Ориентатор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19> (11) (511 4 Е 21 В 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3875196/22-03 (22) 01. 04. 85 (46) 23, 11.86, Бюл. № 43 (7Т) Тематическая экспедиция Производственного объединения шахтной н геологии и технического бурения Укрll углегеология (72) В.В.Кулаков (53) 622.243(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 636364, кл. Е 21 В 7/08, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 630391, кл. Е 21 В 7/08, 1978. (54) ОРИЕНТАТОР (57) Изобретение относится к технике бурения наклонно-направленных скважин и позволяет повысить надежность ориентатора в работе. Для этого в трубчатом корпусе 1 с выступом

2 на внутренней поверхности концентрично расположена цилиндрическая втулка (ЦВ) 3 с винтовой канавкой (ВК) 4 на наружной поверхности. Выступы 2 взаимодействуют с BK 4, а на торцах ЦВ 3 имеются уплотнения

6 для герметизации кольцевой полости между ЦВ 3 и корпусом 1. Над ЦВ

3 установлен узел ее фиксации (УФ) и эксцентричный груз 5,в виде шарика, который размещен в кольцевой про. точке 11 корпуса 1 и вращается вокруг оси ориентатора в поперечной плоскости. Поперечной перегородкои

7 с дроссельным отверстием 8 кольцевая полость разделена на две гидрокамеры, в верхней из которых раэ1271959 наружной поверхности втулки 3 со стороны шарика 5 продольных пазов 12 для размещения последнего в рабочем положении, причем длина пазов 12 монотонно увеличивается в направлении, противоположном направлению винтовой канавки 4. Значение длины каждого паза

12 определяется по следующей зависимости»

>iD % t W

З

360

Ориентатор содержит трубчатый корпус 1 с выступом 2 на внутренней поверхности, концентрично расположен- 15 ную в корпусе цилиндрическую втулку

3, образующую с корпусом i кольцевую полость и имеющую винтовую канавку 4, на,наружной поверхности для взаимодей ствия с выступом 2 корпуса 1, уста-,20 новленный в полости корпуса над втулкой 3 с возможностью вращения вокруг оси ориентатора в поперечной плоскости эксцентричный груз 5, узел фиксации втулки 3. Втулка 3 на торцах име- ет уплотнения 6 для герметизации коль цевой полости, а корпус 1 — поперечную перегородку 7 с дроссельньы отверстием 8, разделяющую кольцевую полость на две гидрокамеры 9 и 10. 30 где 1„, 0(мещены УФ и груз 5. Причем УФ выполнен в виде равномерно расположенных по окружности на наружной поверхности ЦВ 3 со стороны шарика продольных пазов 12. Их длина монотонно увеличивается в направлении, противоположном направлению ВК 4. Длина каждого паза 12 определяется по зависимости: 1п = D 1 tg М /360,где

1 — длина и-го паза, мм; af, — угол

Изобретение относится к устройствам для бурения наклонно-направленных скважин и может быть использовано для ориентирования отклонигелей.

Цель изобретения — повышение на,дежности ориентатора в работе., На фиг. 1 изображен ориентатор, продольный разрез; на фиг. 2 — сечеi ние А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.

Узел фиксации и эксцентричный груз

5 размещены в верхней гидрокамере 9, эксцентричный груз 5 выполнен в виде шарика,а корпус 1 для его размещения: имеет на внутренней поверхности кольцевую проточку 11, причем узел фиксации втулки 3 выполнен в виде равномерно расположенных по окружности на подъема ВК 4, град; D — диаметр ВК

4, мм; г „ — угол между осью n-гопаэа и базовой точкой отсчета, град.

Под действием осевой нагрузки корпус перемещается вниз, а бурильная колонна скручивается, Щарик, попав в один из пазов 12, вращается вместе с ЦВ 3 и перемещается в нем до упора. При этом ЦВ 3 фиксируется в заданном положении. 3 ил. длина и-ro паза, мм; угол подъема винтовой канавки, град; диаметр винтовой канавки,мм; угол между осью и и-го паза и точкой /Ч, принятой за базу отсчета, град.

Гидрокамеры 9, 10 заполнены маслом;

Корпус 1 соединяется с бурильной колонной с помощью реэьбового соединения 13. В торцовой части втулки 3 выполнена резьба 14 для соединения с отклонителем.

Ориентатор работает следующим образом.

В отклоняющей компоновке низа бурильной колонки ориентатор устанавливается между бурильной колонной и отклонителем и закрепляется с помощью резьб 13 и 14. Перед спуском отклоня,ющей компоновки в наклонный ствол

I скважины отклонитель устанавливают в требуемое положение относительно точ1 ки М,которая является началом отсчета пазов 12 и находится на оси паза с максимальной длиной.

1271959 полость и имеющую винтовую канавку на наружной поверхности для взаимодействия с выступом корпуса, установленный в полости корпуса над втулкой с возможностью вращения во— круг оси ориентатора в поперечной плоскости эксцентричный груз и узел фиксации втулки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности в работе, втулка на торцах имеет уплотнения для герметизации кольцевой полости, а корпус имеет поперечную перегородку с дроссельным отверстием, разделяющую кольцевую полость на две гидрокамеры, узел фик сации втулки и эксцентричный груз размещены в верхней гидрокамере, эк,сцентричный груз выполнен в виде шаI рика, а корпус для его размещения имеет на внутренней поверхности кольцевую проточку, причем узел фиксации втулки выполнен в виде .Равномерно расположенных по окружности на наруж ной поверхности втулки со стороны шарика продольных пазов для размещения последнего в рабочем положении, а длина пазов монотонно увеличивается в направлении, противоположном направлению винтовой канавки и

1 значение длины каждого паза определяется по следующей зависимости:

iiD V ñä

4 и 3<О О где 1п Формула из обретения

При спуске ориентатора в скважину втулка 3 с уплотнениями 6 занимает крайнее нижнее положение, определяемое поперечной перегородкой 7.

Отклоняющую компоновку паза бурильной колонны ставят на забой скважины, запускают забойный двигатель и осуществляют бурение скважины.

Под действием осевой нагрузки корпус 1, вытесняя масло из гидрокаме- 10 ры 10 через дроссельное отверстие

8 в гидрокамеру 9, перемещается вниз

При этом бурильная колонна под действием реактивного момента забойного двигателя скручивается,а шарик

5, перемещаясь по канавке 11, занимает крайнее нижнее положение в апсидальной плоскости скважины. За счет взаимодействия выступа 2 с вийтовой канавкой 4, выполненной на на- 2о ружной поверхности втулки З,послед-, няя вращается.

Попав в один из пазов 12 узла фиксации втулки 3, шарик 5, вращаясь вместе с втулкой 3, перемещается в 25 нем до упора. Причем угол поворота шарика 5 и втулки 3 определяется длиной паза, в котором находится шарик

5, а так как его длина взаимосвязана с параметрами винтовой канавки 4, то зо втулка 3 фиксируется в положении,при котором точка отсчета М располагается в апсидальной плоскости ствола скважины. Отклонитель при этом устанавливается в требуемое положение.

Ориентатор,включающий трубчатый корпус с выступом на внутренней по40 верхности, концентрично расположен— ную в корпусе цилиндрическую втулку, образующую с корпусом кольцевую длина и-го паза, мм; угол подъема винтовой канавки, град; диаметр винтовой канавки, мм; угол между осью п-го паза и точкой, принятой за базу отсчета, град.

127 t 959

Фаад

Составитель В.Родина

Редактор О.Головач Техред Л.Олейник Корректор С.Шекмар

Заказ 6315/29 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4