Отклонитель Советский патент 1982 года по МПК E21B7/08 

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при искусственных искривлениях скважин при колонковом бурении.

Известен отклонитель, содержащий ведущую трубу, тормозное устройство с клиновым распорным механизмом, отклоняющее устройство, узел блокировки и пор.одоразрушающий инструмент С1 .

Недостатком данного отклонителя является то, что он сложен в изготовлении и эксплуатации, ненадежен в работе и имеет недостаточно хорошую защищенность трущихся частей от шлама, вызывающего износ и заклинивание ведущей трубы и других элементов.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является отклонитель , содержащий ведущую трубу с узлом отклонения и породоразрушающим инструментом, узел торможения и узел блокировки о В этом отклонителе тормозное устройство выполнено

в виде разрезной трубы с эластичным рукавом и взаимодействует с веретенообразным отклоняющим элементомI соединенным с породоразрушающим инструментом. При этом блокировка ведущей трубы, тормозного и отклоняющего устройства на период спуска отклонителя в скважину, а также при повторном ориентировании, осуществляется с помощью пружины-защелки,

10 установленной в продольном вырезе корпуса тормозного устройства и взаимодействующей со шпонкой, укрепленной на ведущей трубе 2.

Однако данный отклонитель не позволяет производит блокировку отклоняющего и тормозного устройств в скважине без проворачивания бурильной колонны в процессе многократной перестановки снаряда при удлиненном рей20се. Кроме того, верхняя часть ведущей трубы в процессе бурения остается незащищенной и подвергается интенсивному износу, из-за шлама, попадающего в зазор между ведущей трубо и корпусом тормозного устройства. Цель изобретения - повышение надежности работы отклонителя при мно гократной его перестановке за счет исключения проворачивания узла отклонения и повторного ориентированияПоставленная цель достигается тем, что в отклонителе, содержащем ведуи;ую трубу с узлом отклонения и породоразрушающим инструментом, узе торможения и узел блокировки, после ний выполнен в виде жестко связанно с корпусом узла торможения втулки с окнами и расположенных в них с возможностью радиального перемещения плашек, связанных между собой упругим элементом, причем внутренняя по верхность плашек выполнена с резьбо вой нарезкой, а ведущая тоуба имеет ответную ей поверхность и снабжена Обоймой, свободно установленной относительно верхней части корпуса узла торможения и образующей с ней полость, гидравлически связанную с осевым каналом отклонитеяя. На фиГо 1 изображен отклонитель, общий вид, разрез; на фиг . 2 - сече ние А-А на фиг, 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг, 1. Отклонитель (фиг. 1) содержит узел торможения, включающий трубчатый корпус 1 с окнами, в которых ра положены выдвижные плашки 2 В поло сти корпуса установлен эластичный рукав Зо Верхний конец корпуса 1 ре бами последовательно соединен с переходником 4 и поршнем 5, включающи сальник 6 и уплотнительные кольца 7 и 8 Второй конец корпуса 1 соединен последовательно с ниппелем 9 и патр ком 10. Ниппель 9 содержит сальник 11 и жестко соединен со втулкой 12 узла блокировки Втулка имеет наруж ную кольцевую канавку и боковые окна (фиг. 3), в которых расположены с возможностью радиального перемеще ния плашки 13о На выпуклой, части плашек 13 имеются поперечные канавки, где расположен связывающий плаш ки между собой упругий элемент, например, эластичное кольцо Il, которое вместе с плашками охватывает и втулку 12. Плашки 13 на внутренней поверхности имеют насечку в виде упо ной резьбы, обращенной наклонными ча стями профиля книзу. В патрубке 10 имеются вырезы, в которых укреплены шпонки 15, частично входящие в канавки к направляющей втулки 1б. Через корпус 1 и присоединенные к нему детали пропущена ведущая труба 1 7 с боковыми от-верстиями „ На трубе 17 укреплено кольцо 18.с наружной упорной резьбой, соответствующей резьбе на плашках 13с Верхний конец ведущей трубы 17 соединен резьбой с переходником 19, жестко связанным с Трубчатой обоймой 20, свободно установленной относительно поршня 5 и образующей с ним полость, Обойма имеет продольный надрез (фиг,2). Внутри обоймы 20 укреплен эластичный рукав 21, перекрывающий продольный надрез. Переходник 19 имеет боковой канал, соединяющий полость обоймы 20 с осевым каналом отклонителя. Нижняя часть ведущей трубы 17 соединена резьбой с узлом отклонения 22, включающим долото 23. При этом невращающаяся часть узла отклонения соединена с направляющей втулкой 1б„ В качестве узла отклонения могут быть использованы любые известные компоновки. Ведущая труба 17 вместе с присоединенными к ней деталями 18-21, узлом отклонения 22, долотом 23 и втулкой 1б составляют подвижную часть отклонителя, которая может на определенную длину перемещаться поступательно относительно узлаторможения, содержащего корпус 1 и соединенные с ним детали 2-15. Фиксация отклонителя в исходном положении, показанном на фиг. 1, может быть осуществлена с помощью срезных штифтов 2 или других известных элементов. Отклонитель работает следующим образом. Отклонитель устанавливают на поверхности в исходное положение, показанное на фиг. 1, и к верхней части его подсоединяют ориентатор. 0тсчетную риску ориентатора устанавливают так, чтобы срабатывание его происходило в момент расположения линии действия узла отклонения 22 в заданном направлении относительно апсидальной плоскости скважины. Буровой снаряд, включающий отклонитель, ориентатор и бурильную колонну, опускают в скважину, подвешивают над забоем на высоте 15-20 см

и производят ориентирование его„ По окончании ориентирования включают насос и в буровой снаряд закачивают промывочную жидкость. За счет сужения центрального канала на нижнем конце ведущей трубы 17 в нагнетательной магистрали насоса, включающей бурильную колонну и ведущую трубу 17, образуется повышенное давление. При этом жидкость проходит через боковые каналы ведущей трубы 17 распирает рукав 3 и выдвигает плашки 2 и 13 корпуса 1 до упора в стенки скважины, осуществляя тем.самым закрепление снаряда в скважине.

При сообщении отклонителю осевой нагрузки, направленной вниз, штифт срезается, давая возможность ведущей трубе 17 вместе с жестко соединенными с ней деталями 19-21, враща ющейся частью узла отклонения 22 и долотом 23 проворачиваться и перемещаться в направлении забоя,

Углубка скважины может вестись до тех пор, пока верхняя часть втул ки 16 не соприкаснется со шпонкой 15. После этого подвижную часть отклонителя путем подъема вверх (до упора верхней части узла отклонения 22 о нижний конец патрубка 10) устанавливают в исходное положение. При этом кольцо 18, преодолевая сопротивление эластичного кольца. Т4, раздвигает плашки 13 и входит с ними в зацепление, препятствуя осевому смещению узла отклонения 22 относительно узла торможения ( летали 1 -1 5 ).

После этого выключают буровой насос, растормаживая отклонитель, и производят опускание его до забоя без проворачивания бурильной колонны. Затем насос включают повторно, вводя в работу узел торможения и сообщают бурильной колонне крутящий момент и осевую нагрузку,

В процессе вращения и продольного перемещения ведущей трубы 17 кольцо 18 вывинчивается из плашек 13, не препятствуя нормальному процессу бурения. При этом часть подаваемой в скважину жидкости через боковой канал переходника 19 попадает в полость обоймы 20 и, просачиваясь через кольцевой зазор между поршнем 5 и рукавом 21, предотвращает попадание шлама 8 зазоры между углом торможения и ведущей трубой 17. При случайном попадании частиц шлама в зазор между поршнем 5 и рукавом 21, за счет продольного над реза, обойма 20 несколько расширяется и дает возможность обеспечить вынос шлама жидкостью без опасности заклинивания отклонителн.

После угпубк скважины на величину, соответствующую ходу (перемещению) втулки .16 в патрубке 10, отклонитель опять устанавливают в исхоное положение, выключают насос и перемещают компоновку в направлении забоя о Перекрепление узла торможения повторяют до тех пор пока скважина не будет углублена на заданную величину. При этом перекрепление узла торможения приурочивают к перекреплению патронов вращателя.

В конце рейса подачу промывочной жидкости в скважину прекращают и снаряд обычным способом поднимают на поверхность о

Технико-экономическая эффективность заключается в повышении скоросУи и точности проводки наклоннонаправленных скважин.

Формула изобретения

1,Отклонитель, содержащий ведущую трубу с узлом отклонения и породоразрушающим инструментом, узел торможения и узел блокировки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы отклонителя при многократной его перестановке за счет исключения проворачивания узла отклонения и повторного ориентирования, узел блокировки выполнен в виде жестко связанной с корпусом узла торможения втулки с окнами и расположенных в них с возможностью радиального перемещения плашек, связанных между собой упругим элементом, причем внутренняя поверхность плашек выполнена с резьбовой нарезкой, а ведущая труба имеет отвеную ей поверхность,

2.Отклонитель по п. 1, отличающийся тем, что ведущая труба снабжена обоймой, свободно установленной относительно верхней части корпуса узла торможения и образующей с ней полость, гидравлически связанную с осевым каналом отклонителя

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 125211, кл. Е 21 В 7/08, 1958.

2,Авторское свидетельство СССР № , кл. Е 21 В 7/0, 1966 (прототип).