SU1656114A1 - Устройство дл проводки наклонного ствола скважины забойным двигателем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бурзнию глубоких скважин и м.б испопь оваьо дл  бурени  восход щего участка ствола скважины. Цель изобретени  - повыше че точности проведени  проектного профылр скаахины. Дл  этого нижн   секци  корпуса смещена относительно верхней в сторону изгмба отклонител  Поверхность отклони- тел  с выпуклой стороны и поверхность верхней секции корпуса с диаметрально противоположной ей стороны выполнены в виде фрикционных поверхностей. Устр-во инее опорный узел, выполненный в виде втулки 10 с клином 11 на внутренней поверхности со стороны, противоположной изгибу отклонител . Последний телескопически установлен в полости втулки 10 над клинок1. :м Шаг 5

Description

11 с возможностью взаимодействи  с ним патрубка 12, св занного с втулкой 10 узлом передачи крут щего момента, Патрубок 12 расположен под углом к оси втулки 10, верхн   секци  корпуса изогнута , ее фрикционна  поверхность соприкасаетс  со

стенкой ствола скважины, а зубь  внедр ютс  в горную породу. В процессе бурени  первоначальное направление устройства будет сохран тьс  за счет взаимодействи  рабочей поверхности зубьев со стволом скважины. 7 ил.

Изобретение относитс  к бурению глубоких скважин и может быть использовано дл  бурени  восход щего участка ствола скважины с использованием забойного двигател .

Цель изобретени  - повышение точности проведени  проектного профил  скважины .

На фиг. 1 изображено устройство дл  проводки наклонного ствола скважины забойным двигателем в транспортном положении; на фиг, 2 - то же, в рабочем положении; на фиг, 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 т- опорный узел в транспортном положении; на фиг; 6 -то же, в рабочем положении; на фиг. 7 - сечение В-В на фиг. 5.

Устройство дл  проводки наклонного ствола скважины забойным двигателем .включает корпус, состо щий из св занных трубчатым изогнутым отклонителем 1 верхней секции 2 и нижней секции 3, установленный в полости корпуса на осевых и радиальных опорах(не показаны)составной вал 4 с шарниром (не показан) в месте изгиба отклонител  1 и долотом 5 на конце. Вал 4  вл етс  валом забойного двигател  (не показан), который встраиваетс  в верхнюю секцию 2 корпуса, а над последней расположен опорный узел 6.

Поверхность отклонител  1 с выпуклой стороны и поверхность верхней секции корпуса с диаметрально противоположной ей стороны выполнены в виде фрикционных- поверхностей 7, которые могут быть образо- ваны, например, плашками с продольными, наклоненными в сторону от ее оси симметрии зубь ми 8. Рабоча  поверхность 9 последних образована круговым цилиндром, диаметр основани  которого равен (или больше) диаметру долота 5. Нижн   секци  3 корпуса смещена в сторону изгиба отклонител  1 в плоскости симметрии устройства. Величина смещени  нижней секции 3 корпуса определ етс  из выражени 

В - 0,5 (Од - Dk - 2 Н) - L2 где Од - диаметр долота, м;

DK - диаметр верхней секции корпуса, м; Н - толщина первого опорно-фиксирую- щего элемента, м;

L - рассто ние от торца долота до места

изгиба отклон ющего угла, м;

EI - жесткость нижней секции корпуса на изгиб, кН/м ;

q - поперечна  составл юща  веса единицы длины первой секции корпуса, кН/м;

R - проектный радиус кривизны ствола

скважины, м.

Опорный узел 6 выполнен в виде втулки 10 с клином 11 на внутренней поверхности со стороны, противоположной изгибуотклонител , и телескопически установленного в полости втулки над клином с возможностью взаимодействи  с ним патрубка 12. Клин 11 жестко, а патрубок 12 узлом передачи крут щего момента, например шлицевым соединением 13 с зазором д , св заны с втулкой 10. При этом касательна  к направл ющей , образующей рабочую поверхность 14 клина 11, в крайнем верхней точке А должна быть параллельна оси втулки 10, а в

нижней (точка Б) - оси патрубка 12 в рабочем положении опорного узла 5. Втулка 10 и патрубок 12 на концах имеют резьбы 15 и 16 дл  соединени  соответственно с верхней секцией 2 корпуса и бурильными трубами 17. Герметичность опорного узла обеспечиваетс  за счет шарнирно установленной в полости втулки 10 трубы 18 с уплотнени ми 19.

Устройство работает следующим образом .

В зависимости от проектного радиуса кривизны ствола скважины, рассто ни  от торца долота до места изгиба отклонител  1 (длина направл ющего участка устройства),

диаметра долота 5 в соответствии с выражением (1) определ етс  величина смещени  В нижней секции 3 корпуса.

На основании данных кавернометрии определ етс  кривизна рабочей поверхности 9 зубьев 8, Затем с использованием известных методов рассчитываетс  толщина плашки, образующей фрикционную поверхность 7, т.е. рассто ние от рабочей поверхности 9 до верхней секции 2 корпуса

устройства.

Устройство с установленными над ним средствами контрол  за параметрами ствола скважины и пространственным положением долота 5 на бурильных трубах спускаетс  в скважину.

Над забоем ствола скважины устройство ориентируетс  в проектном направлении . Затем долото 5 устанавливаетс  на забои скважины и на устройство за счет веса колонны бурильных труб действует сжимающа  осева  нагрузка, под вли нием которой патрубок 12, перемеща сь по рабочей поверхности 14 клина 11, занимает крайнее нижнее положение. При этом патрубок 12 расположен под углом к оси втулки 10, верхн   секци  2 корпуса изгибаетс , ее фрикционна  поверхность 7 соприкасаетс  со стенкой ствола скважины, а зубь  8 внедр ютс  в горную породу. Вращающий момент от забойного двигател , который может быть расположен, например, в верхней секции 2, через вал 4 передаетс  долоту 5. Вал 4 установлен в нижней секции 3 на осевых и радиальных опорах и св зан с валом забойного двигател .

8 процессе бурени  первоначальное направление устройства сохран етс  за счет взаимодействи  рабочей поверхности 9 зубьев 8 со стволом скважины.

Так как ось долота в каждый момент времени практически совпадает с касательной к оси ствола скважины, что обеспечиваетс  геометрией направл ющей части устройства, включающей долото 5, нижнюю секцию 3 корпуса с валом 4, отклонитель 1, а отклон юща  сила на долоте 5 равна нулю, то кривизна ствола скважины по мере ее углублени  не измен етс . При этом существенно повышаетс  ресурс работы долота 5, радиальных и осевых опор вала 4.

м

При подъеме устройства оно занимает транспортное положение. Вращением колонны бурильных труб устройство можно установить в другое положение При этом

вращающий момент от бурильной колонны к корпусу устройства передаетс  через шли- цевое соединение 13 патрубка 12 с втулкой 10. Герметичность опорного узла 5 обеспечиваетс  трубой 17 с уплотнени ми 19.

Использование устройства дл  проводки наклонного ствола скважины позвол ет осуществл ть проводку скважины с минимальными отклонени ми от проектного ее профил .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  проводки наклонного ствола скважины забойным двигателем, включающее корпус, состо щий из св занных трубчатым изогнутым отклонитепем

   верхней и нижней секций, установленный в полости корпуса на осевых и радиальных опорах составной вал с долотом и шарниром в месте изгиба отклонител  и расположенный над верхней секцией корпуса

   опорный узел, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности проведени  проектного профил  скважины, нижн   секци  корпуса смещена относительно верхней в сторону изгиба отклонигел , поверхность

   последнего с выпуклой стороны и поверхность верхней секции корпуса с диаметрально противоположной ей стороны выполнены в виде фрикционных поверхностей , а опорный узел - в виде втулки с клином на внутренней поверхности со стороны, противоположной изгибу отклонител , и телескопически установленного в полости втулки над клином с возможностью взаимодействи  с ним патрубка, св занного с втулкой узлом передачи крут щего момента,

   Ц 7

   /7

   Фиг.

   Фиг.(+

   Фиг. 2

   д

   (О

   Фиг. Г