Устройство для направленного бурения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК1606672 9) 5 Е 21 В 7/О ЕТЕНИЯ АВТО л.42научно-исследователтехникиихин, А. С. Оганов,К. М, Солодкий88,8)видетельство СССР21 В 7/08, 1970.детельство СССР2 В 7/08, 1979. ий Н лон а точ- ажиеля в рпу- свяГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВОДЛЯ НАПРАВЛЕНГО БУРЕНИЯ(57) Изобретение относится к горной исти и предназначено для проводки накного ствола скважины с использованиембойного двигателя. Цель - повышениености проводки наклонного ствола сквны за счет самоориентации отклонитпроцессе бурения. С нижней частью коса 3 забойного двигателя жесткозана верхняя секция (С) 2 отклонит С составным валом 5 отклонителя связана посредством фрикционной муфты 8 сцепления нижняя С 1 отклонителя. Вал 5 расположен в полости отклонителя и имеет сферический шарнир 6 в месте изгиба С 1. На валу 5 с возможностью вращения установлен эксцентричный груз 7. Между Си 2 установлен прерыватель их связи, выполненный в виде разъемно связанного с грузом 7 кулачка 9, фиксирующего пальца 12 и кольца 13 с углублениями для размещения пальца 12 в рабочем положении устр-ва, Палец2 расположен с возможностью взаимодействия с рабочей поверхностью кулачка 9, и подпружинен пружиной 1 относительно С 1.Кольцо 13 жестко связано с верхней С 2.За счет муфты 8 при скручивании колонны д бурильных труб С 1 поворачивается в на-правлении вращения вала 5. При совмещении рабочей поверхности кулачка 9 с пальцем 12, последний, сжимая пружину 11, перемещает- Сф ся в осевом направлении. Палец 12 входит в углубление кольца 13 и Сбудет зафиксирована относительно С 2, 3 ил.5 10 5 Формула изобретения 50 55 Изобретение относится к устройствам для проводки наклонного ствола скважины с использованием забойного двигателя.Цель изобретения - повышение точности проводки наклонного ствола скважины за счет самоориентации отклонителя в процессе бурения.На фиг, 1 схематично изображено устройство для направленного бурения; на фиг. 2 - развертка боковой поверхности кулачка; на фиг. 3 - сечение А - А на фиг. 1.Устройство для направленного бурения включает отклонитель, состоящий из нижней секции 1, выполненной в виде изогнутого трубчатого элемента, и верхней секции 2, жестко связанной с нижней частью корпуса 3 забойного двигателя, расположенный в полости отклонителя на радиально- упорных подшипниках 4 полый составной вал 5 со сферическим шарниром 6 в месте изгиба нижней секции 1.На валу 5 нижней секции 1 отклонителя установлен с возможностью вращения эксцентричный груз 7 и фрикционная муфта сцепления 8, связывающая вал 5 с нижней секцией 1,Между нижней секцией 1 и верхней секцией 2 расположен прерыватель их связи, выполненный в виде разъемно связанного с эксцентричным грузом 7 кулачка 9, установленного с возможностью взаимодействия с рабочей поверхностью 10 кулачка 9 подпружиненного пружиной 11 относительно нижней секции 1, фиксирующего пальца 12, и жестко связанного с верхней секцией 2 отклонителя, кольца 13, с равномерно расположенными углублениями 14 для размещения фиксирующего пальца 11 в рабочем положении устройства,Верхняя часть вала 5 и верхняя секция 2 отклонителя имеют резьбы 15 и 16 для связи соответственно с валом 17 и корпусом 3 забойного двигателя, а нижняя часть вала 5 снабжена резьбой 18 для соединения с породоразрушающим инструментом (не показан),На валу 5 над и под эксцентричным грузом 7 установлены ограничительные кольца 19. Верхняя и нижняя 1 и 2 отклонителя могут быть упорным подшипником 20.Работа устройства для направленного бурения осуществляется следующим образом. Перед спуском устройства в скважину кулачок 9 устанавливается относительно центра тяжести эксцентричного груза 7 в требуемое положение и закрепляется.К нижнему концу вала 5, снабженного резьбой 18, присоединяется долото (не показано), а верхний конец вала 5 и корпус отклонителя соединяются посредством резьб 15 и 16 соответственно с валом 17 и корпусом 3 забойного двигателя. Откло 20 25 30 Ж 40 45 няющая компоновка низа бурильной колонны на бурильных трубах опускается в скважину и размещается в наклонном ее стволе. Эксцентричный груз 7, расположенный в полости нижней секции 4 на подшипниках, займет положение, при котором центр его тяжести будет находиться в апсидальной плоскости ствола скважины в месте расположения устройства.Нижняя секция 1 может занять при спуске бурового инструмента в скважину произвольное положение. После запуска забойного двигателя и создания нагрузки на долото колонна бурильных труб скрутится, а нижняя секция 1 за счет фрикционной муфты 8 будет поворачиваться в подшипнике 20 в направлении вращения вала 5. При совмещении рабочей поверхности 10 кулачка 9 с фиксирующим пальцем 12 последний, сжимая пружину 11, переместится в осевом направлении, а фиксирующий палец 12 войдет в ближайшее углубление 14 кольца 13. При этом нижняя секция 1 будет зафиксирована относительно верхней секции 2 отклонителя. Вращающий момент от вала 17 забойного двигателя передается к долоту через расположенный в полости корпуса устройства на радиальноупорных подшипниках 4 вал 5 с шарниром 6. В процессе бурении при изменении реактивного момента забойного двигателя положение отклоняющей компоновки может измениться. При этом фиксирующий палец 12 сместится относительно неподвижного кулачка 9 и под действием пружины 11 переместится вниз, а нижняя секция 1 будет вращаться до тех пор, пока рабочая поверхность 10 кулачка 9 не совместится с фиксирующим пальцем 12.Таким образом, положение нижней секции 1 отклонителя при изменении величины скручивания колонны бурильных труб постоянно корректируется, самоориентируется, что сокращает время бурения наклонного ствола скважины и повышает точность выполнения проектного профиля ствола скважины. Устройство для направленного бурения, включающее отклонитель, состоящий из верхней секции, жестко связанной с нижней частью корпуса забойного двигателя, и нижней изогнутой секции, расположенный в полости отклонителя полый составной вал со сферическим шарниром в месте изгиба нижней секции и установленный между верхней и нижней секциями отклонителя прерыватель их связи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности проводки наклонного ствола скважины за счет само1606672 Фиг 3 Составитель В. Родинахред А. Кравчук Краж 486 П р М. Товтин35 ректор М. Шарошиписное тиям при ГКНТ СС еда кЗаказ НИИП ного комитета по изобретениям и откр Москва, Ж - 35, Раушская наб.,ательский комбинат Патент, г. УжгоГосударстве11303ственно-изд род, ул. Гагарина, 101 оиз 5ориентации отклонителя в процессе бурения, оно снабжено эксцентричным грузом, установленным на валу нижней секции отклонителя с возможностью вращения, и фрикционной муфтой сцепления, установленной на валу отклонителя и связывающей последний с нижней секцией отклонителя, причем прерыватель связи верхней и нижней секций отклонителя выполнен в виде разъемно 6связанного с эксцентричным грузом кулачка, фиксирующего пальца, расположенного с возможностью взаимодействия с рабочей поверхностью кулачка и подпружиненного относительно нижней секции отклонителя, и жестко связанного с верхней секцией отклонителя кольца с углублениями для размещения фиксирующего пальца в рабочем положении устройства.