SU1384703A1 - Arrangement for stabilizing borehole direction - Google Patents

Arrangement for stabilizing borehole direction Download PDF

Info

Publication number
SU1384703A1
SU1384703A1 SU864122493A SU4122493A SU1384703A1 SU 1384703 A1 SU1384703 A1 SU 1384703A1 SU 864122493 A SU864122493 A SU 864122493A SU 4122493 A SU4122493 A SU 4122493A SU 1384703 A1 SU1384703 A1 SU 1384703A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
axis
bit
diameter
working surface
borehole
Prior art date
Application number
SU864122493A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Матвеевич Солодкий
Александр Федорович Федоров
Александр Степанович Повалихин
Виктор Дмитриевич Капустин
Галина Владимировна Коростелева
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники
Priority to SU864122493A priority Critical patent/SU1384703A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1384703A1 publication Critical patent/SU1384703A1/en

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области буровой техники и позвол ет повысить точность бурени  наклонно-пр молинейного участка ствола скважины (С) за счет совмещени  оси долота Д)с, осью С и обеспечени  равенства нулю поперечной силы, действующей на долото . Устройство включает Д 1, жестко св занный с ним трубчатый корпус (ТК)The invention relates to the field of drilling equipment and allows to increase the accuracy of drilling the oblique-rectilinear section of the wellbore (C) by overlapping the axis of the bit D) with the axis C and ensuring that the lateral force acting on the bit is zero. The device includes D 1, a tubular body (TC) rigidly connected with it.

Description

--

с with

(L

:о эо: oh

4 four

Фи(.1Phi (.1

2. Па нем эксцентрично оси ТК 2 установлен опорный элемент 3 г. лопаст ми и симметрично расположенными наклонными фиксирующими зубь ми. На- правление их наклона противоположно направлению эксцентриситета элемента 3. Значение эксцентриситета определ етс  из специального выражени . Лопасти выполнены в виде двух диаметрально расположенных в плоскости симметрии пр мых гшанок, рабоча  поверхность которых обрэгнонана круговым цилиндром и имеет диаметр, равный диаметру Л 1. В процессе бурени  ТК 2 изгибаетс  образом, что ось Д 1 совместитс  с осью С. Поперечна  сила на Д 1 будет равна нулю. Долото разрушает породу в направлении своей оси. Т. обр., направление ствола С сохранитс . Смещение ТК 2 предотвращаетс  взаимодействием зубьев со стенками С. 5 ил.2. Pa eccentrically to the axis of TC 2, a support element of 3 g is installed. Blades and symmetrically located inclined locking teeth are mounted. The direction of their inclination is opposite to the direction of eccentricity of element 3. The value of eccentricity is determined from a special expression. The blades are made in the form of two straight diaphragms located diametrically in the plane of symmetry, whose working surface is obregonana in a circular cylinder and has a diameter equal to the diameter of L 1. During the drilling process, TC 2 is bent so that the axis D 1 aligns with the axis C. The transverse force on D 1 will be zero. Chisel destroys the rock in the direction of its axis. T. obr., The direction of a trunk With will remain. The displacement of TC 2 is prevented by the interaction of the teeth with the walls of C. 5 Il.

Изобретение относитс  к буровой технике и может быть использовано дл проводки наклонно-пр молинейных участков скважины.The invention relates to a drilling technique and can be used to guide oblique-straight sections of a well.

Цель изобретени  - повышение точности буре1и1  наклонно-пр молинейного участка ствола скважины за счет совмещени  оси долота с осью скважины и обеспечени  равенства нулю поперечной силы, действующей на долото.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the drill 1 in an inclined-straight section of the wellbore by aligning the axis of the bit with the axis of the well and ensuring that the lateral force acting on the bit is zero.

На фиг.1 изображено устройство дл  стабилизации направлени  ствола скважины,общий вид; на фиг.2 - сечение Л-А на фиг.1; на фиг.3-5 - варианты св зи устройства с низом бу- рильной колонны.Fig. 1 shows a device for stabilizing the direction of a well bore, a general view; figure 2 is a section of LA in figure 1; 3-5, variants of the connection of the device with the bottom of the drill string.

Устройство дл  стабилизации направлени  ствола скважины включает долото 1, жестко св занный с ним трубчатый корпус 2, установленный на нем с возможностью вращени  опорный элемент 3, снабженный лопаст ми 4, выполненными в виде двух диаметрально противоположно расположенных в плоскости симметрии пр мых планок с рабочей поверхностью 5, котора  образована круговым цилиндром, причем диаметр рабочей поверхности 5 равен диаметру долота 1.The device for stabilizing the direction of the borehole includes a bit 1, a tubular body 2 rigidly connected with it, a supporting element 3 rotatably mounted thereon, provided with blades 4 made in the form of two diametrically oppositely arranged in the plane of symmetry of the straight bars with the working surface 5, which is formed by a circular cylinder, and the diameter of the working surface 5 is equal to the diameter of the bit 1.

Опорный элемент 3 установлен эксцентрично по отношению к оси корпуса 2, а значение эксцентриситета определ етс  из выражени The supporting element 3 is mounted eccentrically with respect to the axis of the housing 2, and the value of the eccentricity is determined from the expression

л l

24 Е1 где q - поперечна  составл юща   24 E1 where q is the transverse component

веса единицы длины корпуса sr/м:weight of the unit of body length sr / m

00

5five

00

5five

00

5five

L - длина устройства, м;L is the device length, m;

. Е - модуль упругости, . E is the modulus of elasticity

I - момент инерции сечени  корпуса , м . I - moment of inertia of the hull section, m

Опорный элемент 3 снабжен симметрично расположенными наклонными фиксирующими зубь ми 6 дл  взаимодействи  со стенкой скважины, направление наклона которых противоположно направлению эксцентриситета стабилизирующего элемента 3. The supporting element 3 is provided with symmetrically arranged inclined locking teeth 6 for interacting with the borehole wall, the direction of which is opposite to the direction of eccentricity of the stabilizing element 3.

Опорный элемент 3 установлен на подшипниках 7, корпус.2 снабжен концентричной резьбой 8 дл  св зи с нижней частью бурильной колонны.The support member 3 is mounted on bearings 7, the housing 2 is provided with a concentric thread 8 for communication with the lower part of the drill string.

Устройство дл  стабилизации направлени  ствола скважины работает следующим образом.A device for stabilizing the direction of the borehole operates as follows.

Устройство с помощью резьбы 8 соедин етс  с нижней частью бурильной колонны, котора  может включать, например , опорно-центрирующий элемент 9 (фиг.З), гибкое звено 10 (фиг.4) или шарнир 11 (фиг.З). При этом во всех случа х диаметр и расположение опорно-центрирующего элемента 9, длина и жесткость гибкого звена 10, а также расположение шарнира 11 выбираютс  с помощью известных методов таким образом, чтобы обеспечивалось равенство изгибающего момента М в месте соединени  устройства с бурильной колонной значению, полученному из выражени The device is connected with a thread 8 to the lower part of the drill string, which may include, for example, a support-centering element 9 (Fig. 3), a flexible link 10 (Fig. 4) or a hinge 11 (Fig. 3). In all cases, the diameter and location of the support-centering element 9, the length and stiffness of the flexible link 10, as well as the location of the hinge 11 are selected using known methods so that the bending moment M is equal at the junction of the device with the drill string derived from

„.“.

где Р. - осева  нагрузка на долото, кН;where R. is the axial load on the bit, kN;

С момента окончани  предыдущего долблени  горна  порода, слагающа  стенку скважины, при взаимодействии с прог-лшочной жидкостью разрушаетс  При этом диаметр ствола скважины перед началом очередного долблени  ка правило больше диаметра долота 1. Поэтому при спуске устройства в наклонную скважину опорный элемент 3, свободно враща сь на подшипниках 7, займет положение, соответствующее минимуму энергии системы, при котором верхн   часть корпуса 2 буде;т находитьс  в крайнем нижнем положе- НИИ, а лопасти 4 в вертикальной плокости ,Since the end of the previous excavation of the rock forming the borehole wall, when interacting with the prostate fluid, the diameter of the borehole before the start of the next injection is usually larger than the diameter of the bit 1. Therefore, when the device is lowered into the inclined borehole, the support element 3 rotates on bearings 7, it will occupy a position corresponding to the minimum energy of the system, in which the upper part of the housing 2 will be in the lowest position, and the blades 4 in the vertical position,

В процессе бурени  под действием продольных и поперечных сил корпус изгибаетс  таким образом, что ось долота 1 совмещаетс  с осью скважины ,а поперечна  сила, действующа  на долото 1, равна нулю. При этом долото -разрушает горную породу в направлении своей оси, а так как ось долота совпадает с осью скважины, то имеющеес  направление ее ствола сохран етс .During the drilling process, under the action of longitudinal and transverse forces, the casing is bent in such a way that the axis of the bit 1 is aligned with the axis of the well, and the transverse force acting on the bit 1 is zero. At the same time, the bit destroys the rock in the direction of its axis, and since the axis of the bit coincides with the axis of the well, the existing direction of its bore is maintained.

Смещение корпуса 2 будет исключено за счет взаимодействи  наклонных фиксирующих зубьев 6 со стенкой скважины ,The displacement of the housing 2 will be eliminated due to the interaction of the inclined locking teeth 6 with the borehole wall,

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  стабилизации направлени  ствола скважины, включающее долото, жестко св чаиный с ним трубчатый корпус, устаритнле ныГ на нем с возможностью врап1ени  опорный элемент с лопаст ми, рабоча  поверхность которых образована круговым цилиндром , о. тли чающеес  тем, что, с целью повышени  точности бурени  наклонно-пр молинейного участка ствола скважины за счет совмещени  оси долота с осью скважины и обеспечени  равенства нулю поперечной силы, действующей на долото, опорный элемент установлен эксцентрично к оси корпуса и имеет симметрично расположенные наклонные фиксирующие зубь  дл  взаимодействи  со стенкой скважины, направление нак,по- на которых противоположно направлению эксцентриситета опорного элемента, а лопасти выполнены в виде двух диаметрально расположенных в плоскости симметрии пр мых планок, диаметр абочей поверхности которых равен иаметру долота, причем значение экцентриситета д определ етс  из вы- ажени A device for stabilizing the direction of a well bore, including a chisel, a tubular body rigidly connected to it, is outdated on it with the possibility of turning a supporting element with blades, whose working surface is formed by a circular cylinder, o. This is because in order to increase the drilling accuracy of the oblique-rectilinear section of the borehole by aligning the axis of the bit with the axis of the well and ensuring that the transverse force acting on the bit is zero, the support element is installed eccentrically to the axis of the body and has symmetrically located inclined fixing teeth for interaction with the borehole wall, the direction of the nak, opposite to which of the eccentricity of the support element, symmetric bones of straight strips, the diameter of the working surface of which is equal to the diameter of the chisel, and the eccentricity value g is determined from А- BUT- где q - поперечна  составл юща  веса единицы длины корпуса, кг/м;where q is the transverse component of the weight of a unit of body length, kg / m; L - длина устройства, м;L is the device length, m; Е - модуль упругости, кг/м ;Е - modulus of elasticity, kg / m; I - момент инерции сечений корпуса , м .I is the moment of inertia of the hull sections, m Фиг.22 Фиг. 3FIG. 3 Фиг. 5FIG. five
SU864122493A 1986-09-19 1986-09-19 Arrangement for stabilizing borehole direction SU1384703A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864122493A SU1384703A1 (en) 1986-09-19 1986-09-19 Arrangement for stabilizing borehole direction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864122493A SU1384703A1 (en) 1986-09-19 1986-09-19 Arrangement for stabilizing borehole direction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1384703A1 true SU1384703A1 (en) 1988-03-30

Family

ID=21258459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864122493A SU1384703A1 (en) 1986-09-19 1986-09-19 Arrangement for stabilizing borehole direction

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1384703A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2597899C1 (en) * 2015-04-29 2016-09-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Centralizer for pipe string run in inclined-horizontal well

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР №648710, кл. Е 21 В 7/08, 1977. Инструкци по бурению наклонно направленных кустовых скважин в Башкирии. СТО 03-444-85, Уфа, 1985, с.15. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2597899C1 (en) * 2015-04-29 2016-09-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Centralizer for pipe string run in inclined-horizontal well

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5431223A (en) Drilling kick-off device
NO20091253L (en) Device and method for drilling a deviation borehole
GB2392684A (en) Downhole drilling apparatus and method
SU1384703A1 (en) Arrangement for stabilizing borehole direction
US4828053A (en) Deviated wellbore drilling system and apparatus
NO953410L (en) Device for driving a deep bore downwards with hydrostatic disconnecting element
RU2236538C1 (en) Construction of lower portion of drilling column
RU2175080C1 (en) Rod-type borehole pump unit
RU2167256C1 (en) Gear to stabilize deflecting tool
SU870656A1 (en) Stationary deflecting wedge
RU1770542C (en) Well drilling device
RU2047723C1 (en) Directed slant drilling method
RU2197592C1 (en) Guide bar of downhole drill string assembly
RU2187618C1 (en) Centralizer for pipes of oil and gas wells
SU1434068A1 (en) Arrangement for changing azimuth of well bore
SU1680924A1 (en) Drilling rig for boreholes with simultaneous casing
RU2029850C1 (en) Column of heavy-weight drill pipes
RU2057886C1 (en) Articulated deflecting tool
SU1446316A1 (en) Method of sinking mine shafts
SU443157A1 (en) Device for drilling straight wells
CA2161536C (en) Drilling kick-off device
SU1656114A1 (en) Arrangement for sinking inclined borehole by downhole motor
SU905410A1 (en) Apparatus for unoriented inclination angle setting
SU1467164A1 (en) Drilling tool
SU613074A1 (en) Borehole drilling device