SU771323A1

SU771323A1 - Directed drilling arrangement

Info

Publication number: SU771323A1
Application number: SU782663098A
Authority: SU
Inventors: Михаил Самсонович Сафохин; Игорь Дмитриевич Богомолов; Константин Викторович Начев; Леонид Евгеньевич Маметьев
Original assignee: Кузбасский Политехнический Институт
Priority date: 1978-09-14
Filing date: 1978-09-14
Publication date: 1980-10-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ(54) DEVICE FOR DIRECTIONAL DRILLING

Изобретение относитс к горному делу, а именно к устройствам дл направленного бурени скважин. Известно опорно-направл ющее устройство, которое может быть использовано с расши)ителем дл направленного бурени 1. Недостатком этого устройства вл етс недостаточна опорна поверх ность и жесткость, что ведет к малой направленности бурени . Известно устройство дл направленного бурени , включающее исполнительный орган, направл ющую штангу с подвижными ступицами и опорные лыжи, шарнирно соединенные с механизмом принудительного распора 2 Цель изобретени - повышение точности проводки скважины по за- данному направлению. Поставленна цель достигаетс тем, что механизм принудительного распора выполнен в виде перекрещива ющихс рычагов, .ркрепленных в месте пересечени шарниром, при этом один из рычагов концами шарнирно прикреплен к опорной лыже и ступице, а второй шарнирно соедииен с другой ступицей и подвижно сопр жен посредством ползуна с опорной лыжей. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сопр жение луча фонар с опорной лыжей . Устройство дл бурени скважин состоит из муфты 1, один конец которой соединен с буровым ставом 2 (например, с помощью конической резьбы), а другой выполнен в виде шлицевой обойьш 3. Шлицева обойма подвижно сопр жена с шлицевой головkofi 4 направл ющей штанги 5, имеющей на другом конце так е шлицевую головку 6. Шлицева обойма 3 закрыта крынкой 7, креп щейс к ее торц. На направл ющей штанге 5 асполагаютс кольцевые желоба 8, служгицие слупицей опорного фонар . Кольцевые желоба 8 имеют возможность перемещатьс вдоль штанги 5. На кольцевых желобах креп тс подшипники 9, закрытые обоймамн 10. На обоймах 10 имеютс проуЬшны 11 (перечисленные детали вход т в ступицу опорного фонар ), к которым одним концом посредством осей 12 креп тс рычаги 13. Рычаги имеют общую ось (шарнир ) 14. Другие концы рычагов 13 присоедин ютс к опорным лыжам 15. Причем один конец присоедин етс к лыже посредством оси 16, а другой посредством ползуна 17 и паза 18. Перекрещивакхциес рычаги 13 образуют луч фонар ..Шлицева головка 6 подвижно сопр жена посредством шлицевого соединени с муфтой 19. С другой стороны в муфту 19 входит шлицевой конец бурового вала 20, образу шпицевое соединение 21. С обоих торцов к муфте 19 креп тс крышки 22. Конструкци опорного фонар , размещенного на буровом валу 20, аналогична описанной. На буровом валу 20 крепитс исполнительный орган 23 На буровом валу 20 и штанге 5 между буртом 24 и кольцевым желобом 8 ступицами опорного фонар , кольцевым . желобом 8 и муфтами располагаютс упругие элементы 25, 26, 27 соответственно . Упругий элемент 26 имеет меньшую жесткость. На чертеже не показаны защитные кожухи упругих элементов.The invention relates to mining, namely, devices for directional drilling of wells. A support device is known that can be used with an extender for directional drilling 1. A disadvantage of this device is the lack of a supporting surface and rigidity, which leads to a small directivity of drilling. A device for directional drilling is known, which includes an actuator that guides a rod with movable hubs and support skis that are articulated with a mechanism of forced expansion 2. The purpose of the invention is to improve the accuracy of well bore in this direction. The goal is achieved by the fact that the mechanism of forced thrust is made in the form of intersecting levers fixed at the intersection of the hinge, while one of the levers is hinged at the ends to the supporting ski and hub, and the second is hingedly connected to the other hub and movably matched by means of a slider with support ski. FIG. 1 shows the proposed device, a general view; in fig. 2, section A-A in FIG. one; in fig. 3 mate beam lantern with support ski. A well drilling device consists of a sleeve 1, one end of which is connected to a drill rod 2 (for example, using a tapered thread), and the other end is made in the form of a spline arm 3. The splined ring is movably coupled to the spline head 4 of the guide rod 5, having at the other end there is also a slotted head 6. The slotted clip 3 is closed by a flap 7 attached to its end face. On the guide rod 5, there are annular grooves 8, serving with a support lamp hatch. The annular grooves 8 have the ability to move along the rod 5. On the annular grooves there are bearings 9, which are closed by a clip 10. 10. The holders 10 have 11 eyes (the listed parts enter the hub of the support lamp) to which the levers 13 are fastened by one end through the axes 12. The levers have a common axis (hinge) 14. The other ends of the levers 13 are attached to the supporting skis 15. Moreover, one end is attached to the ski through the axis 16, and the other through the slider 17 and the groove 18. Cross the levers 13 to form a flashlight beam .. Shlitseva head 6 movable It is coupled by means of a spline joint with coupling 19. On the other hand, the spline end of the drilling shaft 20 enters the coupling 19, forming a spitz connection 21. A cover 22 is attached to the coupling 19 at both ends. The design of the support lamp located on the drilling shaft 20 is similar described. On the drill shaft 20, an actuator 23 is mounted. On the drill shaft 20 and the rod 5 between the collar 24 and the annular groove, 8 hubs of the support lamp, the annular. The gutter 8 and the clutches are arranged with elastic elements 25, 26, 27, respectively. The elastic element 26 has a lower stiffness. The drawing does not show the protective covers of the elastic elements.

детали 7, 8, 9, 10, 22 выполнены разъемными, что необходимо дл первначальной сборки направл ющего устройства .Parts 7, 8, 9, 10, 22 are made detachable, which is necessary for the initial assembly of the guiding device.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Исходное положение. Упругие- элементы разжаты. Шлицевые головки 4, 6 штанги 5 и шлицевой конец бурового вала 20 упираютс в крышки 7, 22 соответственно.Initial position. Elastic elements are decompressed. The slotted heads 4, 6 of the rod 5 and the slotted end of the drilling shaft 20 abut against the covers 7, 22, respectively.

Опорное устройство сложено. Вращение исполнительному органу и поступательное перемещение устройству сообщаетс от буровой машины по буровому ставу 2, муфте 1, штанге 5, муфте 19, буровому валу 20.The supporting device is folded. The rotation to the actuator and the translational movement of the device is communicated from the drilling machine along the drilling rig 2, the coupling 1, the rod 5, the coupling 19, the drilling shaft 20.

При входе исполнительного органа в контакт с массивом происходит первоначальное сжатие упругих элементов 26, что приводит к сближению ступиц опорного фонар , при этом лыжи 15 распираютс о стенки скважиныWhen the actuator comes into contact with the massif, the initial compression of the elastic elements 26 occurs, which leads to the convergence of the hubs of the support lamp, while the skis 15 are bursting against the borehole walls

Одновременно со сближением ступии , происходит и сближение концов рычагов 13, прикрепленных к опорным лыжам 15. Сближение происходит пото му, что они имеют общую ось 14 и . подвижное сопр жение с лыжей 15 за счет ползуна 17, расположенного в пазу 18, который имеетс в лыже 15. Такое крепление лучей фонар к лыже позвол ет устройству в сложенном состо нии и во времй скольжени по стенкам сохран ть паргшлелность оси вращени бурового става.Simultaneously with the approach of the step, the ends of the levers 13 attached to the support skis 15 also approach each other. The approach occurs because they have a common axis 14 and. movable coupling with the ski 15 by means of a slider 17 located in the groove 18, which is located in the ski 15. Such fastening of the rays of the lantern to the ski allows the device in a folded state and during the gliding along the walls to keep the rotation axis of the drill shaft.

Кроме того, такое крепление рычага к лыжам и рычагов междУ собой позвол ет существенно увеличить жес кость устройства, избежать вли ни In addition, this attachment of the lever to the skis and the levers between themselves allows a significant increase in the rigidity of the device, avoiding the influence of

шлицевых соединений в данном устройстве на пр молинейность бурового става вблизи инструмента.spline connections in this device on the straightness of the drill rod near the tool.

Конечное ограничение сжати обеспечиваетс упором головок 4, 6 штанJ ги 5 и шлицевогр конца бурового вала 20 в дницё муфты 1, 19. В случае внезапного изменени диаметра скважины (поломка резцов, сдавливание стенок скважины горным давлением иThe final limitation of compression is provided by an emphasis of the heads 4, 6 of the pins 5 and the spline of the end of the drill shaft 20 in the socket of the coupling 1, 19. In case of a sudden change in the borehole diameter (breakage of cutters, compression of the borehole walls by rock pressure and

Q т.д.) происходит сжатие упругих элементов 25, 27, поэтому опорные лыжи автоматически приспосабливаютс к новым услови м. В случае расклинивани устройства в скважине необходимо демонтировать устройство. Дл Q, etc.) compression of the elastic elements 25, 27 occurs, so the support skis automatically adapt to the new conditions. In the event of a device wedging downhole, it is necessary to dismantle the device. For

5 этого прекращаетс вращение бурового става (вращатель машины выключен ). Механизм подачи включаетс на обратный ход. Поступательное перемещение от бурового става передаетс муфте 1. При этом шлицева головка 4 штанги 5 перемещаетс в шлицевой обойме муфты 1.5 this stops the rotation of the drill rod (the rotator of the machine is turned off). The feed mechanism is operated in reverse. A forward movement from the drill rod is transmitted to the coupling 1. In this case, the slotted head 4 of the rod 5 moves in the slotted housing of the coupling 1.

При выборе диапазона хода в шли5 цевой обойме головка упираетс в крышку 7 и поступательное перемещение передаетс штанге 5. Головка 6 штанги 5 перемещаетс до упора в крышку 22. Как только произойдет упор, начнет перемещатьс муфта 19. При упоре крышки 22 муфты 19 в головку бурового вала 20 начинает перемещатьс буровой вал 20 с исполнительным органом.When selecting the stroke range in the spline cage, the head rests on the cover 7 and the translational movement is transmitted to the rod 5. The head 6 of the rod 5 moves to the stop against the cover 22. As soon as the stop stops, the sleeve 19 starts to move. When the cover 22 stops, the coupling 19 goes to the drill head shaft 20 begins to move the drill shaft 20 with the executive body.

Так как на упругий элемент 26 5 теперь не действует усилие подачи, он разжимаетс , складыва рычаги 13 опорного фонар .Since the supply force does not act on the elastic element 26 5 now, it expands, folding the levers 13 of the support lamp.

Claims

Invention Formula

A device for directional drilling, including an actuator, a guide rod with movable hubs and support skis, hingedly connected to the mechanism of forced expansion, which is very similar to the fact that, in order to improve the accuracy of the well wiring, the mechanism of forced expansion made in the form of intersecting levers, fastened at the intersection of the hinge, with one of. The arms are pivotally attached to the supporting ski and the hub, while the second is pivotally connected to the other hub and movably coupled via a slide to the supporting ski.

Sources of information taken into account in the examination

0 1. US patent 3,977,468, cl. 166-241, publ. 1976.

2. USSR author's certificate V 585284, cl. E 21 C 17/00, 1975.

fie