Устройство для безориентированного бурения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 5744 9) 1 4 Е 21 В 7/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕ л Ч 1" ,:"1",";,1 лОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Печорский государственный научно. исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗОРИЕНТИРОВАННОГО БУРЕНИЯ(57) Изобретение относится к направленному бурению и м. б. использовано при подводке наклонного участка ствола скважины роторным способом. Цель изобретения - повышение надежности в работе. Устр-во включает породоразрушающий инструмент 1, корпус (К) 2 с выполненными по его образующей углублениями 5, установленный на К 2 с возможностью перемещения в осевом направлении центратор (Ц) 3 с фиксирующими элементами (ФЭ) 4. Последние установлены в полостях 6 Ц 3 с возможностью радиального перемещения и подпружинены относительно Ц 3 пружинами 7. Перед спуском устр-ва в скважину Ц 3 устанавливают в крайнее нижнее положение, В процессе бурения ФЭ 4 находятся в углублениях 5 К 2, так как сила сжатия пружины 7 больше силы энергии ФЭ 4, После окончания бурения восходящего участка ствола скважины устройство приподнимают над забоем на расстояние, равное удвоенному расстоянию между точками нижней и средней фиксации Ц 3. Затем производят вращение устр-ва с частотой, превы 9 шающей рабочую частоту инструмента 1. При этом ФЭ 4, сжимая пружину 7, перемещаются в полостях 6 и выходят из углублений 5 в К 2, 6 ил., Изобретение относится к области направленного бурения и может;быть использовайо при проводке наклонного участкаствола скважины роторным способом.Цель изобретения - повышение надежности работы,На фиг, 1 показано устройство длябезориентированного бурения в рабочем положении; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1;на фиг. 3 - сечение Б - Б на фиг, 1; нафиг, 4 - 6 - варианты установки центратора в устройстве соответственно для . проводки восходящего, прямолинейного и нисходящего участков ствола скважины.Устройство для безориентированного бу.,рения. включает,. породоразрушающий инструмент 1, корпус 2, установленный на нем свозможностью перемещения в осевом направлении центратор 3 с фиксирующим элементом 4, установленным свозможностьюрадивЛьного перемещения и подпружиненный Отньсительно центратора 3, выполнейные в: корпусе 2 по егообразующей углублений 5 для размещения фиксирующего элемента 4 центратора" 3 в рабочем поло.женни,Устройство может быть снабжено не.,сколькими фиксирующими элементами 4,установленными в полостях 6 центратора 3.Пружины 7:устанавливаются с предварительным сжатием".Для снижения сил трения центратор 3установлен на подшипнике, выполненном ввиде, ролИков 8 и вставок 9 из антифрикциовного материала, Корпус 2 может бытьвыполнен с поперечныМ сечением в видеквадра 1 а. С бурилъными трубами 10 устн ройетвЬ соединяется через ограничительный.трубами 10 через ограничительный переводник 11. В процессе бурения фиксирую" 1 цие элементы 4 находятся в углублениях 5. корпуса 2, так как сила сжатия пружи;ны 7 больше силы инерции фиксирующего,цЭЛемента 4. После окончания бурения вос ходящего участка ствола скважины устройство приподнимают над забоем на расстояние, равное удвоенному расстоянию между точками нижней и средней фиксациицентратора 3, Затем осуществляют вращениеустройства с частотой, превышающей рабо,чую частоту вращения породоразрушакщегоинструмента 1,При этом за счет сил инерции фиксирующие элементы 4, сжимая пружину 7,перемещаются в полостях 6 и выходят изуглублений 5 в корпусе 2.При спуске устройства корпус 2 смещается относительно центратора 3, так каксила трения между рабочей поверхностьюцентратора 3 и стенкой скважины больше силы трения в подшийнике, выполненном в виде роликов 8.,и,вставок 9 из айтифрикционного материала. После перемещейия корпуса 2 на расстояние, которое меньше расстояния между соседними углублениями 5, дальнейший спуск устройства в скважине осуществляют.без его, вращения, При расположении, углублений,5 напротив фиксирующих элементов 4 последние под действием пружин 7 входят в углубления 5.10 После чего осуществляют буренине:найлонно,. прямолииейного участка скваяаны,При необходимости уменьшения защитно;го угла ствОда скважины осуществляют перестановку центратора 3 в крайнее верхнее 15, положение. в вышеописанном порядке.Пример. В центраторе 3 диаметром295,3 мм выполнены полости 6 длиной 320 мм, шириной 16 мм и высотой 26 мм, в которые вкладывают фиксирующие элементы 4 длиной 299 мм, шириной 15 мм и высотой 10 мм с пружинами 7, При вращении устройства возникает сила давления на пружину 7, которая определяется из следующего выражения;25где Руа = т(2 ла) г - центробежная сила,возникающая при вращении устройства;Бпр= й х - сила сжатия пружи 30ны 7;где т - масса фиксирующего элемента 4, Н,"и - число оборотов, об/с;Г - радиус вращения центра тяжестификсирующего элемента" 4, м;х - смещение фиксирующеГо элемента 4"от положения равновесия, м;й - жесткость пружины 7, Н/м.При вращении колонны на 11 скорости,произведя расчеты, получаем, что сила Р==134 Н для пружиныс жесткостью1=5000 Н/м, сила жесткости пружины40 7 Рпр 150 Н, при вращении на 111 скоростисила. Р=419 Н,Это означает, что на 1 и 11 скоростяхсила давления фиксирующих элементов 4на пружины 7 меньше, чем сопротивлениепружин.7, а при вращении на 1 У скорости пружины 7 сжимаются, и центратор 3переставляют в нужное положение.Формула изобретенияУстройство для безориентированного бурения, включающее породоразрушающий инструмент, корпус с углублениями для размещения фиксирующего элемента центратора, установленного на корпусе с возможностью перемещения в осевом направлении, 55 отличающееся тем, что, с целью повышениянадежности работы, фиксирующий элемент установлен в полости центратора с возможностью радиального перемещения и под. пружинен относительно последнего., Верес К оррСР поПодппо делам изобретаушская наб..,д.4е, г. Ужгород У утяга СостаТехред ИТираж 53комитета ССа, Ж - 35,ческое предп ектор В, Бисное