Самоориетирующийся забойный отклонитель Советский патент 1991 года по МПК E21B47/22 

Изобретение относится к промысловой геофизике и предназначено для управления проводкой наклонно-направленных и вертикальных скважин.

Цель изобретения - повышение надеж- ности работы при малых зенитных углах

На фиг.1 приведен самоориентирую- щыисязабойный отклонитель, верхняя часть на фиг.2 - то же, нижняя часть; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2.

Самоориентирующийся забойный от- клонитель содержит корпус 1, с которым жестко связан резьбовым соединением узел коррекции направления искривления скважины, выполненный в виде основания 2. В корпусе 1 размещен чувствительный элемент в виде маятника 3, установленного в цилиндрической камере 4, которая расположена соосно в корпусе 1. Отклонитель снабжен переводником 5 для соединения с центратором или утяжеленными бурильными трубами (не показаны). На основании 2 узла коррекции размещены равномерно по окружности шесть отклоняющих механизмов, каждый из которых выполнен в виде кулачка 6 и косозубой рейки 7, кинематически связанных между собой. В верхние концы реек 7 ввинчены толкатели 8, а в нижние концы - направляющие штифты 9. При этом рейки 7 установлены в основании 5 с воз- можностью осевого перемещения, а кулачки 6 - с возможностью радиального перемещения. Толкатели 8 и штифты 9 фиксируют подвижные рейки 7 от выпадания. Штифты 9 поджаты пружинами 10. На осно- вании 2 нарезана резьба под переводник для соединения с турбобуром или центратором (не показан). В основании 2 выполнены шесть отверстий 11 (фиг.З) для толкателей 8 и пять отверстий 12 для пропуска бурового раствора к турбобуру. Узел подвеса маятника 3 выполнен с виде крестовины 13, которая размещена на поршне 14, подпружиненном относительно камеры 4 пружиной 15. Ход поршня 14 ограничен гай- ками 16. Опорные поверхности крестовины 13 выполнены таким образом, что при зависании маятник 3 качается на ребрах призм (не показаны), а при передаче усилия от поршня 14 к толкателям 8 опирается на со- пряженные цилиндрические поверхности. Для прохода буровою раствора в камере 4 выполнены окна 17, а по оси боковой стенки основания 2 - каналы 18 и 19.

Самоориентирующиися забойный от- клонитель работает следующим образом.

Для набора кривизны самоориентирующийся отклонитель в компоновке б/риль- ной колонны ус т л и л:- пи ЯЯРТСЯ ме-кду турбобуром и i ритором л для vMriUjiueния кривизны центратор устанавливается между самоориентирующимся отклоните- лем и турбобуром. Во время спуска устройства в скважину кулачки 6 утоплены в прорезях основания 2 и диаметр его равен диаметру турбобура, следовательно, оно не создает помех для движения колонны бурильных труб. Маятник 3 поднят пружиной 15 над толкателями 8 и касается стенки цилиндрической камеры 4, противоположной направлению скважины. При включении насосов, под давлением бурового раствора, который поступает через окна 17 камеры 4, поршень 14, сжимая пружину 15, опускается вместе с маятником 3. Жидкость из-под поршня 14 вытекает в затрубное пространство через каналы 18 и 19 основания 2. Маятник 3 своим концом нажимает на один из толкателей 8 и сдвигает рейку 7, которая выдвигает кулачок 6 с противоположной стороны направления искривления скважины. С учетом реактивного момента на турбобуре инструмент поворачивается на необходимый угол выправления траектории ствола скважины.

В случае, если центратор в компоновке инструмента установлен выше самоориен- тирующеГося отклонителя. то долото отжимается к стенке в направлении искривления и происходит набор кривизны. Если между самоориентирующимися отклонителем и турбобуром установлен центратор, то долото отжимается к стенке противоположной направлению искривления скважины В этом случае при бурении происходит уменьшение угла наклона скважины. Усилие на кулачках 6, а следовательно, и усилие долота на стенку скважины может быть создано в необходимых пределах в зависимости от свойств проходимой горной .породы за счет изменения перепада давления на турбобуре и долоте. Ход поршня 14, ограниченный гайками 16, обеспечивает выход кулачков 6 за пределы корпуса 1 на величину разницы диаметров скважины и турбобура. При длине маятника 1000 мм, если отклонение скважины от вертикали составит менее 40 мин. конец маятника при опускании попадает в иентрал ьный канал 18 и кулачки 6 не выдвига юте я.

Данное техническое решение на основе достаточно длинного маятника обеспечивает надежное выправление траектории скважины при малых зенитных углах. Формула изобретения Самоориентирующийся забойный отклонитель, содержащий корпус, в котором соосно. размещена цилиндрическая камера с чувствительным элементом, и жестко связанный с корпусом узел коррекции направ

ления искривления скважины отличаю щ и и с я тем что с целью повышения надежности работы при малых зенитных уг лах он снабжен размещенным соосно в ка мере поршнем а чувствительный элемент выполнен в виде маятника, узел подвеса которого размещен на поршне, подпружиненном относительно камеры, при этом узел коррекции выполнен в виде цилиндрическою основания с размещенными на нем равномерно по окружности шестью откло няющими механизмами каждый из которых выполнен в виде косозубой рейки и кулачка кинематически связанных между собой причем рейки установлены в основании с возможностью осевого перемещения а кулачки с возможностью радиального перемещения

Изобретение относится к промысловой геофизике и предназначено для управления проводкой наклонно-направленных и вертикальных скважин. Цель - повышение на дежности работы при малых зенитных углах. В корпусе 1 соосно размещена камера 4 с чувствительным элементом в виде маятника (М)3. Узел подвеса М 3 размещен поршне 14. подпружиненном относительно камеры 4. С корпусом 1 жестко связан узел коррекции направления искривления скважины, выполненный в виде основания, на котором равномерно по окружности размещены шесть отклоняющих механизмов. Каждый механизм выполнен в виде косозубой рейки и кулачка, кинематически связанных между собой При этом рейка установлены в основании с возможностью осевого перемещения, а кулачок - с возможностью радиального перемещения В искривленной скважине движение поршня 14 передается М 3, который своим концом сдвигает рейку. При этом кулачок выдвигается с противоположной стороны направления искривления скважины, а бурильный инструмент, связанный с узлом коррекции, поворачивается на необходимый угол выправления ее траектории 3 ил. -г сл

Ю

Фиг 2

Редактор М Бланар

Составитель А Цветков Техред М Моргентал

А

19

11

ФиаЗ

Корректор М Максимишинец