Забойная компоновка для бурения скважин

 

Изобретение относится к буровой технике . Цель изобретения - расширение технологических возможностей компоновки (К). Состоит К из верхней и нижней частей, связанных соответственно с цилиндром 1 и штоком 2. Последние связаны между собой с возможностью передачи крутящего момента . Нижняя часть содержит забойный двигатель 5. Его вал 6 связан с долотом 7. На нижней части корпуса двигателя 5 размещен опорно-центрирующий элемент 4. Центратор (Ц) выполнен из двух продольно разъемных частей в виде верхнего и нижнего колец, связанных упругими дугообразными опорными планками (ОП) 8. Все опорные плоскости 9 ОП 8 каждой части размещены по одну сторону диаметральной плоскости. Одна часть Ц своими концами связана соответственно с одной частью К с возможностью поворота, а с другой частью К посредством винтового соединения. Другая часть Ц жестко связана с одной из частей К. Для стабилизации направления ОП 8 одной части Ц ориентируются в противоположном направлении по отношению к ОП 8 другой части Ц. Для этого увеличивают осевую нагрузку на долото при закрепленной от проворота верхней части К. При этом шток 2 заходит в цилиндр 1, а часть Ц поворачивается относительно другой его части. Для обеспечения искривления ствола скважины уменьшают осевую нагрузку на долото и/или увеличивают давление в полости цилиндра 1 при закрепленной от проворота верхней части К. При этом шток 2 перемещается в цилиндре 1, а одна часть Ц поворачивается на 180° и ее ОП 8 ориентируются в том же направлении , что и ОП 8 другой части Ц. 2 ил. ЈЛ С XI ю о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<ч>с Е 21 В 7/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПЛТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4752017/03 (22) 25.10.89 (46) 07,03.93. Бюл. ¹ 9 (71) Научно-производственный кооператив

"Техника и органиэация бурения скважин" (72) В. Д, Поташников и Н. B. Шенгур (56) Патент США N 3045767, кл, 175 — 76, опублик. 1962, Авторское свидетельство СССР

N 1735563, кл. Е 21 В 7/08, 1987. (54) ЗАБОЙНАЯ КОМПОНОВКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к буровой технике. Цель изобретения — расширение технологических возможностей компоновки (К). Состоит К из верхней и нижней частей, связанных соответственно с цилиндром 1 и штоком 2, Последние связаны между собой с возможностью передачи крутящего момента. Нижняя часть содержит забойный двигатель 5. Его вал 6 связан с долотом 7.

На нижней части корпуса двигателя 5 размещен опорно-центрирующий элемент 4.

Центратор (Ц) выполнен из двух продольно разъемных частей в виде верхнего и нижнеИзобретение относится к буровой технике и может быть использовано при бурении наклонно-направленных скважин при помощи забойных двигателей, Цель изобретения — расширение технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в забойной компоновке для бурения скважин, содержащей забойный двигатель, вал которого связай с долотом, опорно-центрирующий элемент, размещенный на нижней

„„5U„„1799980 А1 го колец, связанных упругими дугообразными опорными планками (ОП) 8. Все опорные плоскости 9 ОП 8 каждой части размещены по одну сторону диаметральной плоскости.

Одна часть Ц своими концами связана соответственно с одной частью К с возможностью поворота, а с другой частью К посредством винтового соединения. Другая часть Ц жестко связана с одной из частей К.

Для стабилизации направления ОП 8 одной части Ц ориентируются в противоположном направлении по отношению к ОП 8 другой части Ц. Для этого увеличивают осевую нагрузку на долото при закрепленной от проворота верхней части К. При этом шток 2 заходит в цилиндр 1, а часть Ц поворачивается относительно другой его части. Для обеспечения искривления ствола сква>кины уменьшают осевую нагрузку на долото и/или увеличивают давление в полости цилиндра 1 при закрепленной от проворота верхней части К, При этом шток 2 перемещается в цилиндре 1, а одна часть Ц поворачивается на 180 и ее ОП 8 ориентируются в том же направлении, что и Qll 8 другой части Ц. 2 ил.

ОО части корпуса двигателя, центратор в виде () упругих дугообразных опорных планок, цилиндр со штоком, связанные с верхней и нижней частями компоновки, центратор выаивЪ полнен иэ двух частей, одна из которых своими концами .связана соответственно с одной частью компоновки с возмо>кностью поворота, а с другой частью компоновки посредством винтового соединения, причем все опорные плоскости планок каждой части центратора размещены по одну сторону ди- . аметральной плоскости центратора, а шток

1 199980

50

55 связан с цилиндром с возможностью передачи крутящего момента.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая компоновка отличается тем, что центратор выполнен из двух частей, одна из которых своими концами связана соответственно с одной частью компоновки с возможностью поворота, а с другой частью компоновки посредством винтового соединения, причем все опорные плоскости планок каждой части центратора размещены по одну сторону диаметральной плоскости центратора, а шток связан с цилиндром с возможностью передачи крутящего момента.

На фиг, 1 изображена забойная компо новка для искривления скважины; на фиг. 2 — развертка подвижной части центратора.

Забойная компоновка содержит верхнюю и нижнюю части, связанные соответственно с цилиндром 1 и штоком 2. Последние соединены между собой с возможностью передачи крутящего момента с помощью соединения 3, имеющего квадратное сечение.

Опорно-центрирующий элемент 4 размещен на нижней части корпуса забойного двигателя 5, вал 6 которого соединен с. долотом 7, Центратор выполнен из двух частей (подвижной нижней и неподвижной верхней), имеющих упругие дугобраэные планки

8, В исходном положении, при котором осуществляется искривление в процессе бурения, все опорные плоскости 9 планок 8 центратора размещены по одну сторону его диаметральной плоскости. В этом положении шток 2 полностью расположен в цилиндре 1. Неподвижная часть центратора закреплена на верхней части компоновки, а подвижная часть центратора своим концом

11 при помощи выполненных в ней прорезей 13 и закрепленных на верхней части компоновки выступов 14 соединена с этой частью компоновки. Нижний конец 10 подвижной части центратора связан с упором

12, который соединен со штоком 2 и нижней частью компоновки, включающей шарнир

15 и забойный двигатель 5 с подсоединенными к нему элементами 4, 6 и 7.

Забойная компоновка работает следующим образом.

После спуска ее на забой скважины создают рабочую осевую нагрузку на долото. 7 и давление промывочной жидкости в цилиндре 1, при которых опорные плоскости 9 обоих частей центратора размещаются по одну сторону его диаметральной плоскости.

Затем ориентируют компоновку опорными плоскостями 9 в заданном направлении искривления скважины путем поворота компоновки ротором буровой установки и осуществляют процесс бурения, удерживая

KoMfloHoBKy от поворота. Процесс искривления скважины обеспечивается за счет того. что опорно-центрирующий элемент 4 удерживает нижнюю часть забойного двигателя

5 с долотом 7 в центре поперечного сечения скважины, при этом верхняя часть забойного двигателя 5 с шарниром 15 смещена от оси скважины упругими планками 8 к стенке скважины, противоположной заданному направлению бурения, и удерживается у нее силой упругости этих планок, что обеспечивает соблюдение необходимых условий для осуществления искривления скважины.

После набора заданных параметров искривления ствола скважины компоновку приводят в положение, при котором обеспечивается стабилизация направления бурения. Для этого снижают величину осевой нагрузки на долото 7 или увеличивают давление промывочной жидкости в полости гидроцилиндра 1 до значений, при которых шток 2 выходит из последнего. При этом нижняя подвижная часть центратора перемещается вниз и благодаоя винтовым прорезям 13 поворачивается на 180 вокруг оси центратора: В результате верхний конец забойного двигателя 5 с шарниром 15 фиксируется в центре поперечного сечения ствола скважины, что с учетом удержания опорноцентрирующим элементом 4 оси долота 7 также в центре поперечного сечения ствола скважины, обеспечивает необходимые условия для стабилизации направления бурения. Перевод компоновки в исходное положение, при котором происходит искривление скважины, осуществляется путем увеличения осевой нагрузки или уменьшения давления промывочной жидкости в полости гидроцилиндра 1 до рабочих значений, Использование изобретения расширяет технологические возможности компоновки для направленного бурения скважин.

Формула изобретения

Забойная компоновка для бурения скважин, содержащая забойный двигатель, связанное с его валом долото, опорноцентрирующий элемент, размещенный на нижней части корпуса двигателя. центратор в виде упругих дугообразных опорных планок и цилиндр со штоком,. связанные с верхней и нижней частями компоновки. о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, центратор выполнен из двух продольно разъемных частей, одна из которых жестко связана с одной из частей компоновки, а другая одним концом связана с одной из частей компо1799980

Составитель Н. Шенгур

Тех ред M. Мо ргентал

Редактор Л. Волкова

Корректор И. Шуллэ

Заказ 1142 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 новки с возможностью поворота и другим центратора размещены по одну сторонудиконцом с другой частью компоновки по- аметральной плоскости центратора, а шток средством винтового соединения, причем связан с цилиндром с возможностью переопорные плоскости планок каждой части дачи крутящего момента.