Снаряд для направленного бурения

 

Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить точность бурения и надежность работы снаряда. Он включает породоразрушающий инструмент , отклонитель со стаканом 10.Над ним размещен эксцентричный груз,жестко связанный с полым валом 3. Выступ 16 и кулачки (К) 17 в его нижней части (НЧ) взаимодействуют с ответными К 19 вала 18 отклонителя. В разъеме вала 3 установлена шарнирно-кулачковая муфта в виде расположенных в 17-. JO-к

ССЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ1(РЕСПУБЛИН

u91 (11) (Лз 4 Е 21 В 7!08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОУИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3868968/22-03 (22) 19.03.85 (46) 30,12,86. Бюл. Н - 48 (71) Забайкальский комплексный научно-исследовательский институт Иинитерства геологии СССР (72) P Б.Закиев, Ю.С,Костин и А.Б.Иержеевский (53) 622.243,2(088,:8} (56) Авторское свидетельство СССР

И 1033686, кл. Е 21 В 7/08, 1983, Авторское свидетельство СССР

Ф 1150340, кл. Е 21 В 7/08, 1983, (54) СНАРЯД ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить точность бурения и надежность работы снаряда.

Он включает породоразрушающий инструмент, отклонитель со стаканом 10.Нац ним размещен эксцентричный груз, жестко связанный с полым валом 3. Выступ

1б и кулачки (К) 17 в его нижней части (НЧ) взаимодействуют с ответными К 19 вала 18 отклонителя, В разъеме вала 3 установлена шарнирно-кулачковая муфта в виде расположенных в

1? 80105 сферическом шарнире двух кулачковых полумуфт и промежуточного элемента между ними с различным количеством К на обеих его сторонах. Верхняя часть вала 3 связана с плунжером 11 и в ней размещена подпружиненная кулачковая муфта из двух связанных полой осью частей, а НЧ вала 3 имеет утолщение

l4 и расположена в полости цилиндра

12. Он имеет прорези 13 по концам и размещен под стаканом 10 в корпусе отклонителя. Причем НЧ còàêàíà 10

Изобретение относнтся к буровой технике и может быть использовано для проводки искривленного участка ствола скважины роторным способом.

Цель изобретения — повышение точt ности бурения и надежности работы.

На фиг.1 схематически изобра>кен снаряд для напр- ; на фиг,2 — 3 — верхняя часть снаряда в

TpBHcDopTHoM положении, продольный разрез; на фиг.4 — верхняя часть снаряда B рабочем поло>кении, продольный разрез.

Снаряд для направленного бурения включает породоразрушаюший инструмент 1, отклонитель 2, полый вал 3, расположенный под отклонителем 2 и жестко связанный с валом 3 эксцентричный груз 4, расположенную в верхней части попого вала 3 подпружиненную кулачковую муфту 5, состоящую из двух частей, связанных между собой установленной на подшипнике 6 полой осью 7„ установленную между эксцентричным грузом 4 и отклонителем 2 в разъеме полого вала 3 шарнирно кулачковую муфту 8, установленный в верхней части корпуса 9 отклонителя 2 и жестко с ним связанный стакан 10, плунжер 11, связанный с полым валом 3, и расположенный под стаканом 10 в корпусе 9 отклонителя 2 цилиндр 12 с прорезями 13 по концам.

Плунжер 11 связан верхней частью с полым валом 3, а нижняя часть плунжера 1 1 имеет утолщение 14 и расположена в полости ципиндра 12, Вь!полн ена В Виде двух против ополож но направленных винтовых поверхностей

15. При движении вверх снаряда выступ

16 взаимодействует с поверхностями

15, поворачивая отклонитель до фиксирования выступа 16. Подаваемая промывочная жидкость rro окончании ориентирования проходит через прорези 13.

При этом К 17 и 19 сомкнутся, а утолщение 14 окажется в НЧ цилиндра 12, обеспечивая прохождение жидкости, 1 з„п. ф-лы, 4 ип. нижняя часть стакана 10 выполнена в виде двух противонолохно направленных винтовых поверхностей 15, полый

:вал 3 имеет для взаимодействия с ни5 ми выступ 16, причем нижняя часть полого вала 3 имеет кулачки 17, а .вал 18 отклонителя 2 для взаимодействия с ними выпопнен с ответными кулачками 19.

Шарнирно-кулачковая муфта 8 выполнена в виде расположенных в сферическом шарнире 20 двух кулачковых полумуфт 21 и 22 и установленного между ними промежуточногo элемента

23 с различным количеством кулачков на обеих его сторонах.

Полый вал 3 и пал 18 отклояителя

2 установлены в радиальных подшипниках 24 с уплотнениями 25, Для фик— сации выступа 16 в транспортном положении в стакане 10 в месте схождения винтовых поверхностей 15 может быть выполнен продольный паз 26 под выступ 16.

Снаряд для направленного бурения работает следу>ощим образом.

Перед спуском <наряда в скважину производится взаимная ориентация выступа 16 и эксцентричного груза 4 в соответствии с расчетным углом установки отклонителя 2 относительно апсидальной плоскости ствола скважины.

35 Для этого разбирается шарнирно кулачковая муфта 8 и производится разъединение кулачков 21 и 22 и промежуточного элемента 23, 1280105

После поворота эксцентричного груза 4 на требуемый угол осуществляется сборка шарнирно-кулачковой муфты

8 ° Снаряд на колонне бурильных труб спускается в скважину, За счет шарни- 5 ра 20 улучшается прохождение снаряда через искривленные участки ствола скважины. В 1 — 1,5 м от забоя производится ориентирование отклонителя 2, которое осуществляется следу- 10 ющим образом.

Снаряд расхаживается в скважине с амплитудой 0,5 — 1,0 м. При движении снаряда вниз на породоразру- 15 шающий инструмент 1 будет действовать давление промывочной жидкости, заполняющей скважину, которое уменьшит скорость перемещения отклонителя

2 по сравнению со скоростью движения 20 полого вала 3. При этом выступ 16 полого вала 3 выйдет из паза 26, эксцентричный груз 4 освободится от связи с отклонителем 2 и, вращаясь вместе с полым валом 3, установится 25 в апсидальной плоскости ствола скважины. При подъеме бурильной колонны за счет взаимодействия выступа 16 полого вала 3 с винтовыми поверхностями 15, выполненными на нижней 30 части жестко связанного с корпусом 9 отклонителя 2 стакана 10, отклонитель 2 будет поворачиваться вокруг своей оси до тех пор, пока выступ 16

° полого вала 3 не войдет в паз 26.3атем насосами в бурильные трубы подается промывочная жидкость, Если вы— ступ 16 находит"я в пазу 26 стакана 10, то утолщение 14 плунжера 11 будет расположено в верхней части цйлиндра 12, а промывочная жидкость будет проходить через прорези 13 цилиндра 12. Если же выступ 16 полого вала 3 не находится в пазу 26 стакана 10, то утолщение 14 плунжера 11 перекроет канал цилиндра 12 и давление промывочной жидкости на выходе из насосов повысится, что будет свидетельствовать о незавершенности процесса ориентирования отклонителя 2, В этом случае расхаживание снаряда повторяется вновь до получения сигнала о том, что выступ 16 находится в пазу 26 стакана 10. Затем с помощью одного из известных устройств определяется положение эксцентричного груза 4 в скважине ° Если центр тяжести эксцентричного груза 4 находится в апсидальной плоскости ствола скважины, то снаряд ставится на забой и осуществляется углубление скважины, В противном случае описанный процесс ориентирования отклонителя 2 повторяется.

Поставновка снаряда на забой скважины осуществляется при включенном буровом насосе. При этом кулачки 17 полого вала 3 сомкнутся с кулачками

19 вала 18 отклонителя 2, а утолщение 14 плунжера 11 расположится в нижней части цилиндра 12, в которой выполнены продольные прорези 13,что обеспечит свободное прохождение промывочной жидкости, Уменьшение давления промывочной жидкости на выходе из насосов будет свидетельствоватьо готовности снаряда к работе.При дальнейшем увеличении осевой нагрузки на снаряд смыкается кулачковая муфта 5, состоящая из двух частей, связанных между собой установленной на подшипнике 6 полой осью 7. После создания требуемой для бурения осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент 1 осуществляется вращение полого вала 3, который установлен в радиальных подшипниках 24 с уплотнениями 25, и производится искривление ствола скважины, формула изобретения

1. Снаряд для направленного бурения,включающий породоразрушающий инструмент, отклонитель, полый вал, расположенный над отклонителем и жестко связанный с полым валом эксцентричный груз, расположенную в верхней части полого вала подпружиненную кулачковую муфту, состоящую из двух частей, связанных между собой установленной на подшипнике полой осью, отличающийся тем, что, с целью повышения точности бурения и надежности работы, он снабжен установленной между эксцентричным грузом и отклонителем в разъеме полого вала шарнирно-кулачковой муфтой,установленпым в верхней части корпуса отклонителя и жестко с ним связанным стаканом, плунжером, связанным с полым валом и расположенным под стаканом в корпусе отклонителя цилиндром с прорезями по концам,плунжер связан верхней частью с полым валом, а нижняя часть плунжера имеет утолщение и расположена в полости цилиндра, нижняя часть стакана выпол 1280105

Составитель В. Родина

Редактор Ю„Середа Техред Д.Сердюкова Корректор Б.Бутяга

Заказ 7029/28 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

lt3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб р д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная,4 кена в виде двух противоположно направленных винтовых поверхностей,полый вал имеет для взаимодействия с ними выступ„ причем нижняя часть по,лого вала имеет кулачки, а вал .отклонителя для - взаимодействия с ними выполнен с ответными кулачками.

2. Снаряд по и.), о т л и ч а юшийся тем, что шарнирно-кулачковая муфта выполнена в виде расположенных в сферическом шарнире двух кулачковых полумуфт и установленного между ними промежуточного элемента с различным количеством кулачков на обеих его сторонах, f