Устройство для направленного бурения

)5 Е 21 В 7 НИЯ АВТОР ый научно-ис нистерства ге Ю. Г,Сол 78,ССС81,/5 г 1ю ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО У СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Забайкальский комплексследовательский институт Мологии СССР(57) Изобретение относится к горному делу, конкретНо к устройствам для направленного бурения скважин. Цель изобретения - повышение надежности работы, Устройство включает корпус 1, плашки 3, вал 8, фиксирующие элементы 5 и отклонитель. Корпус 1 вьполнен с окнами 2, Плашки 3 расположены в корпусе 1 и лодлружинены относительно последнего. Вал 8 установлен в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения и имеет радиальные отверстия б, Отклонитель жестко связан с валом 8, Фиксирующие элементы 5 расположены между плашками 3 и валом 8. Последний в месте расположения радиальных отверстий 6 выполнен с кольце1776746 20 25 вой проточкой 15. Связь вала 8 с корпусом осуществляется через шпонку 10, расположенную в продольном пазу 11 корпуса 1. Под давлением промывочной жидкости плашки 3 30 35 40 50 выдвигаются из корпуса и упираютсл в стенку скважины, фиксируя отклонитель в исходном полокении, При углублении скважинывал 8 с отклонителем перемещаются вниз. ления жидкости, после чего производится освобождение вала от зацепления с узлом блокировки. Для этой цели конструкцией снаряда предусмотрено одновременное срезание установочного штифта осевой нагрузки и вывинчивание кольца вала из плашек путем вращения бурильной колонны. При этом в начале рейса воэникаьот два варианта взаимодействия деталей конструкции снаряда.1, Если осевые зазоры в резьбе кольца вала и плашек больше поперечного сеченил штифта, то происходит его полное срезание, но при этом возникает удар по виткам резьбы, который приводит к их деформации и заклиниванию этого соединения при вращении бурильной колонны, В результате происходит проворот отклонителя за счет увеличения крутящих сил или поломка деталей узла блокировки данного снаряда 2, Если осевые зазоры в резьбе кольца вала и плашек не позволяют срезать штифт полностью, то при вращении бурильной кодонны разблокирования вала с узлом блокировки не происходит, что вызовет повышенный сдвигающий момент на выдвикных плашках узла торможения и может привести к нарушениьо ориентации всего отклонителя, а в отдельных случаях к поломке снаряда,Как по 1-му так и по 2-му варианту разблокирование вала с корпусом сопровождается нарушениями ориентации узла отклонения или поломкой снаряда, что в итоге приведет к низкой надежности его работыа отсутствие связкои информации о данном процессе делает ненадежным применение данного снаряда в целом.Целью изобретения являетсл повышение надежности работы в скважине,Указанная цель достигается тем, что устройство для направленного бурения. содержащее корпус с окнами, расположенные в корпусе и подпружиненные относительно последнего плашки, установленный в корпусе с возможностььо осевого перемещения вал с радиальными отверстиями, связанный с валом отклонитель, снабжено установленными между плашками и валом фиксирующими элементами, а вал в месте расположения радиальнььх отверстий вы 177674610 кольца (12, 13), благодаря которым образуется полость гидрокамеры, изолированная от затрубного пространства, Для создания распорного усилия на выдвижных плашках на переходнике (9), соединяющем две трубы 15 (7,8) вала , выполнена кольцевая проточка(15) в месте расположения радиальных отверстий (14). В транспортном положении фиксирующие элементы (5) узла торможенияутоплены в кольцевую проточку (15),20 30 40 моженияв скважине. Отверстия (6) полого валаи радиальные отверстия (14) 50 полнен с кольцевой проточкой для размещения фиксирующих элементов,Благодаря наличию в устройстве для направленного бурения фиксирующих элементов и кольцевой проточки на валуобеспечивается блокировка вала относительно корпуса, а расположение их междуплашками и валом создает их гарантированное зацепление за счет подпружиненныхотносительно корпуса плашек, При выходеи взаимодействии плашек со стенками скважины фиксирующие элементы автоматически выходят иэ зацепления с валом иобеспечивают свободное перемещение последнего в осевом направлении,Выполнение кольцевой проточки на ва-лу в месте расположения радиальных отверстий дает вазможность получить сигнал овыходе фиксирующих элементов из зацепления и разблокировании вала. Происходитэто следующим образом. В транспортномположении фиксирующие элементы утоплены в кольцевую проточку и перекрываютрадиальные отверстия, При подаче промывочной хидкасти во внутренней полости полого вала создается давление, котороефиксируется на поверхности манометром,При выходе плашек до взаимодействия состенками скважины, фиксирующие элементы проводят из зацепления с валом и освобождают радиальные отверстия для проходапромывочной жидкости. Если разблокирование фиксирующих элементов с валом по,тем или иным причинам не происходит, тоотверстия останутся перекрытыми фиксируощими элементами и на поверхности манометр покажет повышение давление. Повеличине давления в системе можно судитьо процессе разблокирования вала. Все зтов совокупности повышает надежность работы снаряда в скважине.Совокупность предложенных признаков в предлагаемом устройстве в известныхтехнических решениях не обнаружена.На чертеже изображен пример выпалнения предлагаемого устройства для направленнога бурения. Его конструкциясостоит из полого вала , узла тооможенияи отклонителя, включающего забойный .двигатель ,Элементами узла торможения являются; корпус (1) с окнами (2), находящиеся вних выдвижные плашки (3), подпружиненные относительно корпуса за счет распорнай камеры(4) и фиксирующие элементы(5). 5Через корпус (1) с присоединенными к немудеталями пропущен полый вал(1) с радиальными отверстиями (б),верхний конец которого соединен с колонкой бурильных труб,а нижний с отклонителем,включающим забойный двигатель . Полый валслужит для передачи осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент и состоит из двух труб (7,8), соединенными заглушенным переходником (9), который содержит диаметрально расположенные шпанки (10), перемещающиеся по направляющему шпоночному пазу(11) на корпусе (1), На концах корпуса (1) установлены уплотнительные позволяя зафиксировать корпус (1) тормозного устройстваи совершить его передвижение к забою.Устройство для направленного бурения работает следующим образом,После спуска устройства в скважину и ориентирования отклонителя над забоем с помощью ориентатора любой конструкции в систему подается промывочная жидкость. Ввиду того, что канал палого валазаглушен переходником (9), а радиальные отверстия (14) перекрыты фиксирующими элементами (5), в полости вала создается избыточное давление, которое, преодолевая сопротивление распорной камеры (4), выдвигает из окон (2) корпуса (1) выдвижные плашки (3), армированные твердосплавными пластинами, да упора в стенки скважины, Грани пластин врезаются в стенки скважины и закрепляют корпус (1) узла торобеспечивают постоянный проток промывочной жидкости через полость распорной камеры, обеспечивая надежное раскрепление тормозного устройстваво время работы, При раскреплении выдвижных плашек (3), в скважине фиксирующие элементы (5) выйдут из кольцевой проточки (15) переходника (9) и валосвободится от зацепления. Соответствие глубины кольцевой проточки (15) с выходом вь,движных плашек(3) обеспечит гарантированный выход фиксирующих элементов (5) из зацепления с валоми свободное его перемещение на длину рабочего рейса.После отбурки интервала, предусмотренного ходом вала, отклонитель поднимают на величину этого хода и выключают насос, Выдвижные плашки (3) за счет жесткости распорной камеры (4) возвращаются в1776746 Составитель Г,МаторинТехред М,Моргентал Редактор Корректор Н.Гунько Заказ 4103 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101 исходное положение, а фиксирующие элементы (5), подпружиненные распорной камерой (4), устанавливаются в кольцевую проточку(1 5). При сообщении валу Я осевых перемещений торцы кольцевой проточки (15), упираясь в фиксирующие элементы (5), передвигают корпус (1) тормозного устройства (И) к забою, сохраняя начальное расположение его деталей, Далее цикл повторяется. В случае заклинивания выдвижных плашек (3) в окнах (2) корпуса (1) или других причин их невыхода фиксирующие элементы (5) будут полностью или частично перекрывать радиальные отверстия (14) и за счет дросселирования промывочной жидкости будет происходить подпрессовка, по величине которой можно следить за ходом работы устройства.Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства для направленного бурения заключается в повышении надежности и точности работ по искривлению скважин за счет устранения причин ведущих к дезориентации отклонителя, что позволит сократить дополнительные обьемы искривлений, вызванные отклонениями от заданного набора кривизны, Условнь 1 й годовой экономический эффект от внедрения устройства можно подсчитать следующим образом. В стране в год по Министерствугеологии проводится около 6000 циклов искривления. Из них около 20-25 оприходятся на дополнительные циклы, связанные с5 нестабильностью направления предыдущего искривления и с некачественным набором кривизны.При использовании предлагаемого устройства отпадает необходимость в указан 10 ных дополнительных искривлениях,поэтому дополнительные обьемы искривлений будут сокращены.на 80% (20 останутся на пробные рейсы для подбораинтенсивности).15 Формула изобретенияУстройство для направленного бурения,вкл 1 очающее корпус с окнами, расположенные в корпусе и подпружиненные относительно последнего плашки, установленный20 в корпусе с возможностью осевого перемещения вал с радиальными отверстиями, связанный с валом отклонитель, о тл и ч а ю щее с я темчто, с целью повышения надежности в работе, оно снабжено установленными25 между плашками и валом фиксирующимиэлементами, а вал в месте расположениярадиальных отверстий выполнен с кольцевой проточкой для размещения фиксирующих элементов,