Отклонитель для бурения наклонно-направленных скважин

Отклонитель для бурения наклонно-направленных скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз .Советсиик

СОциалнстичэсиик

Ресттублни >969881. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02. 04. 81 (21) 3266991/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51) М. Кл.

Е 21 В, 7/06

9вудеретеенай квинтет

СССР ав дэлен нзабретеннй н еткрытнй

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень М "0

Дата опубликования описания 30 ° 10.82 (53) УДК 622.243...2(088.8) . (72) Авторы изобретения

Б,ф. Сафонов, А.Г. Калинин, И.Г. Архипов, В

И ° Я. Вальдман и А.К. Приданов

Всесоюзный ордена Трудового Красного Зна научно-исследовательский институт бурово (7!) Заявитель

1 (54) ОТКЛОНИТЕЛЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННЫХ

СКВАЖИН

Изобретение относится к буровой технике, а именно к отклоняющим устройствам для направленного бурения нефтяных и газовых скважин.

Известен отклонитель для бурения наклонно направленных и вертикальных скважин, включающий корпус, выполненный из двух частей, сочлененных между собой шарниром, размещенные внутри него отклоняющий патрубок с зксцвнт о риком и направляющую втулку с фиксатором (1). . Однако данный отклонитель изменяет положение при левом вращении дви-. гателя, что не позволяет применять

его при использовании гидравлическо

ro забойного двигателя.

Известен отклонитель для бурения наклонно"направленных скважин, включающий последовательно установленные щ и шарнирно связанные части полого корпуса, вал, содержащий шарнирно связанные ведомую и ведущую части, и подпружиненный поршень, установленный

2 в кольцевой полости между корпусом и валом и взаимодействующий в нижней части с шарниром корпуса (2 ).

Однако подпружиненный поршень известного отклонителя не имеет надежной фиксации положения -и, воспри,нимая пульсацию давления промывоч ной жидкости, будет вибрировать, что приводит к произвольным изменениям положения отклонителя и уменьшению его долговечности.

Цель изобретения - повышение надежности работы и долговечности отклонителя за счет исключения вибраций поршня при бурении забойными двигателями.

Указанная цель достигается тем, что отклонитель снабжен установленным над поршнем и жестко связанным с корпусом седлом, причем внутренняя часть верхнего торца поршня имеет уплотнение, взаимодействующее с торцом седла, а наружная часть верхнего

3, 96988 торца поршня гидравлически связана с затрубным пространством.

На фиг. 1 изображен отклонитель для бурения наклонно направленных скважин, общий вид; на фиг. 2 " то же, разрез А-А на фиг.1.

Отклонитель состоит из разъемного корпуса 1, имеющего промывочный канал и сочлененного шарниром 2, об" разованным патрубком 2 с хвостови- 19 ком и обоймами 3 и 4, ведомого 5 и ведущего 6 валов, шарнирно соединенных между собой посредством шарниров 7 и 8, седла 9, жестко связанного с корпусом и установленного 1$ над полым поршнем 10 с уплотняющим элементом !1, расположенным на внутренней части верхнего его торца для, взаимодействия с седлом 9..С наружной стороны поршня 10 установлен цилиндр 12. На седле 9 установлена пружина 13,которая .через полый стержень 14 прижимает рабочий торец поршня 10 к седлу 9. При этом наружная часть верхнего торца поршня гидравлически связана с затрубным пространством, таким образом поверхность верхнего торца поршня делится на две части, одна из которых " внутренняя - гидравлически сообщена с промывочным каналом, а другая - наружная- с затрубным пространством. Внутри поршня 10 установлена втулка !5 с наружной сферической и внутренней цилиндрической поверхностями, первая из которых сопряжена с ответной поверхностью порш- ня, в вторая - хвостовика., При этом втулка 15 имеет возможность осевого перемещения вдоль хвостовика, а цилиндрическая поверхность хвостовика выполнена под углом к оси патрубка. Подпоршневая полость сообщена с затрубным пространством.

Отклонитель для бурения наклонно направленных и вертикальных скважин работает следующим образом.

При заданном давлении промывочной жидкости внутри отклонителя поршень

10 находится в верхнем положении и прижат к оедлу 9 пружиной 13.При этом на поршень действуют силы снизу вверх - сила предварительного натяжения пружины и сила, возникающая на его нижнем торце от давления в эатрубном пространстве, и

$$ сверху вниз - силы, возникающие на внутрейней части рабочего торца от заданного давления промывочной жидко

Ф

1 ф сти к наружной части рабочего торца от давления в затрубном пространстве. Верхнее положение поршня фиксируется за счет превышения сил, действующих на нвго снизу вверх. При таком положении поршня ось отклонителя соосна с осью забойного двигателя, что позволяет бурить прямолинейные участки скважины. Для бурения криволинейных участков скважины повышают давление промывочной жидкости внутри отклонителя, что увеличивает силу, действующую на внутрен" нюю часть рабочего торца поршня 10, и вследствие этого, последний размыкается с седлом 9, В результате . чего на весь рабочий торец поршня 10 действует давление промывочной жидкости отклонителя, что вызывает скачкообразное увеличение силы и перемещение прршня 1О в нижнее положение до упора в обойму 4. Нижнее положение поршня фиксируется за счет превышения сил, действующих на него сверху вниз. Одновременно с поршнем

10 перемещается втулка 15 по цилинд рической части хвостовика, создавая, поперечную отклоняющую силу, поскольку ось хвостовика выполнена под углом к оси патрубка 2. Под действием поперечной отклоняющей силы происходит перекос отклонителя относительно геометрической оси забойного двигателя. После перекоса отклонителя процесс бурения может производиться при промывке, предусмотренной технологическим регламентом.

Выпрямление отклонителя осуществляется прекращением подачи промывочной жидкости в отклонитель, при этом поршень 10 совместно с втулкой

15 под действием пружины 13 перемещается в исходное положение и отклонитель выпрямляется, после чего можно продолжать бурение прямолинейного участка скважины с промывкой, установленной технологическим регламен" том.

Технико-экономический эффект изобретения эаключаеся в снижении материальных затрат, связанных с проводкой наклонно направленных скважин за счет увеличения долговечностй устройства.

Формула изобретения

Отклонитель для бурения наклонно направленных скважин, включающий пос5 ледовательно установленные и шарнир

,но связанные части полого корпуса, :вал, содержащий шарнирно связанные

1 ведомую и ведущую части, и подпружиненный поршень, установленный в кольцевой полости между корпусом и валом и .взаимодействующий а нижней части с шарниром корпуса, о т л ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности его работы и долговечности за счет исключения вибраций поршня при бурении гидравлическими забойными двигателями, он снабжен установленным над поршнем

969881 d и жестко связанным с корпусом седлом, причем внутренняя часть верхнего торца поршня имеет уплотнение, взаимодействующее с торцом седла, а наружная часть верхнего торца поршня .гидравлически-связана с затрубным пространством. и Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

se, 1. Авторское свидетельство СССР и 757678, кл. Е 21 В 7/08, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

У 750036, кл. Е 21 8 7/06, 1977

{прототип).

ВНИИПИ Заказ 8338/35

Тираж 623 Подписное

Филиал lmfl "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4