Управляемый отклонитель

)5 Е 21 В 7/08 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ 3у :,юс,-ля 1 Гф вгю ледовательский ов, В,Д. Поташвленное буре- НБК. - М.; ВНИ 86. ст 8,дания перекоса ю инклинометением плоскоя необходимо колонны ротоо ограничивает ти отклонителя ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ОТКЛОНИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к буровой технике и используется в устройствах для создания перекоса осей отклонителя. Цель изобретения - упрощение операций забойного ориентирования и повышение их точности. Управляемый отклонитель включает связанные шарниром направляющую штангу и забойный двигатель. На конце направляющей штанги закреплено долото, над которым установленупругий центратор, На нижней части корпуса забойного двигателя закреплен децентратор. С верхним концом корпуса забойного двигателя связан выходной вал понижающего обороты редуктора, а его входной вал соединен с турбинной секИзобретение относится к буровой техике и может быть использовано для наравленного бурения скважин в различных арно-геологических условиях с использоваием жестких и шарнирных устройств для оздания перекоса осей отклонителя,Известен управляемый отклонитель. соержащий забойный двигатель с направляцией, имеющей стопор и блок его управления. Над турбинной секцией установлен компенсатор реактивного момента забойного двигателя, выполненный в виде упругого каркаса с закрепленным на нем храповым механизмом, Каркас поворотно установлен на бурильной трубе и подпружинен к храповому механизму, Направляющая штанга содержит забойный механизм подачи долота, штоковая часть которого соединена с нижним, а корпусная - с верхним кольцом центратора, В процессе работы децентратор отжимает к стенке скважины нижнюю часть забойного двигателя, что приводит к перекосу осей компоновки в шарнире, Изменением интенсивности искривления скважины изменяют с помощью механизма подачи длину направляющей штанги и/или диаметр упругого злемента путем увеличения давления промывочной ( жидкости в полости механизма подачи. Изменение плоскости действия отклонителя осуществляется путем изменения ориентации децентратора в режиме ручного или автоматического режима, При работе в автоматическом режиме команда на вклю чение и выключение стопора турбинной секции подается автономно от блока (Я управления в зависимости от показаний инклинометрической системы. 1 ил,ющей штангой, узел для соз осей между ними и забойну рическую систему.Для управления полож сти действия отклонител вращение всей бурильной ром буровой установки, Эт технологические возможносс ростом глубины скважины, так как придостаточно большой длине инструмента управление отклонителем при помощи роторав наклонной скважине становится невозможным,Известен также управляемый отклонитель, содержащий забойный двигатель, устройство для создания отклоняющеговоздействия, механизм управления, забойную инклинометрическую систему.Недостатки отклонителя - сложностьтехнологии его применени.". и ограниченность технологических возможностей,Цель изобретения - упрощение операций забойного ориентирования и повышение их точности, расширение областиприменения отклонителя, повышение егонадежности.Это достигается тем, что управляемыйотклонитель, содержащий забойный двигатель, устройство для создания отклоняющего воздействия. механизм управления,забойную инклинометрическую систему,снабжен турбинной секцией со счетчикомоборотов, понижающим редуктором, входной вал которого соединен с ротором турбинной секции, а выходной - с корпусомзабойного двигателя и блоком управлениясо стопором ротора турбинной секции, Приэтом вход блока управления функциональносвязан со счетчиком оборотов и инклинометрической системой.На чертеже изображена блок-схема управляемого отклонителя,Управляемый отклонитель содержит забойный двигатель 1 с направляющей штангой 2, включающей долото 3, устройство длясоздания перекоса осей, выполненное в виде упругого центратора 4, установленногона направляющей штанге 2 с возможностьювращения относительно нее, шарнирной" муфты 5, соединяющей штангу 2 с валом 6забойного двигателя 1 и децентратора 7,закрепленного на нижней части 8 корпусапоследнего, забойную инклинометрическую систему 9, турбинную секцию 10 сосчетчиком 11 оборотов, понижающий обороты редуктор 12, входной вал 13 которогосоединен с ротором 14 турбинной секции10, а выходной вал 15 - с верхним концом16 корпуса забойного двигателя 1, и блок 17управления со стопором 18 ротора 14 турбинной секции 10. При этом вход блока 17управления функционально связан со счетчиком 11 оборотов и инклинометрическойсистемой 9, Кроме этого, отклонитель содержит компенсатор реактивного моментазабойного двигателя, выполненный в видеупругого каркаса 19 с продольными опорными планками 20 и вала 21 с закрепленным 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 на нем храповым механизмом 22, При этом каркас 19 поворотно установлен на валу 21 и подпружинен к храповому механизму 22 для взаимодействия с ним при помощи скошенных зубцов 23 на верхнем конце каркаса 19,Для управления интенсивностью искривления скважины в процессе бурения направляющая штанга 2 отклонителя дополнительно включает в себя забойный механизм подачи долота на чертеже не показан), штоковая часть которого соединена с нижним, а корпусная - с верхним кольцом центратора 4 для уменьшения его диаметра при повышении давления промывочной жидкости в полости механизма подачи долота,Для управления интенсивностью искривления скважины возможно также применение забойного механизма подачи с увеличенным выходом штока для увеличения длины направляющей штанги и увеличения одновременно расстояния от шарнирной муфты 5 до опорного сечения упругого центратора 4Работает отклонитель следующим образом.Упругии центратор 4 имеет номинальный диаметр больше диаметра долота 3, что обеспечивает центрирование нижней части направляющей штанги 2 в скважине при изменении ее диаметра в процессе бурения различных пород, Децентратор 7 отжимает к противоположной стенке скважины нижнюю часть 8 забойного двигателя, что приводит к перекосу осей отклонителя в шарнирной муфте 5, который определяет интенсивность искривления скважины. Для изменения интенсивности искривления скважины изменяют при помощи забойного механизма подачи длину направляющей штанги 2 и/иЛи диаметр упругого центратора 4 путем увеличения давления промывочной жидкости в полости механизма подачи.Изменение плоскости действия отклонителя осуществляется при помощи децентратора 7 путем его ориентации в скважине в заданном азимуте, Для этого, при работе в ре 1 киме ручного управления, поворачивают отклонитель при помощи ротора буровой установки с учетом показаний инклинометрической сис-емы 9; При вращении бурильной колонны ротором буровой установки вправо вал 21 компенсатора реактивного момента проворачивается относительно каркаса 19, так как благодаря скоса зубцов 23 последний отжимается от храпового механизма 22 и не препятствует вращению нижерас 1 оложенной части отклон 1 теля с децэнтратором,1745853 ю 1 Ф О Д тх б 7б М,При работе в полуавтоматическом режиме поворот децентратора 7 осуществляется от привода, которым являются турбинная секция 10 и редуктор 12, верхний вал 15 которого соединен с верхним концом 16 корпуса забойного двигателя 1, Для этого по команде с поверхности с блока 17 управления подается сигнал стопору 18, который освобождает ротор 14 турбинной секции 10, При этом шток промывочной жидкости начинает вращать ротор 14, в понижающем редукторе 12 существенно снижаются обороты и соответственно возрастает крутящий момент, который поворачивает децентратор 7 с корпусом забойного двигателя 1. Реактивный момент от работы забойного двигателя 1 и турбинной секции .10 передается на каркас 19 через вал 21 храпового механизма 22 и зубцы 23 и гасится эа счет сил сцепления между опорными планками 20 компенсатора реактивного момента и стенками скважины.О включении турбинной секции 10 и о величине угла поворота децентратора судят по сигналу, приходящему от счетчика 11 оборотов, После необходимой ориентации отклонителя через блок 17 управления подается сигнал на стопор 18, который затормаживает ротор 14.При работе в автоматическом режиме команда на включение и выключение стопора 18 подается автономно от блока 17 управ, ления, в котором показания инклинометрической системы 9 сравниваются с заданными значениями зенитного угла и 5 азимута и выдается сигнал на стопор 18,который после совершения определенного числа оборотов ротора 14 снимается по команде со счетчика 11 оборотов.Контроль за работой отклонителя в ав томатическом режиме может осуществляться на поверхности по сигналам от инклинометрической системы 9 и счетчика 11 оборотов. 15 Формула изобретенияУправляемый отклонитель, включающий забойный двигатель, узел создания отклоняющего усилия, механизм управления и забойную инклинометрическую систему, 20 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения операций забойного ориентирования и повышения их точности, он снабжен турбинной секцией со счетчиком оборотов, понижающим редуктором, входной вал ко торого соединен с ротором турбинной секции, а выходной - с корпусом забойного двигателя и блоком управления со стопором ротора турбинной секции, при этом вход блока управления функционально связан со 30 счетчиком оборотов и инклинометрическойсистемой.