Устройство для предупреждения искривления скважины

(2 (2 (4 ныи ин 7 12 Ц ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) 4287904/24 032) 21.07.876) 15.01.90. Бюл.2(56) Авторское свидетельст1013624, кл. Е 21 В 7/ОАвторское свидетельство909091, кл. Е 21 В 7/08,Пахнев,овво СССР8, 1981,СССР1980,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к бурению скважин, а именно к техническим средствам для проводки вертикальных скважин при бурении забойным двигателем. Цель изобретения - повышение точности бурения и надежности работы. Устройство включает кожух 1, корпус 2, отклонитель с гидро- камерами 3 и распорными узлами (РУ), расположенные в корпусе 2 вал 4, насос 5 с приводом, золотниковые узлы (ЗУ) и узлы1535961 51 О 50 55 3регулирования потока (УРП) рабочей жидкости ( РЖ) . Кожухи корпус 2 образуют над каждой гидрокамерой 3 полость 7. Корпус 2 в нижней части каждой полости 7 имеет отверстия4,5. Выполнен УРП в виде расположенной в каждой полости 7 и шарнирно связанной верхней частью с корпусом 1 трубки 8. Каждый ЗУ выполнен в виде гидроцилиндра 1 О, имеющего нагнетательную и всасывающую линии, насоса 5 и установленного в гидроцилиндре 10 золотника 11. Полость каждой трубки 8 связана с нагнетательной, а полость 7 - с всасывающей линиями насоса 5. Отверстие 14 сообщается с подпоршневой, а отверстие 15 - с надпоршневой полостью ЗУ. В наклонном стволе скваИзобретение относится к бурению скважин, а именно к техническим средствам для проводки вертикальных скважин при бурении забойным двигателем.Цель изобретения - повышение точности бурения и надежности работы.На фиг.показано устройство для предупреждения искривления скважины, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б - Б на фиг. 1.Устройство для предупреждения искрив. ления скважины включает кожух 1, установленный в нем корпус 2, отклонитель с равномерно установленными по окружности на одном уровне распорными узлами и гидрокамерами 3, расположенные в корпусе 2 вал 4, аксиально поршневой насос 5, привод которого осуществляется с помощью наклонного диска 6, золотниковые узлы, расположенные в гидравлическом канале между насосом 5 и каждой гидрокамерой 3, Узел регулирования потока рабочей жидкости в гидрокамере 3, кожух 1 и корпус 2 образуют над каждой гидрокамерой 3 полость 7. Узел регулирования потока рабочей жидкости выполнен в виде расположенной в каждой полости 7 и шарнирно связанной с корпусом 2 верхней частью трубки 8. Трубка 8 снабжена грузом 9. Каждый золотниковый узел выполнен в виде гидро- цилиндра 10, соединяющего нагнетательную и всасывающую линии, связывавшие насос 5 с гидрокамерой 3, и установленного в гидроцилиндре 10 золотника 11, который выполнен в виде двух поршней 12, связанных штоком 13. Корпус 2 в нижней части каждой полости 7 имеет расположен. ные по радиусу отверстия 14 и 15. Полость каждой трубки 8 гидравлически свяжины трубки 8, расположенные в плоскости искривления последней, смешаются от вертикального положения. При этом за счет давления РЖ, выходящей из трубок 8 и попадающей в отверстия 4, 15, ЗУ, расположенный со стороны искривления скважины связывает гидрокамеру 3 с нагнетательной, а с диаметрально противоположной стороны устройства - с всасывающей линией насоса 5, Это приводит к срабатыванию выдвижения РУ. Бурение осуществляется в направлении уменьшения искривления ствола скважины. В вертикальной скважине устройство занимает транспортное положение, при котором РУ не контактируют со стволом скважины. 1 3. п. ф-лы, 3 ил. зана с нагнетательной, а полость 7 между кожухом 1 и корпусом 2 - с всасывающей линией насоса 5. Отверстие 14 сообщается с подпоршневой полостью, а отверстие 15 - с надпоршневой полостью соответствующего золотни кового у зла. Канал 16 служит для отвода рабочей жидкости от гидрокамеры 3 при перемещении золотника1 в верхнее положение. Канал 17 служит для подвода рабочей жидкости в полость трубки 8. Золотник 1 подпружинен относительно корпуса 2. Каждый распорный узел выполнен в виде расположенного в гидрокамере 3 подпружиненного в осевом направлении поршня 18 со штоком 19, имеющего рабочую поверхность в виде кли. на 20, и установленного на шарнире 21 опорного элемента 22. В нагнетательную линию насоса 5 встроен регулятор 23 давления. С нижней частью вала 4 жестко связано долото 24,Шарнир 25, связывающий трубку 8 с корпусом 2 может быть как сферического, так и цилиндрического типа.Устройство для предупреждения искривления скважины работает следующим образом. 25 30 35 40 45 Кожух 1 и вал 4 устройства соединяют соответственно с корпусом и валом (не показаны) забойного двигателя. Устройство вместе с забойным двигателем на бурильных трубах (не показаны) спускают в скважину. После установки долота 24 на забой скважины в бурильные трубы подают промывочную жидкость, После запуска забой. ного двигателя наклонный диск 6, закрепленный на вращающемся валу 4, приводит в действие насос 5. Поток рабочей жидкости из нагнетательной линии насоса 5 по гидравлическому каналу 17 и через шарнир 25 поступает в трубку 8.1535961 1 О форму,ы изобретения 15 20 25 30 35 40 45 5055 Трубка 8, расположенная в полости 7,имеет конический насадок, из которого истекает струя рабочей жидкости. Когда корпус 2 устройства находится в вертикальном положении, сопло трубки 8 находится посредине между отверстиями 14,15 в корпусе 2, на небольшом расстоянии от них. В этом случае рабочая жидкость поступает по каналу 17 от нагнетательной линии через шарнир 25 в трубку 8 и, ускоряясь в коническом насадке,формируется в струю, которая ударяется вперегородку между отверстиями 14,5.При этом давление жидкости в отверстиях4, 15 одинаково. Поэтому подпружиненныйзолотник 11 находится в крайнем верхнем положении. Каждая гидрокамера 3 через полость, образованную гидроцилиндром 10, поршнями 12 и штоком 13, и канал 16сообщается с всасывающей линией насоса 5.Поршень 18 в этом случае занимает верхнее положение, а опорный элемент прижатк корпусу 2 устройства.При незначительном отклонении устройства от вертикального положения трубка 8под действием веса груза 9 поворачивается вокруг шарнира 25 и, если угол наклона устройства превышает зону нечувствительности узла регулирования подачи рабочей жидкости (фиг. 1), то нижняя часть груза 9 с левой стороны касается кожуха 1, а с правок стороны - корпуса 2.При этом струя рабочей жидкости из трубки 8, расположенной с левой стороны,попадает в отверстие 14, а с правой - вотверстие 15. В то время, как золотник 1с левой стороны устройства по-прежнемунаходится в крайнем верхнем положении, золотник. 11 под действием давления рабочей жидкости в надпоршневой полости зо.лотникового узла, сжимая пружину 26, перемешается вниз (давление рабочей жидкос.ти повышается за счет кинетической энергии струи жидкости, истекающей из труб.ки 8).Гидрокамера 3 (с правой стороны) сообщается с всасывающей линией насоса 5.За счет давления рабочей жидкости поршень 18, расположенный в ней, вместесо штоком 19 и клином 20, сжимая пружину 27, перемешается вниз.При взаимодействии с рабочей поверхностью клина 20 опорный элемент 22 поворачивается вокруг шарнира 21 по соприкосновения со стенкой скважины. За счет давления опорного элемента 22 на стенку скважинк долото 24 разрушает забой скважины, преимущественно, с диаметрально противоположной выдвинутому опорному элементу 22 стороны.Бурение осуществляется до образованиявертикального отвала скважины, в которомустройство занимает описанное исходное положение,6Корпус 2 устройства заполнен маслом. Масса и поперечное сечение груза 9 подобраны таким образом, чтобы в процессе бурения колебаний струйной трубки не происходило. В зависимости от направления и величины отклонения оси скважины от вертикали в работе одновременно могут находить. ся два - три опорных элемента 22. Регуля. тор 23 давления перепускает часть рабочей жидкости из нагнетательной линии насоса 5 во всасывающую линию, когда давление превысит установленный уровень. 1. Устройство для предупреждения искривления скважины, включающее кожух, уста. новленный в нем корпус, отклонитель с равномерно установленными по окружности на одном уровне распорными узлами и гидро- камерами, расположенные в корпусе вал, насос с приводом, образующий с гидрокамерами отклонителя замкнутую гидравлическую систему, золотниковые узлы, расположенные в гидравлическом канале между насосом и каждой гидрокамерой, узел регулирования потока рабочей жидкости в гидрокамере, отличающееся тем, что, с целью повышения точности бурения и надежности работы, кожух и корпус образуют над каждой гидрокамерой полость, корпус в нижней части каждой полости имеет расположенные по радиусу два отверстия, узел регулирования потока рабочей жидкости выполнен в виде расположенной в каждой полости и шарнирно связанной с корпусом верхней частью трубки, установленной с возможностью расположения над отверстиями корпуса, а каждый золотниковый узел в виде гидроцилиндра, соединяющего нагие. тательную и всасывающую линии, связывающие насос с гидрокамерой, и установленного в гидроцилиндре с возможностью поочередного перекрытия нагнетательной и всасывающей линий подпружиненного золотника, выполненного в виде двух связанных штоком поршней, причем полость каждой трубки гидравлически связана с нагнетатель. ной, а полость между корпусом и кожухом - с всасывающей линией насоса, одно из отверстий корпуса сообщается с подпоршневой, а другое - с надпорш невой подостык соответствующего золотникового узла.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый распорный узел выполнен в виде расположенного в гидрокамере подпружиненного в осевом направлении поршня со штоком, имеющим рабочую поверхность в виде клина и установленного на шарнире с возможностью взаимодействия с последним опорного элемента.1535961А-А Фи 8, 2Фиг 3Составитель В Родина Редактор М. Келемеги Техред И. Верее Корректор Т Палик Заказ 88 Тираж 477 Подписное ВНИИПИ Гос 1 дарственного кочитета по изобретенияч и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж 35, Рву шская наб., д. 45Производственно.издате.п,ский комбинат Патент, г. Ужгород, ъл Гагарина, 01