устройства нецостаточна по причине трения в подшипнике эксцентричного груза, а заклинивание выдвигаемых поршней, свяэанных посредством пазов с грузом, приводит к невозможности повторной ориентации. Пружины не возврашаются в исходное положение при попадании поц них шлама, что небезопасно при поцьеме бу« рильного инструмента и также привопит к невозможности повторной ориентации.

Устройство необходимо ориентировать с учетом угла скручивания бурильного инструмента от реактивного момента забойного цвигателя. Оперативность работы устройства снижается затратой времени на разборку его цля ориентирования.

Наиболее близким техническим решением к преплагаемому является устройство для направленного бурения, содержащее связанный с забойным цвигателем корпус, плунжерный отклонитель с гипрокамерами, установленный в корпусе на подшипниках эксцентричный распределительь потока рабочей жицкости с узлом регулирования ее поцачи в гицрокамерьь

Требуемый угол установки отклоннтеля

91 6 ства при малых углах па..л. ., В LLl)IIdH с этим, кроме провоцкн наклонно-маправленных скважин, устройство t,.ì.,I-u пр::1ме-, нять пля предупреждения искривления вертикальных скважин. Причем о =.-.:.з можно вести с увеличенной нагрузкой, благодаря чему следует ожидать повьгшм- ние BpoxogKH на аолото и механической скорости бурения.

Возможность поворота отклонителя и фиксации его на корпусе поп требуемым углом относительно апсипальной плоскости и установка регулятора аля изменения ,давления жидкости в гицрокамерах отклонителя, контактирующих со стенками скважин, исключает необходимость борки устройства и применения цопо, чи = тельных аеталей цля изменения ори» ентации и интенсивности искривления что повышает оперативность работ,,".т ройства и упрощает его конструкции обс луж иванне.

Насос, кинематически связанный с валом забойного цвигателя, соединенные каналы и гицрокамеры отклонителя образуют закрытую гидравлическую с -.. -:.ео. у, заполнерчую рабочей жидкостью-, .".апри:-мер маслом, гермети.вски отделенную от промывочной жндкс.. п- -.тс г =ь1ш:-=. нацежность работы ус t."0éñòâà, Изготовление откпо:...! . -ë ÿ .- - -.,-.,у м-о материала, например резины, в виде полого цилиндра с наружными ребрами, в теле которого сформированы продольные несообшаюшиеся мех<ау собой серпов::д1. Устройство пля направленного бурения скважин, содержащее связанный с забойным цвигателем корпус, отклонитель с гицрокамерами, установленный в корпусе на опорах распределитель потока рабочей жиакости с узлом регулирования ее попачи в гиарокамеры, î т л ичаюшеес ятем, что, с целью повышения точности ориентирования, надежности и оперативности работы, оно снабжено насосом, образующим с гипрокамерами отклонителя замкнутую гидрав; —:--;;= ческую систему, узел регулирования пода» чи рабочей жицкости выполнен в виае установленных на вхоаах в гицрокамеры вентилей, кинематически связанных с распределителем потока, причем послец5 9090

Каток 4, прижатый к вращающемуся валу 5 забойного цвигателя, п ивоаит насос 3 в движение. Поток жицкости из нагнетательной линии насоса 3 по каналам

Cf через вентили 8 по гибким шлангам

13 поступает в одну группу гицрокамер отклонителя 12. Другая группа гипрокамер 10 гибкими шлангами 13 и вентилями 8 по каналам @ через полость в корпусе 2, закрытую кожухом 11 и 10 каналами б связана со всасывающей линией насоса 3. Таким образом, в зависимости от положения распределителя

7 потока, переключающего вентили 8, насос 3 оцну группу гидрокамер откло- 15 нителя 12 наполняют жидкостью, а из цругой — выкачивает ее.

Величина цавления в наполненных гиарокамерах отклонителя, непосредственно контактирующих со стенками скважи- 20 ны, устанавливается регулятором 14 давления в зависимости от требуемой величины отклоняющей силы на цолоте 17, что обуславливает интенсивность искривления ствола скважины. 25

Распрецелитель 7 потока перемещается в плоскости, перпендикулярной оси инструмента на качающейся опоре в вице трех незакрепленных стержней 6 в полости, образованной корпусом 2 и ко- З0 жухом 11. В наклонной скважине он занимает одно определенное положение— центр тяжести его смещен в апсицальной плоскости (плоскости азимутального искривления) вниз от оси инструмента . При повороте бурильного инструмента в процессе бурения, например, от цействия реактивного момента забойного цвигателя, распрецелитель потока, перемешаясь по качающейся оцоре, кратчайшим путем займет указанное положение и нри этом посрецством переключения вентилей сохрани первоначальную ориентацию наполненных гицрокамер отклонителя. Таким образом, независимо 45 от положения бурильного инструмента устройство отклоняет долото поц опрецеленным углом относительно апсицальной плоскости, который зацается на поверхности путем поворота смесителя

12 относительно корпуса 2 и фиксации ее стопором 16.

Установка распреаелителя потока на качающейся опоре в випе трех незакрепленных стержней вместо поцшипника ка-.

55 чения исключает трение. Это повышает чувствительность и точность установки распрецелителя, вследствие чего появляется возможность ориентирования устройные гипрокамеры, частично на».л;--дывао-: шиеся по окружности, исключает возможность промыва и заклинивания.

Фор мула изобретен

7 9090 9 1 8 ний выполнен в вице кольца, а его опоры обеспечения изменения ориентации устройs вице стержней. ства, отклонитель связы с корпусом с

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю — возможностью поворота. щ е е с я тем, что отклонитель с гипро- Источники информации, камерами выполнен в вине полого пилив- $ принятые во внимание при экспертизе пра ив упругого материала с наружными 1. Авторское свицетельство СССР ребрами и с гицрокамерами, имеющими hh 142239, кл. Е 21 В 7/08, 1961. в поперечном сечении серповицную форму. 2. A вторск ое с вице тельс тво СССР

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и - М 541012, кл. E 21 В 7/10, 1973 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 10 (прототип).

909091

Составитель В. Родина

Редактор М. Ткач Техреду М. Рейвес Корректор М. лароши

Заказ 795/42 Тираж 624 Поцписное

ИНИИПИ Госуцарственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-З5, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент."„r. Ужгороа, ул. Проектная, 4