SU909091A1 - Устройство дл направленного бурени скважин - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к бурению скважин, а именно к техническим срецствам цл  управлени  траекторией ствоий скважины при бурении забойными цвигател ми , и преаназначено цл  провоаки вертикальных и наклонно-направленных скважин. Известно устанавливаемое нац турбобуром устройство ал  направленного бурени , включающее пружины, отклон ющие верхнюю часть устройства, выавигаемые из корпуса поршн ми силой цавлени  промывочной жицкости через масл ную камеру Ориентаци  контактирукицих со стенками скважины выцвигаемых пружин устройств Относительно апсиаальной плоскости зацаетс  путем изменени  положени  пазов в эксцентричном грузе, которые не преп тствуют выавижению поршней поц опреаеленными пружинами l J . . Точность ориентировани  этого устро ства нецостаточна по причине трени  в поашипнике эксцентричного груза, а заклинивание выавигаемых поршней, св занных посреаством пазов с грузом, привоцит к невозможности повторной ориентации . Пружины не возвращаютс  в исхооное положение при попадании под них шлама, что небезопасно при поаъеме бурильного инструмента и также привоцит к невокиожности повторной ориентации. Устройство необхоцимо ориентировать с учетом угла скручивани  бурильного инструм«1та от реактивного момента забойного цвигател . Оперативность работы устройства снижаетс  затратой вр мени на разборку его дл  ориентировани . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  устройство ОЛЯ направленного бурени , содержащее св занный с забойным двигателем корпус, плунжерный отклони те ль с гидрокамерами , установленный в корпусе на подшипниках эксцентричный распредели- тепь потока рабочей жидкости с узлом регулировани  ее подачи в гидрокамерьь Требуемый угол установки отклонител  390 огносигельно апсицальнбй плоскости заааетс  на поверхности соответствующим расположением отверсти  в распрепелителе , а интенсивность искривлени  - площааью сечени  отверсти  2J . Неаостаток известного устройства заключаетс  в том, что трение, в поцшип- инке распрецелитеп , увеличенное силой шзцжати  его скоростным потоком промы вочной жидкости, обуславливает возмож ность заклинивани  работающего в буровом растворе поашипника распрецелител , который перемешаетс  по окружности , что не  вл етс  кратчайшим путем движени  при изменении наклона инструмента . Это значительно снижает точност установки отклонител  и приводит к невозможности ориентировани  его при малых углах наклона на скважины. Кроме того, изменение ориентации и регулироВание интенсивности отклонител  св зано с необходимостью использовани  целого р да распределителей потока с .различным размещением отверстий, а также с затратой времени на транспортировку и переборку отклонител  в услови х цеха при каждой замене расгфеделител . При этом снижаетс  оперативность работы с отклонителем и ограничиваетс  его применение. При необходимости изменени  ориентации или интенсивности после долблени  непосредственно на буровой использовать самоориентируюшийс  отклонитель не представл етс  возможным При работе плунжеров гидрокамер в бу- ровом растворе возможно заклинивание, промыв их, привод щий к пр мому перетоку раствора в затрубное пространство , а также попадание шлама под .башмаки , что приводит к потере ориентации, а все вместе значительно снижает надежность работы самоориентирующегос  забойного отклонител . Цель изобретени  - увеличение точ ности ориентировани  и обеспечение изменени  ориентации отклонител , надежности и оперативности работы. Указанна  цель достигаетс  гем, что устройство снабжено насосом, образующим с гидрокамерами откданител  замкнутую гидравлическую систему, узел регулироьани  подачи рабочей жйдаости выполнен в виде установленных на вход в ГЕДрокамеры вентилей, кинематически св занных с распределителем потока, пр чем послеЕхний выполнен в виде кольца а его опоры в виде стержней. 14 КроМе того, отклонитель с гиорокамерами может:быть выполнен о вице плоского цилинара, из упругого материала с наружными ребрами и гицрокамерами, имеющими в поперачном .сечении серповицную форму. Причем, с целью обеспечени  изменени  ориентации устройства, отклонитель св зан с корпусом с возможностью поворота . На фиг, 1 изображено в компоновке низа бурильного инструмента устройство дл  направленного бурени , продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг, I; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, I; на - - частично продольный разрез В-В на фиг, 2. Устройство ал  направленного бурени  скважин присоедин етс  к ниппелю I забойкого двигател . Оно содержит корпус 2, в котором закреплен насос 3 с приводным катком 4, прижатым к валу 5 забойного двигател , В гнезцау корпуса 2 на стержиззх 6 установлен распределитель 7 потока рабочей жидкости, выполненный в виде кольца, св занный кольцевой проточкой с вентил ми 8 посредством т г 9, Вентили 8 установлены на входах Б гидрокамеры Ю и соединены с нагнетательной линией насосв каналами О с одной стороны и со всасывающей линией насоса каналами (Г через полость, герметически закрытую в корпусе 2 кожухом 11 и каналами - , с другой стороны , образуют вместе с гицрокамерами отклонител  12 и гибкими шлангами 13 гидравлическую систему, запс.пн5чну о рабочей жидкостью, например маслом, герметически отделенную от промьшоч- ной жидкости. Межоу нагнетательной и всасывающей лини ми насоса установлен регул тор 14 давлени , Откланитель выполнен из упругого материала, например резины, в виде полого цилиндра с наружными ребрами, в теле которого при изготовлении сформированы продольные, несообщающиес  между собой, серповидные гидрокамеры, частично накладывающиес  по окружности. Неподвижно насаженный на металлическом остове 15 отклонитель 12 имеет возможность поворачиватьс  на корпусе 2 по резьбе и фиксируетс  в требуемом положении стопором 16. Длина гибких шлангов, отсоедин ющих гидрокамеры смесител  с вентил ми , допускает относительный проворог до . Устройство работает следующим образом .

Каток 4, прижатый к вращающемус  валу 5 забойного цвигагел , приводиг насос 3 в движение. Поток жицкости из нагнетательной линии насоса 3 по канал С через вентили 8 по гибким шлангам 13 поступает в оану группу гицрсжа- мер откпонител  12. Друга  группа гиорокамер Ю гибкими шлангами 13 и вентил ми 8 по каналам. через полость в корпусе 2, закрытую кожухом II и каналами (Г св зана со всасывающей линией насоса 3. Таким образом, в зависимости от положени  распределител  7 потока, переключающего вентили 8, насос 3 оцну группу гнорокамер отклонител  12 наполн ют жидкостью, а из другой - выкачивает ее.

Величина давлени  в наполненных гиарокамерах отклонител , непосредственно контактирующих со стенками скважины , устанавливаетс  регул тсром 14 давлени  в зависимости or требуемой величины отклон ющей силы на цолоте 17, что обуславливает интенсивность искривлени  ствола скважины.

Распределитель 7 потока перемещаетс  в плоскости, перпендикул рной оси инструмента на качающейс  опфе в виде трех незакрепленных стержней 6 в похюсти, образованной корпусом 2 и ко- жухом 11. В наклонной скважине он занимает одно определенное положение центр т жести его смешен в апсидальной плоскости (плоскости азимутального искривлени ) вниз от оси инструмента . При повороте бурильного инструмента в процессе бурени , например, от действи  реактивного момента забойного двигател , распреаелитега потока, перемеща сь по качающейс  опоре, кратчайшим путем займет указанное положение и при этом посредством переключени  вентилей сохрани первоначальную ориентацию наполненных гидрокамер отклонител . Таким образом, независимо от положени  бурильного инструмента устройство отклон ет долото под определенным углом относительно а сидальной плоскости, который задаетс  на поверхности путем поворота смесител  12 относительно корпуса 2 и фиксации ее стопором 16,

Установка распределител  потока на качающейс  опоре в виде трех незакрепленных стержней вместо подшипника качени  исключает трение. Это повышает чувЕтвительность и точность установки распределител , вследствие чего по вл етс  возможность ориентировани  устройства при малых углах иаклы,. В сьмаи с этим, кроме прозодки наклонно-направленных скважин, устройство мсжно пр ме н ть дл  предупре  дени  искривлени  вертикальных скважин. Причем 6.урен:-;е можно вести с увеличенной нагрузкой, благодар  чему следует ожидать повышенние проходки на долото и механической скорости бурени .

Возможность поворота отклонител  и фиксации его на корпусе под требуемым углом относгттельно апсица/ьной плоскост и установка регул тора дл  изменений давлени  жидкости в гидрокамерах ot клонител , контактирующих со стенками скважин, исключает необхоаимисть борки устройства и применени  цопс.агл-тепьных деталей дл  изменени  ориентации и интенсивносги искривлени , что повыи(ает оперативность работъ; ,с.т ройства и упрощает его консгрукцин. :; обслуживание.

Насос, кинематически св з знный с валом забойного двнгагел , соединенные каналы и гндрокамеры отклонител  образуют закрытую гидравлическую ,;у, занолненчую рабочей ж и кк остью ; мйпри- мер маслом, repMerHvecffj отпеленную

от ПрОМЫЬОЧНОЙ ЖИЦКСС. что riLSbiUiaSнадежность работы ус1гоГ ства

Изготовление ртклоу сгел  --  руг ого материала, например резины, в вйце по лого цилиндра с аружными ребрами, Б теле которого сформированы продольные несообшающиес  между собой серпоБ:;-:,ные гидрокамеры, частично накпкдьгваю щиес  по окружности, исключает возможность промыва и заклинивани 

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   I. Устройство дл  направленного бзрени  скважин, содержащее св занный с забойным двигателем корпус, откгеэнитель с гидрокамерами, установленный в корпусе на опорах распределитель потока рабочей жидкости с узлом регулировани  ее подачи в гидрокамеры, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности ориентировани , надежности и оперативности работы, оно снабжено насосом, образующим с гидрокамерами отклонител  замкнутую гиоравл:-ческую систему, узел регулировани  подачи рабочей жидкости выполнен в виде установленных на входах в гидрокамеры вентилей, кинем.атически св занных с распределителем потока, причем послед- ,

   НИИ Выполнен в вице кольца,

   а его опоры в виав стержней.
2. 2.Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что отклонитель с гицрокамерами выполнен в вице полого йилинора из упругого материала с наружными ребрами и с гиорокамерами, имеющими

   в т)перечном сече ин серповианую форму.
3. 3.Устройство по пп. I и 2, о т л и чающеес  тем, что , с целью

   обеспечени  изменени  ориентации устройства , отклонитель св зан с корпусом с возможностью поворота.

   Источники информации, -прин тые во внимание при экспертизе

   1.Авторское свидетельство СССР М 142239, кл. Е 21 В 7/08, 1961.

   2.Авторское свицетельство СССР W 541012, кл. Е 21 В 7/1О, 1973

   (прототип).

   9иг.З

   jM

   (puz.if