Устройство для изменения направления буровой скважины

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИ ПРАВЛЕНИЯ БУРОВОЙ СКВАЖИНЫ ис- (57) Изобретение относится к бу ге- нике и может быть использовановодке направленных скважин сна сьемнцм керноприемником. Цель ния - повышение надежности в р тройство содержи; колонковую т с коронкой 2, узел отклонения, н щий шток (НШ) 3 с фиксирующи том, индикатор положения шток ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Забайкальский комплексный нэучнследовательский институт Министерствологии СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 128402, кл. Е 21 В 7/08, 1960.Авторское свидетельство СССРМ 1286723, кл. Е 21 В 7/08, 1985,1 б ровои техпри прорядами со изобретеаботе, Усрубу (КТ) 1 аправляюм элемена 3, Узел1615306 отклонения состоит из верхней полумуфты (1 М) 9 с выступом 10 и нижней ПМ 8 с наклонным пазом для его размещения. Устройство имеет средство центрирования ПМв виде втулки 13 из эластичного материала и расположенного над ней стакана 14. Поледний установлен с возможностью ограиченного перемещения. При этом НШ 3 ПМ 9 выполнены полыми. Индикатор поожения НШ 3 выполнен в виде клапана 22 о штоком 23, Клапан 22 расположен в по- ости ПМ 9, а шток 23 установлен на верхИзобретение относится к буровой техике и может быть использовано при проодке направленных скважин снарядами со ъемным керноприемником.Цель изобретения - повышение надежности работы.На фиг.1 изображено устройство для изменения направления буровой скважины в Транспортном положении, продольный разез; на фиг.2 - то же, в рабочем положении; а фиг,3 - сечение А - А на фиг,2; на фиг,4 - ечение Б - Б на фиг.2,Устройстводля изменения направления гяуровой скважины содержит колонковую трубу 1 с коронкой 2, размещенный в ее йолости с возможностью вращения и осевого перемещения направляющий шток 3, снабженный свободно установленной на нем втулкой 4 для взаимодействия с коронкой 2 имеющей воэможность осевых перемещений т бурта 5, выполненного на направляющем истоке 3, до бурта 6 на соединенном с нижней частью направляющего штока 3 фиксируюцем элементе 7, выполненном в виде скобы, образующей с поверхностью штока 3 желобобразный клин, С верхней частью направляощего штока 3. соединен узел отклонения, выполненный в виде двух взаимодействуюцих по наклонной поверхности нижней 8 и верхней 9 полумуфт, связанных между собойвозможностью ограниченных взаимных перемещений, для чего нижняя полумуфта 8 снабжена выступом 10, а верхняя полумуфта 9 имеет наклонной паз 11 для его размещеНия.На верхней полумуфте 9 на подшипни- (овой опоре 12 установлены втулка 13 из Эластичного материала и стакан 14, связанный пальцем 15 с элементом под овершот 16 и через паз 17 с верхней полумуфтой 9. Элемент под овершот 16 и стакан 14 связаНы с верхней полумуфтой также пружиной 18 растяжений, имеющей предварительную нем торце ПМ 8. После ориентирования НШ 3 в полость КТ 1 подается жидкость. Под действием веса стакана 14 втулка 13 деформируется и перекрывают зазор между КТ 1 и ПМ 9, За счет давления жидкости ПМ 9 смещается вниз, а ПМ 8 отклоняется от оси КТ 1, После установки Н Ш 3 в рабочее положение клапан 22 открывает канал в полости ПМ 9. Давление жидкости в нагнетательной системе снижается. Затем вращают КТ 1, которая, перемещаясь по НШ 3, формирует наклонный ствол скважины. 1 з,п. ф-лы, 4 ил. деформацию, благодаря чему втулки 13 находятся в упруго деформированном состоянии,В стакане 14 и верхней полумуфте 9 выполнены радиальные 19 и 20 и осевой ступенчатой формы 21 каналы для прохождения промывочной жидкости, в котором размещен клапан 22 со штоком 23, взаимодействующий с нижней полумуфтой 8. 10 В нижней полумуфте 8, направляющемштоке 3 и фиксируюшем элементе 7 также могут быть выполнены каналы 24 для прохода промывочной жидкости.Спуск и извлечение направляющего 15 штока 3 с фиксирующим элементом 7 и узлом отклонения, составляющих съемную часть устройства, производятся с помощью овершота 25, при этом при спуске в конструкцию овершота должен входить ориента тор.Устройство для изменения направлениябуровой скважины работает следующим образом.Перед началом изменения направления 25 скважины из колонковой трубы 1 извлекаюткерноприемник (не показан) и коронкой 2 формируют на забое столбик керна высотой до 0,1 м, Затем колонковую трубу 1 приподнимают под забоем.30 На поверхности съемная часть устройства соединяется с овершотом 25, ориентируется относительно входящего в состав овершота 25 ориентатора и доставляется в колонковую трубу 1. При спуске направляю щий шток 3 за счет его веса смещает выступ. 10 в крайнее нижнее положение в наклонном пазу 11, что соответствует соосному расположению верхней 9 и нижней 8 полу- муфт, При этом клапан 22, опираясь в торец 40 нижней полумуфты 8, перекрывает канал 21для прохода промывочной жидкости, В это же время за счет веса спускаемой на овершоте 25 съемной части устройства пружина18, связывающая элемент под овершот 1 б и верхнюю полумуфту 9, дополнительно деформируется на величину, соответствующую перемещению пальца 15 в крайнее верхнее положение паза 17, соответственно, смещается стакан 14, и втулки 13 вринимают недеформированное состояние. При этом обеспечивается свободный спуск съемной части устройства в скважину.После спуска сьемной части устройства производится ее ориентирование, и в данном положении она устанавливается кольцом 4 на коронке 2, а овершот 25 извлекается из скважины. Пружина 18 сжимается на длину паза 17, перемещая элемент под овершот 16 и, соответственно, стакан 14 в крайнее нижнее положение относительно верхней полумуфты 9, упруго деформируя таким образом втулки 13, наружный диаметр которых при этом увеличивается до внутреннего диаметра колонковой трубы 1. Затем производится подача промывочной жидкости на забой через полость бурильных труб, Гак как ее проход на забой перекрыт втулками 13 и, при соосном расположении верхней 9 и нижней 8 полумуфт, клапаном 22, то под ее давлением верхняя полумуфта 9 смещается вниз, . перемещаясь при этом относительно нижней полумуфты 8, опирающейся через кольцо 4 и бурт 5 на коронку 2, За счет взаимодействия верхней 9 и нижней 8 полу- муфт по наклонной поверхности направляющий шток 3 отклоняется от оси скважины, При относительном перемещении полумуфт 8 и 9 шток 23 клапана 22, опираясь на нижнюю полумуфту 8, перемещается вверх относительно верхней полумуфты 9 и открывает возможность прохождения промывочной жидкости через каналы 19 - 21 на забой скважины при крайнем верхнем положении выступа (пальца) 10 в пазу 11, обеспечивая при этом определенный перепад давления промывочной жидкости, благодаря чему на направляющий шток 3 действует постоянная нагрузка, создаваемая за счет перепада давления промывочной жидкости при ее прохождении через каналы 19 - 21.При этом в крайнем верхнем положении выступа 10 относительно паза 11 нижняя полумуфта 8 смещена от оси колонковой трубы 1 на величину, исключающую воэможность их взаимодействия между собой. Колонковая труба 1 и съемная часть устройства взаимодействуют между собой при этом только через втулку 4 и втулки 13, имеющие возможность свободного относительного вращения, что обеспечивает надежную фиксацию направляющего штока 3в процессе искривления.Затем устройство спускается в скважину до установки направляющего штока 3 на5 забой. Фиксирующий элемент 7, двигаясьпо стенке скважины вниз, входит в кольцевую канавку между стенкой скважины истолбиком керна и расклинивается в ней,окончательно фиксируя направление пере 10 коса направляющего штока 3.Последующим вращением колонковойтрубы 1 с коронкой 2 осуществляют бурениескважины в новом направлении. При этомкоронка 2 и поджатая к ней промывочной15 жидкостью, поступающей на забой через каналы 24, втулка 4, вращаясь совместно, перемещаются вдоль направляющего штока 3.После упора втулки 4 в бурт б фиксирующегоэлемента 7 продолжается дальнейшее буре 20 ние скважины в новом направлении до формирования полного забоя скважины в новомнаправлении,После завершения процесса искривления ствола скважины, не поднимая колонко 25 вую трубу 1 над забоем, с помощью овершота25 извлекают из полости колонковой трубы 1съемную часть устройства, спускают керноприемник и продолжают бурение в новом направлении,30 Формула изобретения1. Устройство для изменения направления буровой скважины, включающее колонковую трубу с кОронкоЙ, свободнорасположенный в ее полости узел отклоне 35 ния, состоящий из верхней полумуфты с выступом и нижней полумуфты с наклоннымпазом для его размещения, жестко связанный с нижней полумуфтой направляющийшток с фиксирующим элементом и средство40 центрирования верхней полумуфты, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышениянадежности работы, оно снабжено установленным на верхней полумуфте с возможностью ограниченного перемещения стаканом45 и индикатором положения штока, средствоцентрирования верхней полумуфты выполнено в виде втулки из эластичного материала, установленной на верхней полумуфтепод стаканом с возможностью взаимодейст 50 вия с ним, а полумуфты и направляющий,ШТОК ВЫПОЛНЕНЫ ПОЛЫМИ.2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что индикатор положения штокавыполнен в виде расположенного в полости55 верхней полумуфты клапана со штоком,причем последний установлен с возможностью взаимодействия с верхним торцомнижней полумуфты.1615306 Составитель В.РодинаТехред М,Моргентал Корректор Л.Патай Редактор О.Головач Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3967 Тираж 484 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5