Гидравлический ориентатор Советский патент 1983 года по МПК E21B47/02 E21B7/06 

м|

4 vj

4

Изобретение относится к устройствам для ориентирования .отклонителей при направленном бурении скважин

Известен гидравлический ориентатор, предназначенный для ориентировг НИИ отклонителей в подземных скважинах, состоящий из корпуса, подпружиненного сердечника, открывающего промывочный канал в момент совпадения шарика, выполняющего роль эксцен ричного груза, с ориентирующим пазом Г t .

Недостатком этого ориентатора является необходимость периодического включения и выключения промывочного насоса.для пои.ска искомого положения при ориентировании, что создает неудобства и дополнительные затраты времени при эксплуатации. Кроме того устройство в связи о подсоединением его к вращающейся бурильной колонне пригодно только для разового ориентирования в процессе рейса, т.е. малоэффективно.

Известен также гидравлический ори ентатор одноразового действия, содержащий корпус и эксцентричный груз, расположенный на двух подшипниках и имеющий смещенное относительно оси отверстие для прохода шарика. Нижняя опора эксцентричного груза находится на ориентирующей пяте (подпятнике), установленной на шаросборнике и имеющей скво.зное отверстие шарика 2}.

Недостатком известного гидравлического ориентатора является низкая эффективность, обусловленная одноразовостью действия и небольшой надежностью ориентирования. Это вызвано тем, что эксцентричный груз непосредственно связан с корпусом ориентатора, и передача крутящего момента на забой осуществляется через корпус что значительно снижает надежность искусственного искривления скважин. Кроме того, поверхность ориентирующей пяты выполнена плоской, на что .указывает резкое снижение давления в момент падения шарика в ее отверстие. Плоская поверхность ориентирующей пяты способствует -возникновению значительной силы трения между ней и шариком, а также затрудняет определение положения последнего относительно приемного отверстия при поиске искомого положения, что приводит к непроизводительным затратам

времени при ориентировании и низкой его надежности.

Цель изобретения - повышение точности и надежности ориентирования.

Поставленная цель достигается тем, М1О гидравлический ориентатор, содержащий корпус, эксцентричный груз, установленный на подшипниках, ориентирующую пяту, шаросборник, снабжен установленным внутри и коаксиально корпусу валом с проточкой вдоль его оси и боковыми отверстиями, а в верхней части вала выполнены осевой и радиальные каналы для прохода шарика, установленными на валу 1 связанными между собой втулками в одной из KOTopbix размещен эксцентричный груз, а в другой расположен шаросборник с ориентирующей пятой, поверхность которой выполнена винтовой с приемным отверстием и с шагом, равным половине диаметра шарика, причем втулка с пятой расположена над втулкой с грузом.

Эксцентричный груз, расположенный на валу и отделенный от корпуса ориентатора, позволяет производить многократную ориентацию отклонителя в процессе рейса, так как крутящий момент на забой передается через полый вал, а корпус ориентатора неподвижно крепится на корпусе отклонителя. Такая конструкция ориентатора позволет подсоединить его к любому отклонителю как разового, так и непрерывного действия, имеющему статор и ротор.

Наличие винтовой поверхности позволяет изменять зазор между шариком и установочным отверстием и по плавному изменению давления определять по манометру положение шарика относительно приемного отверстия, что значительно сокращает затраты времени на поиск искомого положения. Кроме того, винтовая поверхность снижает силу трения между шариком и ориентирующей пятой, что повышает надежность ориентирования. При этом шаг винтовой поверхности должен быть равным половине диаметра шарика, так как при шаге, большем указанного, происходит преждевременное западание шарика в шаросборник (за счет увеличения расстояния между ориентирующей пятой и ориентирующей шайбой) и тем самым точность ориентирования значительно снижается, а при шаге. меньшем половины диаметра шарика, си ла трения между шариком и ориентирующей пятой возрастает, что снижает надежность ориентирования. На фиг. 1 показано устройство, в транспортном положении; на фиг.2шарик, при попадании в установочное отверстие; на фиг. 3 - то же, в положении, когда установочное и приемное отверстия совместились и шарик упал в шаросборник; на фиг. ориентирующая пята с винтовой поверх ностью, аксонометрия. Ориентатор состоит из нижнего 1 и верхнего 2 переходников с уплотнительными манжетами 3, корпуса 4. Между верхним переходником 2 и корп сом Ц закреплена ориентирующая шайба 5 с установочным отверстием 6. Внутри корпуса размещен полый вал 7с боковыми отверстиями 8 для прохода промывочной жидкости и отверстием 9 для прохода шарика 10. На валу 7 посажены подшипники 1, которые заключены во втулки 12 и 13, с расположенным на них эксцентричным грузом Т, снабженным шаросборником 15- На эксцентричном грузе k закреплена ориентирующая пята 16 с приемным отверстием 17. Эксцентричная часть ори eHtaTOpa заключена во втулку 18, 4 Ориентатор работает следующим образом. На поверхности отклонитель ориентируется таким образом, чтобы установочное отверстие 6 ориентатора находилось в крайнем нижнем положении, а положение отклоняющего элемента отклонителя соответствовало расчетному углу установки. После спуска отклонителя с ориентатором в скважину в бурильную колонну сбрасывается ша.рик 10, который через отверстие 9 попадает в установочное отверстие 6 ориентатора и перекрывает проход промывочной жидкости на забой. При этом резко возрастает давление в нагнетательной магистрали. Проворачиванием бурильной колонны производится поиск искомого положения по плавному снижению давления в манометре. Повторное ориентирование производится аналогичным образом после сбрасывания очередного шарика. Таким образом, гидравлический ориентатор позволяет повысить качество работ по искусственному искривле- . нию скважин, что необходимо при выполнении работ по направленному бурению, связанных с ориентацией отклонителей.

&

tpcfg.i

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ОРИЕНТАТОР, содержащий корпус, эксцентричный груз, установленный на подшипниках, ориентирующую пяту, шаросборник, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности ориентирования, он снабжен установленным внутри и коаксиально корпусу валом с проточкой вдоль его оси и боковыми отверстиями, а, в верхней части выполнены-осевой и радиальные каналы для прохода шарика, установленными на валу и связанными между собой втулками, в одной из которых размещен эксцентричный груз, а в другой расположен шаросборник с ориентирующей пятой, поверхность которой выполнена винтовой с приемным отверстием и с шагом,равным половине диаметра с е шарика, причем втулка с пятой расположена над втулкой с грузом. (Л