Отклонитель Советский патент 1992 года по МПК E21B4/02 

Изобретение относится к бурению горизонтальных и наклонно-направленных скважин.

Известен отклонитель для разрушения горных пород, включающий двигатель, соединенный с промежуточным устройством, на валу которого выполнены тороидальные пазы, образующие опору для тел качения подшипников, передающие усилие от динамической части агрегата на его внешнюю оболочку.

Известен отклонитель, содержащий корпус, в котором размещен статор и ротор с осевыми и радиальными опорами, шпиндель с полым валом, верхнюю и нижнюю полумуфты с контактными поверхностями, установленными на валах ротора и шпинделя, кривой переводник, соединяющий корпус отклонителя со шпинделем.

Прототипом заявляемого изобретения является отклонитель, содержащий забойный двигатель, отклоняющую систему и

шпиндель, причем корпус забойного двигателя соединен через переводник с корпусом шпинделя, а вал двигателя через кулачковую муфту, размещенную в кривом переводнике, соединен с валом шпинделя и долотом.

Однако при необходимости увеличения интенсивности искривления за счет увеличения угла перекоса кривого переводника увеличивают поперечные усилия, повышающие износ радиальных опор шпинделя, двигателя и изгиб корпуса двигателя, что вызывает увеличение момента трения, снижает долговечность работы отклонителя и интенсивность набора угла.

Цель изобретения - повышение долговечности отклони геля при одновременном увеличении интенсивности набора угла отклонения.

Поставленная цель достигается тем, что в отклонителе, включающем забойный двигатель с корпусом и размещенные внутри

Ј

XJ

О

Ю 00

статор и ротор с валом, шпиндель с корпусом и размещенные внутри выходной вал, осевые и радиальные опоры, кривой переводник, соединяющий корпус двигателя с корпусом шпинделя и муфту, размещенную в кривом переводнике и соединяющую выходной вал шпинделя с валом ротора, откло- нитель снабжен дополнительным узлом осевых и радиальных опор, размещенных в корпусе двигателя, причем дополнительный .узел осевых и радиальных опор установлен между кривым переводником и статором, а дополнительный вал установлен о дополнительном узле опор и соединен с валом ротора муфтой, при этом статор двигателя установлен в корпусе коаксиалыю с зазором.

На чертеже изображен общий вид от- клонителя.

Статор 1 забойного двигателя коакси- ально заключен в корпусе отклоиителя 2, причем статор 1 зажат с торцов, в верхней части через резьбовую втулку 3 и регулировочное кольцо 4 верхним переводником 5, соединенным с бурильной колонной, а О: нижней части зажат через резьбовую втулку 3, дистанционное кольцо 6, узел осевых и радиальных опор 8 - с нижним переводником 9. Последний соединен с кривым лере- водником 10 и корпусом шпинделя 1.

В статор 1 забойного двигателя устанавливают роторную систему, состоящую из ротора 12, вала ротора 13 шлицевых полумуфт 14,дополнительного вала 15, соединенного через шлицевую муфту 16 с выходным валом шпинделя 17.

Работает устройство следующим образом.

Отклонитель используют в компоновке бурильной колонны следующего состава: долото, наддолотный переводник, отклони- тель, состоящий из шпинделя 11, кривого переводника 10, статора 1 забойного двигателя, заключенного в корпус отклоиителя 2 с верхним 5 и нижним 9 переводниками, обратный клапан, устройство для ориентирования отклонителя, диамагнитные и стальные бурильные трубы.

Компоновку спускают на забой, ориентируют, в трубы подают промывочную жидкость, запускают гидравлический двигатель. Осуществляют вращение долота, разрушение забоя и стенки скважины. В результате жесткости кривого переводника

и осевой нагрузки на долото создаются три точки касания: долото, кривой переводник 10, верхний переводник 5 двигателя и изгибающий момент, стремящийся деформиро- вать двигатель. Наличие корпуса 2 отклонителя большего диаметра, чем статор

1двигателя, и существование зазора между ними сохраняет прямолинейность двигателя, что обеспечивает долговечность его работы. Использование более жесткого корпуса 1 отклонителя обеспечивает более высокую жесткость отклоняющей системы, что приводит к увеличению интенсивности набора угла.

Пример. Корпус отклонителя изготовлен из 240 мм трубы, толщина стенки 15 мм; статор и ротор забойного двигателя используют от винтового двигателя Д-195, шпиндель от турбобура ТШ-240, остальные

детали - индивидуальные. Длина верхнего плеча 6 м, кривой переводник 3°, шпиндель

2м. Это позволило укоротить верхнее плечо, защитить от деформации двигатель, увеличить жесткость системы и, в конечном итоге,

темп набора угла до 8 град/10 м по сравнению с прототипом, сократить длину участка набора угла в 1,6 раз и во столько же раз снизить затраты на ориентирование отклонителя.

ср о р мула изобретения Отклонитель, включающий забойный двигатель с корпусом и размещенные онут- рм статор и ротор с валом, шпиндель с корпусом и размещенные внутри выходной оал, осевые и радиальные опоры, кривой переводник, соединяющий корпус двигателя с корпусом шпинделя, и муфту, размещенную в кривом переводнике и соединяющую выходной вал шпинделя с валом ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности отклонителя при одновременном увеличении интенсивности набора угла отклонения, он

снабжен дополнительным валом и дополнительным узлом осевых и радиальных опор, размещенных в корпусе двигателя, причем дополнительный узел осевых и радиальных опор установлен между кривым переаодником и статором, а дополнительный вал установлен в дополнительном узле опор и соединен с валом ротора муфтой, при этом статор двигателя установлен в корпусе коаксиальное зазором.

Использование: бурение горизонтальных и наклонно-направленных скважин. Сущность изобретения1 отклонитель содержит корпус, коаксиально которому с зазором установлен статор забойного двигателя. Статор жестко закреплен в корпусе с одной стороны с помощью втулки, регулировочного кольца и верхнего переходника, а с друюй стороны - с помощью втулки, узла осевых и радиальных опор и нижнего переводника. Ротор двигателя размещен внутри статора и вал ротора через шлицевые полумуфты и дополнительный вал с опорами соединен с валом шпинделя. 1 ил.