Гидравлический ориентатор для подземных скважин Советский патент 1983 года по МПК E21B47/02 

to

4 01

00 С55 Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к- средствам ориентирования отклоняющих буровых сна. рядов и других устройств, применяемых при ориентированном бурении скважин из подземных выработок угольных шахт. Известны гидравлические ориентаторы, включакшше корпус, эксцентричный груз и промывочные отверстия. Эксцентричный груз в наклонной скважине ориентирует определенное отверстие относительно лежачей стенки скважины. Это отверстие пр вращении колонны бурильных труб перекры вается или открывается, вследствии чего давлезше промывочной жидкости возрастае или уменьшается. По изменению давления можно судить о правильной установке отклоняющего снаряда в скважине l. Ниболее близким к изобретению техническим решением является конструкция гидравлического ориентатора для подземных скважин, состо пдая из корпуса, полого штока, в котором на оси установлен барабан-отвес с грузом, и фиксатора, сочленяющего шток с корпусом. В корпусе, штоке и барабане-отвесе находятся промы вочные каналы, сочленяющиеся между собой при их совмещении 2 . Недостатком известного гидравлического ориентатора является то, что в процес се ориентирования отклонителя промывочная жидкость из ориентира поступает в камеру отклонителя, а затем к забою сква жины и в затрубное пространство. При поступлении промьгаочной жидкости в отклонитель происходит его распор в стенки скЬажины и тем самым создается препятствие для дальнейшего ориентирования отклоняющего снаряда в заданном на т правлении . Кроме того, в породах с неустойчивыми стенками скважины иэ-за стенок при ориентировании возможны случаи, когда после ориентирования отклоняющего . снаряда его распорные узлы теряют контакт со стенками скважины и последую шее бурение становится неосуществимым вообще. Эта совокупность недостатков снижает надежность ориентирования гидравлических откло1ттелей. Целью изобретения является повышение надежности ориентирования. Поставленная цель достигается тем, что гидравлический ориентатор для подзем ных скважин, включающий корпус, располо женные внутри него полый вал с входным и выходными отверютиями и эксцентричны груз, снабжен установленным внутри корпу са соосно полому валу зсш&т ником, выполненным из соединенных между собой дис ков, один из которых жестко закреплен в корпусе и имеет отверстия, а другой размещен во входном отверстии полого вала, причем корпус имеет расположенные между дисками отверстия. На фиг. 1 изображен предлагаемый гидравлический ориентатор, продольный . разрез, на фиг. 2 -разрез А-А на фиг.1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Предлагаемое устройство содержит корпус 1, полый , соединенный с корпуссм 1 подвижным в осевом направлении зацеплением, барабан-отвес 3, установленный в крышках 4 и 5, клапан 6, седло 7 и пружину 8, пртшимающую клапан 6 к седлу 7. На клапане 6 расположен шток 9. В корпусе 1 закреплен золотник 10. Корпус 1 соединен заклепками 11 со втулкой 12, ограничивающей осевое перемещение вала 2 в процессе ориентирования отклонителя. Перед ориентированием отклонитель соединяют с ориентатором таким образом, чтобы в сориентированном положении от клонителя шток 9 ориентатора имел возможность войти в паз 13 барабана-отвеса 3, Огклонитель , соединенный с ориентатором, на колонне бурильных труб подают к забою скважины. Периодически включая и выключая подачу промывочной жидкости, поворачивают колонну бурильных труб до тех пор, пока щток 9 не входит в паз 13 барабана-отвеса 3. При этом открываются отверстия 14 в седле 7 и давление промывочной жидкости резко падает, что сигнализирует об окончании ориентирования отклонителя. .Далее промывочная жидкость через отверстия 15 и 16 в крышках 4 и 5, отверстия 17 в золотнике 10 и отверстия 18 в корпусе 1, не достигнув отклонителя, поступает в затрубное пространство. Свободный конец золотника 10 закрывает входное отверстие 19 вала 2. Чтобы перевести ориентатор в рабочее положение, колонну бурильных труб подают да забоя скважины, увеличивают осевое усилие и срезают заклепки 11. При дальнейшем перемещении вала 2 со втулкой 2 до упора втулки 12 в корпус 1 вал 2 отсекает поток промывочной жидкости, уходящей в затрубное пространство, и направляет егопосвоему внутреннему каналу 20 к отклошггелю. Предлагаемая конструкция гидравлического ориентатора по сравнению с известным объектом позволяет повысить надежность ориентирования гидраглических откпоЬйтёпей, поскольку внутри корпуса ори- еагеегора соосно с подвижным полым валом расположен золотник, выполненный в виде соединенных между собой двух дисков, один вэ котсфых прикреплен к корпусу и имеет отверстия в тортсевой его части, а второй взаимодействует с внутренней поверхностью пспого вала. Образованная дисками и внутренней поверхностью коркпуса попость при возвратно-поступательном переплетении полого вала сообщается с отверстиями, выполненными в корпусе (фиентатора, благодаря чему при ориентировании отклонителя прса ывочная жидкость выхсздат из ориентатора в эатрубное пространство, не псжадая в отклонитель. Тем самым исключается распор отклонителя, препятствуюишй его орнентироватоо. Раскрепление отклонителя в скважине осуществляется только после его ориентирования.

Шахтнь е испытания экспериментального образца предложенного гидравлического ориентатора подтвердили его высокие технико-экономические показатели.

,

фиг.1

6-5

А-А

фиг.2

фиг. 5

гаДРАВЛИЧЕСКИЙ ОРИЕНТАТОР ДЛЯ ПОДЗЕМНЫХ СКВАЖИН, вклю. чающий ксфпус, расположенные внутри него полый вал с входным и выходным отверстиями и эксцентричный груз, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности ориентирования, он снабжен установленным внутри корпуса соосно полому валу золотником, вьшолненным из соединенных между собой дисков, один из которых жестко закреплен в корпусе и имеет отверстия, а другой размешен во входном отверстии полого вала, причем корпус имеет расположенные между дисками отверстия. (Л