Снаряд для направленного бурения

Снаряд для направленного бурения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ< 922263

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11 ° 07 ° 78{2! ) 2643207/22" 03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 23. 04. 82, Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 23 . 04 . 82 (5 l ) M. Кд.

Е 21 В 7/08

Государственный комитет оо лелем ивебретеиий и открытий (53) УД К 622. 243..2(088.8) (72) Авторы О. С. Костин, Ю. В. Андреев и И. В. Кукушкин (54) СНАРЯД ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ

Изобретение относится к инстру" ментам для глубокого бурения, а бо" лее конкретно к устройствам или снарядам для направленного бурения скважин, Известен снаряд для отклонения скважин от заданного направления, состояц ий из корпуса, шарнирного узла, стабилизатора. Указанный отклонитель применяют для изменения найю равления ствола скважины под углом к предыдущему направлению (1 1.

Недостатком этого снаряда является то, что он не дает плавного перехода от первоначального направ15 пения к заданному.

Известен снаряд для направленного бурения, включающий корпус с радиальными каналами, размещенную на нем эластичную распорную камеру, полый вал с радиальными каналами, отбурочный инструмент и отклонитель (23.

При прокачке жидкости через бу" рильные трубы распорная камера прижимается эластичной частью к стенкам скважины и фиксирует корпус с отклонителем в скважине. При возобновлении бурения долото направляется отклонителем в сторону от первоначального ствола и бурение ведется на длину отклонителя в новом направлении.

После прекращения подачи жидкости освобождается распорная камера и корпус с отклонителем опускается вниз на длину пробуренного участка для возобновления бурения.

Недостатком этого снаряда является необходимость weve прохождения;— каждого наклонного участка прекращать бурение.

Целью изобретения является обеспечение непрерывности процесса бурения криволинейного ствола скважины.

Указанная цель достигается тем, что снаряд для направленного бурения снабжен дополнительной эластичной распорной камерой, установленной на корпусе лод основной распарной каме;

3 92226 рой с возможностью их относительного осевого перемещения, и узлом управления распорными камерами, а вал подпружинен относительно корпуса и имеет наружные кольцевые проточки, выполненные в верхней и нижней частях вала над его радиальными каналами, причем расстояние от проточки до радиального канала в верхней части вала меньше соответствующего рассто- 10 яния в нижней части вала.

Кроме того, узел управления рас" порными камерами выполнен в виде эолотниковых втулок, подпружиненных относительно корпуса. 1$

На фиг.l схематично показано положение снаряда в исходном положении бурения; на фиг.2 - положение после забуревания на длину отклонителя; на фиг.3 - освобождение основной распорной камеры и опускание верхней части корпуса вниз; на фиг.4 - закрепление основной распорной камеры, освобождение дополнительной и опускание нижней части корпуса с отклонителем вниз, в исходное положение дг я бурения; на фиг.5 - снаряд в исходном положении при поступлении жидкости в ра =порные камеры, продоль ный разрез; на фиг.6 - снаряд в начале процесса. бурения, когда распорные камеры заполнены жидкостью, продольный разрез.

Снаряд состоит из корпуса 1 с радиальными каналами, центральными 2 и 3, крайними 4 и 5, эластичных рас3S порных камер, основной 6 и дополнительной 7, полого вала 8 с радиальными каналами 9 и 10, долота ll на конусном валу 12 и отклонителя 13.

46

Распорные камеры помещены на двух телескопически установленных частях

14 и 15 корпуса, имеющих взаимное осевое перемещение. Полый вал 8 подпружинен относительно частей корпуса соответственно пружинами 16 и 17, 43 имеет наружные кольцевые проточки

18 и 19, выполненые в верхней и нижней частях вала над его радиальными каналами 9. и 10, причем расстояние от проточки 18 до канала 9(11)меньше, ® чем расстояние от проточки 19 до канала 10 (fg

Узел управления распорными камерами представляет золотниковые втулки 20 и 21, поджатые соответственно пружинами 22 и 23 относительно корпуса. Золотниковые втулки посажены на повый вал 8 с возможностью осе3

4 вого перемещения внутри верхних и нижних телескопических частей 14 и

15 корпуса на величину прорези во втулках 24 и 25. Для ограничения перемещения золотников служат штифты 26 и 27. Верхние и нижние телескопические части корпусов закрыты наружными фланцами 28 и 29 и внутренними фланцами 30 и 31. Телескопические части корпуса от взаимного поворота фиксируются шпонкой.

Снаряд работает следующим образом.

После спуска и ориентирования снаряда в скважине приводится в действие промывочный насос. Жидкость, проходящая через снаряд, частично поступает в эластичные распорные камеры 6 (фиг.5 и 6) и 7 (фиг.5 и 6) по каналам полого вала 9 и 10, совмещенным с отверстиями золотниковых втулок 20 и 2 1 и центральными каналами 2 и 3 корпуса, после чего камеры расширяются и заклинивают снаряд между стенками скважины. После закрепления снаряда начинается процесс бурения. При осевом перемещении полого вала 8 (фиг.6) сжимаются пружины 16 и 17 между фланцами 28 и 31 корпуса и буртами полого вала. Промывочная жидкость поступает в прост1 ранство между золотниковыми втулками

20 и 2-1 и валом 8. Из-за разности гидравлических сопротивлений каналов вала и крайних каналов 4 и 5 корпуса между корпусом и валом создается повышенное давление, заставляющее эолотниковые втулки перемещаться вверх на величину прорезей 24 и 25, сжимая золотниковые пружины 22 и 23. Перемещаясь, эолотниковые втулки перекрывают центральные отверстия в корпусе, изолируя распорные камеры, сохраняя в них жидкость. При дальнейшем перемещении (опускании) полого вала, его радиальные каналы перекрываются фланцем 30. Давление под золотниковой втулкой 20 падает до эатрубного и под действием пружины 22 золотниковая втулка смещается вниз, выталкивая некоторую часть жидкости через канал в кОрпусе за пределы снаряда. B крайнем . положении золотниковой втулки 20 его отверстие и центральное отверстие в корпусе 2 совпадает с верхней проточкой 18 в вале 8 и жидкость иэ распорной камеры через центральное отверстие в корпусе 2, через отверстие в эолотниковой втулке 20, проточку 18

9222

5 в вале 8 и верхнее отверстие в корпусе 4 сбрасывается в эатрубное пространство. Основная эластичная распорная камера 6 освобождается и пружиной 16 перемещается вниз, к забою, на длину отбуренного участка ствола, причем процесс бурения при этом продолжается, После того, как основная распорная камера с телескопической частью корпуса 14 опустится вниз к забою на длину разбуренного участка, вновь произойдет совмещение каналов

9 вала 8 с отверстием в золотнике 20 и центральным каналом 2 корпуса, в результате чего произойдет повторное закрепление распорной камеры 6. После закрепления распорной камеры 6, иерез некоторый промежуток бурения, произойдет освобождение распорной камеры 7, перемещение нижней части 20 корпуса 15 и повторное закрепление распорной камеры 7 аналогично предыдущему.

Требуемая последовательность работ распорных камер снаряда для направленного бурения достигается тем, что расстояние от радиального канала полого вала и кольцевой проточкой .f меньше, чем соответствующее расстояние в нижней части б) °

На фиг,1-4 схематично показаны положения снаряда в скважине при бурении одного наклонного интервала и изготовка снаряда. в исходное положение для повторного бурения (фиг.4) . т.е. последовательность работы пружин. и распорных камер.

Использование изобретения приведет к сокращению времени бурения искривленного участка, что дает повы- gp шение эффективности бурения скважины.

Формула изобретения

l. Снаряд для направленного бурения, включающий корпус с радиальными каналами, размещенную на нем эластичную распорную камеру, полый вал с радиальными каналами, отбурочный инструмент и отклонитель, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности процесса бурения криволинейного ствола скважины, он снабжен дополнительной эластичной распорной камерой, установленной на корпусе под основной распорной камерой с возможностью их относительного осевого перемещения, и узлом управления распорными камерами, а вал подпружинен относительно корпуса и имеет наружные кольцевые проточки, выполненные в верхней и нижней частях вала над его радиальными каналами, причем расстояние от проточки до радиального канала в верхней части вала MGHbLIB соответствующего расстояния в нижней части вала.

2. Снаряд по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что узел управления распорными камерами выполнен в виде золотниковых втулок, подпружиненных относительно корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сулакшин С. и др., Техника и технология направленного бурения скважин. И., "Недра", 1967, с.132135.

2. Морозов Ю.Т., Бурение направленных и многоствольных скважин малого диаметра. И., "Недра", 1976, с.85 (прототип).

922263 иг Е

Ри.. s

ВНИИПИ Заказ 2530/40 Тираж 624 Подписное

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