Снаряд для направленного бурения Советский патент 1981 года по МПК E21B7/08 

-(54) СНАРЯД ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ

Изобретение относится к технике бурения геологоразведочных скважин, а более конкретно - к направленному бурению и предназначено для искусственного искривления скважин при роторном бурении. По основному авт. св. № 386117 известен снаряд для направленного бурения, включающий буровой наконечник, вал и корпус, выполненный из двух частей, между которыми размещен выдвижной ползун со скошенными торцами. Искривление скважины происходит под действием бокового усилия фрезерования, возникающего от сжатия пружины и выдвижения ползуна до упора в стенку скважины. В процессе цикла искривления величина сжатия пружины и выход ползуна колеблются в определенных пределах в зависимости от разработа«ности скважины, что в итоге приводит, к колебаниям интенсивности искривления 1. Недостатком данного снаряда является низкая точность искривления вследствие нестабильной интенсивности. Цель изобретения - повышение точности искривления за счет стабилизации его интенсивности. Указанная цель достигается тем, что в известном снаряде для направленного бурения, нижняя часть корпуса выполнена в виде усеченного конуса с большим основанием, обращенным к буровому наконечнику, а ведущий вал выполнен из двух частей, связанных шарнирно в месте расположения выдвижного ползуна. На фиг. 1 изображен предлагаемый снаряд в траспортном положении, общий вид; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении в скважине; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2. Снаряд содержит ведущий вал 1, который соединен с буровым наконечником 2. На валу 1 при помощи подшипников установлен невращающнйся корпус, состоящий из верхней 3 и нижней 4 частей. Нижняя часть выполнена в виде усеченного конуса с больщим основанием к буровому наконечнику. Между частями корпуса 3 и 4 размещен выдвижной ползун 5, который взаимодействует с ними при помощи пазов, обеспечивающих взаимное перемещение сопрягаемых деталей. На поверхности ползуна 5, взаимодействующей со стенкой скважины, установлены катки 6, снижающие сопротивление продольному перемещению снаряда и стабилизирующие направление искривления. Между верхней частью корпуса 3 и подшипниковым узлом 7 находится пружина 8, обеспечивающая создание бокового усилия, прижимающего к стенкам скважины выдвижной ползун 5 и нижнюю часть корпуса 4. С целью обеспечения перекоса нижней части корпуса 4 в скважине ведущий вал 1, выполнен из двух частей связанных шарниром 9 Б месте расположения выдвижного ползуна 5.

Снаряд работает следующим образом.

После пуска его ориентируют в скважине известным способом, затем ставят на забой и создают осевую нагрузку. Под действием этой нагрузки пружина сжимается. В результате взаимодействия скошенных торцов выдвижного ползуна 5 и частей корпуса 3 и 4 осевое усилие пружины преобразуется в боковую силу, прижимающую ползун 5 к стенке скважины. От действия бокового распорного усилия и благодаря конусности нижней части буровой наконечник 2 получает перекос относительно оси скважины. После включения вращения начинается процесс разрушения забоя. Так как буровой наконечник 2 перекошен в скважине, то происходит процесс асимметричного разрушения забоя, приводящий к искривлению скважины. В процессе цикла искривления независимо от разработанности скважины нижняя часть корпуса и буровой наконечник имеет постоянный угол перекоса, что обеспечивает стабильность интенсивности, а следовательно, и точность искривления. Устанавливая в снаряде различные варианты исполнения нижней части корпуса 4, можно изменять угол перекоса бурового наконечника и тем самым изменять интенсивность искривления.

При использовании предлагаемого снаряда для направленного бурепия благодаря повыщению точности искривления исключается необходимость производить дополнительные измерительные операции для предупреждения недобора или перебора полного угла искривления и, следовательно, исключая дополнительные спускоподъемные операции.

Формула изобретения

Снаряд для направленного бурения по авт. св. № 386117, отличающийся тем, что, с целью повышения точности искривления, нижняя часть корпуса выполнена в виде усеченного конуса с большим основанием, 25 обращенным к буровому наконечнику, а ведущий вал выполнен из двух частей, связанных шарнирно в месте расположения выдвижного ползуна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 386117, кл. Е 21 В 7/08, 1967.

фиг.

А-А fc

сраг.З

(риг.2