Устройство для предупреждения искривления скважины Советский патент 1990 года по МПК E21B7/10 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к техническим средствам для проводки вертикальных скважин при бурении забойным двигателем

Цель изобретения - повышение точности бурения и надежности работы

На фиг 1 показано устройство для предупреждения искривления скважины, продольный разрез, на фиг 2 сечение А-А на фиг 1, на фиг 3 - сечение Б-Б на фиг 1

Устройство для предупреждения искривления скважины включает кожух 1, установленный в нем корпус 2, отклонитель с равномерно установленными по окружности на одном уровне распорными узлами и гидрокамерами 3, расположенные в корпусе 2 вал 4, аксиально поршневой насос 5, привод которого осуществляется с помощью наклонного диска 6, золотниковые узлы, расположенные в гидравлическом канале между насосом 5 и каждой гидрокамерой 3 Узел регулирования потока рабочей жидкости в гидрокамере 3, кожух 1 и корпус 2 образуют над каждой гидрокамерой 3 полость 7

Узел регулирования потока рабочей жидкости выполнен в виде расположенной в каждой полости 7 и шарнирно связанной с корпусом 2 верхней частью трубки 8 Трубка 8 снабжена грузом 9 Каждый золотниковый узел выполнен в виде гидроцилиндра 10, соединяющего нагнетательную и всасывающую линии, связывающие насос 5 с гидрокамерой 3, и установленного в гидроцилиндре 10 золотника 11, который выполнен в виде двух поршней 12, связанных штоком 13 Корпус 2 в нижней части каждой полости 7 имеет расположенные по радиусу отверстия 14 и 15 Полость каждой трубки 8 гидравлически свя5

зана с нагнетательной, а полость 7 между кожухом 1 и корпусом 2 - с всасывающей линией насоса 5. Отверстие 14 сообщается с подпоршневой полостью, а отверстие 15 - с надпоршневой полостью соответствующего золотникового узла. Канал 16 служит для отвода рабочей жидкости от гидрокамеры 3 при перемещении золотника 11 в верхнее положение Канал 17

Q служит для подвода рабочей жидкости в полость трубки 8 Золотник 1 1 подпружинен относительно корпуса 2 Каждый распорный узел выполнен в виде расположенного в 1идрокамере 3 подпружиненного в осевом направлении поршня 18 со штоком 19,

5 имеющего рабочую поверхность в виде клина 20, и установленного на шарнире 21 опорного элемента 22. В нагнетательную линию насоса 5 встроен регулятор 23 давления С нижней частью вала 4 жестко связано долото 24

Шарнир 25, связывающий трубку 8 с корпусом 2 может быть как сферического, так и цилиндрического типа

Устройство для предупреждения искривления скважины работает следующим обра5 зомКожух 1 и вал 4 устройства соединяют соответственно с корпусом и валом (не показаны) забойного двигателя Устройство вместе с забойным двигателем на буриль0 ных трубах (не показаны) спускают в скважину. После установки долота 24 на забой скважины в бурильные трубы подают промывочную жидкость После запуска забойного двигателя наклонный диск 6, закрепленный на вращающемся валу 4, приводит

5 в действие насос 5. Поток рабочей жидкости из нагнетательной линии насоса 5 по гидравлическому каналу 17 и через шарнир 25 поступает в трубку 8

0

Трубка 8, расположенная в полости 7, имеет конический насадок, из которого истекает струя рабочей жидкости Когда корпус 2 устройства находится в вертикальном положении, сопло трубки 8 находится посредине между отверстиями 14, 15 в корпусе 2, на небольшом расстоянии от них В этом случае рабочая жидкость поступает по каналу 17 от нагнетательной линии через шарнир 25 в трубКорпус 2 устройства заполнен маслом Масса и поперечное сечение груза 9 подобраны таким образом, чтобы в процессе бурения колебаний струйной трубки не происходило

В зависимости от направления и величины отклонения оси скважины от вертикали в работе одновременно могут находиться два-три опорных элемента 22 Регуляку 8 и, ускоряясь в коническом насадке, 10 тор 23 давления перепускает часть рабо

формируется в струю, которая ударяется в перегородку между отверстиями 14, 15 При этом давление жидкости в отверстиях 14, 15 одинаково Поэтому подпружиненный золотник 11 находится в крайнем верхнем положении Каждая гидрокамера 3 через полость, образованную гидроцилиндром 10, поршнями 12 и ш гоком 13, и канал 16 сообщается с всасывающей линией насоса 5 Поршень 18 в этом случае занимает верх15

чей жидкости из нагнетательной линии насоса 5 во всасывающую линию, когда давление превысит установленный уровень.

Формула изобретения

1. Устройство для предупреждения искривления скважины, включающее кожух, установленный в нем корпус, отклонитель с равномерно установленными по окружности на

нее положение, а опорный элемент прижат 20 одном уровне распорными узлами и гидрок корпусу 2 устройства

При незначительном отклонении устройства от вертикального положения трубка 8 под действием веса груза 9 поворачивается вокруг шарнира 25 и, если угол наклона устройства превышает зону нечувствительности узла регулирования подачи рабочей жидкости (фиг 1), то нижняя часть груза 9 с левой стороны касается кожуха I а с правой стороны - корпуса 2

25

камерами, расположенные в корпусе вал, насос с приводом, образующий с гидрокамерами отклонителя замкнутую гидравлическую систему, золотниковые узлы, расположенные в гидравлическом канале между насосом и каждой гидрокамерой, узел регулирования потока рабочей жидкости в гидрокамере, отличающееся тем, что, с целью повышения точности бурения и надежности работы, кожух и корпус образуют над кажПри этом струя рабочей жидкости из труб- 30 Д°й гидрокамерой полость, корпус в нижней

ки о, расположенной с левой стороны, попадает в отверстие 14, а с правой - в отверстие 15 В то время, как золотник I 1 с левой стороны устройства по-прежнему находится в крайнем верхнем положении, золотник 11 под действием давления рабочей жидкости в надпоршневой полости золотникового узла, сжимая пружину 26, перемещается вниз (давление рабочей жидкости повышается за счет кинетической энергии струи жидкости, истекающей из трубки 8)

Гидрокамера 3 (с правой стороны) сообщается с всасывающей линией насоса 5 За счет давления рабочей жидкости поршень 18, расположенный в ней, вместе со штоком 19 и клином 20, сжимая пружину 27, перемещается вниз

При взаимодействии с рабочей поверхностью клина 20 опорный элемент 22 поворачивается вокруг шарнира 21 по соприкосновения со стенкой скважины За счет давления опорного элемента 22 на стенку скважины долото 24 разрушает забой скважины, преимущественно, с диаметрально противоположной выдвинутому опорному элементу 22 стороны

Бурение осуществляется до образования вертикального отвала скважины, в котором устройство занимает описанное исходное положение

Корпус 2 устройства заполнен маслом Масса и поперечное сечение груза 9 подобраны таким образом, чтобы в процессе бурения колебаний струйной трубки не происходило

В зависимости от направления и величины отклонения оси скважины от вертикали в работе одновременно могут находиться два-три опорных элемента 22 Регуля тор 23 давления перепускает часть рабо

тор 23 давления перепускает часть рабо

чей жидкости из нагнетательной линии насоса 5 во всасывающую линию, когда давление превысит установленный уровень.

Формула изобретения

1. Устройство для предупреждения искривления скважины, включающее кожух, установленный в нем корпус, отклонитель с равномерно установленными по окружности на

камерами, расположенные в корпусе вал, насос с приводом, образующий с гидрокамерами отклонителя замкнутую гидравлическую систему, золотниковые узлы, расположенные в гидравлическом канале между насосом и каждой гидрокамерой, узел регулирования потока рабочей жидкости в гидрокамере, отличающееся тем, что, с целью повышения точности бурения и надежности работы, кожух и корпус образуют над кажД°й гидрокамерой полость, корпус в нижней

5

0

5

0

части каждой полости имеет расположенные по радиусу два отверстия, узел лирования потока рабочей жидкости выполнен в виде расположенной в каждой полости и шарнирно связанной с корпусом верхней частью трубки, установленной с возможностью расположения над отверстиями корпуса, а каждый золотниковый узел - в виде гидроцилиндра, соединяющего нагнетательную и всасывающую линии, связывающие насос с гидрокамерой, и установленного в гидроцилиндре с возможностью поочередного перекрытия нагнетательной и всасывающей линий подпружиненного золотника, выполненного в виде двух связанных штоком поршней, причем полость каждой трубки гидравлически связана с нагнетательной, а полость между корпусом и кожухом - с всасывающей линией насоса, одно из отверстий корпуса сообщается с подпорш- невой, а другое - с надпоршневой полостью соответствующего золотникового узла

2 Устройство по п 1, отличающееся тем, что каждый распорный узел выполнен в виде расположенного в гидрокамере подпружиненного в осевом направлении поршня со штоком, имеющим рабочую поверхность в виде клина и установленного на шарнире с возможностью взаимодействия с последним опорного элемента

4

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к техническим средствам для проводки вертикальных скважин при бурении забойным двигателем. Цель изобретения - повышение точности бурения и надежности работы. Устройство включает кожух 1, корпус 2, отклонитель с гидрокамерами 3 и распорными узлами /РУ/, расположенные в корпусе 2 вал 4, насос 5 с приводом, золотниковые узлы (ЗУ) и узлы регулирования потока (УРП) рабочей жидкости (РЖ). Кожух 1 и корпус 2 образуют над каждой гидрокамерой 3 полость 7. Корпус 2 в нижней части каждой полости 7 имеет отверстия 14, 15. Выполнен УРП в виде расположенной в каждой полости 7 и шарнирно связанной верхней частью с корпусом 1 трубки 8. Каждый ЗУ выполнен в виде гидроцилиндра 10, имеющего нагнетательную и всасывающую линии, насоса 5 и установленного в гидроцилиндре 10 золотника 11. Полость каждой трубки 8 связана с нагнетательной, а полость 7 в всасывающей линиями насоса 5. Отверстие 14 сообщается с подпоршневой, а отверстие 15 с надпоршневой полостью ЗУ. В наклонном стволе скважины трубки 8, расположенные в плоскости искривления последней, смещаются от вертикального положения. При этом за счет давления РЖ, выходящей из трубок 8 и попадающей в отверстия 14, 15 ЗУ, расположенный со стороны искривления скважины, связывает гидрокамеру 3 с нагнетательной, а с диаметрально противоположной стороны устройства - с всасывающей линией насоса 5. Это п

5е 21с 37/16 в"устройство для огневого бурения и расширения скважин"криворожский горнорудный институтбызов владимир

Фиг. 2

4

//