Устройство для создания нагрузки на долото при бурении скважин

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22} Заявлено 060770 (2t) 1448857/22-03 с присоединением заявки № (23} Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Е 21 В 13/08 (53) УДЫ 622.243.82:

:531.3 (088.8) Опубликовано 250179,Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 250179 (72) Авторы изобретения

С. Л. Залкин и Н. П. Моисеев!

Вcåñîþçíûé научно-исследовательский инсти Ут ПЕ .осу;--,;,, буровой техники ел ры

P3) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ НАГРУЗКИ НА ДОЛОТО

ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Изобретение относится к устройст1

:вам для создания нагрузки на долото и может быть использовано как при роторном и турбинном бурении скважин, так и при злектробурении.

Известно устройство для создания нагрузки на долото при бурении скважин, включающее корпус, вал, поршни, золотник, сообщенный с внутренней полостью бурильных труб и механически взаимодействующий с корпусом и валом, а также гидравлический якорь с рабочей полостью.

В таком устройстве для создания нагрузки на долото механизм переключения его исполнительного золотника не обеспечивает надежной работы устройства при создании нагрузки на долото и при перезарядке.

Предлагаемое устройство отличается тем, что оно снабжено дополнительным многокамерным дифференциальным золотником, первая из камер которого сообщена с внутренней полостью буриль. ных труб и с рабочей полостью якоря, вторая — с рабочей полостью якоря и с затрубным пространством, а третья — с внутренней полостью первого

Р золотника. Это способствует повышению работоспособности устройства

1 при создании нагрузки на долото и при его перезарядке.

На фиг. 1 изображено устройство для создания нагрузки на долото при бурении скважин; на фиг. 2 — золотники, положение в процессе перезарядки устройства; на фиг. 3 — золотники; положение процесса создания нагрузки ча долото; на фиг. 4 — верхний золотник, положение при перезарядке устройства; на фиг. 5 — верхний золотник, положение в процессе создания нагрузки на долото; на фиг. 6 дано сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из толстостенного вала 1 с неподвижными нижним 2 и верхним 3 поршнями и подвижного относительно него в осевом направлении корпуса 4. В верхней части корпуса 4 под поршнем 3 размещены золотник 5, втулка 6, жестко закрепленная на валу 1, и гидравлический, якорь 7, рабочая полость которого сообщена с одной из камер многокамерного дифференциального золотника 8. Корпус

4 в верхней и нижней частях снабжен ниппелями Э,.которые ограничивают его перемещение относительно вала 1. K нижней части вала 1 прикреплена на .резьбе штанга 10, которая снабжена

643618 присоединительной резьбой для соединения с долотом или забойным двигателем, а в верхней части вала имеется резьба для соединения с бурильнй- ми трубами.

Дифференциальный золотник 8 уплотнениями 11, 12 и 13 разного диаметра

Образует с валом 1 три камеры (см. фиг.3), из которых одна каналами а, б и в сообщает внутреннюю полость вала 1 с рабочей полостью гидранлического якоря 7, нторая каналами г и д сообщает полость под верхним поршнем 3 с эатрубным пространством и третья каналом е сообщается с внутренней полостью золотника 14.

Г

Золотник 14, выполненный в виде поршня с тягой, механически взаимодействующей с корпусом 4, постоянно сообщен каналом ж с внутренней полостью

Вала 1.

Создание нагрузки на долото при бурении скважины предлагаемым устройством осуществляется следующим образом.

При транспортировке Устройства в скважину корпус 4 находится в крайнем нижнем положении, а золотники 5, 8 и 14 занимают положение, показанное на фиг. 3 и 5. При таком положении золотников г..ромывочная жидкость от насосов поступает через каналы н, б и а в рабочую поршневую полость корпуса 4. Одновременно через каналы ж, э и е жидкость под давлением поступает в нижнюю камеру дифференциального золотника 8 и удерживает его в заданном положении. Перепад давления действует на гидравлический якорь

7, выдвигая его колодки, которые сцепляются со стенками скважины. Перепад давления одновременно действует и на нижний поршень 2 вала l, который, перемещаясь, создает нагрузку на долото. Реакция от осевой нагрузки передается через колодки гидравлического якоря 7 стенкам скважины. Таким образом происходит бурение скважины до тех пор, пока не ко -.: ится рабочий ход устройства. В конце рабочего хода устройства (см.фиг.2) тяга золотника 14 упирается н нижний торец ниппеля 9 и перемещает era, перекрызая канал ж, сообщая канал з с затрубным пространством.

Под действием перепада давления и за с ет разности рабочих площадей золотник 8 перемещается в нижнее положение (см.фиг.2) и сообщает внутреннюю голость корпуса 4 через канал !

П б с эатрубным пространством. При этом каналы н и г сообщаются, и жидкость поступает в верхнюю полость корпуса 4„ перемещая золотник 5 н нижнее положение (см.фиг.4), в pe=- ультате чего перекрывается канал и.

Под действием перепада давления ,в верхней полости корпуса 4 он перемещается зниз относительно нала на неличину хода устройства. Так:.м образом происходит автоматическая перезарядка устройства, после чего цикл его работы повторяется. формула изобретения устройство для создания нагруaêè на долото при бурении скважин, включающее корпус, вал, поршни, золотник, сообщенный с вну;ренней полостью бурильных труб и механически взаимодействующий с кор Ióñîì и налом, а также гидравлический якорь с рабочей полостью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что., с целью повышения e o работоспособности, оно снабжено дополнительным многокамерным дифференциальным золотником, первая и- камер которого сообщена с ннутренней поФ лостью бурильных труб и с рабочей пслостью якоря, нторая -- с рабочей полостью якоря и с эатрубным пространством, а третья — с ннутренней полостью первого золотника..

643618

А-А

Составитель Т.Плотницкая

Техред Л.Алферова Корректор С.Патрушева

Редактор Т.Фадеева

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 7987/31 Тираж 656 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035р Москвау Х 35р Раушская наб., д. 4/5