SU1033685A1 - Шарнирный отклонитель - Google Patents

Abstract

1. ШАРНИРНЫЙ ОТКЛОНИТЕЛЬ , включающий корпус с осевым каналом , состо щий из двух частей, сопр гаемые торцовые поверхности которых имеют возможность относительного углового смещени , расположенный в полости корпуса вал с упорными элементами на концах дл  взаимодействи  с част ми корпуса, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности отклонител  в работе за счет перераспределени  нагрузок как при роторном , так и при турбинном бурении, вал выполнен из двух частей, близлежащие торцы которых св заны кулачковым зацеплением; причем упорные элементы вала выполнены в виде радиально-упорных подшипников . 2. Отклонитель по п. 1, отличающийс  тем, что торцовые сопр гающиес  поверхности корпуса выполнены конусными и один из сопр гающихс  торцов имеет вырез дл  фиксации угла искривлени . (Л 00 со О) СХ) ел

Description

Изобретение относитс  к горному делу, в частности к проходке разведочных и эксплуатационных скважин вращательным способом, а именно к устройству дл  искусственного искривлени  скважин, а также дл  направленного и многоствольного бурени  и может быть использовано как в роторном бурении, так и в бурении с забойными двигател ми, кроме этого, оно может быть использовано в качестве шарнирной муфты дл  передачи крут щего момента в механизмах с небольшими перекосами осей валов. Известен шарнирный отклонитель, состо щий из набора сочлененных в продольном направлении элементов, обеспечивающих передачу крут щего- момента при перекосе осей 1. Недостаток устройства заключаетс  в сложности его конструкции и недолговечности работы, так как узел передачи вращени  и осевой нагрузки быстро изнашиваетс . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  шарнирный отклонитель, включающий корпус с осевым каналом, состо щий из двух частей, сопр гаемые торцовые поверхности которых имеют возможность относительного углового смещени , расположенный в полости корпуса вал с упорными элементами на концах дл  взаимодействи  с част ми корпуса, причем вал имеет в поперечном сечении форму квадрата, а части корпуса - ответные ему поверхности дл  передачи крут щего момента 2. Недостаток этого устройства заключаетс  в том, что части корпуса, передава  и осевую нагрузку и крут щий момент быстро изнашиваютс , а так как торцовые поверхности корпуса не имеют фиксации углового смеш.ени , на вал передаетс  изгибающа  нагрузка от частей корпуса. Кроме того, устройство возможно примен ть только при роторном бурении. Цель изобретени  - повышение надежности отклонител  в работе за счет перераспределени  нагрузок-как при роторном, так и при турбинном бурении. Указанна  цель достигаетс  тем, что в шарнирном отклонителе, включающем корпус с осевым каналом, состо щий из двух частей, сопр гаемые торцовые поверхности которых имеют возможность относительного углового смещени , расположенный в полости корпуса вал с упорными элементами на концах дл  взаимодействи  с част MI корпуса, вал выполнен из двух частей, близлежащие торцы которых св заны кулачковым зацеплением, причем упорные элеиенты вала выполнены в виде радиальноупорных подшипников. Торцовые сопр гающиес  поверхности корпуса выполнены конусными и один из сопр гающихс  торцов имеет вырез дл  фиксации угла искривлени . На фиг. 1 показана схема установки шарнирного отклонител  в компоновке бурильной колонны; на фиг. 2 - шарнирный отклонитель, продольный разрез; на фиг. 3- шарнирный отклонитель, во врем  спуска его в скважину; на фиг. 4 - то же, в момент работы; на фиг. 5 - схема передачи осевой нагрузки между звень ми корпуса отклонител . Шарнирный отклонитель устанавливаетс  в компоновке бурильной колонны и св зан с долотом 1 переходником 2, а верхней частью - с бурильными трубами 3 (фиг. 1). Шарнирный отклонитель (фиг. 2) состоит из корпуса, выполненного из двух частей:верхней 4 и нижней 5, которые св заны между собой шарниром 6 дл  обеспечени  возможности их относительного углового смешени . В осевом канале корпуса расположен вал, состо щий из двух частей: верхней 7 и нижней 8. Нижн   и верхн   части вала на близлежащих торцах имеют соответственно кулачки 9 и 10, образующие кулачковое зацепление дл  передачи крут щего момента от колонны бурильных труб 3 к долоту 1 через переходник 2. Части вала 7 и 8 установлены в част х корпуса 4 и 5 на радиально-упорных подшипниках 11 и 12. Части вала 7 и 8 выполнены с осевым каналом дл  прохода промывочной жидкости, в котором с целью уплотнени  кулачкового соединени  установлена трубка 13 сальникового уплотнени . Дл  предохранени  подщипников И и 12 от воздействи  абразивной среды в част х корпуса 4 и 5 установлены сальниковые уплотнени  14. Образующие щарнир б торцовые поверхности частей корпуса 4 и 5 выполнены конусными и один из сопр гающихс  торцов, например верхний, имеет вырез 15 дл  фиксации угла искривлени -угла перекоса оси породоразрушающего инструмента 1 относительно оси скважины. Шарнирный отклонитель работает следующим образом. Перед спуском в скважину щарнирный отклонитель верхней частью присоедин етс  либо к забойному двигателю, либо к ориентируемому стабилизатору. При наличии некоторой кривизны ствола шарнирный отклонитель возможно использовать самосто тельно дл  дальнейщего набора кривизны. Благодар  шарниру 6 между част ми корпуса 4 и 5 при спуске устройства в компоновке бурильной колонны она перемещаетс  вдоль оси скважины без перекоса (фиг. 3). При постановке на забой за счет осевой, нагрузки звень  4 и 5 поворачиваютс  8 шириире 6 на угол до закрыти  выреза 15 и занимают рабочее перекошенное положение (фиг. 4). .Осева  нагрузка при этом с верхней части вала 7 через подшипник 11 передаетс  на верхнюю часть корпуса и далее через шарнир 6 и контакт выреза 15 (фиг. 4), давление передаетс  на нижнюю часть корпуса 5, которое через подшипник 12 передаетс  на нижнюю часть вала 8 с породоразрушающим инструментом 14. Полное закрытие вьфеза. 15 асимметрична  передача давлени  на нижнюю часть корпуса 5 возможна только в том случае, если величина угла выреза 15 совпадает с углом перекоса оси породоразрушающего инструмента 1 относительно оси скважины, (на фиг. 1). При передаче осевой нагрузки с верхней части корпуса 4 на нижнюю часть корпуса 5 в результате их смещени  возникает эксцентриситет е, что обеспечивает более надежную фиксацию перекоса в шарнире 6 за счет по влени  опрокидывающего момента равного М еР, который также способствует увеличению отклон ющей силы на породоразрушающем инструменте в процессе бурени  скважины. Размеры нижней части снар да наоравленного бурени , в этом случае, должны определ тьс  из соотношени  гдеЮ - диаметр скважины, мм; d - диаметр корпуса шарнирного отклонител , мм; t -длина низа снар да от забо  до шарнира 6, мм. Така  передача осевого давлени  в шарнирном отклонителе полностью разгружает от продольной нагрузки узел передачи вращени  при перекосе осей валов 7 и 8, что позвол ет выполнить элементы зацеплени  этого узла в виде кулачков. В процессе бурени  дл  очистки забо  через продольные каналы шарнирного отклонител  подаетс  либо промывочна  жидкость, либо газообразный очистной агент. Сальниковые уплотнени  13 и 14 предохран ют- трущиес  поверхности устройства от воздействи  агрессивной среды. Ввиду этого резко уменьшаетс  износ контактируюших между собой деталей шарнирного отклонител , что повышает надежность и срок его работы в скважине при ее искусственном искривлении . Технико-экономическа  эффективность заключаетс  в уменьшении материальных затрат, св занных с проводкой скважин, за счет повышени  срока службы элементов бурильной колонны.

Фиг.З

Фаг Л

Х

Claims (2)

1. ШАРНИРНЫЙ ОТКЛОНИ-

ТЕЛЬ, включающий корпус с осевым каналом, состоящий из двух частей, сопрягаемые торцовые поверхности которых имеют возможность относительного углового сме щения, расположенный в полости корпуса вал с упорными элементами на концах для взаимодействия с частями корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности отклонителя в работе за счет перераспределения нагрузок как при роторном, так и при турбинном бурении, вал выполнен из двух частей, близлежащие торцы которых связаны кулачковым зацеплением; причем упорные элементы вала выполнены в виде радиально-упорных подшипников.

2. Отклонитель по π. 1, отличающийся тем, что торцовые сопрягающиеся поверхности корпуса выполнены конусными и один из сопрягающихся торцов имеет вырез для фиксации угла искривления.

ОО со □5 □О СП >