Ориентатор-сигнализатор

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11) 51) Е 21 В 47 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 41425, кл. Е 21 В 47/02, 19732. Авторское свидетельство СССРВ 697679, кл. Е 21 В 47/02, 1976.(54)(57) ОРИЕНТАТОР-СИГНАЛИЗАТОР,содержащий корпус с кольцевым каналом и продольным ориентирующим пазом,пробку, пружину и шарик, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности его работы, он снабжен установленным коаксиально корпусу валом, выполненным в ви де двух составных частей - верхней и нижней, связанных между собой шлицевым соединением и подпружиненн в осевом направлении, при этом в веркнеи части вала выполнен осевой канал, а в нижней - осевой канал переменного сечения, причем пробка расположена на верхней части вала с возможностью взаимодействия с каналом переменного сечения.Изобретение относится к техникебурения геологоразведочных скважин,а именно к устройствам для ориентирования отклонителя в скважине,Известен гидравлический ориентатор для подземных скважин угольныхшахт, содержащий корпус с кольцевымканалом, в котором размещен шарики подпружиненный сердечник, приэтом в корпусе выполнен паз, сообщающийся с кольцевым каналом Ц .Недостатком данного устройстваявляется низкая эффективность в работе, обусловленная тем, что в процессе поиска необходимого положения 15требуется не только выключать насос,но и уравнивать давления полостибурового снаряжа и затрубного пространства,чтобы сердечник занял исходное положение и освободил шарик 20от защемления, что создает неудобства и дополнительные затраты временипри эксплуатации. Кроме того, устройство в связи с подсоединениемего к вращающейся бурильной колонне 25пригодно только для разового ориентирования в процессе рейса.Известен также ориентатор"сигнализатор, содержащий корпус с кольцевымканалом и продольным ориентирующим 30пазом, пробку, пружину и шарик 2.Недостатком известного ориентатора является низкая эффективность,обусловленная одноразовостью действия, так как корпус ориентатора связан,35с бурильными трубами, а в процессебурения ориентирующий паз, выполненный в корпусе, меняет свое положениеотносительно отклоняющего элемента,поэтому для повторной ориентации тре 40буется дополнительная настройка устройства на поверхности.Для обеспечения подачи промывочной жидкости после ориентированиянеобходимо установить и раскрепитьотклонитель, чтобы разъединить егонаправляющую и отклоняющую части, азатем провернуть снаряд на 180оВсе это требует дополнительных затрат времени и снижает эффективностьработы устройства в целом. Кроме того, использование скоростного напора промывочной жидкости для взаимодействия его рабочих элементов не обеспечивает стабильную 55 работу ориентатора. Это объясняется тем, что промывочная жидкость представляет собой абразивную среду(особенно глинистый раствор), и не исключено попадание посторонних частиц между сердечником и корпусом, что препятствует возвращению сердечника в исходное положение и освобождению шарика, поэтому требуется разборка и чистка ориентатора, что в конечном итоге также снижает эффективность работы известного устройства.Целью изобретения является повышение надежности работы ориентаторасигнализатора.Поставленная цель достигается тем, что ориентатор-сигнализатор, содержащий корпус с кольцевым каналом и продольным ориентирующим пазом, пробку, пружину и шарик, снабжен установленным коаксиально корпусу валом, выполненным в виде двух составных частей - верхней и нижней, связанных между собой шлицевым соединением и подпружиненных в осевом направлении, при этом в верхней части вала выполнен осевой канал, а в нижней - осевой канал переменного сечения, причем пробка расположена на верхней части вала с возможностью взаимодействия с каналом переменного сечения.На фиг. 1 изображен ориентаторсигнализатор, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на Фиг. 1; иа фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.Ориентатор-сигнализатор содержит корпус 1, в котором выполнены кольцевой канал 2, ориентирующий паз 3 и размещен составной вал с верхней 4 и нижней 5 частями, Части вала связаны между собой подвижным соединением 6, например шлицевым, и подпружинены пружиной 7, которая выполняет роль компенсатора веса отклонителя при работе в восстающих скважинах. В верхней части составного вала имеется осевое отверстие 8 и установлена пробка 9, а в нижней части выполнено отверстие 10 переменного сечения. В кольцевом канале корпуса помещен шарик 11. Кпя защиты внутренней полости устройства от попадания шлама служит уплотнение 12. Для подсоединения устройства к отклонителю служат резьбы 13 и 14, выполненные на корпусе 1 и в нижней части 5 вала для соединения соответственно со статором и ротором отклонителя.30 3 11544Ориентатор-сигнализатор работаетследующим образом,Часть 4 составного вала соединяется с колонной бурильных труб, ачасть 5 этого вала и корпус 1 соответственно при помощи резьб 14 и 13 -с ротором и статором отклонителя,При этом отклонитель располагаютпо отношению к пазу 3 в соответствиис заданным положением. Отклонитель 1 Одоставляют к забою и на расстоянии. 0,2-0,3 м от него начинают поискзаданного положения, Для этого подают под давлением промывочную жидкость, которая беспрепятственно проходит через устройство. Затем производят постановку снаряда на забой,используя гидравлическую системустанка, с приложением незначительнойпо величине осевой нагрузки. В этомслучае, если шарик 11 не находитсянапротив паза 3, то он упрется встенку канала 2, части 4 и 5 составного вала переместятся относительнодруг друга и пробка 9 перекроетотверстие 10 в наименьшем сечении,что будет отмечено повышением давления на манометре, Если нрн дальнейшем росте осевой нагрузки пробка 9не откроет отверстие 10, значитпроизводят дальнейший поиск необхо-.димого положения путем отрыва снаряда от забоя с проворотом его на некоторый угол,Соответствие заданному положениюотклонителя определяется в тот мо 35мент, когда на манометре Фиксируетсяповышение давления, а затем резкийего сброс, т.е. в этом случае шарик 11 проходит в паз 2, .а пробка 940первоначально перекроет отверстие 10,затем откроет его.Поиск искомого положения ведется путем последовательных циклов,состоящих из проварачивания всего45бурового снаряда. на некоторый уголи постановки его на забой при постоянно включенном насосе.После окончания ориентации производят только раскреплекие отклони 0теля созданием необходимой осевойнагрузки, при этом шлицевое соедиие 44 4ние 6 полностью смыкается, обеспечивая передачу осевой нагрузки и крутящего момента буровому инструменту,При необходимости многократного ориентирования работа производится в аналогичной последовательности без подъема снаряда на поверхность.Получение сигнала о соответствии заданного положения происходит при установке снаряда на забой, те. в этом случае устраняется влияние закручивания колонны на точность ориентирования, так как исключена операция постановки предварительно сориентированного на подвеске снаряда на забой (в этот момент колонна бурильных труб раскручивается), что в значительной степени повышает эффективность работы предлагаемого устройства.Наличие соединения между частями вала, например шлицевого, н установка пробки в верхней части вала, взаимодействующей с каналом нижней части вала, позволяет исключить влияние абразивности среды на работоспособность ориентатора, так как при поиске необходимого положения ориентирование производится не с использованием скоростного потока, а с применением осевой нагрузки, создаваемой гидравликой станка, и поэтому сопротивления от частичек шлама в сопряжениях поверхностей устройства легко будут преодолены.Снабжение устройства валом и размещение его внутри коаксиально корпуса ориентатора позволяет производить многократную ориентацию отклонителя в процессе рейса, так как крутящий момент буровому инструменту передается через полый вал, а корпус ориентатора неподвижно закреплен на корпусе отклонителя. Такая конструкция ориентатора позволяет подсоединять его к любому отклонителю как разового, так и непрерывного действия, имеющему статор и ротор.Повышение надежности работы предлагаемого ориентатора по сравнению с известным обуславливает экономический эффект от изобретения.1154444 бачинска ектор О.Бил Составитель Техред Л,Мик Редактор В.Иванов Подписно Тираж 540осударственного комитета СССРлам изобретений и открытийМосква, Ж, Раущская наб.,Заказ 2653/30 4/5 113035 иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,