Устройство для ориентирования отклонителя при направленном турбинном бурении скважин Советский патент 1981 года по МПК E21B47/22 E21B7/04 

На фиг. 1 изображено устройство для ориентирования отклоиителя, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид ло стрел:ке Б на фиг. 1; на фиг. 4 - элбктро.квнбматичеокая схема.

Устройство для ориентирования отклонителя ири направленном турбинном бурении скважин включает источник иитания, состояии- Й из турбины 1 (фиг. 1), вал которой муфтой 2 соединен с валом генератора 3, блок уиравлеиия 4, электромагнит 5, включающий статор 6, полый якорь 7 и пружину 8. Полый якорь 7 тягами 9 соединен с осью 10 пластинчатого клапана 11. Клапан 11 перекрывает ерезаиный иод углом патрубок 12.

Задающая часть (фиг. 1 - 3) устройства для ориентирования отклонителя при направленном бурении скважин размещена в маслозаполиенном корпусе 13. Задающая часть устройства состоит из рамки 14, св1Язанной с устройством посредством карданного подвеса, включаюи его две опоры 15, свинченных в кольце 16. На ко.чьце 16 имеются две закрепленные опоры 17, которыми оно подвегнено в корпусе 13. Рамка 14 благодаря смещению ее центра тяжести вниз по вертикали относительно плоскости крепления, наличию двух иар опор и перпендикулярности осевой линии одной пары к осевой линии другой всегда устанавливается вертикально при наклоне устройства в любом направлении. Рамка 14 имеет возможность поворачиваться на любой угол по отпогиению к оси кориуса 13.

На рамке 14 в верхней части pacno;ioжен круг 18 с градусной шкалой от 0° до 360°. Над кругом 18 в сопрпкосновении с ним расположено кольцо 19 с делениями. К кругу 18 крепится цилиндр 20 с размец |,енными на нем источником света 21 и линзой 22, на общей оси с ними размещен приемHiHiK, имеющий чувствительный элемент 23, причем указанная общая ось находится в n;iocKOCTH даления нжалы круга 18. Между источником света 21 и чувствительны.м элементом 23 на осн 24 укреплена магнитная стрелка 25. Ось источника света 21 н чувствнтельпого элемента 23 смеп1,епа относительно оси 24 магпигиой стрелки 25, при этом круг 18 и кольцо 19 могут поворачиваться вокруг своей оси и относительно друг друга.

Магнитная стрелка 25 выполнена асимметричной, т е.. с укороченным южным полюсом так, чтобы сохранилось условие полного пе1рекрыт(ия световото потока между чувствител1,ным элементом 23 и источником света 21 только нротивопо.чожным северным полюсом.

Устройство для ориентирования отклонителя устанавливается непосредетвенно над О1к;1он 1телем и жестко соединяется с ним.

Установку отклонителя в заданном направлении бурения производят иеред сиуском бурильной колонны. Нулевое деление кольца 19 устройства совмещают е плоскостью искривления отклонителя. Прол нулевого деления кольца 19 устанав.ливают заданный угол азимута направлення отклонителя поворотом круга 18 и производят их совместную фиксацию.

Нри несовпадении азимута отклонителя с заданным направленнем бурения пластинчатый клапан 11 перекрывает проходное отверстие патрубка 12, что вызывает увеличение давления промывочной жидкости, регистрируемое на поверхности.

После этого ротором поворачивают колонну в ту или другую сторону до совмещения оси источника света 21 и чувствительного элемента 23 с северным полюсом стрелки 25, перекрывая тем самым световой поток от источника света 21 к чувствительному элементу 23. На обмотку электромагнита 5 поступает напряжение, иолый якорь 7 персмеишется в нижнее положение, открывая плаетпнчатым клапаном 11 проходное отверстие патрубка 12. На поверхности регнстрируется иадение давления промывочной жпдкости, что свидетельствует о правильном направлении отклонителя.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в новыщении точности ориентирования отклонителем породоразрушающегося инструмента по азимуту, повышении производительности процесса проводки скважин.

Формула изобретения

1.Устройство для ориентирования отклонителя при направленном турбинном бурении скважин, содержащее задатчик с чувствительным элементом, электрически связанный с исполнительным механизмом, датчик гидравлических импульсов и источник питания, о т л и ч а ю ще ее я тем, что, с целью увеличения точности и надежности поддержания задаилого положения отклонителя в яроцессе бурения, исполнительный механизм вынолиеп в виде элекгромагиита с полым я корам, а датчи К гидравлических импульсов в виде пластинчатого клапана, который связан с полым якорем тягой.

2.Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что задатчик имеет магнитную стрелку и связан с устройством посредством карданного подвеса.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличаю |ц е е с я тем, что чувствительный элемент выполнен в виде источника света и его приемника, установленных на одной вертикальной оси, смещенной относительно оси магнитной стрелки.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 152209, кл. Е 21 В 47/022, 1951.

2.Авторское свидетельство С.ССР № 474606, кл. Е 21 В 47/022, 1973.

2f 2