SU1617127A1 - Управл емый буровой снар д - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  искривлени  ствола скважины. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем управлени  отклонителем. Устройство включает корпус 1 с отклонителем, вал 2, эксцентричный груз 3, золотниковый механизм с переключателем и упругое седло под шаровой клапан (ШК) 4. Отклонитель выполнен в виде двух расположенных с диаметрально противоположных сторон корпуса 1 гидравлических камер 5 с выдвижными опорными элементами 6. Переключатель золотникового механизма выполнен в виде подпружиненного поршн  (П) 12 с зигзагообразной канавкой 13 и расположенного в последней выступа 14 корпуса 1. Поршень 12 установлен в цилиндрической полости 7 корпуса 1. Надпоршнева  и подпоршнева  части последней гидравлически св заны с полостью вала 2 соответственно над и под упругим седлом. Гидравлические камеры 5 св заны с полостью вала 2 через золотниковый механизм. Устройство устанавливаетс  над забойным двигателем. При необходимости изменени  направлени  скважины в полость бурильных труб сбрасываетс  ШК 4. После установки ШК 4 в упругом седле закачиваетс  промывочна  жидкость. Под ее давлением П 12 перемещаетс . При этом за счет взаимодействи  зигзагообразной канавки 13 с выступом П 12 поворачиваетс  и переключает золотниковый механизм. После выхода ШК 4 из упругого седла П 12 возвращаетс  в исходное положение. Промывочна  жидкость из полости вала 2 через золотниковый механизм поступает в одну из гидравлических камер 5. Опорный элемент 6 выходит из корпуса 1 и смещает верхнюю часть забойного двигател  от оси скважины. Дальнейшее бурение осуществл етс  в направлении перекоса последнего. 6 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  искривлени  буровой скважины, преимущественно в сторону изменени  азимута ее ствола.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем управлени  отклонителем.

На фиг. 1 изображен управл емый буровой снар д, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение ГТ на фиг. 1; на фиг. б - сечение Д-Д на фиг. 1.

Управл емый буровой снар д включает корпус 1 с отклонителем, расположенный в корпусе 1 с возможностью вращени  полый вал 2, жестко св занный с корпусом 1 эксцентричный грузЗ, золотниковый механизм с переключателем и упругое седло под бросовый шаровой клапан 4.

Отклонитель выполнен в виде двух расположенных с диаметрально противоположных сторон корпуса 1 гидравлических камер 5 с выдвижными опорными элементами 6. Золотниковый механизм может быть выполнен в виде установленной в цилиндрической полости 7 корпуса 1 втулки 8 с радиальными отверсти ми 9 в верхней и нижней ее част х. Причем отверсти  9 расположены друг под другом, а угол между их ос ми равен 90. По три радиальных отверсти  9 в верхней и нижней част х втулки 8 закрыты шариковыми клапанами 10. При этом открытые радиальные отверсти  9 смещены относительно друг друга в окружном направлении на 90°. Цилиндрическа  полость 7 корпуса 1 имеет два отверсти  11, одно из которых совпадает с верхним открытым радиальным отверстием 9 втулки 8, а другое находитс  относительно открытого нижнего радиального

отверсти  9 с диаметрально противоположной стороны.

Переключатель золотникового механизма состоит из установленного в цилиндри- ческой полости 7 корпуса 1 под втулкой 8 подпружиненного поршн  12 с зигзагообразной канавкой 13 на наружной поверхности и расположенного в зигзагообразной канавке 13 выступа 14 корпуса 1. Поршень 0 12 жестко св зан с втулкой В золотникового механизма. Упругое седло установлено в полости вала 2 и состоит из разрезных колец 15 и шайб 16. Через отверсти  17 в валу 2 и кольцевые проточки 18 в корпусе 1 надпор- 5 шнева  и подпоршнева  части цилиндрической полости 7 корпуса 1 гидравлически св заны с полостью вала 2 соответственно над и под упругим седлом, а каждое отверстие 11 через каналы 19 - с одной из гидрав- 0 лических камер 5. Вал 2 установлен в корпусе 1 на подшипниках 20. В нижней части вала 2 под упругим седлом расположен контейнер 21 под бросовый шаровой клапан 4. Зигзагообразна  канавка 13 вы- 5 полнена с шагом 90°.

Дл  выхода рабочей жидкости из гидравлических камер 5 отклонител  в корпусе 1 имеютс  каналы 22. С поршнем 12 со стороны втулки 8 жестко св зан плунжер 23. 0 Причем последний расположен в сквозном Канале 24, выполненном в корпусе 1 по оси цилиндрической полости 7. С элементами бурильной колонны снар д соедин етс  посредством резьб 25 на концах вала 2. 5 Управл емый буровой снар д работает следующим обрэзом.

Вал 2 посредством резьб 25 соедин етс  с корпусом забойного двигател  и бурильными трубами (не показаны). В 40 наклонном стволе скважины корпус 1 за счет эксцентричного груза 3 занимает положение , при котором опорные элементы 6 наход тс  в горизонтальной плоскости При закачивании в полости бурильных труб промывочной жидкости последн   через отверсти  17.кольцевую проточку 18 в корпусе 1 радиальное отверстие 9 и канал 19 поступает в гидравлическую камеру 5, расположенную с левой сторщчы корпуса 1.

Под действием давлени  промывочной жидкости опорный элемент 6 выходит из гидравлической камеры 5 и за счет взаимодействи  со стенкой ствола скважины перемещает корпус снар да, а следовательно верхнюю часть забойного двигател , в диаметрально противоположную сторону. При этом ствол скважины в процессе ее углублени  искривл етс  преимущественно в сторону изменени  его азимута.

Если бурение должно осуществл тьс  с сохранением имеющегос  направлени  то в полости бурильных труб сбрасывают шаровой клапан 4. который устанавливаетс  в упругом седле. При прокачивании промывочной жидкости, ее давление в полости вала 2 над упругим седлом повышаетс  Под действием этого давлени  поршень 12 вместе с втулкой 8 и плунжером 23 перемеща- t:JOTCfl в цилиндрической полости 7 корпуса t в крайнее нижнее положение. При этом за счет взаимодействи  зигзагообразной канавки 13 с выступом 14 корпуса 1 поршень 1 и втулка 8 золотникового механизма по- йорачиваютс  относительно исходного положени  на 90° Одновременно шаровой клапан 4, раздвига  разрезные кольца 15 установленные между шайбами 16. выходит из упругого седла и попадает в контейнер т. 1ак как давление промывочной жидкости после этого в надпоршневой и подпор- шневой част х цилиндрической полости 7 одинаковое, то поршень 12 перемещаетс  вверх.

Сила, действующа  на нижний торец поршн  12, больше силы, действующей на верхний. Поэтому поршень 12 надежно закреплен в указанном положении. Эта разность сил, действующих на торцы поршн  12. обеспечиваетс  за счет плунжера 23

45

расположенного в сквозном канале 24 корпуса 1, В новом положении втулки 8 золотникового механизма напротив отверсти  11 в цилиндрической полости 7 наход тс  ра- 5 диальные отверсти  9 втулки 8. закрытые шариковыми клапанами 10. При этом промывочна  жидкость из полости вала 2 не поступает в гидравлические камеры 5 откло- нител .

10 Опорный элемент 6 занимает, вытесн   через канал 22 из гидравлической камеры 5 промывочную жидкость, транспортное положение . При необходимости изменени  направлени  ствола скважины в противопо1Ь ложную первоначальному искривлению сторону в полость бурильных труб сбрасываетс  шаровой клапан 4. При этом работа управл емого бурового снар да осуществл етс  в указанном пор дке.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Управл емый буровой снар д, включающий корпус с отклонителем, расположен- ныи в корпусе с возможностью вращени  ь полый вал. жестко св занный с корпусом эксцентричный груз, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем управлени  откло- нителем, он снабжен золотниковым O механизмом с переключателем и упругим седлом под бросовый шаровой клапан установленными соответственно в полости корпуса и вала, переключатель золотникового механизма выполнен в виде установленного в цилиндрической полости корпуса подпружиненного поршн  с зигзагообразной канавкой на наружной поверхности и расположенного в последней выступа кор- пуса. отклонитель выполнен в виде двух расположенных с диаметрально противоположных сторон корпуса гидравлических ка- мер с выдвижными опорными элементами причем надпоршнева  и подпоршнева  ча- сти цилиндрической полости корпуса гид- равлически св заны с полостью вала соответственно над и под упругим седлом, а гидравлические камеры - с полостью вала через золотниковый механизм.