Шарнирная компоновка для турбинного бурения наклонно-направленных скважин Советский патент 1992 года по МПК E21B7/08 

Ж

ы ел

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано, в частности, при бурении наклонно-направленных скважин забойными двигателями. Цель изобретения - расширение технологических возможностей по управлению искривлением скважины путем изменения геометрических параметров компоновки без подъема последней на поверхность. Шарнирная компоновка для турбинного бурения наклонно- направленных скважин содержит турбобур 1 с правым вращением вала со шпинделем 10 и ниппельной гайкой 9, направляющую штангу 2 с долотом 3, опорно-центрирую- щим элементом 5 и калибратором 4 Компоновка снабжена передвижным центратором 8 и ограничителем его перемещения 12 Этот центратор закреплен на ниппельной гайке 9 с помощью левой резьбы. Ограничитель перемещения центратора 8 установлен у верхнего торца турбобура 1. На ниппельной гайке 9 ниже резьбы для закрепления передвижного центратора 8 могут быть выполнены выступы-11.1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано, в частности, при бурении наклонно-направленных скважин забойными двигателями.

Известна шарнирная компоновка для бурения наклонно-направленных скважин, содержащая направляющую штангу с долотом и опорно-центрирующим элементом, соединенную с бурильной колонной шарнирной муфтой.

Недостатком этой компоновки является невозможность управления интенсивностью азимутального искривления скважин.

Известна также шарнирная компоновка для турбинного бурения наклонно-направленных скважин, содержащая турбобур с правым вращением вала, шпинделем и ниппельной гайкой и направляющую штангу с долотом, опорно-центрирующим элементом и калибратором, соединенную с валом турбобура с помощью шарнирной муфты.

Недостатком известного технического решения является невозможность управления искривлением скважины в процессе ее бурения.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей по управлению искривлением скважины путем изменения геометрических параметров компоновки без подъема последней на поверхность.

Это достигается тем, что компоновка снабжена передвижным центратором и ограничителем его перемещения, при этом- центратор закреплен на ниппельной гайке с помощью левой резьбы, а ограничитель перемещения центратора установлен у верхнего торца турбобура. С целью повышения надежности управления азимутом скважины в процессе бурения путем улучшения сцепления шпиндельной части турбобура со стенками скважины. На ниппельной гайке ниже резьбы для закрепления передвижного центратора выполнены выступы

На чертеже изображена шарнирная компоновка, общий вид.

Шарнирная компоновка для турбинного бурения наклонно-направленных скважин содержит турбобур 1, направляющую штангу 2 с долотом 3 и калибратором 4. На направляющей штанге 2 поворотно установлен опорно-центрирующий элемент 5 с упругими опорными планками. Шарнирная муфта 6 соединяет направляющую штангу 2 с валом 7 турбобура 1. Передвижной центратор 8 закреплен с помощью левой резьбы на наружной поверхности ниппельной гайки 9 шпинделя 10. На ниппельной гайке 9 ниже резьбы для закрепления передвижного центратора 8 выполнены

выступы 11. В верхней части турбобура 1 установлен ограничитель 12 перемещения передвижного центратора 8.

Шарнирная компоновка работает следующим образом.

Шарнирную компоновку с направляющей штангой 2 с расчетной длины спускают в скважину. Запускают турбобур. При рас- стопоренном столе ротора буровой установ0 ки под действием реактивного момента турбобура 1 корпус его начинает вращаться влево, вследствие чего происходит отворот передвижного центратора 8 с левой резьбы ниппельной гайки 9. Путем приподнимая

5 компоновки на высоту, не меньшую длины турбобура 1, и последующего ее опускания на забой осуществляют перевод передвижного центратора 8 в верхнее положение. После этого осуществляют бурение путем

0 подачи инструмента на забой при заданном режиме осевой нагрузки и закрепления стола ротора буровой установки для предотвращения проворота инструмента.

Под действием нормальной к оси сква5 жины составляющей веса турбобура 1 и верхней части направляющей штанги 2 ось шарнирной муфты 6 смещается к нижней стенке скважины и удерживается в этом положении в процессе бурения, что обеспечи0 вает увеличение зенитного угла с заданной интенсивностью.

Для поворота азимута скважины вправо передвижной центратор 8 переводят в верхнее положение, а бурение производят при

5 раскрепленном столе ротора буровой установки, что обеспечивает левое вращение корпуса турбобура 1 его реактивным моментом, благодаря которому ниппельная гайка 9 шпинделя 10 накатывается на левую стен0 ку скважины и удерживается в таком положении при бурении за счет силы трения компоновки со стенкой скважины. Из-за наличия опорно-центрирующего элемента 5 и возникающего при этом момента направля5 ющая штанга 2 разворачивается вправо.

Для поворота азимута скважины влево ниппельную гайку 9 шпинделя 10 накатывают на гфавую стенку скважины путем вращения-корпуса турбобура 1 вправо ротором буровой установки, создавая тем самым мо0 мент на направляющей штанге 2, разворачивающий ее влево.

Управление величиной изменения геометрических параметров компоновки осуществляют во всех случаях в соответствии с

5 известными математическими зависимостями.

Перевод передвижного центратора 8 в нижнее положение можно осуществить в скважине путем поднятия компоновки на

высоту, не меньшую длину турбобура 1, и вращения корпуса последнего вправо ротором буровой установки.

Формула изобретения 1. Шарнирная компоновка для турбинного бурения наклонно-направленных скважин, содержащая турбобур с правым вращением вала, шпинделем и ниппельной гайкой и направляющую штангу с долотом, опорно-центрирующим элементом и калибратором, соединенную с валом турбобура при помощи шарнирной муфты, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей по управлению искривлением скважины путем измене- ния геометрических параметров

компоновки без подъема последней на поверхность, она снабжена передвижным центратором и ограничителем его перемещения, при этом центратор закреплен на ниппельной гайке с помощью левой резьбы,

а ограничитель перемещения центратора установлен у верхнего торца турбобура.

2. Компоновка по п. 1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности управления азимутом скважины в процессе бурения путем улучшения сцепления шпиндельной части турбобура со стенками скважины, на ниппельной гайке ниже резьбы для закрепления передвижного центратора выполнены выступы.