Отклонитель непрерывного действия Советский патент 1993 года по МПК E21B7/08 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для искусственного искривления скважин.

Цель изобретения - повышение надежности работы и увеличения отклоняющего момента.

На фиг. 1 изображен отклонитель в разрезе; на фиг. 2 и 3 - соответственно сечения А-А и Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - отклонитель в рабочем положении.

Отклонитель содержит полый вал 1 с кольцевой расточкой 2 и радиальными отверстиями 3. Кольцевая расточка 2 перекрыта эластичным рукавом 4, концы которого закреплены в полости вала 1 посредством втулок 5. На верхнем конце вала 1 установлен ориентатор 6,. выполненный в виде эксцентричного груза, оснащенного лимбом (не показан). Вал 1 посредством осевых 7 и радиальных 8 подшипников установлен в полости корпуса 9. В нижней части корпуса 9 закреплен другой эластичный рукав 10,

взаимодействующий в ра Оочем положении с узлом отклонения. Последний выполнен в виде сегментообразного элемента 11, установленного в продольном пазу 12 корпуса 9 и соединенного с ним посредством пластинчатой пружины 13. Наружная поверхность сегментообразного элемента 11 выполнена плоской и армирована двумя симметрично расположенными продольными рядами твердосплавных пластин 14 для фиксации его от проворота. Между пластинами 14 установлен свинцовый груз 15 для балансировки отклонителя. К нижнему концу вала 1 присоединен породоразрушающий инструмент 16, оснащенный дросселем 17 для создания перепада давления в отклонителе. Полость 18 между валом 1 и корпусом 9 заполнена маслом и герметизирована уп- лотнительными элементами 19. Для заполнения полости 18 предусмотрены на концевых участках отклонителя радиальные каналы, один из которых служит для нагнеоэ

-

о

О

о ел

тания масла и оснащен штуцером 20 с обратным клапаном, а другой -для слива масла и закрывается пробкой 21,

Отклонитель работает следующим образом.

На поверхности через штуцер 20 полость 18 заполняют маслом. При этом для обеспечения ее полного заполнения открывают пробку 21 для выпуска воздуха. В зависимости от длины кольцевой расточки 2 и избыточного давления регулируется проходное сечение рукава 4, а тем самым и величина отклоняющего усилия. После заполнения полости 18 закрывают радиальное отверстие пробкой 21, проверяют герметичность и присоединяют породораз- рушающий инструмент 16с дросселем 17. В исходном положении узел отк/юнителя не выступает над корпусом 9, что объясняется значительно большей жесткостью его элементов по сравнению с эластичным рукавом 4.

Перед спуском в скважину к верхнему концу вала 1 присоединяют ориентатор 6 и устанавливают его в определенном положении относительно отклонителя, Буровой снаряд в составе отк/гонителя, ориентатора и колонны труб спускают Б скважину и над забоем производят интенсивную расходку для повышения точности самоориентирования. После этого включают буровой нзсос и осуществляют подачу заданного количества промывочной жидкости, которая, проходя через суженный участок взлз 1, образованный эластичным рукавовд 4, разжимает его, вытесняя масло из расточки 2 в полость 1.8, наименее жестким элементом которой является подпружиненный элемент 11. Поэтому под давлением масла злае/шчнь й рукав 10 отжимает злемент 11, представляющий собой длинную сегментообразиую пластину, и прижимает её к стенке скважины плоской гранью, при этом твердосплавные полозья 14 фиксируют корпус 9 от прозорота относительно стенок скважины, а узел отклонения создает радиальное усилие, направленное в противоположную сторону, Под действием осевой нагрузки м крутящего

момента породоразрушающий инструмент 16 осуществляет подработку стенки скважины и ее искривление в сторону, противоположную узлу отклонения, В процессе

бурения корпус 9 под действием осевой нагрузки, передаваемой через осевые подшипники 7 от вала 1, перемещается вдоль стенки скважины. Благодаря маслонапол- ненной полости 18 трение между валом 1 и

корпусом 9 незначительно и смещающий момент на корпусе 9 полностью компенсируется сцеплением твердосплавных пластин 14 со стенками скважины. При прекращении подачи промывочной жидкости масло перетекает в расточку 2, узел отклонения под действием упругих сил возвращается в исходное положение и не препятствует подъему инструмента из скважины. С целью исключения самопроизврльного раскрытия узла отклонения при проведении спуско-подьемных операций в ниппеле породоразрушающего инструмента может быть установлен обратный клапан, препятствующий прохождению промывочной жидкости через отклонитель.

Формула изобретения Отклонитель непрерывного действия, включающий корпус с продольным пазом, установленный в нем узел отклонения, расположенный полости корпуса полый вал с дросселем и радиальным каналом, размещенный а полости между валом и корпусом с возможностью взаимодействия с узлом отклонения эластичный рукав и связанный с

валом породоразрушающий инструмент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и увеличения отклоняющего момента, он снабжен до- полнительным эластичным рукавом,

установленным в полости вала, концы рукава герметично связаны с валом над и под радиальным каналом вала, а полость между корпусом и валом заполнена маслом, причем узел отклонения расположен в нижней

части корпуса и связан верхней частью с корпусом пружиной, имеющей жесткость больше жесткости дополнительного эластичного рукава.

(Put-l

/-Л

Vutt ff-ff

ff

Использование: для искусственного искривления ствола скважины в процессе бурения. Сущность изобретения: отклонитель включает корпус, установленный в его полости вал и установленный в продольной вырезе корпуса отклоняющий узел, связанный в верхней части с корпусом пружиной. Полость между валом и корпусом заполнена маслом и имеет эластичный рукав для выдвижения узла отклонителя. Вал имеет ра- диальное отверстие, перекрытое дополнительным эластичным рукавом. Жесткость пружины, связывающей, узел отклонения с корпусом, больше жесткости дополнительного эластичного рукава. 4 ил,

Фиг.З

Фиг 4