Устройство для вскрытия пласта Советский патент 1986 года по МПК E21B43/112 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для сверления отв.ерстий в стенке скважины.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем регулирования режима работы и .изменения угла захода режущего элемента.

На фиг. i изображено предлагаемое устройство, транспортное положение; на - механизм поворота гибкого вала.

Устройство содержит корпус 1, в нижней части которого установлены направляющие ролики 2, режущие элементы 3, со.единенные с гибкими валами 4, состоящими из кабеля,, на который навита в направлении, противоположном навивке кабеля, пружина. Гибкий вал уложен в системе насыпных подшипников 5 и соединен через шарикоподшипники 6 с шестернями 7 и 8, передающими вращение на три гибких вала 4„ Выступ 9 ограничивает осевое перемещение каретки 10. Вал редуктора проходит через втулку 11 с расположенными в ней подшипниками 1 2 скол1,жения через упорный подципник 3 и выходит на упругую муфту 14, на которую с планетарного редуктора 15 передается вращение реверсивного электродвигателя 16. Другой конец вала электродвигателя соединен с планетарным редуктором 17. Понижающий вал планетарного редуктора через законтренные гайкой 18 упорные подшипники 19 выходит из каретки и передает вращение винтовой паре,состоящей из винта 20 и установлен- но« нeпoдвIiжнo относительно корпуса гайки 21. Устройство присоединяется к кабельной головке 22 с трехжильным кабелем 23

Механизм управления углом поворота (фиг,2) , который содержит гибкий вал 4j имеет индивидуальные фиксирующие секторы 24, упорный шток 25 с пружиной 26 и роликом 27, цилшвдр 28 поворотный патрубок 29 с шариками 30 (не показано), втулку 31, телескопические трубки-упоры 32-34, связанные с гибкими валами 4, центратор 35 трубок.

Устройство работает следующим образом.

В рабочем состоянии,когда прибор спущен на заданную глубину, на двигатель 16 подается напряжение питания по трем жилам кабеля 23. Двигатель вращается и через планетарный и распределительный редукторы пере- дает вращение трем упругим валам 4. Одновременно с этим начинает вра- , щаться винт 20, заставляя двигаться каретку 10, одновременно с ней гибкие валы 4 и телескопические трубки--упоры 32-34, через которые проходит вал вращения гибкого вала 4 с центраторагчи 35, выдвигающиеся по мере движения гибкого вала. Телескопические трубки-упоры предотвращают

искривление канала сверления, придавая гибкому валу необходимую жесткость и, благодаря переменным их диаметрам и наличию продольных пазов, обеспечивают выход разбуренно-

го ашама до первых винтовых навивок пруж;нны гибкого вала 4. Скорость подачи гибких валов 4, выбранная с помощью передаточного отношения плане- тарного редуктора 15, равна опти-

мальной скорости сверления металлической колонны, как наиболее труднопроходимого участка. При бурении шлаки выталкиваются обратно гибким валом 4 по винтовой линии (т.е. по

навитой на поверхность гибкого вала 4 пружине), Программа вращения двигателя такова, что при бурении периодически двигатель реверсируется для улучшения процесса сверления и выброса накопленных; шлаков. По, окончании бурения подается сигнал на реверс, и каретка 10 с гибкими валами 4 втягивается в корпус устройства. При этом пружина гибкого вала 4,

навитая противоположно навивке кабеля, предохраняет гибкий вал от раскручива1гия.

Индивидуальный механизм угла поворота гибкого вала (фиг.2/работает следующим образом, При спуске всего устройства в скважину гибкий вал 4 располагается в нижнем положении параллельных фиксирующих секторов 24, когда снаружи элемент 3 перпендикулярен к стенке скважины. При необходимости изменения угла захода режущего элемента 3 включают электродвигатель 16 (фиг.1) и через редуктор 15 создают тяговое усилие на гибком валу 4, который снимается с пазов фиксирующих секторов 24 и фиксируется в cлeдyюш x пазах тех же секторов под действием подпружи-

не нного упорного штока 25. В дальнейшем механизм работает таким же образом.

Фиксирующие секторы имеют по 9 п зов через каждые 5 . Механизм можно использовать только для уменьшения угла наклона режущего элемента к стенке скважины. Поэтому важно не пропускать тот режим работы бура, который нужен, так как не будет воз можности повторить все режимы в обратную сторону увеличения угла наклона режущего элемента 3 к стенке скважины.

Для этого устройство снабжено автоматическим управлением по нагрузке на электродвигатель на поверхности, позволяющим автоматически

97

изменять высоконапряженное положение гибкого вала 4 на более низконапряженное, переводя его с режима тяжелой работы в режим облегченный .

Режим работы электродвигателя переводится от тяжелого к облегченному ступенчато по программе с остановкой каждый раз с помощью поворотного контакта в секторе окружности, равном 40°, где заложено время поворота механизма, равного 5° с последующим автоматическим включеийем и выклкг- чением электродвигателя по нагрузке. Режим работы устройства облегчается также за счет скважинной жидкости (вода, нефть, эмульсии и др.) , которая уменьшает трение между гибким валом 4 и шламом.

1208197

Редактор Ю.Середа

Составитель В.Ворискина Техр)ед М.Пароцай

Заказ 211/40Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам и:зобретений и открытий: 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор Е.Рошко