Аппарат для направленного бурения скважин

Аппарат для направленного бурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 95503

Класс 5а, 19Io

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А, И. Донцов

АППАРАТ ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Зв!!влево 20 денвв11н 1949 г вв М 499141/11G5-49 в Госгехннку ССС1 !зестн1!е аппараты для направленного бурения скважин с шарнирI-:o соединенными буровыми штангами требуют подъема Нх при одном радиусе поворота.

Особенность описываемого аппараI;! состоит в том, что в нем применен цилиндр с осевым эксцентричным отверстием, в которое помеще!! пОРОрОт1!ы1! Вк.! адыц1, cHBoæeíHûè В св010 Очередь эксцентричным Отвер стием. В это отверстие входит вал, шарнирно соединенный одним концом со штоком долота и др гим — через промежуточный вал с буровой штангой, Указанный аппарат позволяет осуществить бурение скважины пр:! одном радиусе поворота без подъемов инструмента, так как управление аппаратом ведется с поверхности земли.

На прилагаемом чертеже аппарат показан в продольном разрезе

Буровой аппарат состоит из двух соединенных между собой частей †передн 1 и задней 2.

Г1ередняя часть представляет собо1о металлический цилиндр 8 внутри которого помещен вкладыш 4 с эксентричиым внутренним отверстием для вала. Сцепление вкладыша 4 с цилиндром 8 осуществляется поредством стопора 8, входящего в одну из впадин 4 и 4 вкладыша. В отверстие вкладыша 4 по концам запрессованы втулки, служащиескользящими подшипниками. Осевое отверстие цилиндра 8, образующего корпус аппарата, в средней своей части также выполнено эксцентричным по отношению к центральной оси корпуса аппарата. Вкладыш 4, находясь в эксцентричном отверстии цилиндра 3 и имея свое эксцентричное отверстие для вала, позволяет смещать вал 5 с оси корпуса аппарата. Д !я сцепления вала 5 с вкладышем 4 служит стопор 4, входящий в одну из впадин 5 и 5 -вала 5. Благодаря смещению вала 5 с оси кор№ 95508 пуса аппарата достигается возможность отклонения вращающегося штока б, соединенного с валом 5 шаровым шарниром 7 и несущего долото 8. Таким образом обеспечивается возможность направлять долото при бурении по кривой определенного радиуса.

На переднем конце корпуса передней части аппарата устроено шаровое соединение 9 с поворотным наконечником 10.

При прямолинейном положении вала долото располагается по оси корпуса аппарата и пробуриваемая им скважина получается прямолинейной.

При наклонном положении переднего вала долото направляется lio заданной кривой.

На переднем конце корпуса в прорезах наконечника 10 помещены четыре стабилизатора 11, которые при оурегп!и выдвигаются в стороны и увеличива1от диаметр опоры, создаваемой стабилизаторами, до диаметра скважины. При этом лезвия стабилизаторов 11 внедряк!тся в стенку скважины и не

ДЯIОТ ВОЗЛ10|!СНОСТИ IIOIIOPÎT3 КОРПУСЯ ЯППЯРЯТЯ, 3 скользят вслед за долотом. Опорные плоскости стабилизаторов, опираясь на стенки скважины, удерживая!т корпус 311113pdT3 в центре скважины, т. е. центриру Oт ег0 в скважине. Таким образом стабилизаторы П обеспечивают правильное продвижение передней части корпуса аппарата по заданной кривой.

К заднему концу передней части аппарата прн помощи шарового соединения 18 присоединен телескопический корпус 12 задней части аппарата, сняоженны!! Вту, IKQII, соединеннои с ниы посредСТВ0 111 Ш НОНКИ, Шаровое соединение 18 снабжено стопором 14, который дает возможность закрепления шарнира

В прямолинейном положении для бурения прямолинейных скв I>K!III. kk3 шаровом соединении 18 помещена вторая (средняя) центрирующая опора, состоящая Н3 четырех пластинчатых пружин 15.

Б корпусе 12 помещен поршень 16, осуществляющий при бурении подачу вперед задней части аппарата под действием давления промывочной жи, 1кости. 8 хвостовой I3cTH !сорп cd 12 н3 бу рОВой штанге 17 номен!еп второй поршень 18, управlIIIcHIHii конусной отвесной муфтой сцепления 19, служащей стопором мсжду корпусом 12 и отвесным грузом (устроен!и,!1! совместно с конусной муфтоп). В этом же корпусе 12 устроены четыре стасб!!с!Изатора 20 с поршнями 21, выдвигаемыми из корпуса давлением глинистого раствора. Плоские iioBBpKIIOcTH стяО!1, !Изаторов 20 с. !ужат ОНОр1;ыми liлоскOc!ях;и, а Все стабилизаторы в сборе браз,ют опору .: ля задней части агшарата. Гтабилпзаторы 20 3 своей плоской наружной повер;—

liocTl1 снабжены лезвпямп, которые внедря!О.ся B степки скважины и таким ооразом фиксируют кор№ 95503

111 с 33BH0II части 31II13PBTB B cTeHI<3>; сква KHHbl. ЗакРепленнаЯ 13 стенках скважины хвостовая часть заднего корпуса аппарата и фиксированная в этом корпусе конусная муфта позволяют устанавливать передню о часть аппарата в поло>кение, необходимое для бурения, без ориентированного спуска аппарата на инструменте в скважину, т. е. производить переключение смещающего вкладыша 4 без подъема инструмента из скважины.

Вал 5, расположенный в эксцентричном отверстии смещающего вкладыша 4, соединен с промежуточным валом 22 с помощью шаровых муфтовых соединений 28 и 24, позволяющих соединяемым между собою валам вращаться при условии различия их осевых направлений.

Для прохода глинистого раствора в камеру 25 над поршнем 18 В буровой штанге предусмотрено отверстие 26.

Изменение направления переднего вала под некоторым небольшим глом (1 — 3 ) дает возможность направлять скважину прп буренин по заданной кривой определенного радиуса, зависящего от угла, образуемого между осямп переднего и промежуточного валов.

Управление описываемым аппаратом для направленного буреш1я скважин производится следующим образомAIIH3pBT Обычным Ооразом Опускается в скважин; до заооя. }3 это время отвес конусной муфты 19 находится В нижнем (отвесном) положении. Подаваемый В аппарат глинистый раствор проходит через отгерстие 26 В камеру 25 и выдвигаег стабилизаторы 20, упирающиеся

llpH этом В стенки скважины, Г1од действием глинистого раствора перемещается поршень 18, жестко сцепляющий отвесную конусную муфту 19 с корпусом 12 задней части 2 аппарата. Вслед за этим производится установка аппарата, т, е. при подаче раствора насосом В аппарат инструмент приподнимается на 80 — 90 мм и проворачивается ключом на один оборот в сторону вращения инструмента. При этом происходит сцепление цилиндра,3 корпуса 1 с вкладышем 4, посредством стопора

3, входящего во впадину 4, и вкладыша 4 с валом 5 посредством стопора 4, входяц1его во впадину 5 . Медленное вращение инструмнта ключом п(>одолжается (для 11роВороТВ всего 311113рВТ3. за ис1<лlОченпем задней его части) до совмещения выступа на муфте 19 со впадиной на втулке 12, соединенной шпонкой с корпусом 12 задней части аппарата. После того, как произойдет такое совмещение, возмо>кность проворачива11ия инструмента исключается, так как этому будет препятствовагь сцепленная со стенкой скважины задняя часть аппарата. Таким образом аппарат H скважине будет установлен в положении долота для бурения

: вниз:> (как показано на чертеже). Дл11 производства буреш1я «вниз» инструмент опускается на забой и начинается бурение.,Для производства б рения «вверх» инструмент оставляется в прежнем положении (не опускается па забой) и останавливается насос, вследствие чего прекращается подача глинистого раствора в аппарат. При этом задняя асгь аппарата освобождается от сцепления стабилизаторами 20 со стенками скважины. После остановки насоса производится проворот всего аппарата на 11 >иный угол и вновь включается насос для сцепления аппарата с помощью стабилизаторов 20 со стенками скважины, инструмент oHóскается па забой и начинается бурение в установленном направлении.

Лля осуществления бурения по прямой инструмент, без остановки насоса, поднимается на 120 — 130 .11л и проворачивается (в сторону вращения) на один оборот. При этом происходит сцепление вала 5 с вкладьцпем 4 посредством стопора 4" входящего во впадину 5, и освобождеш1е цилиндра 8 корпуса 1 от сцепления с вкладышем 4 стопором 3 .

_#_0 95508

Дальнейший проворот инструмента еще на 180 вызывает сцепление цилиндра 8 корпуса 1 с вкладышем 4 в новом положении (прямолинейном) посредством стопора 81, входящего во впадину 4 . Вслед за тем инструмент опускается до забоя и снова продолжается бурение, но уже прямолинейное.

Таким образом, указанные три переключения инструмента на забое скважины обесгечивают возможность бурения сквая(ин в любом направлении при управлении инструментом с поверхности земли.

Предмет изобретения

Редактор Б. И. Новиков Техред Л А. Кудрявипкая Корректор А. Горшунова

Формат бум. 70Х 1081/ig 1ира>к 220

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ценгр, М. Черкасский пер., р. 2/6

Объем 0,34 усл. п. л

Цена 5 коп

Порп. к печати 29/V-61 г

Зак. 988

Кивжачская типография отдела издательств и полиграфической промышленности

Владимирского областного Управления культуры.

1. Аппарат для направленного бурения скважин с использованием шарнирно соединенных буровых штанг, отличающийся тем, что в. нем применен цилинд с осевым эксцентричным атверстием, в которое помещен поворотный вкладыш, снабженным в свою очередь эксцентричным отверстием для вала, шарнирно соединенного одним концом со штоком долота и другим — через промежуточный вал с буровой штангой.

2. Форма выполнения аппарата по и. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что шарнир, соединяющий корпус цилиндра с кожухом буровой штанги, снабжен стопором, включаемым при бурении прямолинейных скважин.

3. Форма выполнения аппарата по п. 1, отличающаяся тем, что на буровой штанге укреплен поршень, предназначенный для проталкивания ее под воздействием промь1вочноЙ х(идкости,