SU1735564A1

SU1735564A1 - Hinged assembly for directional drilling of wells

Info

Publication number: SU1735564A1
Application number: SU874340256A
Authority: SU
Inventors: Владимир Данилович Поташников; Сергей Иванович Лисов
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1992-05-23

Abstract

Изобретение относитс к буровой технике и может быть использовано, в частности, при бурении нижних интервалов пологих и горизонтальных скважин. Цель изобретени - расширение технологических возможностей по управлению искривлением скважин без подъема компоновки на поверхность. Шарнирна компоновка дл направленного бурени пологих скважин содержит направл ющую штангу 1 с долотом 3 и опорно-центрирую- щим элементом 2, установленными на ее нижней части, и шарнирную муфту 4, установленную на конце направл ющей штанги 1 со стороны колонны бурильных труб. Компоновка снабжена забойным механизмом подачи 5 долота и центратором 6. Шток забойного механизма подачи 5 долота присоединен к шарнирной муфте 4, Корпус забойного механизма подачи 5 долота присоединен к колонне бурильных труб. Центратор 6 выполнен в виде упругого каркаса из продольных дугообразных планок и св зывающих их концы двух колец. Одно из колец закреплено на нижней части корпуса забойного механизма подачи 5 долота, а другое - на его штоке. 2 ил. The invention relates to a drilling technique and can be used, in particular, when drilling lower intervals of gentle and horizontal wells. The purpose of the invention is to expand the technological capabilities to control the curvature of wells without lifting the layout to the surface. The hinge assembly for directionally drilling flat wells comprises a guide rod 1 with a bit 3 and a centering element 2 mounted on its lower part, and a hinge 4 mounted on the end of the guide rod 1 from the side of the drill pipe string. The layout is equipped with a bottomhole feeding mechanism 5 bits and a centralizer 6. The stem of the bottomhole feeding mechanism 5 bits is attached to the hinge coupling 4, the body of the bottomhole feeding mechanism 5 bits attached to the drill pipe string. The centralizer 6 is made in the form of an elastic frame of longitudinal arcuate strips and connecting the ends of two rings. One of the rings is fixed on the lower part of the body of the bottomhole feeder of 5 bits, and the other is on its rod. 2 Il.

Description

; ;

4141

Изобретение относитс к буровой технике и может быть использовано, в частности , при бурении нижних интервалов пологих и горизонтальных скважин.The invention relates to a drilling technique and can be used, in particular, when drilling lower intervals of gentle and horizontal wells.

Известна забойна компоновка, содер- жаща забойный двигатель, долото и различные по высоте накладки, закрепленные на шпиндельной секции забойного двигател .A well-known bottom hole assembly, comprising a downhole motor, a chisel and lining of various height, mounted on the spindle section of a downhole motor.

Недостатком этого технического реше- ни вл етс недостаточна точность величины интервалов с различной степенью искривлени .The disadvantage of this technical solution is the insufficient accuracy of the size of the intervals with varying degrees of curvature.

Известна также шарнирна компоновка дл направленного бурени пологих сква- жин, содержаща направл ющую штангу с долотом и спорно-центрирующим элементом , установленными на ее нижней части, и шарнирную муфту, установленную на конце направл ющей штанги со стороны колонны бурильных труб.Also known is a hinge assembly for directional drilling of gentle wells, comprising a guide rod with a bit and a displaceable centering element mounted on its lower part, and a hinge coupling mounted on the end of the guide rod from the side of the drill pipe string.

Недостатком известной компоновки вл етс невозможность управлени интенсивностью искривлени ствола скважины в процессе ее бурени .A disadvantage of the known arrangement is the impossibility of controlling the intensity of the curvature of the wellbore during its drilling.

Цель изобретени - расширение технологических возможностей по управлению искривлением скважин без подъема компоновки на поверхность,The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities to control the curvature of wells without lifting the layout to the surface,

Это достигаетс тем, что компоновка снабжена забойным механизмом подачи долота и центратором, при этом шток забойного механизма подачи долота присоединен к шарнирной муфте, а корпус его - к колонне бурильных труб, центратор выпол- нен в виде упругого каркаса из продольных дугообразных планок и св зывающих их концы двух колец, одно из которых закреплено на нижней части корпуса забойного механизма подачи долота, а другое - на его штоке. Направл юща штанга может быть выполнена в виде забойного двигател ,This is achieved in that the arrangement is equipped with a downhole bit feeding mechanism and centralizer, while the stem of the downhole bit feeding mechanism is attached to the hinge coupling, and its body is connected to the drill pipe string, the centralizer is made in the form of an elastic frame from longitudinal arcuate slats and connecting their ends of two rings, one of which is fixed on the lower part of the body of the downhole bit feeder, and the other on its rod. The guide rod can be made in the form of a downhole motor,

На фиг. 1 изображена схема шарнирной компоновки; на фиг, 2 - узел соединени каркаса центратора с забойным механиз- мом подачи долота.FIG. 1 shows a hinge arrangement; FIG. 2 shows a joint assembly of a centralizer frame with a downhole bit feeder.

Шарнирна компоновка дл направленного бурени пологих скважин содержит направл ющую штангу 1 с опорно-центрирующим элементом 2, установленным в ее нижней части , долото 3, шарнирную муфту 4, забойный механизм 5 подачи долота, центратор 6, выполненный в виде упругого каркаса из про- дольных дугообразных планок 7 и св зывающих их концы колец 8 и 9, одно из которых закреплено на нижней части корпу- са 10 забойного механизма 5 подачи, а другое - на штоке 11 этого механизма.The hinge arrangement for directional drilling of gentle wells includes a guide rod 1 with a centering element 2 installed in its lower part, a chisel 3, a hinge coupling 4, a downhole bit feeding mechanism 5, a centralizer 6, made in the form of an elastic frame made of longitudinal arcuate strips 7 and rings 8 and 9 connecting them, one of which is fixed on the bottom of the housing 10 of the downhole feed mechanism 5, and the other on the rod 11 of this mechanism.

Шарнирна компоновка работает следующим образом.The hinge arrangement works as follows.

После спуска компоновки в искривленную пологую скважину устанавливают величину расхода промывочной жидкости и величину осевой нагрузки на долото 3 такими , при которых обеспечиваетс выдвижение штока 11 забойного механизма 5 подачи настолько, чтобы в результате раст жени упругого каркаса центратора 6 его диаметр по планкам 7 стал меньше диаметра опорно-центрирующего элемента 2 так, чтобы опорна поверхность последнего выступала за пр мую линию, соедин ющую кромку долота 3 и вершину дуги планки 7.After the assembly has been lowered into a curved flat borehole, the flow rate of the flushing fluid and the axial load on the bit 3 are set such that the stem 11 of the downhole feed mechanism 5 is extended so that, as a result of stretching the elastic frame of the centralizer 6, its diameter along the bars 7 becomes smaller than the diameter support-centering element 2 so that the support surface of the latter protrudes beyond the straight line connecting the edge of the bit 3 and the top of the arc of the strip 7.

В этом положении компоновка при бурении в устойчивых к кавернообразованию породах обеспечивает набор зенитного угла в установленном азимуте и позвол ет управл ть последним путем вращени бурильной колонны ротором буровой установки или реактивным моментом забойного двигател .In this position, the arrangement in drilling in cavities resistant to cavern formation provides a set of zenith angle in the established azimuth and allows controlling the latter by rotating the drill string with the rotor of the drilling rig or the jet torque of the bottomhole engine.

При необходимости стабилизации зенитного угла увеличивают осевую нагрузку, снижают до расчетной величины давление промывочной жидкости, обеспечива увеличение габаритного размера каркаса центратора 6 настолько, чтобы опорна точка опорно-центрирующего элемента 2 принадлежала указанной выше линии.If it is necessary to stabilize the zenith angle, the axial load is increased, the pressure of the washing liquid is reduced to the calculated value, providing an increase in the overall size of the frame of the centralizer 6 so that the reference point of the centering element 2 belongs to the above line.

Дл обеспечени уменьшени зенитного угла производ т дополнительное увеличение осевой нагрузки на долото и уменьшение давлени промывочной жидкости , пока диаметр каркаса центратора б не станет равным диаметру скважины.To ensure that the zenith angle is reduced, an additional increase in the axial load on the bit and a decrease in the pressure of the flushing fluid are made until the diameter of the framework of the centralizer b is equal to the diameter of the well.

Claims

Claims An articulated arrangement for directionally drilling gentle wells, comprising a guide rod with a bit and a support-centering element mounted on its lower part, and a hinge coupling mounted on the end of the guide rod from the side of the drill pipe, characterized in that in order to expand the technological capabilities of controlling the curvature of the well without lifting the assembly to the surface, it is equipped with a downhole bit feed mechanism and centralizer, while the bottom hole stem mechanism The chisel bits are attached to the hinge coupling, and its casing is connected to a string of drill pipes. on his stock.

eight

FIG. 2