Устройство для ориентирования бурильного инструмента в скважине

 

Изобретение относится к бурению скважин и позволяет ускорить процесс ориентирования устройства при углах наклона до 5° . В цилиндрическом корпусе (к) 1 из диамагнитного материала над магнитной стрелкой (МС) 12 установлен подпружиненный относительно К 1 поршень (П) 2 в виде стакана с возможностью осевого перемещения и фиксации в нижнем положении. В днище П 2 и МС 12 эксцентрично и соосно выполнены отверстия 3, и 13 одного i. (Л N9 00 s|

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ю 4 Е 2! В 47/022

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AST0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ

БУРИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к бурению скважин и позволяет ускорить процесс ориентирования устройства при углах о наклона до 5 . В цилиндрическом корпусе (К) 1 из диамагнитного материала над магнитной стрелкой (МС) 12 установлен подпружиненный относительно К 1 поршень (П) 2 в виде стакана с возможностью осевого перемещения и фиксации в нижнем положении. В днище П 2 и МС 12 эксцентрично и соосно выполнены отверстия 3, и 13 одного я е

У

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ (21) 3884304! 22-03 (22) 15.04.85 (46) 30.12.86. Бюл. У 48 (71) Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьппленности (72) М.К.Сеид-Рза, T.К.Аливердиэаде и Л.М.Матвеенко (53) 622.241.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 796397, кл. Е 21 В 47/022, 1979.

Шакиров А.Ф. Каротаж, испытание, перфорация и торпедирование скважин.

М.: Недра, 1972, с.73-75.,„Я0„„1280117 А 1

1280 диаметра. Внутри II ? размещена втулка 4 с кольцевым концентрическим выступом 5, который жестко связан с

К 1, В выступе 5 выполнены два диаметрально противоположных отверстия.

В них размещены два направляющих элемента 6, укрепленные на торцовой части П 2. В стенке втулки 4 по образующей выполнены два сквозных отверстия 8 и 9, разделенные перегородкой

10 с перепускным клапаном 10, Верхняя торцовая часть П 2 размещена между отверстиями 8 и 9. Ось MC 12 подпружинена относительно проточного седла

15, установленного под МС 12 и под117 пружиненного относительно К 1. Ца седле 15 укреплено диаметрально про тивоположно два.направляющих элемента 16, размещенных в отверстиях переборки 18, выполненной в виде диска жестко связанного с К 1 и имеющего осевое и два диаметрально противоположных отверстия, При нагнетании промывочной жидкости в бурильную колонну 17 производится прижатие днища

П 2 к MC 12 и МС 12 к седлу 15, Несовпадение отверстий 3 и 13 свидетельствует о смещении бурового инструмента. Это отмечается повышенным давлением на устье скважины, 2 ил, Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для ориентирования бурильного инструмента в скважине с углом отклои нения от вертикали до 5

Целью изобретения является ускорение процесса ориентирования бурильного инструмента при углах наклона о до 5 . На фиг.1 схематически показано устройство для ориентирования бурильного инструмента в скважине; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Устройство для ориентирования бурильного инструмента в скважине содержит цилиндрический корпус 1 из немагнитной стали, подпружиненный полый поршень 2 в виде стакана с днищем,.в котором выполнено эксцентричное отверстие 3. В полость поршня входит втулка 4, имеющая на верхнем конце кольцевой выступ 5, которым втулка 4 жестко, например с помощью резьбового соединения связана с. корпусом. Через отверстия в выступе

5 пропущены направляющие элементы

6, которые соединены с поршнем 2 и могут фиксироваться при крайнем нижнем положении поршня с помощью фиксаторов 7.

В стенке втулки 4, выше и ниже верхней торцовой плоскости поршня выполнены сквозные отверстия 8 и 9, разделенные i.åðåãîðîäêîé 10 с перепускным клапаном 11.

2, Магнитная стрелка 12, имеющая эксцентричное сквозное отверстие 13, установлена под поршнем на оси 14, подпружиненной относительно проточного седла 15, которое подпружинено относительно корпуса и снабжено направляющими элементами 16.

Устройство включается в компоновку бурильной колонны 17 выше турбобура, чтобы в процессе зарезки оно оставалось в основном стволе вертикальной скважины, или скважины с малыми углами отклонения от вертикали. Переборка 18 является опорой для пружины проточного седла 15, а ее диаметрально противоположные отверстия являются направлениями для направляющих элементов 16. Переборка 18 выполнена в виде диска, связанного жестко с корпусом 1 и имеющего темное осе) вое отверстие. Так же, как и корпус все элементы устройства изготавливают из немагнитной стали или других немагнитных материалов.

Устройство работает следующим образом.

В устье скважины устанавливают соединенные между собой турбобур,отклонитель и породоразрушающий снаряд в таком положении в азимутальной плоi скости, в котором они должны находиться на забое скважины. Затем к турбобуру присоединяют устроиство, из которого предварительно извле35 кают поршень 2 с пружиной и направля3 128011 ющими элементами 6, а также втулку 4 с фиксатором I. Наблюдают визуально за стрелкой 12 и после ее остановки и успокоения устанавливают в корпусе извлеченные ранее элементы так, чтобы были расположены соосно отверстия 3 и 13 в днище поршня 2 и в магнитноц стрелке 12.

После этого верхний конец корпуса 1 соединяют с колонной бурильных 10 труб 17, опускают устройство в скважину и производят выдержку для остановки магнитной стрелки 12 . Клапан

11 предназначен для перепуска жидкости через устройство в процессе спуска бурильной колонны в скважину.

При работе устройства клапан всегда закрыт.

25 Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

При полном или частичном несовпа,дении эксцентричных отверстий 3 и

13 в днище поршня 2 и магнитной стрел-З5 ке 12, что свидетельствует о смещении бурильного инструмента относительно заданного положения,вытекания жидкости иэ полости поршня не происходит или оно затруднено, что отмечается 40 повышенным давление на устье скважины.

Путем поворотов, при сброшенном давлении бурильной колонны вокруг своей оси, вместе с которой вокруг 45 оси поворачиваются корпус 1, поршень

2 и остальные элементы устройства эа исключением магнитной стрелки 12, и повышением после каждого поворота давления, устанавливают бурильный 50 инструмент в заданном положении,при котором отверстия 3 и 13 совмещены, что отмечается минимальным давлением

Нагнетанием промывочной жидкости в колонну бурильных труб 17 повышают давление над поршнем 2, в результате чего поршень перемещается вниз, происходит плавное прижатие стрелки

12 к днищу поршня, осевое смещение вниз подпружиненной оси 14 и плавное прижатие стрелки к подпружиненному седлу 15. После этого открываются отверстия 9 в стенке втулки 4 и давление жидкости передается на днище поршня 2 на устье скважины, При повороте бурильной колонны промывочная жидкость не нагнетается в скважину, т.е. стрелка, находясь в неподвижной жидкости, не поворачивается вокруг оси.

7 4

В этом положении бурильного ин=трумента производят забуривание второго ствола, причем упомянутое минимальное давление промывки скважины является контролирующим для положения инструмента относительно заданного положения, которое поддерживают известным путем.

Перед подъемом бурильного инструмента из скважины кратковременно повышают давление, например, путем увеличения расхода промывочного агента, в результате чего верхние концы направляющих элементов 6 утопятся в отверстиях кольцевого выступа 5 втул ки 4, сработают фиксаторы 7, верхняя торцовая плоскость поршня 2 окажется ниже отверстий 9 в стенке втулки 4, благодаря чему в процессе подьема обеспечивается вытекание промывочного агента. из бурильной колонны в скважину, Устройство для ориентирования бурильного инструмента в скважине,включающее цилиндрический корпус из диамагнитного материала, внутри которого размещена магнитная стрелка,ось вращения которой совпадает с осью корпуса, отличающееся .тем, что, с целью ускорения процесса ориентирования при углах наклона до

5 о,оно снабжено установленными соосно в корпусе втулкой, поршнем,проточным седлом, переборкой и четырьмя направляющими элементами, при этом втулка выполнена с кольцевым концечтрическим выступом, который жестко связан с корпусом и имеет два диаметрально противоположных отверстия, а в стенке втулки по образующей выполнены два сКвозных отверстия, которые внутри цилиндра разделены перегородкой с перепускным клапаном, поршень выполнен в виде стакана,переборка — в виде диска, который жестко связан с корпусом и имеет осевое отверстие и два диаметрально противоположных отверстия, а в днище стакана и магнитной стрелке выполнены эксцентрично H соосно отверстия одного диаметра, причем втулка размещена внутри стакана, который установлен над магнитной стрелкой с возможностью осевого перемещения и

1280117

Риа2

Составитель А.Цветков

Техред И.Попович Корректор А. ляско

Редактор Ю.Середа

Заказ 7031/29 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие> г,ужгород, ул,Проектная,4 фиксации в нижнем положении и подпружинен относительно корпуса, а верхняя торцовая часть стакана раэме щена между отверстиями в стенке втулки, ось магнитной стрелки подружинена относительно проточного седла, которое установлено под стрелкой и чодпружинено относительно корпуса, кроме того, два нанравляющих элемента укреплены диаметрально противоположно на торцовой части стакана и размещены в отверстиях кольцевого выступа втулки, а,цва других направляющих элемента укреплены диаметрально противоположно на проточном седле и размещены в отверстиях переборки.