Снаряд для направленного бурения

,801113502 36 Ю Е 21 В 7/08 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О/22-030(2) 2994 (22) 13.10 (46) 15.0 (72) Ю. (71) 3 аб исследова 53 622. можностью взаимод жины, и узел управ ми, выполненный относительно вала отличающийся тем, надежности работы ках скважины, каж ления выпол нен в возможностью вра с наклонными паза чук поверхность, и исе с возможност бочей поверхностью причем втулки узл ны с корпусом пруж поверхности верхне рабочей поверхност ЬР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 9.84. Бюл.34В. Андреевайкальский комплексный научнотельский институт геологии ( ) 243.2 (088,8)(56) 1. Сулакшин С. С. и др. Техника и тех нология направленного бурения. М Недра, 1967, с. 132-135.2. Авторское свидетельство СССР922263, кл. Е 21 В 7/08, 1979 (прототип 154) (57) СНАРЯД ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО ОДУРЕНИЯ, включакгщий корпус, полый вал, отклонпель, два распорных узла, установленных концентрично полому валу с возеиствия со стенками сква ления распорными узла- в виде подпружиненныхзолотниковых втулок, что, с целью повышения в разработанных участдый из узлов раскрепвиде установленной с цения на валу втулки ми, образующими рабоустановленных на корью взаимодействия с равтулки плоских пружин, ов раскрепления связаинами, а длина рабочей й втулки больше длинынижней втулки.55 Изобретение относится к устройствам для бурения скважины, а именно к устройствам для изменения направления буровой скважины.Известен снаряд для направленного бурения, включающий раскрепляющий узел, отклонитель и отбурочный инструмент 1.Недостатком данного снаряда является необходимость в дополнительных затратах времени на вспомогательные операции при перекреплении снаряда и перемещение его к забою.Наиболее близким к предлагаемому является снаряд для направленного бурения, включающий корпус, полый вал, отклони- тель, два распорных узла, установленных концентрично полому валу с возможностью взаимодействия со стенками скважины, и узел управления распорными узлами, выполненный в виде подпружиненных относительно вала золотниковых втулок 2.Недостаток известного устройства заключается в низкой эффективности при работе в неустойчивых и трешиноватых породах. Скважины, пробуренные известным устройством в таких породах, характеризуются значительной разработанностью стенок, наличием каверн и пустот, Кроме того, при установке снаряда в разработанных участках скважины эластичные камеры распорных узлов не обеспечивают надежного контакта, со стенками скважины и при бурении происходит угловое смещение корпуса снаряда, а следовательно, дезориентация.Цел ь изобретения - повы шение надежности работы снаряда в разработанных участках скважины.Указанная цель достигается тем, что в снаряде для направленного бурения, включающем корпус, полый вал, отклонитель, два распорных узла, установленных концентрично полому валу с возможностью взаимодействия со стенками скважины, и узел управления раапорными узлами, выполненный в виде подпружиненных относительно вала золотниковых втулок, каждый из узлов раскрепления выполнен в виде установленной с возможностью вращения на валу втулки с наклонными пазами, образующими рабочую поверхность, и установленных на корпусе с возможностью взаимодействия с рабочей поверхностью втулки плоских пружин, причем втулки связаны с корпусом пружинами, а длина рабочей поверхности верхней втулки больше длины рабочей поверхности нижней втулки. Н а фиг. 1 показан сна ряд для направленного бурения, общий вид; на фиг. 2 - верхняя часть устройства в рабочем положении; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - развертка боковой поверхности золотниковой втулки; йа фиг. 5 - нижняя часть устройства в нерабочем положе 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 нии; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5;на фиг. 7 - нижняя часть устройства приперемещении его к забою,Снаряд для направленного буренияфиг. 1) содержит два распорных узла -верхний и нижний, включающие плоскиепружины 1 и 2, установленные на телесконических частях 3 и 4 корпуса снаряда, отклонитель 6, отбурочный инструмент 6,узел управления распорными узлами, состоящий из золотниковых втулок 7 и 8,подпружиненных относительно полого вала11 пружинами 9 и 10, и втулок 12 и 13 снаклонными пазами. На внутренних поверхностях плоских пружин 1 и 2 выполненывыступы, которыми они могут взаимодействовать с поверхностями наклонных пазоввтулок 12 и 13, установленных на поломвале 1 с возможностью свободного вращения и связанных с телескопическими частями корпуса 3 и 4 с помощью пружин кручения 14 и 15. Телескопические части 3 и 4корпуса снаряда имеют возможность перемещения вдоль полого вала 11 и подпружинены относительно него пружинами 16и 17. Для предотвращения взаимного поворота телескопических частей 3 и 4 корпусаснаряда служит шпонка 18.Срезной штифт 19 предназначен дляблокирования корпуса снаряда и полого вала 11. В осевом канале полого вала 11 установлен дроссель 20.На фиг. 3 изображено поперечное сечение втулки с наклонными пазами а и б, чередующимися по глубине. Глубина пазов авыбирается такой, чтобы плоские пружины1 и 2, попадая в них своими выступами ивзаимодействуя со втулками 12 и 13, надежно закрепляли снаряд в скважине. Глубина пазов б должна быть такой, чтобывыступы плоских пружин 1 и 2 свободномогли перемещаться вдоль втулок 12 и 13,не взаимодействуя с ними и не закрепляяснаряд в скважине. В исходном положениивтулки 12 и 13 располагаются таким образом, что выступы плоских пружин 1 и 2 находятся напротив пазов а.Длина 1 рабочей поверхности (поверхности втулки, занимаемой наклонными пазами) верхней втулки 12 должна быть боль.ше длины 1 рабочей поверхности нижнейвтулки.Снаряд для направленного бурения работает следующим образом,После спуска снаряда в скважину и егоориентирования. включается буровой насос.Над дросселем 20 фиг. 1) образуется зона повышенного дав пения, Промывочнаяжидкость через радиальные отверстия выполненные в полом вале 11, поступает вполости В и Г телескопических частей корпуса снаряда 3 и 4, В результате корпус снаряда перемещается вверх, срезая штифт 19,выступы плоских пружин 1 и 2 попадаютв мелкие пазы а втулок 12 и 13 и, взаимодействуя с ними, закрепляют снаряд в скважине. Золотниковые втулки 7 и 8 под действием пружин 9 и 10 перекрывают радиаль ные отверстия полого вала 11 (фиг. 2). После этого включают вращение и начинают бурение скважины. В процессе бурения полый вал 11 вместе с втулками 12 и 13 и пружинами 14 и 15 перемещается вдоль корпуса снаряда, сжимая пружины 6 и 7 (фиг. 1).На фиг. 4 изображена развертка боковой поверхности втулок 12 и 13, на которой выполнены череду ющиеся по глубине винтовые пазы (а и б), Расстояние между канавкам а и б определяется по формуле( сГгде- рабочая длина втулок 12 и 13;с - угол подъема винтового паза.При бурении втулки 2 и 13 перемещаются вдоль плоских пружин 1 и 2, которые своими выступами взаимодействуют с мелкими винтовыми пазами а втулок 12 и 3, заставляя их поворачиваться относительно своей оси. При этом втулки 12 и 13 закручивают пружины кручения 14 и 15, которыми они подпружинены относительно телескопических частей 3 и 4 корпуса снаряда . Свободные концы плоских пружин 1 и 2 верхнего и нижнего распорных устройств взаимодействуют со стенками скважины, удерживая снаряд в требуемом положении. Вследствие того, что рабочая длина 1, втулки 12 больше соответствующей длины 1 втулки 13 (фиг. 1), после отбуривания интервала искривления, равного рабочей длине 1 втулки 13, выступы плоских пружин 2 выходят из зацепления с винтовыми пазами (фиг. 5), освобождая от закрепления нижний распорный узел. При этом втулка 13 под действием пружины 15 возвращается в исходное положение, глубокие винтовые пазы б втулки 13 устанавливаются против выступов плоских пружин 2 (фиг. 6) и распорный узел пружиной7 перемещается к забою на величину отбуренного интервала. Во время перемещения распорного узла выступы плоских пружин 2 взаимодействуют с глубокими винтовыми пазами б втулки 3, заставляя его поворачиваться, закручивая пружину кручения 15. После того, как выступы плоских пружин 2 выйдут из зацепления с втулкой 3 в нижней его части, пружина кручения 15 устанавливает втулку в исходное положение. При этом мелкие винтовые пазы а устанавливаются против выступов плоских пружин 2, а золотниковая втулка 8 упирается 20 в торец телескопической части корпуса 4 и,сжимая пружину 10, открывает радиальные каналы полого вала 1 (фиг. 7). Промывочная жидкость, попадая в полость Г, заставляет срабатывать нижний распорный узел, закрепляя его относительно стенок скважины. После закрепления нижнего распорного узла выступы плоских пружин(фиг, 1) выходят из зацепления с винтовыми пазами втулок 12, и верхний распорны й узел аналогично н иж нему освобождаЗо ется от закрепления, перемещается к забою и снова закрепляется. Далее цикл работы повторяется.Технико-экономическая эффективностьзаключается в снижении затрат на проводку направленных скважин.Редактор В. КовтунЗаказ 6182/25 Составитель В. Родина Тсхрсд И. Верес Корректор А. Тяско Тираж 563 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4