Отклонитель для бурения наклонно-направленных скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B7/06 

(5) ОТКЛОНИТЕЛЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННЫХ Изобретение относится к буровой технике, а именно к отклоняющим устройствам для направленного бурения нефтяных и газовых скважин. Известен отклонитель для бурения Наклонно направленных и вертикальных скважин, включающий корпус, выполнен ный из двух частей, сочлененных между собой шарниром, размещенные внутр него отклоняющий патрубок с эксцентриком и направляющую втулку с фиксатором 1 . Однако данный отклонитель изменяет положение при левом вращении дви гателя, что не позволяет применять его при использовании гидравлическо го забойного двигателя. Известен отклонитель для бурения наклонно-направленных скважин, включающий последовательно установленные и шарнирно связанные части полого ко пуса, вал, содержащий шарнирно связанные бедомую и ведущую части, и подпружиненный поршень, установленны

СКВАЖИН в кольцевой полости между корпусом И валом и взаимодействую1дий в нижней части с шарниром корпус а 2 1. Однако подпружиненный поршень известного отклонителя не имеет надежной фиксации положения и, восприНимая пульсацию давления промывочной жидкости, будет вибрировать, что приводит к произвольным изменениям положения отклонителя и уменьшению его долговечности. Цель изобретения - повышение надежности работы и долговечности отклонителя за счет исключения вибраций поршня при бурении забойными двигателями. Указанная цель достигается тем, . что отклонитель снабжен установленным над поршнем и жестко связанным с корпусом седлом, причем внутренняя часть верхнего торца поршня имеет уплотнение, взаимодействующее с торцом седла, а наружная часть верхнего торца поршня гидравлически связана с затрубным пространством. На фиг, 1 изображен отклонитель для бурения наклонно направленных скважин, общий вид; на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг.1. Отклонитель состоит из разъем ного корпуса 1, имеющего промывочн канал и сочлененного шарниром 2, об разованным патрубком 2 с хвостовиком и обоймами 3 и 4, ведомого 5 и ведущего 6 валов, шарнирно соединен ных между собой посредством шарниров 7-и 8, седла 9, жестко связанного с корпусом и установленного над полым поршнем 10 с уплотняющим элементом 11, расположенным на внут ренней части верхнего его торца для взаимодействия с седлом 9. .С наружной стороны поршня 10 установлен цилиндр 12. На седле 9 у с та нов;лена пружина 13,которая .через полый стержень 1 прижимает рабочий торец поршня 10 к седлу 9- При этом наружная часть верхнего торца поршня гидравлически связана с затрубным пространством , таким образом поверхность верхнего торца поршня дел ся на Две части, одна из которых внутренняя - гидравлически сообщена с промывочным каналом, а другая - наружная- с затрубным пространством. Внутри поршня К) установлена втулка 15 с наружной сферической и внутренней цилиндрической поверхностями, первая из которых соп ряжена с ответной поверхностью порш ня, в вторая - хвостовика,, При этом втулка 1$ имеет возможность осевого перемещения вдоль хвостовика, а ци линдрическая поверхность хвостовика выполнена под углом к оси патрубка. Подпоршневая полость сообщена с затрубным пространством. Отклонитель бурения наклонно направленных и вертикальных скважин работает следующим образом. При заданном даЕ}лении промывочно жидкости внутри отклонителя поршень 10 находится в верхнем положении и прижат к седлу 9 пружиной 15.При этом на поршень действуют силы снизу вверх - сила предварительного натяжения пружины и сила, возникающая на его нижнем торце от давления в а.атрубном пространстве, и сверху вниз - силы, возникающие на внутренней части рабочего торца от заданного давления промывочной жидк сти к наружной части рабочего торца от давления а затрубном пространстве. Верхнее положение поршня фиксируется за счет превышения сил, действующих на него снизу вверх. При таком положении поршня ось отклонителя соосна с осью забойного двигателя, что позволяет бурить прямолинейные участки скважины. Для бурения криволинейных участков скважины повышают давление промывочной жидкости внутри отклонителя, что увеличивает силу, действующую на внутреннюю часть рабочего торца поршня 10, и вследствие этого, последний размыкается с седлом 9. В результате чего на весь рабочий торец поршня 10 действует давление промывочной жидкости отклонителя, что вызывает скачкообразное увеличение силы и перемещениё прршня 10 в нижнее положение до упора в обойму Ц. Нижнее Положение поршня (ксируется за счет превышения сил, действующих на него сверху вниз. Одновременно с поршнем 10 перемещается втулка 15 по цилиндрической части хвостовика, создавая, поперечную отклоняющую силу, поскольку ось хвостовика выполнена под углом к оси патрубка 2. Под действием поперечной отклоняющей силы происходит перекос отклонителя относительно геометрической оси забойного двигателя. После перекоса отклонителя процесс бурения может производиться при промывке, предусмотренной технологическим регламентом. Выпрямление отклонителя осуществляется прекращением подачи промывочной жидкости в отклонитель, при этом поршень 10 совместно с втулкой 15 под действием пружины 13 перемещается в исходное положение и отклонитель выпрямляется, после чего можно продолжать бурение прямолинейного участка скважины с промывкой, установленной технологическим регламентом , Технико-экономический эффект изобретения заключаеся в снижении материальных затрат, связанных с проводкой наклонно направленных скважин за счет увеличения долговечности устройства. Формула изобретения Отклонитель для бурения наклонно направленных скважин, включающий пос