Отклонитель Советский патент 1980 года по МПК E21B7/08 

1

Изобретение относится к области бурения наклонно-направленных сква-. жин с применением забойных двигателей, а именно к устройствам для управления траекторией ствола скважины в устойчивых породах.

Известно устройство для бурения скважин, включающее корпус и отклоняющий элемент с эксцентричным выступом на наружной поверхности 1.

В известном устройстве отклоняющий элемент выполняет роль центратора-стабилизатора и не может быть использован как отклонитель, так как отклоняющий элемент устанавлива-. ется между УБТ и бурильными трубами на значительном расстояний от долота. Кроме того, известное устройство не имеет в своей конструкции ориентатора. Все это ограничивает область применения известного устройства, которое может быть использовано только для бурения вертикальных скважин.

Наиболее близким тei:ничecким решением к предлагаемому:. является отклонитель, включающий корпус с присоединительными резьбами, отклоняющий элемент с эксцентричным выступом на наружной поверхности, его ориентатор, выполненный в виде эксцентричного гру

за и фиксатор, выполненный в виде пальцев, имеющих гидравлический привйд 2.

Недостатком известного отклонителя является то, что в го конструкции роль эксцентричного выступа на отклоняющем элементе выполняет рессора, выдвигаемая за габариты корпуса отклонителя пальцами, имекяцими гидравлический привод.

10

Попадание шлама под выдвинутые рессоры и их . заклинивание в таком положении при вращении бурильного инструмента может привести к поломке рессор и выходу отклонителя из строя.

15 Кроме того, при работе такого отклонителя возможно заклинивание подшипников эксцентричного груза из-за по падания мельчайших частиц шлама в масляную камеру.

20

Цель изобретения - повышение надежности. ориентирования отклоняющего элемента во время бурения скважины. Указанная цель достигается тем,

25 Гчто отклонитель снабжен установленной под отклонякщим элементом концент1 ично корпусу кольцевой обоймой, с осевыми отверстиями в верхней ;части для размещения .пальцев, а на

-30 .нижнем торце отклоняющего элемента 37 выполнено, по крайней мере, одно гне до для взаимодействия с последними. На фигЛ изображен отклонитель, продольный разрез; на фиг.2 - сечени Х-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1. . отклонитель состоит из корпуса, выполненного в виде двух свинченных между собой 116Л31ХТ1:ё е Йбдай1гой-верх него 1 и нижнего 2, На наружной поверхности верхнего переводника I с во1зможностьЮ проворота установлен отклоняющий элемент 3 с эксцентричным выступом 4 на наружной поверхности и по крайней мере, с одним кон ческим стопорным гнездом 5 на его . нижнем торце. Под отклоняющим элементом установлен его фиксатор, состоящий из кольцевой обоймы б, Соединенной с нижним переводником 2 и имеющей сквозные, осевые отверстия, в верхней Т ЪГорйХ ггЬ Окр ности разметаены стопорные пальцы 7. Под пальцами между верхним пер1еводником 1 и обоймой6 установлена втулка 8 с беговой доро)хкой на ее верхнем тор . це для шара 9.-,..-.-,..,.:..,:.-. Для привода в действие стопорных пгшьцёв 7 15ЩШта д ав Ш® ё йях нижйего переводника 2 установлены поршни 10, которые при помощи тяг 11 соединены с втулк.ой 8. На тягах внут ри отверстий нижнего переводника 2 установлены возвратные 12 и поджимны 13 пружины. Внутренняя полость ориентатора и узла привода его пальцев 7 представляет собой гёрмётйЧйЪ закрЫтрую , масля ную камеру. Герметизирующие камеру манжеты и сальники, а также пробки да11заШлйёния И С-лива мае с целью упрощения чертежа:на последнем не по казаны.. целью компенсации изменения объ ма масляной ГшёрЫЬрйёнта-гогЗа при перемещении поршней 10, ата кже для ёырайнивания давления в масляной камёрё с давлением в затрубном П1ростра стве на нижнем переводнике 2 отклоТШтШтй уйтйнШлён г езиновый компенсатор14. ---;-:--:. , На верхнем конце переводника 1 и на нижнем конце переводника 2 имею ся резьбы для присоединения к откдрнителю сверху бурильных труб, а снйзу забойного двигателя и долотом. Отклонитель работает следующим образом. )ЙЬтсУтс вйй цЙ Ясу ляцшГЪрЬмыврчной жидкости и избыточного давления в бурильных трубах детали от Клонитёля 3 анимайт й:сх6й1ЙВ 11ЬлОжени указанное на фиг.1. В наклонной сква жине шар 5, перёкатываясь по бёговой дорожке втулки 8, занимает ШлржейШТ на с.квахсины. Ориентация отклоняющего элемента 3. в исходном положении является случайной. Перед включением циркуляции промывочной жидкости отмечается случайная исходная ориентация колонны бурильных труб относительно ротора. После вклйчения циркуляции прокывочной Жидкости под действием перерада давления, возникающего в бурильных трубах над забойным двигателем, поршни 10 переместятся в крайнее верхнее положение до упора в отверстии переводника 2. Возвратные пружины 12 при этом сожмутся, а поджимные пружины 13 приподнимут втулку В с беговой дорожкой вверх. При этом шар 9 попадает под б7|ижайший к нему стопорный палец 7 и йрижимает его к отклоняю- . щему элементу 3. Ввиду случайной ориентации от1(ЛбняющёгЪ элемента, при которой единственное стопорное гнездо 5 в нем моЖет нё совпадать с поджатым стопорным пальцем 7, элемент еще не стопорится. , С целью стопорения и ориентации отКлонягадего элемента 3 по отношению к имеющемуся азимуту наклона скважины, йослевкгоочгёййя Циркуляции промыв очной жйдкбе и, производят проворот бурильного инструмента. При этом отклоняющий элемент удерживается на месте за счет сил взаимодействия его эксцентричного выступа 4 со стенками скважины, а поджатый стопорный палец 7, скользя по нижней торцовой поверхности отклоняющего элемента, совместится СО стопорным гнездом 5, .располЬжёйН1ам пбд эксцентричным вые тупом. Стопорный палец 7, застопорив отклоняющий элемент 8, проворачивает его,, преодолевая Силу взаимодействия эксцентрйчйогЪ вйступа со стенками скважины до той ориентации, при которой последний етщовйтся по азимуту исходного положения шара 9. При этом осуществляется ориентация отклонителя йа умёйШёййё зенитного угла скважины. .. Если требуется увеличение зенитного уГла ейваЖййы, то производится дополнительный проворот колонны бурильных труб на 180°. Если же требуется одновременнное изменение зенитного угла и а зийу а гаклояа скважины, то производится дополнительный проворот на расчетный угол. ВО всех случаях производится также поворот бурильного инстрУйента йа угбл скручивания колонны бурильных труб реактивным моментом забойного двигателя. В С сГрйён1Гированном положении отклонителя производится бурение без проворота бурильного инструмента ротором. Йослё выключения циркуляции промывочной жидкости возвратные пружины 12 перемещают поршни 10 и втулку 8 в исходное положение.