Устройство для изменения направления буровой скважины Советский патент 1991 года по МПК E21B7/08 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при проводке направленных скважин снарядами со съемным керноприемникомо

Цель изобретения - повышение надежности закрепления направляющего штока в скважине,

На фиг о 1 изображено устройство для изменения направления буровой 1 скважины в транспортном положении °, на фиг„ 2-4 - корпус устройства в транспортном, исходном и рабочем положениях соответственно; на фиг. 5 - сечение А-А на фиг о 2; на фиг„6 - сече- 1 ние Б-Б на фиг 20

Устройство для изменения направления буровой скважины включает колонковую трубу 1 с коронкой 2, опорным 3 и центрирующим 4 кольцами, располо- 2 женный в колонковой трубе 1 корпус 5S стакан 6, средство центрирования корпуса 5 относительно колонковой трубы 1 и шарнирно связанный с корпусом 5 со стороны коронки 2 направляющий 2 шток 7 о Последний в нижней части имеет клин 89 с которым соединен посредством срезных элементов 9 клин 105 выполненный из легко разбуриваемого материала о На направляющем штоке 7 установлен с возможностью вращения предохранительный патрубок 11 о Шток 7 соединен с корпусом 5 через патрубок 12 и шарнирное звено 130 Стакан 6 установлен на корпусе 5 с возможностью ограниченного перемещения в осевом направлении, для чего в стакане 6 установлен основной палец 14, а в корпусе 5 выполнен продольный паз 15 для его размещенияз причем при крайнем нижнем положении пальца 14 в пазу 15 корпус 5 и стакан 6 взаимодействуют между собой обращенными друг к другу торцами 16 и 170 В полости корпуса 5 расположены верхняя 18 и нижняя 19 рычажные пары,, образующие рычажный четы- рехзвенный шарнирный механизм. Верхней осью последнего является основной палец 14, а нижняя ось выполнена в виде установленного в кольцевом порт- не 20 дополнительного пальца 21, связывающего также ко тьцевой поршень 20 с корпусом 5.

Для размещения дппо шпточыюго пальца 21 в корпусе 5 нпгоппо 1 паз 22,, На осях 23, соединяючпх хекцу гобои верхнюю 18 и нгокиюс) 19 it.Pi; I пь п IIJOM, установлены упоры

1 -чм гсэнн ; последних в корпусе 5 и стакане 6 выполнены прорези 25 и 26„

Рычажные пары 18 и 19 подпружинены в направлении одна к другой, для чего в верхней части корпуса 5 установлена пружина 27,опирающаяся одним концом через упор 28 на основной палец 14„ В нижней части корпуса 5 расположены жестко связанный с ним клапан в виде полого штока 29 с отверстиями 30 и пружина 31, опирающаяся своим верхним торцом на кольцевой поршень 20„ На наружной поверхности стакана 6 выполнен бурт 32 для взаимодействия с опорным кольцом 3.

Для прохода промывочной жидкости в стакане 6 выполнены отверстия 33. В верхней части стакана б установлен элемент 34 под овершот 35„ В полости патрубка 12 может быть расположен эксцентричный груз 36„

Устройство работает следующим образом.

Перед началом изменения направления скважины из колонковой трубы 1 извлекают керноприемник Сне показан) и поднимают ее над забоем,. На поверхности направляющий шток 7 ориентируется относительно эксцентричного груза 369 а корпус 5 устройства на овершоте 35 доставляется в колонковую трубу 10 На спуске (фиг0 2) основной палец 14 смещается в крайнее верхнее положение в пазу 15, сжимая при этом пружину 27 За счет увеличения расстояния между основным и дополнительным пальцами 14 и 21 происходит смещение упоров 24 в корпус 55 что обеспечивает свободное перемещение последнего в бурильной колонне, в том числе и через опорное кольцо 30 Во время спуска эксцентричный 36 устанавливается в крайнем нижнем положении„

После постановки бурта 32 стакана 6 на опорное кольцо 3 (фигс 3) овершот 35 извлекается на поверхность„ Под действием пружины 27 основной палец 14 сметается в крайнее нижнее положение в пазу 15., При этом происходит выдвижение упоров 24 для их взаимодействия с внутренней поверхностью колонковой трубы 1. Затем устройство ставится на забой скважины и создается осевая нагрузка, которая передается с опорного кольца 3 на упоры 24 и далее через стакан 6, торцы 16 и 17 на корпус 5„ Под действием

севой нагрузки срезаются элементы 9„ Клинья 10 и 8 закрепляются в стволе скважины в положении, при котором направляющий шток 7 с установленным на нем предохранительным патрубком 11 занимают фиксированное наклонное положение к оси скважины, обеспечиваемое шарнирным звеном 13. Затем в полость бурильных труб подается промывочная жидкость. Так как ее проход на забой скважины перекрыт опорным 3 и центрирующим 4 кольцами и полым штоком 29, то под давлением жидкости (фиг„ 4) кольцевой поршень 20 смещается вниз, сжимая при этом пружину 31, до тех пор, пока не откроются отверстия 30 в полом штоке 29 для прохода жидкости на забой скважины Одновременно вниз смещается установленный в кольце вом поршне 20 дополнительный палец 21 За счет увеличения расстояния между пальцами 14 и 21 упоры 24 перемещаютс к оси корпуса 5.

Последующим вращением колонковой трубы 1 с коронкой 2 осуществляют бурение скважины в новом направлении., При этом упоры 24 постоянно находятся в габаритах корпуса 5, что позволяет опорному кольцу 3 и соответственно колонковой трубе 1 с коронкой 2 свободно перемещаться к забою скважины вдоль направляющего штока 70 Установленный на нем предохранительный патрубок 11, вращаясь совместно с корон- кой 2, предохраняет направляющий шток 7 от износа внутренней поверхностью коронки 2 о Бурение скважины продолжается до забоя и далее на 5- 10 см, при котором часть клина 10 будет разбурена коронкой 2„

Далее, не поднимая колонковую трубу 1 над забоем, с помощью овершо- та 35 и элемента 34 извлекают из по0

лости колонковой трубы 1 стакан 6 с корпусом и направляющим штоком 7, спускают керноприемник и продолжают бурение в новом направлении„

Формула изобретения

Устройство для изменения направления буровой скважины, включающее колонковую трубу с опорным и центрирующим кольцами на внутренней поверхности, коронку, расположенный в колонковой трубе корпус, установленный на верхней части корпуса- с возможностью ограниченного перемещения и связанный с ним пальцем стакан, средство центрирования корпуса относительно колонковой трубы и шарнирно связанный с корпусом со стороны коронки направляющий шток.

отличающееся

тем, что, с целью повышения надежности закрепления направляющего шток, в скважине, оно снабжено расположе ными в полости корпуса под основным пальцем клапаном в виде полого штока с отверстиями, установленным на штоке над отверстиями с возможностью осевог перемещения кольцевым поршнем, последний связан с корпусом со стороны стакана дополнительным пальцем, корпус и стакан имеют между пальцами с диаметрально противоположных сторон друг против друга продольные прорези, а средство центрирования корпуса выпол- нено в виде упоров, расположенных в совмещенных прорезях корпуса и стакана и связанных между собой и с основным и дополнительным пальцами рычажным четырехзвенным шарнирным механизмом, причем длина каждой из прорезей корпуса больше длины хода стакана, а основной палец подпружинен относительно корпуса в осевом направлении„

Фиг.1

Фиг.З

Фиг. I/

А-А

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при проводке скважин снарядами со съемным керноприемникомо Цель изобретения - повышение надежности закрепления направляющего штока в скважине о Устройство содержит колонковую трубу 1, расположенный в последней корпус (К) 5, стакан (С) 6, средство центрирования К 5 и направляющий шток. Колонковая труба 1 оснащена коронкой, а С 6 установлен на верхней части К 5 с возможностью ограниченного перемещения и связан с ним основным пальцем 14. Направляющий шток шарнирно связан с К5„ В нижней части последнего установлен полый шток 29 с отверстиями- 30 и кольцевым порошком (КП) 20, связанный с К 5 со стороны С 6 дополнительным пальцем 21 Средство центрирования К 5 выполнено в виде упоров 24, расположенных в прорезях 26, 25 С б и К 5 соответственно Упоры 24 связаны между собой и с пальцами 14, 21 рычажным четырехзвенным шарнирным механиз- .мом. Палец 14 и КП 20 подпружинены относительно К 5. При спуске К 5 внутрь бурильных труб пальцы 14, 21 , находятся на максимальном расстоянии друг от друга, а упоры 24 - внутри С 6о После установки К 5 в трубе 1 подпружиненный палец 14 смещается вниз. При этом упоры 24 выдвигаются и центрируют К 5„ При бурении за счет давления жидкости на КП 20 последний находится в крайнем нижнем положении, а упоры 24 - внутри С 60 6 ил„ 35- 3f 33 с в (Л 1 о п Фи2.2

сриг.5

Б В

фиаб