Отклонитель Советский патент 1983 года по МПК E21B7/08 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к техническим средствам для управления траекторией ствола скважины при бурении забойными двигателями, и предназначено для проводки наклоннонаправленных скважин и предупреждения искривления вертикальных скважин.

Известно устройство для ориентирования забойного двигателя, содержащее вал и установленную на нем с возможностью вращения эксцентричную втулку с лопастями, расположенными по всей ее поверхности в направлении винтовых линий с левым и правым заходами 1.

Однако технические возможности устройства Б управлении траекторией ствола скважины ограничены. Оно может применяться для ориентирования забойного двигателя только в апсидальной плоскости наклонного ствола скважины в направлении на уменьшение зенитного угла.Это снижает эффективность работы устройства при проводке наклонно-направленных скважин.

Контакт винтовых лопастей устройства со стволом скважины в средних и особенно в мягких породах уменьшается, что резко снижает точность ориентирования, а в некоторых случаях может привести к ложной ориентации забойного двигателя.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является отклонитель, устанавливаемый в компоновке бурильной колонны с забойным двигателем, включающий корпус, расположенные на его наружной поверхности с возможностью поворота эксцентричную втулку и наружную муфту с ребрами, узел установки последней в рабочее положение, выполненный в виде стопорного пальца, и гидропривод 2.

Однако при ориентировании известного отклонителя необходимо во всех случаях производить проворот бурильного инструмента на угол скручивания бурильных труб реактивным моментом забойного двигателя, величина которого определяется расчетным путем и, как показывает практика, в большинстве случаев не соответствует, действительной. Кроме того, для гидравлического привода узла установки отклонителя в рабочее положение необходим довольно большой перепад давления, что вынуждает устанавливать его выше забойного двигателя, уменьшая величину отклоняющей силы на долоте. Все это снижает эффективность работы известного отклонителя.

Заклинивание порщней или втулки 13 узле установки отклонителя положкения, а также промыв поршней, обуславливающий прямой переток промывочной жидкости в татрубное пространство, фиводят либо к ложной ориентации, либо к выходу отклонителя из строя. Вибрации в процессе бурения могут привести к разбиванию гнезда в отклоняющем элементе или поломке стопорного пальца и в конечном итоге, к потере зацепления и дезориентации устройства. Это резко снижает надежность работы отклонителя. Точность ориентирования известного отклонителя конструктивно ограничена количеством стопорных пальцев. Цель изобретения - увеличение точности ориентирования отклонителя за счет учета угла скручивания бурильных труб от реак0 тивного момента забойного двигателя.

Указанная цель достигается тем, что в отклонителе, устанавливаемом в компоновке бурильной колонны с забойным двигателем, включающем корпус, расположенные на его наружной поверхности с возможностью поворота эксцентричную втулку и наружную муфту с ребрами и узел установки последней в рабочее положение, узел установки наружной муфты в рабочее положение выпол0 нен в виде расположенной между эксцентричной втулкой и корпусом дополнительной эксцентричной втулки, образующей с корпусом замкнутую полость, и установленного в последней на качающейся опоре двустороннегО клина, причем основная и дополнительная втулки соединены стопором.

На фиг. 1 показан отклонитель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Отклонитель устанавливается в компоновке бурильной колонны под забойным двигателем (не показан) и включает корпус 1, расположенные на его наружной поверхности наружную муфту 2 с ребрами и установленную с возможностью поворота эксцентричную втулку 3, вертикальное перемещение которых ограничено торцем корпуса 1 и торцем муфты 4. Отклонитель имеет узел установки наружной муфты 2 в рабочее положение, выполненный в виде дополнительной эксцентричной втулки 5, расположенной между эксцентричной втулкой 3 и корпусом 1, образующей с последним замкнутую полость 6 и установленного в последней на качающейся опоре 7 двустороннего клина 8. Качающаяся опора выполнена в

виде стержня. Форма двустороннего клина 8 и внутренней поверхности ведущей втулки обеспечивает заклинивание последней на корпусе 1 при положении клина 8 в одном из двух крайних положений. Втулка 5 и втулка 3 установлены с возможностью проворота

относительно корпуса 1 и последующей взаимной фиксации втулок стопором 9.Втулка 5 имеет наружную цилиндрическую поверхность, концентричную оси корпуса 1.

Отклонитель работает следующим образом.

Корпус 1 в процессе бурения соверщает крутильные колебания. Двусторонний клин 8, установленный на качающейся опоре в

ОТКЛОНИТЕЛЬ, устанавливаемый в компоновке бурильной колонны с забойным двигателем, включающий корпус, расположенные на его наружной поверхности с возможностью поворота эксцентричную втулку и наружную муфту с ребрами, и узел установки последней в рабочее положение, отличающийся тем, что,с целью увеличения точности ориентирования отклонителя за счет учета угла скручивания бурильных труб от реактивного момента забойного двигателя, узел установки наружной муфты в рабочее положение выполнен в виде расположенной между эксцентричной втулкой и корпусом дополнительной эксцентричной втулки, образующей с корпусом замкнутой полость, и установленного в последней на качающейся опоре двустороннего клина, причем-основная и дополнительная втулки соединены стопором. сл сд ел 00 4: О5