SU1093787A1 - Устройство дл предотвращени и ликвидации заклинивани в скважине компоновки бурильного инструмента - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ И ЛИКВИДАЦИИ ЗАКЛИНИВАНИЯ В СКВАЖИНЕ КОМПОНОВКИ БУРИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА, состо щее из полого центрального вала с элементами соединени  его с компоновкой и корпуса с армированными ребрами, концентрично расположенного на наружной поверхности вала с возможностью вращени  и осевого перемещени  и имеющего на верхней торцовой поверхности выступы, грани которых по ходу вращени  вала выполнены с левым уклоном дл  взаимодействи  с соответствующими выступами вала, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  возможности ликвидации заклиниваний компоновки бурильного инструмента в желобах искривленных участков скважины, ось наружной поверхности вала смещена относительно оси элементов соединени  с комповкой , а ребра выполнены продольными. (О

Description

со оо

00

Изобретение относитс  к инструменту, применен емому при .бурении скважин, в частности к устройствам, используемым дл  предотвращени  и ликвидации прихватов компоновки бурильного инструмента. Известно устройство дл  ликвидации прихвата бурильного инструментэ, состо щее из корпуса, через который передаютс  вибрации на прихваченный инструмент, вала с насаженным на него на щпонках дебалансом , создающим вибрации, и шлицевой полумуфты , через которую вал турбобура соедин етс  с валом вибратора 1. Однако это устройство не входит в компоновку бурильного инструмента и не предотвращает ее от заклинивани  в скважине при подъеме инструмента. Кроме того, при ликвидации прихвата компоновки бурильного инструмента устройство имеет низкую эффективность, так как при поперечных колебани х амплитуды неодина.ковы вдоль длины освобождаемой колонны и эффективность вибраций на разных участках колонны тоже различна, но с увеличением ра1ссто ни  от устройства до места прихвата амплитуды знач)1тельно уменьшаютс . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  предотвращени  и ликвидации заклинивани  в скважине компоновки бурильного инструмента, состо щее из полого центрального вала с элементами соединени  его с компоновкой и корпуса с армированными ребрами, конт центрично расположенного на наружной поверхности вала с возможностью вращени  и осевого перемещени  и имеющего на верхней торцовой поверхности выступы, грани которых по ходу вращени  вала выполнены с левым уклоном дл  взаимодействи  с соответствующими выступами вала 2. Недостатком известного устройства  вл етс  отсутствие возможности ликвидации заклинивани  в желобах искривленных участков скважины, так как оно не может быть использовано дл  создани  поперечных колебаний в скважине. Целью -изобрете11и   вл етс  обеспечение возможности ликвидации заклинивани  компоновки бурильного инструмента в желобах искривленых участков скважины. Поставленна  цель достигаетс тем, что в устройстве дл  предотвращени  и ликвидации заклинивани  в скважине компоновки бурильного инструмента, состо щем из полого центрального вала с элементами соединени  его с компоновкой и корпуса с армированными ребрами, концентрично расположенного на наружной поверхности вала с вомзожностью вращени  и осевого пере.мещени  и имеющего на верхней торцовой поверхности выступы, грани которых по ходу вращени  вала вьшолненьг с левым уклоном дл  взаимодействи  с соответствующими выступами вала, ось наружной поверхности вала смещена относительно оси элементов соединени  с компоновкой , а ребра выполнены продольными. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство дл  предотвраодени  и ликвидации заклинивани  в скважине компоновки бурильного инструмента состоит из полого центрального вала 1, имеющего в верхней и нижней част х присоединительные резьбы 2 и 3, с помощью которых он присоедин етс  вверху к бурильной колонне , а внизу может быть присоединен или к компоновке низа бурильной колонны, или к другому звену бурильной колонны, исход  из целесообразности места его установки дл  предохранени  компоновки от заклинивани . На наружной поверхности 4 центрального вала 1 концентрично с возможностью вращени  и осевого перемещени  размещен корпус 5 с уложенны.ми и заг(а нными в пазах 6, выполненных в ребрах 7, твердосплавными элементами, образующими выступы 8. Дл  взаимодействи  вала, а следовательно, и компоновки с корпусом устройства на верхней торцовой поверхности корпуса выполнены выступы 9 с вертикальными гран ми и гран ми с левым уклоном, а на корончатой втулке 10 выполнены ответные выступы 11. Ось наружной поверхности 4 центрального вала смещена относительно оси элементов соединени  вала с компоновкой, т. е. относительно, присоединительных резьб 2 и 3. Со стороны эксцентричной части вала расположены продольные промывочные каналы 12, глубина которых ограничена окружностью с центром. лежащим на продольной оси, и радиусом, равным рассто нию от продольной оси до наименее удаленной точки поперечного сечени  вала. В верхней части вала,имеетс  переводник 13, который присоедин етс  к валу с помощью резьбы. Устройство включаетс  в компоновку бурильного инструмента. Оно может быть установлено между забойным двигателем и бурильной колонной. Дополнительно может быть включено еще несколько таких же устройств между звень ми бурильной колонны с различными диам-етральными габаритами или с различными весовыми характеристиками (например, ЛБТ и УБТ и т. д.). При этом необходимым условием  вл етс  превыщение диаметрального габарита устройства над диаметральным габаритом элементов компоновки, которые могут заклиниватьс  в скважине, Устройство работает следующим образом . В процессе бурени  при работе забойного двигател  устройство выполн ет функцию центратора, поскольку его диаметральные габариты больще габаритов забойного

двигател . При работе забойного двигател  с одновременным вращением бурильной колонны имеет место планетарное центрирование: корпус 5 устройства, благодар  эксцентричному расположению относительно продольной оси колонны и присоединительных элементов (резьб 2 и 3), обкатываетс  по стенке скважины, центриру  компоновку низа бурильной колонны. При этом корпус 5, прижима сь своей верхней торцовой поверхностью к корончатой втулке 10, совершает вращение против часовой стрелкн , проскальзыва  выступами 9 по наклонным гран м выступов 11 корончатой втулки 10 вала 1.

Нагруженной  вл етс  эксцентрична  часть (наружна  поверхность) вала 1, так как вращающа с  внутренн   поверхность корпуса оказываетс  посто нно прижатой к ней. Благодар  расположенным на эксцентричной части промывочным каналам, эта нагруженна  часть посто нно омываетс  потоком жидкости, вынос щим продукты износа (металлические частицы) Соприкасающихс  поверхностей вала и корпуса, что способствует затруднению процесса схватывани  нагруженных пове|5хностеи, повыщаетнадежность работы устройства.

При подъеме компоновки бурильного инструмента предложенное устройство, диаметральный габарит которого больще диаметральных габаритов элементов компоновки , защищает ее на пр молинейных участках ствола скважины от попадани  в желоба и заклинивани  в них. Однако на этих пр молинейных участках не исключено заклинивание корпуса 5 самого устройства. Дл  ликвидации этого заклинивани  устройство имеет на верхней торцовой поверхности корпуса выступы 9 с вертикальными гран ми и гран ми с левым уклоном, а на корончатой втулке 10, установленной на валу 1, выполнены ответные выступы 11, аналогичные выступам 9.

В процессе ликвидации заклинивани  корпуса осуществл ют вращение бурильного инструмента, имеющего возможность осевого перемещени , и с помощью взаимодействи  выступов 9 на корпусе 5 и корончатой втулке 10 освобождаетс  корпус устройства (путем смещени  вниз ударами).

При наличии искривленного участка ствола скважины устройство не защищает элементы компоновки от попадани  в желоба , в результате чего может происходить заклинивание элементов компоновки, наход щихс  ниже устройства. Дл  ликвидации заклинивани  элементов компоновки предлагаемое устройство предусматривает выполнение наружной поверхности 4 центрального вала. 1 взаимодействующей с внутренней поверхностью корпуса, с эксцентриситетом , и выполнение ребер 7 йа корпусе 5 продольными с наличием клинов идных выступов 8. Благодар  продольно расположенным на корпусе 5 ребрам 7 с выступающими клиновидными твердосплавными выступами 8, контакт со стенками желоба будет происходить по ним, и движение устройства в стволе скважины осуществл етс  как на направл ющих.

При ликвидации заклинивани  элементов компоновки в желобе искривленного участка скважины осуществл ют проворот колонны , при этом, благодар  эксцентрично расположенному относительно продольной оси колонны корпусу 5 устройства, которое закреплено в желобе путем внедрени  в него расположенных на корпусе 5 продольных ребер 7 с клиновидными выступами 8, обеспечиваетс  создание поперечных колебаний, которые способствуют выводу заклиненного элемента компоновки из желоба. Освобождение самого корпуса 5 устройства от заклинивани  производитс  посредством опускани  и вращени  бурильной колонны. В результате вращени  происходит взаимодействие выступов 9 корпуса 5 и втулки 10 и освобождение корпуса 5 устройства.

Предложенное устройство, благодар  смещению оси центрального вала устройства относительно оси компоновки и продольному расположению ребер на корпусе устройства, при вращении вала в корпусе, закрепленном в стволе скважины (как в радиальном подщипнике), генерирует поперечные колебани  с амплитудой, равной удвоенной величине смещени  оси центрального вала, механически передающиес  на заклиненные в желобе элементы компоновки и направленные в сторону открытого участка поперечного сечени  желоба, привод щие к отрыву от стенок желоба заклиненных элементов.

Устройство позвол ет одновременно и предохран ть компоновку от заклинивани  и ликвидировать ее заклинивание в желобах искривленных участков скважины. фиг.1 фиг. 2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ Й ЛИКВИДАЦИИ ЗАКЛИ-

   НИВАНИЯ В СКВАЖИНЕ КОМПОНОВКИ БУРИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА, состоящее из полого центрального вала с элементами соединения его с компоновкой и корпуса с армированными ребрами, концентрично расположенного на наружной поверхности вала с возможностью вращения и осевого перемещения и имеющего на верхней торцовой поверхности выступы, грани которых по ходу вращения вала выполнены с левым уклоном для взаимодействия с соответствующими выступами вала, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности ликвидации заклиниваний компоновки бурильного инструмента в желобах искривленных участков скважины, ось наружной поверхности вала смещена относительно оси элементов соединения с комповкой, а ребра выполнены продольными.

   >