Устройство для направленного бурения скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 47I416

Союз Советских

Социалистических

Реслублкк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.05.73 (21) 1923727/22-3 (51).М. Кл. Е 21Ь 7/06 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 25.05.75. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 10.09.75 (53) УДК 622.243.92 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Г. Семак, А. Г. Калинин, P. С. Яремийчук и М. С. Онищенко (71) Заявитель

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знаме научно-исследовательский институт буровой техн ки д П Т Я, ;(I >, 3.- В1Р1;, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ СКВА)КИН

Изобретение относится к устройствам для направленного бурения, предназначенным для предотвращения искривления стволов вертикальных и наклонных скважин.

Известно устройство для направленного бурения, включающее последовательно расположенные долото, утяжеленную бурильную трубу и центратор.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что оно снабжено шарнирно размещенной на утяжеленной бурильной трубе втулкой, на концах которой установлены дополнительные центраторы. Это способствует увеличению отклоняющего усилия, воздействующего на долото в,сторону выпрямления ствола скважины.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Оно состоит из утяжеленной бурильной трубы 1, передающей нагрузку и вращение долоту 2, центратора 3, установленного на верхнем,конце утяжеленной бурильной трубы, втулки 4, надетой на утяжеленную бурильную трубу и удерживающейся на ней при помощи шарнирного узла 5, обеспечивающего возможность вращения и наклона втулки относительно бурильной трубы в любой плоскости в пределах кольцевого зазора между ними, наддолотного центратора 6, установленного на нижнем конце втулки ниже шарнирного узла, следящего центратора 7, установленного на верхнем конце втулки, и протектора 8, установленного на втулке и закрывающего кольцевое пространство между утяжеленной бурильной

5 трубой и втулкой от зашламления.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В процессе бурения утяжеленная бурильная труба 1 и долото 2 вращаются, а втулка 4 с

10 установленными на ней наддолотным 6 и следящим 7 центраторами не вращаются.

При перемещении устройства в стволе скважины наддолотный 6 и следящий 7 центраторы, диаметры которых близки к диаметру

15 скважины, скользят по ее стенкам. В прямой скважине следящий и наддолотный центраторы не вызывают наклона втулки 4 относительно бурильной трубы 1.

Утяжеленная бурильная труба 1 центриру20 ется в скважине в двух точках: долотом 2 и центратором 3, установленным на ее верхнем конце. При искривлении скважины ее ось совпадает с осью прямой утяжеленной бурильной трубы только в двух указанных точках.

25 Следящий центратор 7 установлен посредине между этими точками, т. е. в месте максимального удаления оси скважины от оси утяжеленной бурильной трубы 1. Взаимодействуя со стенками искривленной скважины, следя

30 гний центратор 7, расположенный дальше от

471416 шарнирного узла 5, чем наддолотный центратор 6, наклоняет втулку 4 относительно оси утяжеленной бурильной трубы 1, смещая в сторону наддолотный центратор и вызывая воздействие его на стенку скважины с силой, определяющейся соотношением плеч втулки.

Сумма сил воздействия центраторов 6 и 7 на стенки скважины передается втулкой 4 через шарнирный узел 5 на утяжеленную бурильную трубу 1 и на долото 2, смещая его в сторону выпрямления допущенного искривления ствола скважины.

Величина возможного радиального перемещения наддолотного центратора 6 превосходит реальную величину отклонения оси ствола скважины от оси утяжеленной бурильной трубы 1 в точке установки наддолотного центратора, величину допусков на диаметры долот, величины зазоров между стволом скважины и изнашивающимися элементами центратора, благодаря чему увеличивается продолжительность полезного контактирования наддолотного центратора 6 со стенками скважины.

В предлагаемом устройстве усилия взаимодействия центраторов 6 и 7 со стенками скважины передаются на втулку 4, которая не передает осевой нагрузки и вращения долоту.

Равнодействующая сил двух центраторов 6 и

7 приложена к утяжеленной бурильной трубе

1 на незначительном расстоянии от долота 2 и практически полностью передается на долото, не вызывая ощутимого прогиба бурильного инструмента. Наддолотный центратор 6, взаимодействуя со стенками скважины, не пе10 редает на стенку отклоняющего усилия, а контактирует со стенкой скважины с противоположной стороны.

Предмет изобретения

Устройство для направленного бурения скважин, включающее последовательно расположенные долото, утяжеленную бурильную трубу и центратор, отличающееся тем, 2О что, с целью увеличения отклоняющего усилия, воздействующего на долото в сторону выпрямления ствола скважины, оно снабжено шарнирно размещенной на утяжеленной бурильной трубе втулкой, на концах которой

25 установлены дополнительные центраторы.

471416

Составитель В. Взородов

Техред 3. Тараненко

Корректоры: В. Петрова и О. Данншева

Редактор Т..Фадеева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2135/15 Изд. № 730 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5