Устройство для искривления скважин Советский патент 1983 года по МПК E21B7/08 

Изобретение относится к буровой технике, предназначенной для бурения наклоннонаправленн.ых скважин, а именно, к техническим средствам для искривления ствола скважины в заданном направлении. Известен шарнирный отклонитель, включающий шаровой шарнир и вал, на котором размеш,ены кольцевой поршень, эксцентричный груз с закрепленным на нем узлом искривления и возвратная пружина 1. Недостаток данного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает полностью заданного угла установки отклонителя по отношению к апсидальной плоскости скважины в процессе бурения вследствие воздействия на отклонитель реактивного момента забойного двигателя и пульсации давления бурового раствора. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для искривления скважин, содержащее корпус, расположенный в его полости вал, состоящий из двух шарнирно-связанных частей, установленную в нижней части корпуса шайбу с эксцентричным отверстием для размещения части вала, связанную с долотом, и узел ориентирования 2. Недостаток устройства заключается в том, что для его ориентирования необходима электрическая кабельная связь с приборами, находящимися на поверхности, управление отклонителем при этом производится с поверхности путем вращения колонны бурильных труб. Это усложняет конструкцию устройства и затрудняет установку заданного угла установки отклонителя,что ведет к повышению стоимости проводЖи искривленного участка скважин и увеличению затрат времени на процесс ориентирования. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для искривления скважин,включающем корпус, расположенный в его полости вал, состоящий из двух шарнирносвязанных частей, установленную в нижней части корпуса шайбу с эксцентричным отверстием для размешения части вала, связанную с долотом, и узел ориентирования, последний выполнен в виде установленного в корпусе с возможностью вращения эксцентричного груза и установленной на валу муфты сцепления, причем эксцентричный груз и муфта сцепления имеют выступы, а пшйба для взаимодействия с ними имеет подпружиненную пластину и установлена в корпусе с возможностью вращения. На чертеже изображено устройство для искривления скважин, общий вид. Устройство содержит корпус 1, вал 2, состоящий из двух частей, связанных посредством шарнира 3,одна из которых связана с долотом, а другая - с забойным двигателем, узел ориентирования, включающий установленный в корпусе 1 с возможностью вращения на опорах 4 качения эксцентричный груз 5 и муфту 6 сцепления с пружиной 7 для регулирования крутящего момента, передаваемого муфтой. Сжатие пружины 7 обеспечивается с помощью навинченной на вал муфты 8. К наружной поверхности муфты сцепления жестко присоединен щтифт 9. Цилиндрическая втулка 10, выполненная с одним выступом 11, проворачивается относительно груза 5 по резьбе и фиксируется в нужном положении стопором 12. В нижней части корпуса 1 на опорах 13 качения посажена сменная шайба 14 с эксцентричным отверстием для расположения вала 2, положение шайбы 14 определяет направление смещения части вала 2, связанной с долитом. В шайбе 14 установлена пластина 15, поджатая пружиной 16. Устройство работает следующим образом. Перед спуском устройства для искривления в скважину его настраивают на требуемый угол установки путем поворота цилиндрической втулки 10 на заданный угол между центром тяжести эксцентричного груза 5 и выступом 11. В этом положении втулка 10 фиксируется стопором 12. После спуска устройства в наклонную скважину эксцентричный груз 5 занимает положение, при котором его центр тяжести находится в апсидальной плоскости скважины в данной точке. При этом выступ 11 втулки 10, жестко связанный с эксцентричным грузом 5, займет заданное на поверхности положение и будет сохранять его на протяжении всего долбления независимо от величины угла закручивания бурильной колонны при действии реактивного момента забойного двигателя. При вращении вала 2 забойного двигателя щтифт 9 муфты 6 сцепления на первом же обороте входит в зацепление с подпружиненной пластиной 15 и проворачивает эксцентричную шайбу 14. Вращение шайбы 14 прекращается в момент, когда установленная на ней пластина 15 попадает под выступ И и, сжимая пружину 16, опустится в нижнее положение (см. чертеж). При этом штифт 9 муфты 6 выходит из зацепления с пластиной 15 и дальше продолжает вращаться вхолостую, а эксцентричная шайба 14, остановленная в процессе проворота в заданном положении, соответственно смещает вал 2 забойного двигателя в заданном на поверхности направлении относительно апсидальной плоскости скважины. Сцепление пластины 15 с выступом 11 определяется силой поджатия пружины 16. Последняя выбирается такой, что она не препятствует перемещению груза 5 в нижнее положение в случае изменения азимута скважины. Этим обеспечивается сохранение заданной ориентации устройства для искривления скважины. Скорость

3

проворота шайбы 14 до вывода ее в задан-штифта 9 и пластины 15 плавно выводит

ное положение определяется величиной пе-шайбу 14 в заданное положение,

редаваемого муфтой 6 сцепления крутяш.егоИнтенсивность искривления скважины

момента, который предварительно задает-задается величиной эксцентриситета сменся на поверхности поджатием пружины 7иой эксцентричной шайбы 14.

муфтой 8. Таким образом, при соответствую- Экономическая эффективность устройшем сжатии пружины 7 вал забойного дви-ства достигается за счет упрощения его конгателя при помощи муфты 6 сцепления,струкции.

1059114.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИН, включающее корпус, расположенный в его полости вал, состоящий из двух шарнирно-связанных частей, установленную в нижней части корпусе шайбу с эксцентричным отверстием для размещения части вала, связанную с долотом, и узел ориентирования, отлычаюц4ееся тем что, с целью упрощения конструкции устройства, узел ориентирования выполнен в виде установленного в корпусе с возможностью вращения эксцентричного груза и установленной на валу муфты сцепления, причем эксцентричный груз и муфта сцепления имеют выступы, а шайба для взаимодействия с ними имеет подпружиненную пластину и установлена в корпусе с возможностью вращения. (Л сд со