Отклонитель для бурения наклонно-направленных скважин забойным двигателем Советский патент 1982 года по МПК E21B7/08 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при проводке забойными двигателями наклонно-направленных, горизонтально-разветвленных скважин, а также при направлении искривленных, в случаях, когда необходимо обеспечить герметичное соединение и передачу крутящего момента между валами устройств, оси которых лежат в одной плоскости, под углом, близким к 180 .

Известен также отклонитель для наклонно-направленного бурения с забойным двигателем, включающий искривленный корпус с установленным в ием валом для. связи забойного двигателя с механизмом искривления 1.

Недостатком этого устройства является невозможность его применения . р герметичными забойными двигателями, например, электробурами, турбобурами и редукторами, где промывочная жидкость или газ проходят внутри полых валов, соединение которых должно быть герметичным.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является герметичный отклонитель, состоящий из корпуса, внутри которого установлен вап,имею11Шй элементы зацепления, например шлицы, с забойным двигателей и отклоняемым механизмом. Устройство имеет уплотнительные элементы.

Эта конструкция работоспособна, если ось шарниров втулки практически перпендикулярна плоскостям, в которых расположены уплотнительные элементы, т.е. валы можно считать соосными и герметичность внутренних

10 полостей валов обеспечена 2,

Недостатком его является то, что при изготовлении корпуса отклонителя в результате производственных от15клонений угловых и линейных размеров, а также сложности контроля выполнения этих размеров, контакт уплотнительных колец, расположенных на концах соединяемых вгшов и шарнирных

20 втулок становится эллиптичным, так что большая часть эллипса располагается в плоскости искривления, В этом случае зазор между эллипсом и цилкндрсм может достигать десятых долей

25 миллиметров, к уплотнения теряют герметичность, вследствие потерн натяга.

Цель изобретения - повыщение надежности работы отклонения и упро- ,

30 щенке его конструкции.

Указанная цель достигается тем, что полый вал по концам имеет внутренние расточки; а концы валов забойного двигателя и отклоняемого механизма установлены в них, причем расстояния от точки пересечения осе соединяемых валов до уплотняемых пошерхностей равны.

С целью повышения герметичности отклонитель может быть снабжен втулками, установленными в расточках полого вала.

На чертеже показан отклонитель, общий вид в разрезе.

Корпус 1 отклонителя имеет две присоединительные конические резьбы 2, одна из которых повернута относительно другой на угол отклонения dL 30. Внутри корпуса расположен полый вал 3, концевые участки которого имеют элементы зацепления, например шлицы 4, на наружной поверхност для передачи крутящего момента от вала забойного двигателя к валу отклоняемого механизма. Полый вал с двух сторон имеет внутренние расточки 5 , в которых расположены концы валов забойного двигателя и отклоняемого механизма. В канавках 6, выполненных на внутренней поверхности расточки и на внешней поверхности валов ycтaнoвлe гы уплотнительные элементы 7.

В целях повышения надежности эти элементов между ними может быть помещена втулка 8.

Уплотнительные элементы -9 устанолены, в любом случае, независимо от наличия или отсутствия втулок 8.

Расстояния Е и 2 от точки neptсечения осей соединяемых валов забойного двигателя и их отклон яемото механизма до уплотняемых плоскостей равны между собой.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала забойного двигателя крутящий момент через ишицевое соединение, связывающее его с полой трубой, передается валу отклоняемого механизма, который также связан с полой трубой шлицевым соединением, при этом полая труба вращается вокруг оси, расположенной под углом ti/2 к оси каждого из соединяемых валов.

Так как уплотнительные элементы, установленные во внутренних расточках, находящихся на концах полого вала и на концах валов яабойного двигателя и отклоняемого механизма, расположены так, что расстяние от точки перетечения валов до плоскостей контакта уплотнительных элементов с уплотняемыми поверхностями равны, ось полого вала занимает положение равнобедренного треугольника, равными сторонами которого являются отрезки от точки пересечения осей валов до плоскостей контакта уплотнительных элементов. Таким образом, углы между осью полого вала и осями соединяемых валов всегда равны друг другу и каждый из них

равен -йг i- допуск углао1.

Оси втулок, которые установлены для повышения надежности уплотнительных элементов, делят угол между осями поверхностей, между которыми установлены втулки, пополам, т.е. угол между осями каждой из уплотняющих поверхностей становится равным cL/4 .

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения заключается в снижении материальных затрат на проводку наклонно-направленной скважины.

Формула изобретения

1.Отклонитель для бурения наклонно-направленных скважин забойным двигателем, содержащий корпус, полый вал, концевые участки которого имеют уплотнения и элементы зацепления для связи с вгшами забойного двигателя и отклоняемого механизма через шлицевую муфту, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, полый вал по концам имеет внутренние расточки, а концы валов забойного двигателя и отклонямого механизма установлены в последних, причем расстояния от точки пересечения осей соединяемых валов до уплотняемых плоскостей равны.

2.Отклонитель по п. I, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности, он снабжен втулками, установленными в расточках полого вала.

Источники информации, принятые во гнимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 473793, кл. Е 21 В 7/08, 1972.

2.Фоменко Ф.Н. Бурение скважин электробурами. М., Недра, 1974, с. 169-170., рис. 81-. (прототип).

baSouMbft/ dffi/гате/гб

Omn/iOHflpffb/ii Mexaf i/3/