Стабилизатор бурового снаряда Советский патент 1989 года по МПК E21B7/08 

ff 25 управление буровых

(21)4341117/23-03

(22)12.08.87 (46) 07.07.89. Нюл

(71)Нефтеюганское работ N 2

(72)Е.С.Яблоков и Н.И.Москонкин (53) 622.242.2(088.8)

(56) Патент США N 3424256, кл. 175-76, опублик. 1У69.

Патент ClIiA S 3043381, кл. 175-73, опублик. 1962.

е

(54) СТАБШШЗЛТОГ КУРОВОГО СНАРЯЛА (57) Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для проводки иаклонног о ствола скважинг.1. Цель изобретения - повышение надежности работы за счет упрощения конструкции. Для этого центратор выполнен в В1ще концентрично установленной на корпусе (К) I С зазором гильзы 2 с окнами 3 и расположенным под ними на внутренней ее поверхности пори Ием

4 СО

кэ

СХ)

1 ч

А. Он обрачуст НИА11Ю1 камеру 5 и нерхиюы камеру с yciанонленипй в пси в гулкой 6 цч эластпчппгп материала с опорными элементами 7. Пос иедмие размещены п окнах 3, а над ртулкчи Ь устаноБлено ог-раничителт.ное кольцо 8, жегткг) святанн()е с- К 1 , И К 1 ьы- нолнены продольные, пачы, р,1нноме: рно расположенные на ei-o наружной понерх- ностп. Камера 5 Г1щрар.1П1чески г.няча- на с нолостьк) К I . Центратор имеет узел управления, выполненньи н виде расположенных в пгюах на одн1)м уровне и свя:)анных между собой толка- теле11 10. Последние подпружинены в осев(1м нанравлении 1линами 1 1 из эластичного материала, установленными

о()м1

Hii 1пл1,че / равноп. |ечего сепиен i noi n рычага 1л. Каждое плечо рычага 12 пча- имодепствует с соответствующе полос виной попарн(1 связанных между c-,o6oii балан(;иром 13 толксэтелей 10, o6uiee число которых кратно четырем..Шипы II, копируя неровности стенки скважины, изменяют положение бурового с:на10 ряда за счет изменения высоты элементов 7. При этом долото устойчиво прижато к верхней нризабойлой части стенки скважинь . Так как втулка 6 сжата i между кольцом 8 и поршнем 4, то при

15 прекра1 1ении подачи промывочной жидкое ти н ПОЛОС . ь бурильных труб гильза 2 перемещается вниз и устройство зани мает транспортное положение. 7 ил.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для проводки наклонного ствола скважины. Цель изобретения - повышение надежности работы за счет упрощения конструкции. Для этого центратор выполнен в виде концентрично установленной на корпусе (К) 1 с зазором гильзы 2 с окнами 3 и расположенными под ними на внутренней ее поверхности поршнем 4. Он образует нижнюю камеру 5 и верхнюю камеру с установленной в ней втулкой 6 из эластичного материала с опорными элементами 7. Последние размещены в окнах 3, а над втулкой 6 установлено ограничительное кольцо 8, жестко связанное с К 1. В К 1 выполнены продольные пазы, равномерно расположенные на его наружной поверхности. Камера 5 гидравлически связана с полостью К 1. Центратор имеет узел управления, выполненный в виде расположенных в пазах на одном уровне и связанных между собой толкателей 10. Последние подпружинены в осевом направлении шипами 11 из эластичного материала, установленными на гильзе 2 равноплечего сегментного рычага 12. Каждое плечо рычага 12 взаимодействует с соответствующей половиной попарно связанных между собой балансиром 13 толкателей 10, общее число которых кратно четырем. Шипы 11, копируя неровности стенки скважины, изменяют положение бурового снаряда за счет изменения высоты элементов 7. При этом долото устойчиво прижато к верхней призабойной части стенки скважины. Так как втулка 6 сжата между кольцом 8 и поршнем 4, то при прекращении подачи промывочной жидкости в полость бурильных труб гильза 2 перемещается вниз и устройство занимает транспортное положение. 7 ил.

Изобретение относится к буровой технике и може т быть использовано для проводки паклонног о ствола скважины с применением забойног о двигателя.

Цель изобретения - повьпиение надежности работы за счет упрощения конструкции.

На фиг,1 изображен стабилизатор бурового снаряда в транспортном положении; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг .З - то же, в рабочем положении стабилизатора бурового сна- ряда; на фиг.4 и 5 - принципиальная схема взаимодействия узлов элементов устройства соответстненно при его транспортном и рабочем положениях; на фиг .б - схема работы устройства в скважине с диаметром, равным диаметру долота; на фиг.7 - схема работы ycTpoiicTBa в скважине, диаметр которой 6o;ii.uie диаметра долота.

Стабилизатор бурового снаряда включа(;т трубчатый корпус 1 с центратором и расположенным над центратором узлом его управления. Центратор выполнен в виде кондентрично расположенной на корнусе 1 с зазором гильзы 2 с окнами 3 и с расположенным под ними на внутренней ее поверхности поршнем А, образук)П1им нижнюю камеру , 5 и верхнюю камеру с установленной

в Hevi втулкой 6 из эластичного материала с с порными элементами 7, расположенными в окнах 3 гильзы 2, и установленного над втулкой 6 ограничитетЕЬНо-- го Kojniua 8, жестко связанного с Kt)p5

0

г 0

5 ,.

5

пусом 1. Нижняя камера 5 через отверстия 9 1 идравлическн связана с пллш тью корпуса 1 .

Узел управления центратором выполнен в В1ще равномерно расположенных в продольных пазах корпуса 1 на одном уровне толкателей 10, подпружиненных в осевом направлении шипами 11 из эластичного материала, установленного на гильзе 2 равноплечего сегментного рычага 12, причем каждое плечо рычага 12 установлено с возможностью взаимодействия с соответствующей половинкой попарно связанных между со-- бой балансиром 13 толкателей 10, общее число которых кратно четырем.

Балансиры 13 и сегментный рычаг 12 установлены на шарнирных опорах 14. Рабочие поверхности опорных элементов 7 и шипов 11 армированы зубками 15 из износостойкого материала, Для связи с элементами бурильной колонны корпус 1 снабжен верхним 16 и нижним 17 переводниками. Герметичность нижней камеры 5 обеспечивается резиновыми кольцами 18,

Стабилизатор работает следующим образом.

Стабилизатор с помощью верхнего 16 и нижнего 17 переводников устанавливается между секциями забойного двигателя (не показан), вал которогс размещается в полости корпуса 1 на радиа;тьных опорах (не показаны).

На нижнюю часть вала забойного двигателя устанавливается долото 19.

riojiocTf, корпуса 1 гч рметичио и гид- ранл1-РК ски связана г полостт.ю кплг)Н- иы бурильных труб,

При спуске в скважину опорные элементы 7 и шипы 1 1 незначитслгэно выступают за наружную гюверхност, корпуса 1. Например, для турбобура диаметром 195 мм указанные элементы выступают соотиетственно на 4 и 2,5 мм В прямолинейно наклонном стволе скважины опорные элементы 7 и шипы I1 не касаются стенки скважины. При движении в искривленном стволе скважины рабочие поверхности опорных элементо 7 и шипов I1 скользят по стенке скважины. Так как положение сегментного рычага 12, опорных элементов 7 втулки Ь, шипов II, балансиров 13 и толкателей 10 симметрично относительно оси корпуса I, то состояние опорных элементов 7 и шипов 11 ненапряженное .

Стабилизатор бурового снаряда на забое скважины приводится в рабочее положение включением бурового насоса (не показан), Промьшочная жидкость через отверстия 9 поступает в нижнюю камеру 5, герметич1{ость которой обеспечивается кольцами 18 из резины. Под действием давления промывочной жидкости гильза 2, сжимая втулку 6, перемещается вверх, что приводит к увеличению высоты опорных элементов 7 за счет пластичной деформации втулки 6. Через шарнирные опоры 14, сегментный рычаг 12, балансиры 13 и толкатели 10 сжимающая нагрузка от гильзы 2 передается шипами 11, вызывая их пластическую деформацию и увеличение их высоты. Изменение размеров опорных элементов 7 и шипов 11 прекращается в момент их соприкосновения со стенкой скважины с усилием С (фиг.З). Упругая деформация втулки 6 и опорных элементов 7 равна и симметрична, но эластичные шипы 1I сжимаются эксдент- рично из-за перераспределения дефор-- мадий в системе сегментный рычаг 12 - толкатели 10 (фиг,5).

В процессе бурения скважины стабилизатор бурового снаряда обеспечивает постоянное отклоняющее усилие В на долоте 19, направленное в сторону роста зенитного yi-ла ствола скважины

420086

(фиг.7), Элагтичпые шипы II, ксшпруя nepoBnoc iH ггеикп скг ажины, и:-1мепяк1Т полс женис OypoHoi-o сп.чрядл та счет g изменения опорных элементов 7 втулки 6, ипхо/тяшихс я и сжнах 3 гиль- зы 2, При этом долото устстйчивс прижато к верхней призабоГшой части стенки скважины с усилием R, Уа счет

10 зубков 15 сН1тжается абразивны износ опорных элементов 7 и шипов I1, Так как втулка 6 сжата между огрп гичп- тельным кольцом 8 и поршнем 4, то при прекращении подачи промьшочиой

15 жидкости в nojiocTi бурильных труб гильза 2 переместится вниз и ycTpoii- ство займет транспортное положение (фиг,I, 2 и 4),

20 Формула изобретения

Стабилизатор бурового снаряда, включающий трубчатый корпус с центратором и расположенный над центратором

25

узел его управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет упрощения конструкции, центратор выполнен в виде концентрично установленной на корпусе с зазором гильзы с окнами и расположенным под ними на внутренней ее поверхности поршнем, образующим верхнюю и нижнюю камеры, установленной в верхней камере втулки из эластичного материала с опорными элементами, расположенными в окнах гильзы, и установленного над втулкой ограничительного кольца, жестко связанного с корпусом, причем корпус

выполнен с продольными пазами, равномерно расположенными на его наружной поверхности, нижняя камера гидравлически связана с полостью корпуса, а узел управления центратором выполнен в виде распо;тоженных в пачах на одном уровне и связанных между собой толкателей, подпружиненных в осевом направлении шипами из эластичного материала, установленного на

гильзе равноплечего сегментного рычага, причем каждое плечо рьтага установлено с возможностью взаимодействия с соответствующей половиной попарно связанньгх между собой

балансиром толкателей, общее число которых кратно четырем.

Ц)и г. г

11

16

11

16

11

фиг.з

//

10

7J

-7

//

//

/

/

ю

у

/J

Фиг.

/J

фиг. 5

фиг л