Устройство для направленного бурения Советский патент 1991 года по МПК E21B7/08 

Изобретение относится к буровой технике, а более конкретно к устройствам для направленного бурения, работающим в составе снарядов со съемным керноприемни- ком, спуск и извлечение которых производится через внутренний канал бурильных труб.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет обеспечейия центрирования корпуса относительно колонкового снаряда.

На фиг. 1 изображено устройство для направленного бурения в транспортном положении (продольный разрез); на фиг.2 - то же, в рабочем положении.

Устройство для направленного бурения содержит породоразрушающий инструмент 1, вал, состоящий из нижнего 2 и шлицевого 3 валов, шлицевую втулку 4 и узел связи 5 вала с колонковым снарядом, распорно-отклоняющий механизм 6, корпус, выполненный из двух частей - нижней 7 и верхней 8, телескопически установленных и имеющих возможность относительного взаимного продольного перемещения. Части корпуса связаны между собой шпонкой 9. На шлице- вом валу 3 выполнен бурт 10 и расположена

пружина 11, упирающаяся в торец верхней части корпуса 8, где с возможностью свободного вращения на подшипнике 12 установлена коническая втулка 13 и взаимодействующая с ней цанга 14, опирающаяся своим торцом через упорный подшипник 15 в торец нижней части 7 корпуса. Предварительная центрация устройства для направленного бурения относительно коронки 16 и колонковой трубы 17 снаряда осуществляется с помощью двух колец - опорного 18 и центрирующего 19. Для выполнения спуско-подъемных операций узел связи 5 снабжен буртом 20 и элементом под овершот 21.

Устройство работает следующим образом.

После забуривания пилот-скважины для размещения в ней породоразрушающе- го инструмента 1 и распорно-отклоняющего механизма 6 колонну бурильных труб колонкового снаряда приподнимают над-забоем vi через ее внутренний канал с помощью овершота в скважину опускается для направленного бурения, которое перемещается к забою до тех пор, пока бурт 20 не упрется в опорное кольцо 18. При этом по- родоразрушающий инструмент 1, распорно-отклоняющий механизм 6, нижняя часть 7 корпуса, цанга 14 и коническая втулка 13 свободно проходят через коронку 16, верхняя часть 8 корпуса центрируется относительно колонковой трубы 17 с помощью центрирующего кольца 19, а узел связи 5 соединяет вал устройства с колонной бурильных труб, обеспечивая в дальнейшем передачу на него осевой нагрузки и крутящего момента. Далее с помощью гидравлики бурового станка перемещают колонну бурильных труб к забою и создают осевую нагрузку. После упора породоразрушающе- го инструмента 1 в забой скважины происходит перемещение шлицевого вала 3 в шлицевой втулке 4, сжатие пружины 11 и за счет ее усилия продольное перемещение верхней части 8 корпуса относительно его нижней части 7 и перевод распорно-отклоняющего механизма 6 из транспортного положения в рабочее (фиг.2). В результате относительного продольного перемещения конической втулки 13 и цанги 14, последняя разжимается, увеличивая свой наружный диаметр, и жестко центрирует корпус устройства относительно коронки 16 колонкового снаряда, обеспечивая передачу радиальных усилий, создаваемых распорно-отклоняющим механизмом б, с корпуса

устройства на коронку 16, и повышая продольную устойчивость устройства.

После создания осевой нагрузки включается вращение колонны бурильных труб,

которое через узел связи 5 передается на вал устройства и породоразрушающий инструмент 1. Таким образом осуществляется бурение интервала искривления скважины. При этом за счет передачи радиальной нагрузки с распорно-отклоняющего механизма 6 через коническую втулку 13 и цангу 14 на коронку 17 наиболее эффективно осуществляется проработка интервала искривления при одновременном его разбуривании,

что обусловлено совпадением направления действия радиальной нагрузки и направления искривления, а благодаря свободному вращению конической втулки 13 и упругой

цанги 15 относительно корпуса устройства исключается разрушение их коронкой 16 колонкового снаряда.

После отбуривания заданного интервала искривления внутрь колонны бурильных

труб опускается овершот и через элемент 21 осуществляется извлечение устройства из скважины. При его движении вверх шлицевой вал 3 перемещается в шлицевой втулке 4, пружина 11 приобретает первоначальное

недеформированное состояние, а цанга 14 упирается в центрирующее кольцо 19 и смещается вдоль конической втулки 13, сдвигая нижнюю часть корпуса 7 вдоль верхней части 8 и занимая исходное транспортное положение.

После этого устройство овершотом извлекается из бурильных труб.

Формула изобретения Устройство для направленного бурения, включающее корпус с распорно-отклоняющим механизмом, расположенный в корпусе вал с породоразрушающим инструментом и узел связи вала с колонковым снарядом, отличающееся тем, что, с целью

повышения надежности работы за счет обеспечения центрирования корпуса относительно колонкового снаряда, оно снабжено установленными на корпусе с возможностью вращения друг под другом

втулкой с конической наружной поверхностью и цангой, корпус в верхней части подпружинен относительно узла связи и выполнен из двух телескопически связанных частей, одна из которых связана со втулкой, а другая - с цангой, причем последняя установлена с возможностью взаимодействия с конической поверхностью втулки и нижним торцем колонкового снаряда

10 112

Изобретение относится к буровой технике. Цель изобретения - повышение надежности работы за счет обеспечения центрирования корпуса устр-ва относительно колонкового снаряда. Устр-во содержит корпус с распорно-отклоняющим механизмом 6, вал с породоразрушающим инструментом 1 и узел связи 5 вала с колонковым снарядом. На корпусе установлены с возможностью вращения друг под другом втулка 13 и цанга 14. Втулка 13 имеет коническую поверхность для взаимодействия с цангой 14. Корпус выполнен из нижней 7 и верхней 8 частей, последняя подпружинена относительно узла 5 связи. Части 7, 8 корпуса установлены телескопически с возможностью перемещения в осевом направлении. Втулка 13 и цанга 14 связаны с верхней 8 и нижней 7 частями корпуса соответственно. Устройство размещают в колонковом снаряде вместо керноприемной трубы. Породоразрушающий - инструмент 1 устанавливают на забой скажины и создают осевую нагрузку на колонковый снаряд. При этом верхняя часть 8 корпуса смещается вниз, а цанга 14 вверх. Последняя, взаимодействуя с конической поверхностью втулки 13, фиксирует корпус относительно нижнего торца колонкового снаряда. 2 ил.