Снаряд для направленного бурения Советский патент 1986 года по МПК E21B7/08 

сферическом шарнире двух кулачковых полумуфт и промежуточного элемента между ними с различным количеством К на обеих его сторонах. Верхняя часть вала 3 связана с плунжером 11 и в ней размещена подпружиненная кулачковая муфта из двух связанных полой осью, частей, а НЧ вала 3 имеет утолщение 14 и расположена в полости цилиндра 12. Он имеет прорези 13 по концам и размещен под стаканом 10 в корпусе отклонителя. Причем НЧ стакана 10

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано дп проводки искривленного участка ствола скважины роторньтм способом.

Цель изобретения - повышение точности бурения и надежности работы.

На фиг.1 схематически изображен снаряд для направленного бурения; на фиг.2 - 3 - верхняя часть снаряда в транспортном положении, продольный разрез; на фиг,4 верхняя часть снаряда в рабочем положении, продольный разрез.

Снаряд для направленного бурения . включает породоразрушаюгций инструмент 1, отклонитель 2, полый вал 3, расположенный под отклонителем 2 и жес1 ко связанньй с валом 3 эксцентричный груз 4у расположенную в верхней части полого вала 3 подпружиненную кулачковую муфту 5, состоящую из двух частей, связанных между собой установленной на подшипнике 6 полой осью 7j .установленную между эксцентричным грузом 4 и отклонителем 2 в разъеме полого вала 3 шарнирно кулачковую муфту 8, установленный в верхней части корпуса 9 отклонителя 2 и лсест-хо с ним связанный стакан lOj плунжер 11, связанный с полым валом 3s к расположенный под стаканом 10 В корпусе 9 отклонителя 2 цилиндр 12,с прорезями 13 по концам.

Плунжер 11 связан верхней частью с полым валом 3, а нижняя часть плунжера 1 1 имеет уто:тщение 14 и расположена в полости цилиндра 12,

105

выполнена в виде двух противоположно направленных винтовых поверхностей 15. При движении вверх снаряда выступ 16 взаимодействует с поверхностями 15, поворачивая отклонигель до фиксирования выступа 16, Подаваемая промывочная жидкость по окончании ориентирования проходит через прорези 13. При этом К 17 и 19 сомкнутся, а утоЛ- щение 14 окажется в НЧ цилиндра 12, обеспечивая прохождение жидкости:. 1 3 п. ф-лы, 4 ил.

нижняя часть стакана 10 выполнена в виде двух противоположно направленных винтовых поверхностей 15, полый вал 3 имеет для взаимодействия с ними выступ 16, причем нижняя часть полого вала 3 имеет кулачки 17, а вал 18 отклонителя 2 для взаит-юдей- ствия с ншчи выполнен с ответными кулачками 19.

Шарнирно-кулачковая муфта 8 выполнена в виде расположенных в сферическом шарнире 20 двух кулачковых полумуфт 21 и 22 и установленного между ними промежуточного элемента 23 с различньм количеством кулачков на обеих его сторонах.

Полый вал 3 и ззал 18 отклоиителя 2 установлены в радиальных подшипниках 24 с уплотнениями 25 Для фиксации выступа 16 в.транспортном положении в стакане 10 в месте схождения винтовых пове1 хностей 15 может быть выполнен продольный паз 26 под вмступ 16.

Снаряд для направленного бурения работает следующда образом.

Перед спуском с;наряда в скважину 0 производится взаимная ориентация выступа 16 и эксцентричного груза 4 в соответствии с расчетным углом установки отклоннтеля 2 относительно ап- сидальной плоскости ствола скважины. 5 Для этого разбирается шарнирно кулачковая муфта 8 и производится разъединение кулачков 21 и 22 и промежуточного элемента 23.

0

3 1280105

После поворота эксцентричного груза 4 на требуемый угол осуществляется сборка шарнирно-кулачковой муфты 8. Снаряд на колонне бурильных труб .спускается в скважину. За счет шарни ра 20 улучшается прохождение снаряда через искривленные участки ствола скважины, В 1 - 1,5 м от забоя про- изводится ориентирование отклоните- ля 2, которое осуществляетс я следу- ющим образом.

Снаряд расхаживается в скважга1е с амплитудой 0,5 - 1,0м, При движении снаряда вниз на породоразру- шающий инструмент 1 будет действовать давление промывочной жидкости, заполняющей скважину, которое уменьшит скорость перемещения отклонителя 2 по сравнению со скоростью движения полого вала 3, При этом выступ 16 полого вала 3 выйдет из паза 26, эксцентричный груз 4 освободится от связи с отклонителем 2 и, вращаясь вместе с полым валом 3, установится в апсидальной пхюскости ствола скважины. При подъеме бурильной колонны за счет взаимодействия выступа 16 полого вала 3 с винтовыми поверхностями 15, выполненными на нижней части жестко связанного с корпусом 9 отклонителя 2 стакана 10, отклони- тель 2 будет поворачиваться вокруг своей оси до тех пор, пока выступ 16 полого вала 3 .не войдет в паз 26,Затем насосами в бурильные трубы подается промывочная жидкость. Если выступ 16 находится в пазу 26 стакана 10, то утолщение 14 плунжера 11 бу- .дет расположено в верхней части цилиндра 12, а промывочная жидкость будет проходить через прорези 13 цилиндра 12, Если же выступ 16 полого вала 3 не находится в пазу 26 стакана 10, то утолш;ение 14 плунжера 11 перекроет канал цилиндра 12 и давление промывочной жидкости на выходе из насосов повысится, что будет свидетельствовать о незавершенности процесса ориентирования отклонителя 2, В это.м случае расхаживание снаряда повторяется вновь до получения сигнала о том, что выступ 16 находится в пазу 26 стакана 10, Затем с помощью одного из известных устройств определяется положение эксцентричного груза А в скважине. Если центр тяжести эксцентричного груза 4 находится в апсидальной плоскости ство5O

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ла скважины, то снаряд ставится на забой и осуществляется углубление

скважины. В противном случае описанный процесс ориентирования отклонителя 2 повторяется.

Поставновка снаряда на забой скоа- жины осуществляется при включенном

буровом насосе. При этом кулачки 17 палого вала 3 сомкнутся с ку.лачками 19 вала 18 отклонителя 2, а утолщение 14 плунжера 11 расположится в нижней части цилиндра 12, в которой выполнены : продольные прорези 13,что ,обеспечит свободное прохождение промывочной жидкости, Уменьщение давления промывочной жидкости на выходе из насосов будет свидетельствовать- о готовности снаряда к работе,При дальнейшем увеличении осевой нагрузки на снаряд смыкается кулачковая муфта 5, состоящая из двух частей, связанных между собой установленной на подшипнике 6 полой осью 7, После создания требуемой для бурения осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент 1 осуществляется вращение полого вала 3, который установлен в радиальных подшипниках 24 с уплотнениями 25, и производится искривление ствола скважины,

Формула изобретения

1, Снаряд для направленного бурения ,включающий породоразрушающий инструмент, отклонитель, полый вал, расположенный над отклонителем и жестко связанный с полым валом эксцентричный груз, расположенную в верхней части полого вала подпружиненную кулачковую муфту, состоящую из двух частей, связанных между собой установленной на подшипнике полой осью, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности бурения и надежности работы, он снабжен установленной между эксцентричнь1М грузом и отклонителем в разъеме полого вала шарнирно-кулачк овой муфтой, установленным в верхней части корпуса отклонителя и жестко с ним связанным стаканом, плунжером, связанным с полым валом и расположенным под стаканом в корпусе отклонителя цилиндром с прорезями пр концам,плунжер связан верхней частью с полым валом, а нижняя часть плунжера i-меет утолщение и расположена в полости цилиндра, нижняя часть стакана выполйена в виде двух противоположно направленных винтовых поверхностей,полый вал имеет для взаимодействия с ними выступ,, причем нижняя часть по- ,лого вала i-jMeeT кулачки, а вал 5 .отклонителя для - взаимодействия с :нимй выполнен с ответными кулачка- ми.

2. Снаряд по n.l, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что шарнирно-кулачко- вая муфта выполнена в виде расположенных в сферическом шарнире двух кулачковых полумуфт и установленного меж- ду ними промежуточного элемента с различным количеством кулачков на обеих его сторонах.

jr

фи$,4

Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить точность бурения и надежность работы снаряда. Он включает породоразрушающий инструмент, отклонитель со стаканом 10.Над ним размещен эксцентричный груз,жестко связанный с полым валом 3. Выступ 16 и кулачки (К) 17 в его нижней части (НЧ) взаимодействуют с ответными К 19 вала 18 отклонителя. В разъеме вала 3 установлена шарнирно-кулач- ковая муфта в виде расположенных в 17-. JO-к

Редактор Ш,,Середа

Составитель В,Родина

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Заказ 7029/28 Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений ь открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4