SU1113502A1 - Снар д дл направленного бурени - Google Patents

Abstract

СНАРЯД ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО 13УРЕНИЯ. включающий корпус, полый ssa.i. откломтрль, два распорных узла, установленных концентрично полому валу с возможностью взаимодействи  со стенками скважины , п узел управлени  распорными узлами , выполненный в виде подпружиненных относительно вала золотниковых втулок, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы в разработанных участках скважины, каждый из узлов раскреплени  выполнен в виде установленной с возможностью вращени  .на валу втулки с наклонными пазами, образующими рабочую поверхность, н установленных на корп се с возможностью взаимодействи  с рабочей поверхностью втулки плоских пружин, причем втулки узлов раскреплени  св заны с корпусом пружинами, а длина рабочей поверхности верхней втулки больше длины рабочей поверхности нижней втулки. с

Description

со ел Изобретение относитс  к устройствам дл  бурени  скважины, а именно к устройствам дл  изменени  направлени  буровой скважины. Известен снар д дл  направленного бурени , включающий раскрепл ющий узел, отклонитель и отбурочный инструмент 1. Недостатком данного снар да  вл етс  необходимость в дополнительных затратах времени на вспомогательные операции при перекреплении снар да и перемещение его к забою. Наиболее близки.м к предлагаемому  вл етс  снар д дл  направленного бурени , включающий корпус, полый вал, отклонитель , два распорных узла, установленных концентрично полому валу с возможностью взаимодействи  со стенками скважины, и узел управлени  распорными узлами, выполненный в виде подпружиненных относительно вала золотниковых втулок 2. Недостаток известного устройства заключаетс  в низкой эффективности при работе в неустойчивых и трещиноватых породах . Скважины, пробуренные известным устройством в таких породах, характеризуютс  значительной разработанностью стенок, наличием каверн и пустот. Кроме того, при установке снар да в разработанных участках скважины эластичные камеры распорных узлов не обеспечивают надежного контакта, со стенками скважины и при бурении происходит угловое смещение корпуса снар да, а следовательно, дезориентаци . Цель изобретени  - повыщение надежности работы снар да в разработанных участках скважины. Указанна  цель достигаетс  тем, что в снар де дл  направленного бурени , включающем корпус, полый вал, отклонитель, два распорных узла, установленных концентрично полому валу с возможностью взаимодействи  со стенками скважины, и узел управлени  распорными узлами, выполненный в виде подпружиненных относительно вала золотниковых втулок, каждый из узлов раскреплени  выполнен в виде установленной с возможностью вращени  на валу втулки с наклонными пазами, образующими рабочую поверхность, и установленных на корпусе с возможностью взаимодействи  с рабочей поверхностью втулки плоских пружин, причем втулки св заны с корпусом пружинами, а длина рабочей поверхности верхней втулки больше длины рабочей поверхности нижней втулки. На фиг. 1 показан снар д дл  направлен ного бурени , общий вид; на фиг. 2 - верх н   часть устройства в рабочем положении; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - развертка боковой поверхности золотниковой втулки; Йа фиг. 5 - ниж н   часть устройства в нерабочем положении; на фиг. б - сечение Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 - нижн   часть устройства при перемещении его к забою. Снар д дл  направленного бурени  (фиг. 1) содержит два распорных узла - верхний и нижний, включающие плоские пружины 1 и 2, установленные на телесконических част х 3 и 4 корпуса снар да, отклонитель б, отбурочный инструмент б, узел управлени  распорными узлами, состо щий из золотниковых втулок 7 и 8, подпружиненных относительно полого вала 11 пружинами 9 и 10, и втулок 12 и 13 с наклонными пазами. На внутренних поверхност х плоских пружин 1 и 2 выполнены выступы, которыми они могут взаимодействовать с поверхност ми наклонных пазов втулок 12 и 13, установленных на полом вале 11 с возможностью свободного вращени  и св занных с телескопическими част ми корпуса 3 и 4 с помощью пружин кручени  14 и 15. Телескопические части 3 и 4 корпуса снар да имеют возможность перемещени  вдоль полого вала 11 и подпружинены относительно него пружинами 16 и 17. Дл  предотвращени  взаимного поворота телескопических частей 3 и 4 корпуса снар да служит щпонка 18. Срезной щтифт 19 предназначен дл  блокировани  корпуса снар да и полого вала 11. В осевом канале полого вала 11 установлен дроссель 20. На фиг. 3 изображено поперечное сечение втулки с наклонными пазами а и б, чередующимис  по глубине. Глубина пазов а выбираетс  такой, чтобы плоские пружины 1 и 2, попада  в них своими выступами и взаимодейству  со втулками 12 и 13, надежно закрепл ли снар д в скважине. Глубина пазов б должна быть такой, чтобы выступы плоских пружин 1 и 2 свободно могли перемещатьс  вдоль втулок 12 и 13, не взаимодейству  с ними и не закрепл   снар д в скважине. В исходном положении втулки 12 и 13 располагаютс  таким образом , что выступы плоских пружин 1 и 2 наход тс  напротив пазов а. Длина Ij рабочей поверхности (поверхности втулки, занимаемой наклонными пазами ) верхней втулки 12 должна быть больше длины Ij рабочей поверхности нижней втулки. Снар д дл  направленного бурени  работает следующим образом. После спуска снар да в скважину и его ориентировани - включаетс  буровой насос. Над дросселем 20 (фиг. 1) образуетс  зона повыщенного давлени . Промывочна  жидкость через радиальные отверсти  выполненные в полом вале 11, поступает в полости в и г телескопических частей корпуса снар да 3 и 4. В результате корпус снар да перемещаетс  вверх, среза  щтифт 19, выступы плоских пружин 1 и 2 попадают

в мелкие пазы а втулок 12 и 13 и, взаимодейству  с ними, закрепл ют снар д в скважине . Золотниковые втулки 7 и 8 под действием пружин 9 и 10 перекрывают радиальные отверсти  полого вала 11 (фиг. 2). После этого включают вращение и начинают бурение скважины. В процессе бурени  полый вал 11 вместе с втулками 12 и 13 и пружинами 14 и 15 перемещаетс  вдоль корпуса снар да, сжима  пружины 16 и 17 (фиг. 1).

На фиг. 4 изображена развертка боковой повер.хности втулок 12 и 13, на которой выполнены чередующиес  по глубине винтовые пазы (а и б). Рассто ние между канавками а и б определ етс  по формуле

-ifcC

где 1 г-рабоча  длина втулок 12 и 13; d. - угол подъема винтового паза. При бурении втулки 12 и 13 перемещаютс  вдоль плоских пружин 1 и 2, которые своими выступами взаимодействуют с мелкими винтовыми пазами а втулок 12 и 13, заставл   их поворачиватьс  относительно своей оси. При этом втулки 12 и 13 закручивают пружины кручени  14 и 15, которыми они подпружинены относительно телескопических частей 3 и 4 корпуса снар да . Свободные концы плоских пружин 1 и 2 верхнего и нижнего распорных устройств взаимодействуют со стенками скважины , удержива  снар д в требуемом положении . Вследствие того, что рабоча  длина It втулки 12 больше соответствующей длины 1 втулки 13 (фиг. 1), после отбуривани  интервала искривлени , равного рабочей длине Ij втулки 13, выступы плоских

пружин 2 выход т из зацеплени  с винтовыми пазами (фиг. 5), освобожда  от закреплени  нижний распорный узел. При этом втулка 13 под действием пружины 15 возвращаетс  в исходное положение, глубокие винтовые пазы б втулки 13 устанавливаютс  против выступов плоских пружин 2 (фиг. 6) и распорный узел пружиной 17 перемещаетс  к забою на величину отбуренного интервала. Во врем  перемещени  распорного узла выступы плоских пружин 2 взаимодействуют с глубокими винтовыми пазами б втулки 13, заставл   его поворачиватьс , закручива  пружину кручени  15. После того, как выступы плоских пружин 2 выйдут из зацеплени  с втулкой 13 в нижней его части, пружина кручени  15 устанавливает втулку в исходное положение . При этом мелкие винтовые пазы а устанавливаютс  против выступов плоских пружин 2, а золотникова  втулка 8 упираетс  в торец телескопической части корпуса 4 и, сжима  пружину 10, открывает радиальные каналы полого вала И (фиг. 7). Промывочна  жидкость, попада  в полость Г, заставл ет срабатывать нижний распорный узел, закрепл   его относительно стенок скважины. После закреплени  нижнего распорного узла выступы плоских пружин 1 (фиг. 1) выход т из зацеплени  с винтовыми пазами втулок 12, и верхний раслорный узел аналогично нижнему освобождаетс  от закреплени , перемещаетс  к забою и снова закрепл етс . Далее цикл работы повтор етс .

Технико-экономическа  эффективность заключаетс  в снижении затрат на проводку направленных скважин.

17

г. 5

В -Б

иг.6

.7

Claims (1)

1. СНАРЯД ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ, включающий корпус, полый вал. отклонитель, два распорных узла, установленных концентрично полому валу с воз можностью взаимодействия со стенками сква жины, и узел управления распорными узлами, выполненный в виде подпружиненных относительно вала золотниковых втулок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы в разработанных участках скважины, каждый из узлов раскрепления выполнен в виде установленной с возможностью вращения на валу втулки с наклонными пазами, образующими рабочую поверхность, и установленных на корпусе с возможностью взаимодействия с рабочей поверхностью втулки плоских пружин, причем втулки узлов раскрепления связаны с корпусом пружинами, а длина рабочей поверхности верхней втулки больше длины рабочей поверхности нижней втулки.