СНАРЯД ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН Советский патент 1962 года по МПК E21B7/08 

Снаряды для направленнО(Го колонкового бурения окважин известны, но при их использовании затруднен контроль за направлением режущего инструмента и требуется извлечение инструмента на поверхность при неточности Ориеитировки.

Предлагаемый снар1яд не имеет этого недостатка и позволяет повысить скорость бурения. Это достигается тем, что снаряд имеет пружину, вставленную в корпус механизма зкоцентричного смещения. Последний представляет собой стальное кольцо с эксцентричным внутренним отверстием и двумя наружными боковыми вы-ступами, расположенными В продольных пазах корпуса сместителя. Кроме того, В нем применен корпус механизма крепления, з продольных окнах которого расположены конусные, шарнирные и распорные плашки, причем они перемещаются с помощью пружины при осевом давлении на забой ок1важины.

На чертеже показан снаряд с механизмами его эксцентричного смещения и крепления в скважине.

Механизм эксцентричного смещения предназначен для смещения оси снаряда и прижатия его к стенке скважины в желаемом направлении. Он выполнен в виде стального кольца с эксцентричным внутренним отверстием и двумЯ наружными боковыми выступами 1, расположенными в продольных пазах корпуса 2 снаряда. Сменное кольцо 3 и сальники 4 и 5 служат для уменьшения износа механизма. Пружина 6 сжимается лод воздействием осевой ма.грузки на снаряд и давит на упоры 7, которые перемещают кольцо вниз и В сторону. Это приводит к одностороннему прижатию снаряда, вследствие чего одна стенка скважины начинает интенсивно срабатываться. Для облегчения врезания снаряда В стенку его соединяют с шар-нирным устройством 5 и Р шариковым замком 10.

Механизм крепления фиксирует снаряд в

скважине с необходимой ориентировкой в плоскости азимутального наклона скважины. Он состоит из корпуса 11, в продольных окнах которого расположены плашки конусные 72, шарнирные 13 и распорные 14. Снаряд закрепляют в ск1важине путем создания осевого давления на забой. При этом пружина 15, сжимаясь, давит на .цилиндрический держатель 16 конусных плашек, который, опускаясь, приводит их В движение. Распорные плашки

14, перемещаясь в радиальном направлении, ВЫХОДЯТ из окон корпуса и прижимаются к стенкам скважины вследствие то-то, что они прикреплены к корпусу шарнирными плашками 13 и винтами 17. Б зоне 18 снаряда помепередает на поверхность сигналы о лоложении снаряда в скважине.

Снаряд работает следующим образом.

К собранному снаряду с помощью переходного штока 19 подсоединяют колонковую трубу с дробовой Коронкой. После устаповлепия плоскости м:еханизма экацентрпчного смещения в необходимом азимутальном направлении давлением сжимается пружина 15 механизма крепления. Это приводит к перемещению вниз цилиндрического дерлсателя 16 копусных плашек. Плашки 14 освобождаются от защелок, выходят из продольных окон корпуса механизма крепления и .прочно фиксируют снаряд в скважине. Пе снимая давления, медленно поворачивают снаряд вправо. При повороте на 30° выступы штока 19 становятся против расположенных в верхней части внутренних продольных пазов компенсирующей муфты 20. После отрыва снаряда от забоя на 20-30 см снова создают осевое давление в пределах 800-1200 кг и начинают бурение скважины в новом направлении.

При поступательном движении вниз внутренней части снаряда одновременно с дополнительным его закреплением системой механизмом крепления происходит также перемепие механизма эксцентричного смещения вниз и в сторону. Пружина механизма рассчитана па нагрузку до 600 кг. При сборке снаряда к пружине прикладывается предварительная нагрузка, равная 150-200 кг. В результате (после того, как механизм смещения уже закреплен в скважине) при поступательном движении вниз внутренней части снаряда на 3- 4 см создается избыточное давление на механизм в 500-600 кг, он перемещается вниз и прижимает снаряд к одной стенке скважины. Чем меньше разработана скважина, тем большее давление создается на механизм смещения, тем с большим усилием снаряд прижимается к стенке скважины и тем интенсивнее она срабатывается.

Если плоскость механизма смещения отклонилась от заданного направления, необходимо снова ориептировать снаряд. Для этого снаряд отрывают от забоя на 10-15 см, проис- ходит частичное его раскрепление и механизм становится в исходное положение. Поворачивая снаряд влево на 30°, его полностью раскрепляют и он занимает исходное положение. Затем очень медленно поворачивая снаряд, устанавливают плоскость механизма в необходимом азимутальном направлении, после чего снаряд, снова закрепляют и продолжают

дальнейшее бурение скважины.

Закончив бурение обычно заклинивают керн и поднимают снаряд, полностью раскрепляя его при подъеме вверх на см и повороте влево на 30°. Механизм смещения

и распорные пла.шки занимают исходное полол ение и не препятствуют свободному подъему .снаряда. Подняв снаряд, выключают питание приемника подземной станции.

Пред мет изобретения

1. Снаряд для направленного бурения скважин, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости бурения, он имеет пружину, вставленную в .корпус механизма эксцентричпого смещения, который представляет собой стальное кольцо с эксцентричным внутренним отверстием- и двумя наружными боковыми выст)шамн, расположенными в соответств1ующих продольных пазах корпуса сместителя.

2. Снаряд по п. 1, отличающийся тем, чтов нем примепен корпус механизма крепления, в продольных окнах которого расположены конусные, шарнирные и распорные плашки, причем перемещение плашек осуществляется

под воздействием пружины при осевом давлении на забой скважины.