SU708046A1

SU708046A1 - Borehole-drilling apparatus

Info

Publication number: SU708046A1
Application number: SU782587979A
Authority: SU
Inventors: Юрий Михайлович Гержберг; Эдуард Аршакович Акопов; Иван Емельянович Долгий; Тамара Григорьевна Авакян; Сергей Дарчоевич Оганов
Original assignee: Ухтинский индустриальный институт
Priority date: 1978-03-06
Filing date: 1978-03-06
Publication date: 1980-01-05

Description

1one

Изобретение относитс к бурению скважин вращательным способом.The invention relates to the drilling of wells in a rotational manner.

Известно устройство дл ударного бурени , включающее долото, расширитель с резцами , ударную массивную щтангу с направл ющими фонар ми и буровой инструмент (1J.A device for percussion drilling is known, which includes a chisel, a reamer with cutters, a massive massive drill with guide lights and a drilling tool (1J.

Однако указанное устройство дл проходки скважины в целом или ее отдельных интервалов в большинстве геологотехнических условий нерентабельно.However, the specified device for drilling a well in whole or in its individual intervals in most geological conditions is unprofitable.

Извеспю уггройство дл вращательного бурени , включающее корпус, капсулу, переводники , кольцевой груз устаьювленный ьа трубе, расположенной внутри корпуса по его оси, пр чем капсула с подпружиненным грузов мозможностъ перемещатьс по ;;:и хпг Tvi;T;, а кольцевой груз образует с корпусогу; 3;j:;U)p 12.I will weigh the rotary drilling device, including the body, the capsule, the subs, the annular weight, the settled pipe located inside the body along its axis, and the capsule with the spring-loaded goods can move along ;; and hpg Tvi; T; and the annular weight forms body; 3; j:; U) p 12.

Известное устройство не может предупредить нскривление скважин, так как направ .гение удара совпадает с направлением оси корпуса и, следовательно, оси низа бурильной ко/юнны, котора , как правило, ие верти1;альна .The known device cannot prevent well drilling, since the direction of impact blow coincides with the direction of the body axis and, consequently, the bottom axis of the drill, which is usually vertical; 1.

Целью изобретени вл етс предотвращение искривлени скважин.The aim of the invention is to prevent borehole distortion.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство снабжено размещенной на трубе центрирующей втулкой, имеющей сферическую наружную поверхность и установленной с возможностью взаимодействи с внутренней поверхностью кольцевого груза, причем зазор между трубой и кольцевым грузом равен зазору между кольцевым грузом и корпусом .This goal is achieved in that the device is provided with a centering sleeve placed on the pipe, having a spherical outer surface and installed with the possibility of interaction with the inner surface of the annular weight, the gap between the pipe and the annular weight being equal to the gap between the annular cargo and the body.

На фиг. 1 показано устройство дл бурени скважин; иа фиг. 2 - устройство дл бурени скважин при наклонной оси скважины .FIG. 1 shows a device for drilling wells; FIG. 2 - a device for drilling wells with an inclined axis of the well.

Устройство включает корпус 1, верхний переводник 2 и нижний переводник 3. Переводник 2 наворачиваетс на нижний конец бурильной колонны (не показана), а к переводнику 3 крепитс долото (не показано). Внутри корпуса 1 концентрично установлена труба 4, служаща дл направлени потока промывочной жидкости от бурильной колонны к долоту. Между корпусом I и трубой 4 расположен кольцевой груз 5, образующий с корпусом зазор. Дл увеличени высоты отскока и повышени энергии удара кольцевого груза 5 над ним установлен подпружиненный вспомогательный груз 6. На трубе 4 размещена центрирующа втулка 7, имеюща сферическую поверхность и установленную с возможностью взаимодействи с внутренней поверхностью кольцевого груза 5, что обеспечивает концентричное расположение верхнего конца кольцевого груза 5 относительно корпуса 1 и трубы 4 при любом положении оси нижнего конца инструмента. При этом зазор между кольцевой втулкой 5 и трубой 4 равен зазору между кольцевым грузом 5 и корпусом 1. Дл предупреждени по влени на поверхности нижнего переводника 3, играющего роль наковальни, осадка, снижающего силу удара, на внутренней поверхности этого переводника выполнены уступы. Дл предупреждени см ти корпуса 1 гидравлическим давлением в трубе 4 выполнены отверсти .The device includes a housing 1, an upper sub 2 and a lower sub 3. The sub 2 is screwed onto the lower end of the drill string (not shown), and a bit (not shown) is attached to the sub 3. A tube 4 is concentrically mounted inside the housing 1, which serves to direct the flow of flushing fluid from the drill string to the bit. Between the housing I and the pipe 4 is an annular load 5, forming a gap with the housing. To increase the rebound height and increase the impact energy of the ring load 5, a spring-loaded auxiliary load 6 is installed above it. On the pipe 4 there is a centering sleeve 7, which has a spherical surface and is interoperable with the internal surface of the ring load 5, which provides a concentric arrangement of the upper end of the ring load 5 relative to the housing 1 and the pipe 4 at any position of the axis of the lower end of the tool. In this case, the gap between the annular sleeve 5 and the pipe 4 is equal to the gap between the annular load 5 and the housing 1. To prevent the appearance of an anvil on the surface of the lower sub 3, which plays the role of an anvil, a sediment reducing the impact force on the inner surface of this sub is ledges. To prevent the housing 1 from being depressed, the hydraulic pressure in the pipe 4 is drilled.

Устройство работает следующим образом (фиг. 2). Под действием вынужденных колебаний долота кольцевой груз 5 отскакивает в верхнее положение. Высота отскока определ етс амплитудой и частотной характеристикой вынужденных колебаний долота , жесткостью и частотой собственных колебаний кольцевого груза 5. Благодар центрирующей втулке 7 верхний конец кольцевого груза 5 равноудален от корпуса 1 и трубы 4 (при равенстве зазоров корпус 1 - кольцевой груз 5 и кольцевой груз-5-трубы 4). Это обеспечивает отвесное падение кольцевого груза при максимально возможном наклоне оси инструмента дл заданных размеров деталей устройства.The device works as follows (Fig. 2). Under the action of forced vibrations of the bit, the ring weight 5 bounces to the upper position. The rebound height is determined by the amplitude and frequency characteristic of the forced oscillations of the bit, the rigidity and the natural frequency of the ring load 5. Thanks to the centering sleeve 7, the upper end of the ring load 5 is equidistant from case 1 and pipe 4 (if the gaps are equal, case 1 is ring load 5 and ring load -5-pipe 4). This ensures a sheer drop of the ring weight at the maximum possible inclination of the tool axis for the given dimensions of the device parts.

При падении кольцевого груза 5 центрирующа втулка выполн ет роль оси ма тника и способствует вертикальному движению груза и, следовательно, вертикальному направлению удара по переводнику 3.When the annular weight 5 falls, the centering sleeve acts as the axis of the tandem and promotes the vertical movement of the cargo and, consequently, the vertical direction of impact on the sub 3.

Под действием колебаний долота удары периодически повтор ютс . Импульс сил, передаваемых на забой от низа бурильной колонны и ударов свободно вертикально падающего груза направлен к вертикали, что обеспечивает предотвращение искривлени скважин.Under the action of oscillations of the bit, the blows periodically repeat. The impulse of the forces transmitted to the bottom from the bottom of the drill string and the impacts of a freely vertically falling load are directed toward the vertical, which ensures the prevention of curvature of the wells.

Claims

1. A device for drilling wells, including a housing, subs, a pipe located inside the housing and an annular weight placed on the pipe, forming a gap with the housing, characterized in that it is provided with a centering sleeve located on the pipe and having a spherical the outer surface and installed with the possibility of interaction with the inner surface of the ring load.

2. A device according to claim 1, characterized in that the gap between the pipe and the annular weight is equal to the gap between the annular cargo and the body.

Sources of information taken into account in the examination

1. Sered, N.S., et al. Drilling of oil and gas wells. M., “Nedra, 1974, p. 15.

2. USSR author's certificate

No. 541961, cl. Е 21 В 5 / Ш, 1975 (prototype

Vuz. one

(Rig.2