ОТКЛОНИТЕЛЬ-ОРИЕНТАТОР Российский патент 2001 года по МПК E21B7/08 

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам бурения при зарезке второго ствола в случае искусственного искривления скважин.

Известно устройство для автоматического ориентирования турбинного отклонителя, включающего корпус, связанный с ним вал, имеющие шлицы для взаимодействия с шлицами корпуса, эксцентричный груз, размещенный на валу, и фиксатор плоскости действия отклонителя, нижняя часть вала связана с корпусом посредством левого винтового несамотормозящего зацепления, при этом груз установлен на валу свободно, а фиксатор плоскости действия отклонителя - с возможностью осевого перемещения (а.с. N 630391 E 21 В 7/08).

Недостатком такого устройства является сложность конструкции и невозможность забуривания второго ствола с него.

Известна пробка для создания искусственного забоя, включающего корпус с проточкой и клиновой поверхностью, распорный клин и фиксатор, установленный в проточке корпуса и клина, распорный клин подпружинен относительно корпуса, а фиксатор выполнен в виде упругого стержня (а.с. N 981556, E 21 В 7/08).

Недостатком такого устройства является невозможность ориентирования отклонителя по требуемому азимуту.

Задача при создании устройства - упрощение конструкции, автоматическое ориентирование отклонителя по требуемому азимуту.

Техническим результатом настоящего изобретения является сокращение времени на зарезку окна второго ствола за счет сокращения спуско-подъемных операций, установки и крепления отклонителя и исключения применения дорогостоящих средств по его ориентированию.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известном отклонителе, выключающем корпус с клиновой поверхностью в виде желоба и фиксатор для крепления и установки отклонителя на требуемой отметке ствола скважины, отклонитель выполнен эксцентричным со смещением центра тяжести относительно собственной оси за счет эксцентричности отдельных составляющих и их элементов и за счет уменьшения или увеличения площади поперечного и продольного сечения, а также и за счет использования разности удельного веса композиционных материалов, устанавливаемых и располагаемых в зависимости от требуемого азимута ориентирования.

Изобретение пояснено чертежом, где на фиг.1 показан общий вид в трубном исполнении корпуса, на фиг. 2 - поперечное сечение корпуса А-А на фиг. 1.

Отклонитель состоит из корпуса 1 с клиновой поверхностью, к которой прикреплен желоб 2 и фиксатор 3. Желоб 2 и фиксатор 3 к корпусу 1 могут быть прикреплены любыми способами, как, например, обычными крепежными деталями, так и сваркой. При этом фиксатор может быть выполнен в любом варианте, клиновом, цанговом или любом другом.

Отклонитель с клиновой поверхностью сам по себе представляет эксцентрик. Как правило, без дополнительных устройств и приспособлений его клин всегда ориентирован в одном направлении, вверх по нормали относительно наклонной оси скважины. Необходимое ориентирование отклонителя можно достичь за счет смещения центра тяжести отдельных его элементов и составляющих. Смещение центра тяжести происходит при уменьшении или увеличении площади поперечного и продольного сечения деталей как корпуса 1, так желоба 2 и фиксатора 3.

Уменьшение площади сечений деталей можно достичь за счет механического удаления ее частей в виде уступов 4, отверстий 5, канавок 6, выемок, окон и т.д., расположив их в нужном направлении по сечению. Это приводит к смещению центра тяжести отклонителя в противоположном от них направлении. Наоборот, увеличение площади поперечного и продольного сечения приводит к смещению центра тяжести в сторону ее увеличения. Увеличение сечения деталей можно достичь за счет приливов и грузов 7, установленных в требуемом направлении. При этом конфигурации, отдельные элементы и детали как самого корпуса, так и желоба и фиксатора также могут служить для смещения центра тяжести отклонителя в нужном направлении.

Смещение центра тяжести отклонителя можно достичь и за счет использования разности удельных весов композиционных материалов. Если в качестве корпуса вместо стальной использовать алюминиевую трубу или, например, бетонную балку, то ориентацию отклонителя можно направить в противоположную сторону, вниз относительно наклона скважины. Но все это будет происходить строго по нормали. Смещение же в ту или иную сторону от нормали можно достичь за счет дополнительных материалов 8 (фиг.2) типа дерева, пластмасс, металлов, отличающихся своими удельными весами от основного материала корпуса. При этом смещение центра тяжести отклонителя происходит и при удалении части его отдельных деталей. В тех случаях, когда желаемого результата прямыми путями невозможно достичь, то с противоположной от фиксатора 3 стороны к желобу можно прикрепить дополнительную легкоразбуриваемую деталь типа транспортировочного патрубка, не показанного на чертеже.

Устройство работает следующим образом. Предварительно рассчитав направление ориентации желоба и уточнив на плоской поверхности точное местонахождение азимута его ориентирования, отклонитель бросают в скважину. Если на нем отсутствует транспортировочный патрубок, то к верхней части отклонителя можно прикрепить кольцо или болванку из легкоразбуриваемого материала для более точной ориентации. После фиксации отклонителя на требуемой отметке приступают к зарезке второго ствола.

Изобретение относится к устройствам для направленного бурения, а именно к средствам бурения при зарезке второго ствола в случае искусственного искривления скважин. Сущность изобретения заключается в том, что отклонитель-ориентатор представляет собой эксцентрик и включает корпус с клиновой поверхностью в виде желоба, фиксатор для установки его на требуемой отметке ствола скважины. В случае необходимости изменения ориентации желоба в нужном направлении смещают центр тяжести за счет эксцентричности отдельных составляющих и элементов отклонителя или за счет уменьшения или увеличения площади поперечного или продольного сечения, а также за счет разности удельного веса композиционных материалов, устанавливаемых и располагаемых в зависимости от требуемого азимута ориентирования. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и автоматическое ориентирование отклонителя по требуемому азимуту. 2 ил.

Отклонитель-ориентатор, включающий корпус с клиновой поверхностью в виде желоба и фиксатор для крепления и установки отклонителя на требуемой отметке ствола скважины, отличающийся тем, что отклонитель выполнен эксцентричным со смещением центра тяжести относительно собственной оси за счет эксцентричности отдельных составляющих и их элементов или за счет уменьшения или увеличения площади поперечного или продольного сечения, а также и за счет разности удельного веса композиционных материалов, устанавливаемых и располагаемых в зависимости от требуемого азимута ориентирования.