RU2009314C1

RU2009314C1 - Hydraulic device for orientation of deflecting tool

Info

Publication number: RU2009314C1
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Буслаев; С.Ю. Баранов; А.А. Шиляев; Л.С. Спицына
Original assignee: Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority date: 1991-04-22
Filing date: 1991-04-22
Publication date: 1994-03-15

Abstract

FIELD: drilling of directional wells. SUBSTANCE: signalling device comprises body 1 with port through which extension piece 3 is connected to bevelled end piece 5 having slot 6. Installed in body 1 is oil chamber 7 with eccentric weight 8 rigidly connected with cylindrical bushing 9 having slot 10 diametrically opposite to weight 8. End piece 9 has slot located on same generating line with port 2. Signalling device is installed in cylindrical branch pipe 17 with stop 18 and pin 19. Rigidly installed between subs 14 and 15 is insert 16. Upper part of signaling device has head for slip 12 used in lifting device to surface. EFFECT: simplified design with increased accuracy of drilling due to control orientation without hoisting drilling tool. 1 dwg

Description

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для ориентирования отклонителя ствола скважины с одновременным получением сигнала о правильности ориентации и получения оперативной информации в процессе проводки скважины. The invention relates to drilling wells, in particular to devices for orienting a diverter of a wellbore while receiving a signal about the correct orientation and obtaining operational information during the well drilling.

Известны гидравлические сигнализаторы, которые позволяют фиксировать на поверхности момент установки отклонителя в некотором заранее известном направлении [1] . Known hydraulic signaling devices that allow you to fix on the surface the time of installation of the deflector in a predetermined direction [1].

Известно также гидравлическое устройство, содержащее корпус, внутри которого соосно установлены втулка и эксцентричный груз [2] . Also known is a hydraulic device comprising a housing, inside of which a sleeve and an eccentric load are coaxially mounted [2].

Промывочная жидкость проходит через все устройство и камеру с расположенным эксцентричным грузом и в процессе работы может произойти заклинивание эксцентричного груза из-за шламования камеры буровым раствором и устройство становится неработоспособным. The flushing fluid passes through the entire device and the chamber with the eccentric load located and during operation the jamming of the eccentric load may occur due to the slurry of the chamber by the drilling fluid and the device becomes inoperative.

Кроме того, при бурении с отклонителем возникает необходимость контрольного ориентирования, так как при работе с устройством установка его зависит от значения азимута ствола скважины, который может изменяться при углублении скважины. In addition, when drilling with a diverter, there is a need for control orientation, since when working with the device, its installation depends on the value of the azimuth of the wellbore, which can change when the well is deepened.

Предлагаемое изобретение позволит упростить конструкцию устройства при одновременном повышении точности бурения за счет возможности контрольного ориентирования без подъема бурильного инструмента. The present invention will simplify the design of the device while improving the accuracy of drilling due to the possibility of control orientation without lifting the drilling tool.

Это достигается тем, что в гидравлическом устройстве для ориентирования отклонителя, включающем корпус, внутри которого соосно установлены втулка и эксцентричный груз, цилиндрический корпус коаксиально установлен в бурильной колонне и последовательно соединен с удлинителем, регулировочной гайкой и наконечником со скошенным концом, а между бурильной колонной и удлинителем установлены вставка, жестко связанная с цилиндрическим патрубком, внутри которого установлены упор и штифт, при этом корпус выполнен с окном, а на втулке вдоль образующей выполнена прорезь с возможностью ориентирования прорезей втулки и наконечника, окна и штифта в одном направлении. This is achieved by the fact that in the hydraulic device for orienting the diverter, including the housing, inside which the sleeve and the eccentric load are coaxially mounted, the cylindrical housing is coaxially mounted in the drill string and connected in series with the extension cord, an adjusting nut and a tip with a tapered end, and between the drill string and an extension is installed an insert rigidly connected with a cylindrical pipe, inside which there is a stop and a pin, while the body is made with a window, and on the sleeve along the image The slot is made with the possibility of orienting the slots of the sleeve and the tip, the window and the pin in one direction.

На чертеже изображен общий вид устройства. The drawing shows a General view of the device.

Оно состоит из корпуса 1, на поверхности которого выполнено окно 2, один конец которого соединен через удлинитель 3 и гайку 4 со скошенным наконечником 5, имеющим прорезь 6, находящуюся на одной образующей с окном 2 корпуса 1. С противоположной от наконечника 5 стороны в корпусе 1 установлена масляная камера 7 с эксцентричным грузом 8, жестко соединенная с втулкой 9, имеющей прорезь 10, диаметрально противоположную грузу 8. Втулка 9 поворачивается за счет подшипника скольжения 11. Масляная камера 7 заглушена и снабжена головкой под шлипс 12 для подъема устройства. Бурильная колонна 13 соединена с переводниками 14, 15, между которыми жестко установлена вставка 16 с патрубком 17, имеющим упор 18 и жестко закрепленный штифт 19 с возможностью входа его в прорезь наконечника 5. It consists of a housing 1, on the surface of which a window 2 is made, one end of which is connected through an extension 3 and a nut 4 with a beveled tip 5 having a slot 6 located on the same generatrix with the window 2 of the housing 1. On the opposite side of the tip 5 in the housing 1, an oil chamber 7 with an eccentric load 8 is mounted, rigidly connected to a sleeve 9 having a slot 10 diametrically opposed to the load 8. The sleeve 9 is rotated by a sliding bearing 11. The oil chamber 7 is plugged and provided with a head for a slip 12 for lifting devices. The drill string 13 is connected to the sub 14, 15, between which the insert 16 is rigidly mounted with a pipe 17 having a stop 18 and a rigidly fixed pin 19 with the possibility of entering it into the slot of the tip 5.

Устройство работает следующим образом. После спуска отклонителя наворачивают переводник 15, в котором устанавливают патрубок 17 таким образом, чтобы штифт 19 в патрубке 17 совпадал с плоскостью действия отклонителя. Затем продолжают спуск бурильной колонны, причем в процессе спуска сбрасывают в колонну устройство с наконечником 5, прорезь 6 которого предварительно совмещают с окном 2 в корпусе устройства с помощью гайки 4, соединяющей наконечник 5 с удлинителем 3. По окончании спуска поворачивают ведущую бурильную трубу и включают буровой насос. Жидкость, обтекая корпус устройства, в случае несовпадения прорези 10 и окна 2 проходит по кольцевому пространству между корпусом 1 и патрубком 17. При этом манометр насоса показывает давление на величину перепада больше обычного. Затем медленно производят поворот бурильной колонны с расхаживанием инструмента до тех пор, пока прорезь 10 во втулке 9 не совпадает с окном 2 корпуса. При этом эксцентричный груз 8 вращается на подшипнике 11 в масляной камере 7 и устанавливается в апсидальной плоскости скважины. Момент совпадения прорези 10 с окном 2 сопровождается падением давления и жидкость через прорезь проходит во внутреннюю полость устройства. При этом, не изменяя режима бурения, производят корректировку положения отклонителя. После наращивания или выключения насосов операцию повторяют. The device operates as follows. After lowering the deflector, a sub 15 is screwed in, in which the nozzle 17 is installed so that the pin 19 in the nozzle 17 coincides with the plane of action of the deflector. Then the drill string is continued to be lowered, and during the lowering process, the device with tip 5 is thrown into the string, the slot 6 of which is preliminarily aligned with the window 2 in the device body using a nut 4 connecting the tip 5 to the extension 3. At the end of the descent, the lead drill pipe is turned and turned on mud pump. In the event of a mismatch between the slot 10 and the window 2, the fluid flowing around the device’s body passes through the annular space between the body 1 and the nozzle 17. In this case, the pump pressure gauge indicates a pressure that is greater than the differential pressure. Then, the drill string is rotated slowly with the tool paced until the slot 10 in the sleeve 9 coincides with the case window 2. In this case, the eccentric load 8 rotates on the bearing 11 in the oil chamber 7 and is installed in the apsidal plane of the well. The moment of coincidence of the slot 10 with the window 2 is accompanied by a drop in pressure and the liquid passes through the slot into the internal cavity of the device. At the same time, without changing the drilling mode, adjust the position of the diverter. After building up or turning off the pumps, the operation is repeated.

П р и м е р. Глубина скважины 800 м, зенитный угол 60^о, азимут 105^о. Необходимо при существующем азимуте ствола увеличить угол. Производят подготовку компоновки: над турбинным отклонителем ТО-240 устанавливают переводник 15 с патрубком 17, снабженным штифтом 19, установленным в плоскости действия отклонителя. Осуществляют подготовку устройства к работе: прорезь 6 на наконечнике совмещают в одной плоскости с прорезью 2 на корпусе. Прорезь во втулке имеет длину 300 мм, ширину 7 мм, а прорезь в корпусе - размеры соответственно 250 и 5 мм. Устройство опускают в бурильные трубы, прорезь наконечника 6 заходит в штифт 19 и окно в корпусе 2 располагают в плоскости действия отклонителя. Производят запуск буровых насосов, буровой раствор обтекает устройство и проходит по кольцевому пространству между корпусом и патрубком 17, давление составляет 18,0 МПа. Создают необходимую нагрузку на долото, поворачивают бурильную колонну, при совмещении прорезей на корпусе и втулке, когда отклонитель устанавливают по азимуту скважины, происходит истечение жидкости через прорези и трубное пространство и снижение давления от 6,0 до 12,0 МПа на насосе. Точность установки составляет ±5^о. При больших проходках на долото возникает необходимость контрольного ориентирования, для чего на каротажном кабеле опускается шлипс и извлекается устройство и опускается инклинометр. В зависимости от траектории ствола производят новую подготовку прибора и опускают в колонну бурильных труб, операции повторяются.PRI me R. The depth of wells 800 m, zenith angle ^60, bearing ^105. It is necessary to increase the angle with the existing azimuth of the barrel. The layout is prepared: a sub 15 with a nozzle 17 equipped with a pin 19 mounted in the plane of action of the diverter is installed above the turbine diverter TO-240. Prepare the device for work: slot 6 on the tip is combined in the same plane with slot 2 on the body. The slot in the sleeve has a length of 300 mm, a width of 7 mm, and the slot in the body - sizes respectively 250 and 5 mm The device is lowered into the drill pipe, the slot of the tip 6 enters the pin 19 and the window in the housing 2 is placed in the plane of action of the deflector. Mud pumps are started, drilling fluid flows around the device and passes through the annular space between the body and pipe 17, the pressure is 18.0 MPa. The required load on the bit is created, the drill string is rotated, when the slots are combined on the body and the sleeve, when the diverter is set in the azimuth of the well, fluid flows through the slots and pipe space and the pressure decreases from 6.0 to 12.0 MPa at the pump. The installation accuracy is ± 5 ^° . With large penetrations on the bit, there is a need for control orientation, for which a slip is lowered on the logging cable and the device is removed and the inclinometer is lowered. Depending on the trajectory of the barrel, a new preparation of the device is made and lowered into the drill pipe string, operations are repeated.

Устройство позволяет повысить точность и надежность работы за счет размещения эксцентричного груза (двигателя) в масляной камере, появляется возможность извлечения устройства и контрольного ориентирования отклонителя, проведения инклинометрии и переустановки устройства. (56) А. Г. Калинин, Ю. С. Васильев, А. С. Бронзов, ориентирование отклоняющих систем в скважинах. М. : Гостотптехиздат, 1963, с. 79. The device allows to increase the accuracy and reliability of operation by placing an eccentric load (engine) in the oil chamber, it becomes possible to remove the device and control the orientation of the diverter, conduct inclinometry and reinstall the device. (56) A.G. Kalinin, Yu.S. Vasiliev, A.S. Bronzov, orientation of deflecting systems in wells. M.: Gostottekhizdat, 1963, p. 79.

Авторское свидетельство СССР N 1286756, кл. B 21 B 47/022, 1987. USSR author's certificate N 1286756, cl. B 21 B 47/022, 1987.

Claims

HYDRAULIC DEVICE FOR ORIENTING THE DECLINER, connected to the drill string through the upper and lower sub, containing a cylindrical body, inside which a cylindrical sleeve and an eccentric load are coaxially mounted, characterized in that it is equipped with an extension, an adjusting nut, an insert and a cylindrical pipe installed in the lower sub with the stop and the pin installed therein, the cylindrical body being made with a window and installed at one end coaxially in the drill string, and the other the end is connected to the tip through the extension cord and adjusting nut, the insert is mounted on the extension cord and concentrically between the upper and lower sub and is rigidly connected to the cylindrical nozzle, the eccentric load is rigidly connected to the cylindrical sleeve, and on one generatrix with the window of the cylindrical body in the tip and in the cylindrical slots are made along the generatrix and diametrically opposite to the eccentric load, with slots of the cylindrical sleeve and tip, windows of the cylindrical body and pin in a cylindrical nozzle are oriented in one direction.