Отклонитель

(51) 5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ныи научноый институт Рассказов 85.ССР тыи за,ства явподпруГОСУДАРСТВЕН.АЛЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение предназначено для изменения направления ствола скважины. Цель изобретения - повышение надежности работы. Отклонитель включает корпус из верхней 1 и нижней 2 секций, поршни 11, узел фиксации секций 1 и 2, контейнер под бросовый шаровой клапан 18 и узел 5 торможения последнего. Поршни 11 равномерно расположены в осевых цилиндрических каналах в верхней секции 1. Узел 5 торможения выполнен в виде разрезных пружинных колец б. Корпус выполнен с расположенными под каждым цилиндрическим каналом отверстиями. Последние образованы полуцилиндрическими полостями сопряженИзобретение относится к бурению нефтяных скважин, а именно к проводке наклонно направленных скважин путем контролируемого изменения траектории бурящейся скважины,Известен отклонитель, приня прототип. Недостатком этого устрой ляется то, что попадание очередной ных секций 1 и 2 и кольцевой полостью под отверстиями. Узел фиксации секций выполнен в виде установленных в каждом из отверстий поворотной шпон ки 8 с зигзагообразной канавкой 9 на наружной поверхности, пальца.12 и кулачка 10, Палец 12 расположен в зигзагообразной канавке 9 и подпружинен относительно поршня 11, Нижняя часть поворотной шпонки 8 выполнена"с поперечным сечением в виде сегмента, Подпоршневые полости связаны с полостью корпуса под узлом торможения. Для изменениянаправления ствола сква-. жины в бурильные трубы сбрасывается шар 18, который устанавливается над узлом торможения. За счет давления промывочной жидкости поршни 11 переместятся в нижнее положение. При этом за счет взаимодействия пальца 12 с зигзагообразной канавкой 9 поворотная апонка 8 изменит свое положение и освободит нижнюю секцию 2. Последняя под действием реактивного момента забойного двигателя повернется вокруг своей оси. При повороте нижняя секция 2 приводит кулачки 10 и поворотные шпонки 8 в исходное положение. Одновременно шар 18 выходит из узла торможения, а поршни 11 занимают верхнее положение. При этом секции 1 и 2 корпуса будут закреплены в искривленном положении. 10 ил. жиненнои втулки в периферииное отвер стие во время поворота нижней секции по отношению к верхней под действием реак тивного момента является ненадежным Кроме того, в зацепление одиновременно входит лишь одна втулка, что значительно утяжеляет условия ее работы и.устройства в целом.10 20 40 Цель изобретения - повышение надежности работы отклонителя.Указанная цель достигается тем, что отклонитель снабжен узлом торможения шарового клапана, выполненным в виде установленных в полости нижней секции раэрезных пружинных шайб, контейнер под бросовый шаровой клапан расположен в нижней секции корпуса под узлом торможения шарового клапана, цилиндрические каналы для размещения поршней выполнены в верхней секции, а их оси совпадают с поверхностью вращения секции корпуса, Последний выполнен с расположенными под каждым цилиндрическим каналом отверстиями, образованными полуцилиндрическими полостями сопряженных секций и кольцевой полостью под отверстиямй. Узел .фиксации секции. выполнен в виде установленных в каждом из отверстий поворотной шпонки с зигзагообразной канавкой по наружной поверхности; расположенного в каждой канавке и подпружиненного относительно поршня пальца и.жестко связанных с нижних торцом каждой поворотной шпонки кулачка, причем нижняя часть шпонки выполнена с поперечным сечением в виде сегмента и расположена в отверстии, образованом совмещенными частями секций корпуса, нижняя секция в кольцевой полости имеет выступы для взаимодейСтвия с кулацками, а поршневая полость гидравли. чески связана с полостью корпуса под узлом торможения. На фиг. 1 схематически изображен отклонитепь, продольное сечение; на фиг. 2 - разрезное пружинное кольцо; на фиг. 3-5 - зигзагообразная канавка; на фиг, 4 - то же,разрез А-А на фиг. 3; на фиг, 5 - то же,разрез Е-Е на фиг. 3; на фиг. 6- управляемая шпонка с управляемыми кулачками и профилированные толкатели, поперечное сечение, разрез А-А на фиг, 1: 1- отсутствие зацепления между подвижной и неподвижной секциями, И - наличие зацепления между подвижной и неподвижной секциями; на фиг, 7- разрез Б-Б на фиг, 1 управляемая шпанка и подпружиненный палец, поперечное сечение; на фиг. 8 - то же, узел 1 на фиг. 1; на фиг. 9- то же, разрез В-В на фиг. 8; на 50 фиг. 10 - управляемая шпонка, поперечное сечение; 1 - отсутствие зацепления между подвижной и неподвижной секциями, И - наличие зацепления между подвижной и неподвижной секциями.Отклонитель включает в себя трубчатый корпус, состоящий из верхней 1 и нижней 2 секций. йа свободных концах секций выполнены замковые конические резьбы. К верхней секции 1 присоединяется колонна бурильных труб, к нижней секции 2 - забойный двигатель. Секции соединены между собой подшипником 3, ось которого наклонена под равным углом к осям секций, В корпусе выполнен осевой канал 4, в котором помещен тормозной узел 5, состоящий иэ набора разрезных пружинных колец 6 (фиг.2), разделительных шайб 7, В верхней секции 1 имеются управляемые поворотные шпонки 8, снабженные на образующей по- верхности зигзагообразными канавками 9 (фиг, 3-5), а в нижней части - управляемыми кулачками 10 (фиг. 6), Шпонка входит в зацепление с поршнем 11 посредством подпружиненного пальца 12 (фиг. 7 - 9)Поршень 11 опирается на возвратную пружину 13 и снабжен направляющим штифтом 14, Также в верхней секции 1 имеются силовые каналы 15 и 16. В нижней секции 2 расположен контейнер для управляющих . шаров 18, диаметр которых подобран с таким расчетом, чтобы они входили в отверстие шайб 7 с минимальным зазором, а внутренний диаметр колец 6 меньше диаметра шаров, цтобы они проходили через него с определенным усилием. Также в нижней секции расположены профилированные толкатепи 19 (фиг. 6). Оси секций 1 и 2 имеют между собой определенный угол. Угол перекоса устанавливается числом позиций угла поворота. Для герметизации подвижных узлов отклонителя предусмотрены уплотнения 20 и 21.Отклонитель работает следующим образом,Отклонитель в исходном положении, когда оси неподвижной 1 и подвижной 2 секций совпадают, устанавливаются между забойным двигателем и бурильными труба-.ми. После спуска его на забой скважины бурильная колонна фиксируется и устанавливается заданный угол перекоса секций 1 ,и 2 отклонителя. В таком положении осуществляется процесс бурения в первоначально заданном направлении. Для измерения угла перекоса сбрасывается в бурильную колонну управляющий шар 18. При этом, благодаря наличи;з в отклонителе тормозногоустройства 5, происходит перепад давленияв силовых каналах 15 и 16, которое создает.усилие, воздействующее на поршень 11, При перемещении поршня 11 из верхнего крайнего положения в нижнее, вследствие взаимодействия пальца 12 с зигзагообразной канавкой 9, поворачиваются поворот-ные шпонки 8 вокруг своих осей до положения, когда они выйдут из зацепления с корпусом подвижной секции 2 отклонителя, После этого под действием реактивного момента нижняя секция 2 поворачивается(фиг. 6 и 10). При.этом происходит отклонение осей нижней 2 и верхней 1 секций от-, клонителя. Угол перекоса будет зависеть от числа позиций угла поворота. Во время поворота профиль 19 взаимодействует с кулач ками 10 и производит их обратный поворот в исходное положение (фиг, 6 и 10), таким образом прекратив дальнейший поворот подвижной части. Одновременно после выхода шара 18 из канала 4 поршень 11 под 10 действием возвратной пружины 13 возвращается в верхнее положение. При этом поршень 11 воздействует на поворотные шпонки.8, окончательно доводя их к исходному положению, при котором подвижная 2 15 и неподвижная 1 секции отклонителя зафиксированы между собой поворотными шпонками 8 (фиг. 10).Предлагаемое устройство имеет следующие технико-зкономические преимущест ва. Наличие управляемых поворотных шпонок в подвижном корпусе отклонителя повышает эффективность его управления, надежность работы, существенно уменьшает износ, увеличивает срок службы. 25 Формула изобретенияОтклонитель, включающий трубчатый корпус состоящий из установленных одна над другой верхней и нижней секций, по верхность вращения которых. наклонена под равным углом к осям секций, равномерно расположенные в осевых цилиндрических каналах по окружности корпуса и подпружиненные относительно последнего 35.полые поршни, узел фиксации и контейнер под бросовый шаровой клапан, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен узлом торможения шарового клапана, выполненным в виде установленных в полости нижней секции раэрезных пружинных колец, контейнер под бросовый шаровой клапан расположен в нижней секции корпуса под углом торможения шарового клапана, цилиндрические каналы для размещения поршней выполнены в верхней секции, а их оси совпадают с поверхностью вращения секций корпуса, последний выполнен с расположенными под каждым цилиндрическим каналом отверстиями, образованными полуцилиндрическими полостями сопряженных секций и кольцевой полостью под отверстиями, узел фиксации секций выполнен в виде установленной в каждом из отверстий поворотной шпон ки с зигзагообразной канавкой на наружной поверхности, расположенного в каждой канавке и подпружиненного относительно поршня пальца и жестко связанного с нижним торцом каждой поворотной.шпонки ку-. лачка, причем нижняя часть поворотной шпонки выполнена с поперечным сечением в виде сегмента и расположена в отверстии, образованном совмещенными частями секций корпуса, нижняя секция в кольцевой полости имеет выступы для взаимодействия с кулачками, а подпоршневая полость гидравлически связана с полостью корпуса под узлом торможения,.1740604Составитель Н, Шарипов Редактор М. Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор М. Демчик аз 2960 Тираж Подписное ВНИИРИ Государственного комитета г 1 о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035. Москва, Ж. Раушская наб., 4/5изводственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101