Устройство для ориентирования бурильного инструмента в скважине Советский патент 1986 года по МПК E21B47/22 

диаметра. Внутри И 2 размемцена втулка 4с кольцевым концентрическим выступом 5, который жестко связан с К 1. В выступе 5 выполнены два диаметрально противоположных отверстия. В них размещены два направляющих элемента 6, укрепленные на торцовой части II 2. В стенке втулки 4 по образующей выполнены два сквозных отверстия 8 и 9, разделенные перегородкой 10 с перепускньи клапаном 10. Верхняя торцовая часть П 2 размещена между отверстиями 8 и 9. Ось МС 12 подпружинена относительно проточного седла 15, установленного под МС 12 и под1

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для ориентирования бурильного инструмента в скважине с углом отклонения от вертикали до 5.

Целью изобретения является ускорение процесса ориентирования бурильного инструмента при углах наклона до 5°.

. На фиг.1 схематически показано устройство для ориентирования бурильного инструмента в скважине; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для ориентирования бурильного инструмента в скважине содержит цилиндрический корпус 1 из немагнитной стали, подпружиненный полый поршень 2 в виде стакана с днищем, . в котором выполнено эксцентричное отверстие 3. Б полость поршня входит втулка 4, имеющая на верхнем конце кольцевой выступ 5, которым втулка 4 жестко, например с помощью резьбового соединения связана с корпусом. Через отверстия в выступе 5 пропущены направляющие элементы 6, которые соединены с поршнем 2 и могут фиксироваться при крайнем нижнем положении поршня с помощью фиксаторов 7.

В стенке втулки 4, вьше и ниже верхней торцовой плоскости поршня выполнены сквозные отверстия 8 и 9, разделенные герегородкой 10 с перепускным клапаном 11.

пружиненного относительно К 1, На седле 15 укреплено диаметрально противоположно два.напрайляющих элемента 16, размещенных в отверстиях переборки 18, выполненной в виде диска жестко связанного с К 1 и имеющего осевое и два диаметрально противоположных отверстия. При нагнетании промывочной жидкости в бурильную колонну 17 производится прижатие днища П 2 к МС 12 и МС 12 к седлу 15. Несовпадение отверстий 3 и 13 свидетельствует о смещении бурового инструмента. Это отмечается повьшенным давлением на устье скважины. 2 ил.

2.

Магнитная стрелка 12, имеющая эксцентричное сквозное отверстие 13,. установлена под поршнем на оси 14, подпружиненной относительно проточного седла 15, которое подпружинено относительно корпуса и снабжено направляющими элементами 16.

Устройство включается в компоновку бурильной колонны 17 выше турбобура, чтобы в процессе зарезки оно оставалось в основном стволе вертикальной скважины, или скважины с малыми углами отклонения от вертикали.Переборка 18 является опорой для пружины

проточного седла 15, а ее диаметрально противоположные отверстия являются направлениями для направляющих элементов 16. Переборка 18 выполнена в виде диска, связанного жестко

с корпусом 1 и имеющего темное осевое отверстие. Так же, как и корпус все элементы устройства изготавливают из немагнитной стали или других немагнитных материалов.

Устройство работает следующим образом.

В устье скважины устанавливают соединенные между собой турбобур,отклоните ль и породоразрушающий снаряд в таком положении в азимутальной пло скости, в котором они должны находиться на забое скважины. Затем к турбобуру присоединяют устройство, из которого предварительно извле- кают поршень 2 с пружиной и направля312

ющими элементами 6, а также втулку 4 с фиксатором 7. Наблюдают визуально за стрелкой 12 и после ее остановки и успокоения устанавливают в корпусе извлеченные ранее элементы так, чтобы были расположены соосно отверстия 3 и 13 в днище поршня 2 и в магнитной стрелке 12,

После этого верхний конец корпуса 1 соединяют с колонной бурильных труб 17, опускают устройство в скважину и производят вьдержку для остановки магнитной стрелки Клапан

11предназначен для перепуска жидкости через устройство в процессе спуска бурильной.колонны в скважину. При работе устройства клапан всегда

закрыт.

Нагнетанием промьточной жидкости в колонну бурильных труб 17 noBbmia- ют давление над поршнем 2, в результате чего поршень перемещается вниз, происходит плавное прижатие стрелки

12к днищу поршня, осевое смещение вниз подпружиненной оси 14 и плавное прижатие стрелки к подпружиненному седлу 15. После этого открываются отверстия 9 в стенке втулки 4 и давление жидкости передается на днище поршня 2

При полном или частичном несовпа- .дении эксцентричных отверстий 3 и

13в днище поршня 2 и магнитной стре ке 12, что свидетельствует о смещении бурильного инструмента относително заданного положения,вытекания жидкости из полости поршня не происходи или оно затруднено, что отмечается повьш1еннЫм давление на устье скважины

Путем поворотов, при сброшенном давлении бурильной колонны вокруг своей оси, вместе с которой вокруг оси поворачиваются корпус 1, поршень 2 и остальные элементы устройства за исключением магнитной стрелки 12, и повьш1ениек после каждого поворота давления, устанавливают бурильный инструмент в заданном положении,при котором отверстия 3 и 13 совмещены, что отмечается минимальным давлением на устье скважины.

При повороте бурильной колонны промывочная жидкость не нагнетается в скважину, т.е, стрелка, находясь в неподвижной жидкости, не поворачивается вокруг оси.

4

В этс М положеинн бурильного интрумента производят забуривание второго ствола, причем упомянутое минимальное давление промывки скважины является контролирующим для положения инструмента относительно заданного положения, которое поддерживают известным путем.

Перед подъемом бурильного инструмента из скважины краткрвременнс повышают давление, например, путем , увешичения расхода промывочного агента, в результате чего верхние концы направляющих элементов 6 утопятся в отверстиях кольцевого выступа 5 втулки 4, сработают фиксаторы 7, верхняя торцовая плоскость поршня 2 окажет- ся отверстий 9 в стенке втулки 4, благодаря чему в процессе подъема обеспечивается вытекание промывочного агента из бурильной колонны в скважину.

Формула изобретения

Устройство для ориентирования бурильного инструмента в скважине,включающее цилиндрический корпус из диамагнитного материала, внутри которого размещена магнитная стрелка,ось вращения которой совпадает с осью корпуса, отлича ющееся тем, что, с целью ускорения процесса ориентирования при углах наклона до 5 ,оно снабжено установленными со- осно в корпусе втулкой, поршнем,проточным седлом, переборкой и четырьмя направляющими элементами, при этом втулка выполнена с кольцевым концентрическим выступом, который жестко связан с корпусом li имеет два диаметрально противоположных отверстия, а в стенке втулки по образзтощей выполнены два сквозных отверстия, которые внутри цилиндра разделены перегородкой с перепускным клапаном, поршень выполнен в В1ще стакана,переборка - в виде диска, который жестко связан с корпусом и имеет осевое отверстие и два диаметрально протиоположных отверстия, а в днище стаана и магнитной стрелке выполнены . эксцентрично и соосно отверстия одого диаметра, причем втулка размеена внутри стакана, который устаовлен над магнитной стрелкой с озможностью осевого перемещения и

512801

фиксации в нижнем положении и подпружинен относительно корпуса, а верхняя торцовая часть стакана разме щена между отверстиями в стенке втулки, ось магнитной стрелки подружи- нена относительно проточного седла, которое установлено под стрелкой и юдпружинено относительно корпуса.

176

кроме того, два направляющих элемента укреплены диаметрально противоположно на торцовой части стакана и размещены в отверстиях кольцевого выступа втулки, а два других направляющих элемента укреплены диаметрально противоположно на проточном седле и размещены в отверстиях переборки.

Изобретение относится к бурению скважин и позволяет ускорить процесс ориентирования устройства при углах наклона до 5° . В цилиндрическом корпусе (к) 1 из диамагнитного материала над магнитной стрелкой (МС) 12 установлен подпружиненный относительно К 1 поршень (П) 2 в виде стакана с возможностью осевого перемещения и фиксации в нижнем положении. В днище П 2 и МС 12 эксцентрично и соосно выполнены отверстия 3, и 13 одного i. (Л N9 00 s|

Редактор Ю.Середа

Составитель А,Цветков

Техред И.Попович Корректор А.Тяско

Заказ 7031/29 Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-по.чнтрафическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная,4

Раг.2