Ориентатор отклонителя Советский патент 1990 года по МПК E21B7/08 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для ориентирования отклонителя в наклонном стволе скважины.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

На чертеже изображен ориентатор отклонителя, продольное сечение.

Ориентатор отклонителя включает корпус 1, расположенный в верхней его части цилиндр 2 с поршнем 3, связанный с поршнем 3 шток 4, установ- ленный на последнем с возможностью вращения эксцентричный груз 5, фиксатор положения отклонителя (не показан) , выполненный в виде установленных друг над другом кулачков 6 и 7, расположенный в нижней части корпуса 1 цилиндр 8 с поршнем 9, который жестко связан с осью 10. Эксцентричный груз 5 имеет шлицы 11 для взаимодействия со шлицами 12 корпуса 1 в рабочем положении ориентатора. Кулачки 6 и 7 имеют винтовые поверхности 13 и 14 для взаимной ориентации. Верхний кулачок 6 жестко связан с эксцентричным грузом 5, а нижний кулачок 7 - с осью 10. По/}поршне- вые полости цилиндров 2 и 8 связаны каналами 15 и 16 с полостью корпуса 1. В цилиндрах 2 и 8 имеются сквозные отверстия 17 и 18. Канал 19 соединяет полость корпуса 1 с полостью колонны бурильных труб (не показаны) В нижней части штока выполнен канал 20. Для снижения сил трения эксцентричный груз 5 установлен на подшипниках 21. Резьбы 22 и 23 предназначены для соединения с бурильными трубами и отклонителем. Взаимодействующие торцы шлицев 11 и 12 выполнены в виде симметричного клина.

Произведения площади поперечного сечения верхнего 3 и нижнего 9 поршней на массу связанных с ними элементов находятся в следующей зависимост

m ,

F

z

m

г

0

0

5

5

0

5

0

5

где F

г ., i г- площади поперечного сечения соответственно верхнего и нижнего поршней, м2 ;

т,, тг- массы элементов, связанных соответственно с верхним 3 и нижним 9 поршнем, кг.

Ориентатор отклонителя работает следующим образом.

За счет резьб 22 и 23 ориентатор устанавливается между отклонителем и колонной бурильных труб. При этом угол между плоскостью действия отклонителя и кулачком 7 должен соответствовать требуемому направлению бурения. В скважине компоновка низа бурильной колонны устанавливается таким образом, чтобы от долота (не показано) до забоя наклонной скважины было не менее 0,,5 м. После того, как эксцентричный груз 7, поворачиваясь на подшипниках 21, займет положение устойчивого равновесия, в бурильные трубы подается про-, мывочная жидкость, которая через канал 19 попадает в полость корпуса 1. Так как подпоршневые полости цилиндров 2 и 8 каналами 15 и 16 гидравлически связаны с полостью корпуса, то за счет давления промывочной жидкости поршни 3 и 9 перемещаются вверх. Причем скорость перемещения верхнего поршня 3 выше, чем нижнего. Промывочная жидкость из цилиндров 2 и 8 через отверстия 17 и 18 вытесняется в скважину. Движение верхнего поршня 3 и связанного с ним штока 4 прекращается после зацепления шлицев 11 эксцентричного груза 5 со шлицами 12 корпуса 1. При взаимодействии винтовых поверхностей 13 и 14 нижний кулачок 7 и связанные с ним ось 10 с поршнем 9 поворачиваются

5154

относительно верхнего кулачка 6 в направлении, которое определяется геометрией винтовых поверхностей 13 и 14. После смыкания кулачков 6 и 7 ось 10 занимает крайнее верхнее положение, при котором канал 20 находится в полости ориентатора. Через канал 20 промывочная жидкость поступает к отклонителю. При этом понижается давление в нагнетательной линии бурового насоса, что свидетельствует о завершении процесса ориентирования.

Формула изобретения

Ориентатор отклонителя, содержащий корпус, расположенный в верхней его части цилиндр с поршнем, подпоршневая полость которого гидравлически связана с полостью корпуса, связанный с поршнем шток, установленный на штоке с возможностью вращения эксцентричный груз со шлицами для взаимодействия со шлицами корпуса в рабочем положении ориентатора, фиксатор положения отклонителя, выполненный в виде двух установленных друг над другом кулач26

ков, каждый из которых имеет винтовую поверхность, верхний кулачок жестко связан с эксцентричным грузом, а нижний установлен на оси, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен расположенным в нижней м-тсти корпуса цилиндром с поршнем, жестко связанным с осью нижнего кулачка, причем подпоршневая полость нижнего цилиндра гидравлически связана с полостью корпуса, а произведения площади поперечного сечения верхнего и нижнего поршней на массу связанных с ними элементов находятся в следующий зависимости

20

Fi ni Fi/ Ч

где F1, F, - площадь поперечного сечения соответственно верхнего и нижнего поршней, м2 ;

т,, тг массы элементов, связанных соответственно с верхним и нижним поршнями, кг.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для ориентирования отклонителя в наклонном стволе скважины. Цель - повышение надежности в работе. Ориентатор включает корпус 1, в котором расположены верхний 2 и нижний 8 цилиндры с поршнями 3 и 9. На штоке 4 верхнего поршня 3 установлен с возможностью вращения эксцентричный груз 5. Нижний поршень 9 жестко связан с осью 10. Груз 5 и ось 10 имеют кулачки 6 и 7 с винтовыми поверхностями 13 и 14. Груз 5 снабжен шлицами 11 для взаимодействия со шлицами 12 корпуса 1. Подпоршневые полости цилиндров 2 и 8 гидравлически связаны с полостью корпуса 1. При подаче промывочной жидкости поршни 3 и 9 перемещаются вверх. После фиксации поршня 3 относительно корпуса 1 за счет шлицев вступают во взаимодействие винтовые поверхности 13 и 14 кулачков 6 и 7. При этом поршень 9 вместе с осью поворачивается до смыкания кулачков 6 и 7. 1 ил.