Устройство для бурения наклонных скважин

 

О П И С А Н И Е (927948

ИЗО6РЕТЕНИЯ

Сою» Советскик

Соцмаяистические

Рве ублии

* г г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15. 10. 79 (21) 2780143/22-03 с присоединением заявки .% (23) Приоритет (51) М. Кл.

E 2l -В 7/08

3Ьаударстеееный каметет

СССР аа делаю лзабретенкй и атерыткй (З) УДК622.243. .23(088.8) Опубликовано 15. 05 . 82 . Бюллетень J4 18

Дата опубликования описания 15. 05. 82

И.П.П. Гулизаде, Б.И. Халимбеков и О.К. Иамедбеков !

1

Азербайджанский институт нефти и Мщщи им" . И. Азизбекова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ НАКЛОННЫХ СКВАЖИН

Изобретение относится к буровой технике, а именно к техническим средствам для безориентированного управления азимутальным искривлением траектории стволов скважин при отсутствии текущей забойной информации в процессе бурения.

Известно устройство для бурения наклонных скважин, включающее корпус с гидрокамерой и плунжерным упором, эксцентричный груз, пружины (1 1.

Недостатком указанного устройства является ненадежная работа из-за наличия сложных вспомогательных систем, обеспечивающих выдвижение упорных средств.

Известно также устройство для бурения наклонных скважин, включающее корпус с равномерно расположенными по его окружности гидрокамерами и плунжерными упорами (2).

Недостатком этого устройства является ненадежная работа как ориентатора распределителя потока с эксцент . I ричной массой при малых зенитных ! углах, так и герметизирующих элементов плунжерных упоров в среде промывочной жидкости.

Целью изобретения является новы5 шение надежности работы устроиства.

Поставленная цель достигается тем, что соседние гидрокамеры и упоры выполнены с различными диаметрами и.

10 длиной, и каждая пара гидрокамер с .различными диаметрами сообщена между собой, причем гидрокамеры заполнены жидкостью, например минеральным маслом.

I5

На фиг.l схематически представлен ниэ бурильной колонны с устройством для бурения наклонных скважин, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1., Устройство 1, выполненное в виде переводника, расположено между корпусом турбобура 2 и корпусом шпинделя

3 и включает в себя несколько гидравлиоеских систем, заполненных жидФормула изобретения

3 92794 кост ью, например минеральным маслом.

Каждая гидравлическая система состоит из двух изолированно соединенных каналом 4,5,6 гидрокамер большого

7,8,9 и малого 10,11,12 диаметров в которые помещены самоуплотняю-г . щиеся плунжерные упоры, состоящие, соответственно, из плунжеров 13, 14, 15 и 16, 17, 18, штоков 19,20,21 и

22,23,24, башмаков 25,26,27 и 28,29, 10

30. Поверхности башмаков выполнены рифлеными для уменьшения площади их соприкосновения со стенкой скважины.

Устройство работает следующим образом, 15

В наклонной скважине бурильный инструмент ложится на нижнюю стенку скважины. При этом шток 20 у 24,соприкасающиеся с нижней стенкой скважины,вдвигаются в гидрокамеры 8 и 12 и под действием давления, создаваемого плунжерами 14 и 18, минеральное ма сло выталки вает соот вет ст вующие штоки справа 23 и слева 21 ° При упоре башмаков 29 и 27 в стенку скважины создаются усилия, действующие в разных направлениях. Ввиду того, что на плунжерных упорах, контактирующих со стенкой скважины, развиваются усилия, пропорциональные их площадям,уси. 0 ,лие на штоке большого диаметра 21 больше,чем на штоке малого диаметра 23.

Поэтому направление результирующей горизонтальной отклоняющей силы определяется действием штока большого диа

35 метра 21. Такое же направление гори,зонтальной отклоняющей силы получается в случае, когда башмак 27 штока большого диаметра 21 контактирует, а башмак 29 шток малого диаметра 23 не соприкасается с боковой стенкой скважины,. Случай, при котором направление горизонтальной отклоняющей силы определяется действием штока малого диаметра 23, контактирующего башмаком 29 с

45 боковой стенкой скважины (башмак 27 штока большого диаметра 21 при этом не соприкасается с боковой стенкой .скважины), исключается подбором соот. ветствующих длин штоков, геометрических размеров башмаков и диаметров гид.

50 рокамер. Следовательно, при любом положении устройства направ" ление результирующей горизонтальной- отклоняющей силы на долоте определяется действием плунжерных упоров большого диаметра. Поменяв в гидравлической системе гидрокамеры большого и малого диаметров местами, можно .полу8 4 нить результирующую отклоняющую горизонтальную силу на долоте противоположного направления. Эту силу можно регулировать изменением соотношения диаметров гидрокамер, геометрическими размерами башмаков и количеством минерального масла в гидравлической системе, что позволяет осуществлять безори- ентированное увеличение или уменьшение азимута ствола наклонной скважины.

Выбор длин ходов плунжерных упоров, исходя из условия 4Ъ < D,„(o„„ М ) где d" - длина хода плунжерного упора малого диаметра;

Фб - длина хода плунжерного упора большого диаметра;

0 - диаметр скважины>

О>, — наружный диаметр корпуса устройства;

h — толщина башмака, позволяет предотвратить затяжки и посадки бурильного инструмента в процессе спуско-подъемных операций и закМинивание устройства в процессе бурения.

Технико-экономическая эффективностЬ от использования предлагаемого устройства обусловлена увеличейием надежности неориентируемого управления азимутом наклонных скважин по сравнению с известными устройствами, особенно при малых зенитных углах, а также продлением срока службы плунжерных упоров.

1. Устройство для бурения наклонных скважин, включающее корпус с равномерно расположенными по его окружности гидрокамерами и плунжерными упорами,. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежнос. ти работы, соседние гидрокамеры и упоры выполнены с различными диаметрами и длиной, и каждая пара гидрокамер с различными диаметрами сообщена между собой.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что гидрокамеры заполнены жидкостью, например минеральным маслом, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

NÃ 142239, кл. Е 21 В 7/01, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

У 541012, кл. Е 21 В 7/10, 1973

927948

1ихя

1итл

Подписное

Заказ 3193/41 Тираж б24

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель M. Великосельский

Редактор С. Тимохина Техред И. Гайду Корректор А.Ференц