RU1795070C - Отклон ющее устройство - Google Patents

Abstract

Использование: дл  направленного бу- рени|  забойным двигателем. Сущность изобретени : устройство включает г.олото, забойный двигатель и отклон ющие лопасти в виде винтовых лопастей, Последние противоположно направлены и св заны по. концам. Высота каждой винтовой допасти переменна  и увеличиваетс  от середины к ее концам. Максимальна  высота лопасти не превышает половины разности между диаметрами долота и забойного двигател . Направление бурени  зависит от положени  устройства в наклонном стволе скважины . Путем вращени  корпуса забойного двигател  вокруг собственной оси за счет взаимодействи  винтовых лопастей со стенкой скважины измен ют его положение соответственно направление бурени , 10 ил.

Description

Изобретение относитс  к области бурени  нефт ных и газовых скважин, а именно к отклон ющим устройствам дл  бурени  наклонно направленных и горизонтальных скважин.

Известно устройство дл  безориентиро- ваннрго бурени , включающее долото, корпус с выполненными по его образующей углублени ми, центратор, установленный на корпусе с возможностью перемещени  в осевом направлении, фиксирующие элементы.

Недостатком известного устройства  вл ете ) невозможность управлени  азиму- тальнУм углом ствола наклонной скважины.

Известно устройство дл  ориентировани  инструмента в стволе наклонной скважины включающее забойный двигатель с накладками различной толщины, размещенными на его корпусе на различных рассто ни х от долота со смещением одна относительно другой по поперечному сечению корпуса.

Недостатком известного устройства  вл етс  скачкообразное изменение отклон ющей силы на долоте вследствие существующих зазоров между накладками, привод щее к нарушению пр молинейности проводки ствола скважины, а также недостаточный диапазон регулировани  боковой отклон ющей силы на долоте, что также сказываетс  на точности проводки ствола скважины.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности проводки наклонного ствола скважины,

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном отклон ющем устройстве, включающем долото, забойный двигатель, расположенные на его корпусе отклон ющие элементы, согласно изобретению, каждый отклон ющий элемент выполнен в виде противоположно направленных и св занных по концам винтовых лопастей, причем высота каждой лопасти увеличиваетс  от середины к ее концам до максимальной величины, не

vi о ел о VJ

о

превышающей половины разности между диаметром долота и корпуса забойного двигател .

На фиг. 1 показан общий вид устройства в исходном положении; на фиг. 2, 3. 4 - то же, при угловом повороте устройства соответственно на 90, 180, 270° по часовой стрелке относительно исходного положени ; на фиг. 5, 6, 7 - сечени  А-А, Б-Б, В-В на фиг. 1; на фиг. 8,9,10- сечени  Г-Г. Д-Д, Е-Е на фиг. 4.

Устройство включает долото 1, забойный двигатель 2 с лопаст ми 3, телеметрическую систему 4 (фиг.1). Корпус забойного двигател  2 снабжен лопаст ми 3, расположенными по винтовым лини м с левым и правым заходом, охватывающие корпус по обе стороны на 180° по всей длине забойного двигател  и сход щиес  на противоположных сторонах поперечного сечени  устройства. При этом на концах высота каждой лопасти максимальна и не превышает половины разности между диаметрами долота и корпуса забойного двигател , в середине - минимальна, а - угол подъема винтовой линии, b - ширина лопасти, I - рассто ние от долота до точки касани , h - высота лопасти, а и b определ ютс  конструктивными особенност ми забойного двигател  и технологического- процесса. Например, дл  винтового забойного двигател  Д1-195

« arctg- -«3°

где Одв. - диаметр двигател , Ь 0,195 м; L - длина двигател , L 6 м.

Ь л--о - СМ

з Ъ

где N - составл юща  нагрузки на лопасть;

N 2000 кгс; G -.прочностьторных пород на сжатие;

G 30 кг/см2.

Высота лопасти h - переменна , в крайних сечени х А-А и В-В (фиг.5, 7) - максимальна  и равна полуразности диаметров долота и забойного двигател 

h

- Ддол. Ддв

- - 1,04см,

где Одол. - диаметр долота, ОДОл. - 0,2159 м. В среднем сечении Б-Б (фиг.6) h - минимальна и рассчитываетс  из услови  равенства нулю величины отклон ющей силы на долоте. Например, дл  забойного двигател  Д1-195 условие Рот 0 соблюдаетс  при установке центратора диаметром Оц 0,211

на рассто нии 1 2 мот долота или, в данном случае, при высоте лопасти h 0,8 см.

Устройство работает следующим образом .

При сборке забойной компоновки над

отклон ющим устройством ориентированно устанавливаетс  телеметрическа  система контрол  параметров положени  ствола скважины и отклонител . В процессе бурени  по данным телеметрической системы

определ ют траекторию ствола скважины. В зависимости от поставленной задачи (набор зенитного угла, отклонение ствола влево при стабилизации зенитного угла и т.п.), определ ют необходимое положение устройства в скважине. Например, требуетс  изменить направление ствола скважины влево (уменьшение азимутального угла с сохранением зенитного угла). Дл  этого необходимо отклонитель повернуть по часовой

стрелке на 270° относительно исходного положени  (фиг.4). Точка опоры С, перемеща сь по образующей винтовой поверхности лопасти 2, измен ет длину направл ющего участка компоно вки. Такому положению

опорной точки соответствует минимальна  бокова  отклон юща  сила, действующа  на долото в вертикальной плоскости и обуславливающа  стабилизацию зенитного угла ствола скважины. Отклонение ствола скважины влево будет происходит вследствие несоосного расположени  устройства по отношению к оси ствола скважины в горизон- тальной плоскости, обусловленного эксцентриситетом осей компоновки Ок и

ствола скважины Ос в крайних сечени х Г-Г и Е-Е устройства (фиг. 8, 10).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Отклон ющее устройство, включающее долото, забойный двигатель, расположенные на его корпусе отклон ющие элементы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности проводки наклонного ствола скважины, каждый отклон ющий

   элемент выполнен в виде противоположно направленных и св занных по концам винтовых лопастей, причем высота каждой лопасти увеличиваетс  от середины к ее

   концам до максимальной величины, не превышающей половины разности диаметров и долота и корпуса забойного двигател .

   V6