Устройство для направленного бурения скважин

О П И С А Н И Е,909089

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни

Социвлнстнческнк

Рес у (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 07,07.80 (2l) 29S2S22/22-03 с прнсоеднненнем заявкн М (23 ) П рнорнтет

Опублнковапо 28.02.82. Бееллетень Эй 8

Дата опублн«ования опнсания 28.02.82 (53)M. Кл.

Е 2l В 7/04 Ьсудврствепвй sewer

CCCP ав йеааи «зебввтений в втирмткй (53) УД К622.243..2(088.8) (72) Автор изобретения

О. A. Марков

Московский ордена Трудового Красного Знамен )" нефтехимической и газовой промь"цленности им» (7l ) Заявитель (S4) TPÎÀÑÒàÎ,ОЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к бурению скважин н может быть использовано для направленного бурения скважин.

Известно устройство цля направленного бурения скважин, соцержашее узел воэцействня на сопротивление разрушаемой пороцы, выловленный в вице электромагнитного излучателя и ориентнро ванный к участку забоя, лежашему в сек» торе направлении отклонения скважины f L), Недостатком етого устройства явля30 ется необхоцнмосгь применения специального канала нлн автономного источнн кв электроэнергии к электромагнитному излучателю, что усложняет конструкщпо

15 и эксплуатацию бурильной колонны.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство цля направленного бурения скважин, включаюшее долото с к ан а лами, к орпус, ус танов ленный в не м на поцшипннках эксиентрнчный груз, н соецнненную с ним золотннковую втулку, установленную нац долотом. В процессе бурення с прямой промывкой прн вра-

4е шенин колонны бурильных груб нлн вала забойного цвигarena с долотом в скважинах, которые практически не бывают строго aepr««am ными, врашательное движение совершает также корпус устройства с аолотом так, что нижняя поверхность секторного лепестка находится рядом с верхней поверхностью промывочной плнты, в которой выполнены боковые промывочные каналы долота. Эксден гричный груз поц действием сил тя жести устанавливается в апсицажной плоскости скважины между ее осью н вертикалью, оставаясь постоянно в таком положении при врашении корпуса и поцдержнвая в неизменном положении связанный с эксцентричным грузом секторный лепесток. В результате промывочная жидкость направляется пренму шественно через открытые каналы цолота с боковой промывкой и созцнегся ориентированная асимметричная промывка зоны полога, которая позволяет удалить частицы разрушенной породы или напол-

909089 нителя из сектора желательного направления бурения . и сформировать скопление частиц в секторе нежелательного бурения. При этом боковые пороцоразрушаюшие эелементы долота в секторе желательного направления бурения разрушают массив породы, а не частицы, а в секторе нежелательного направления бурения разрушают частицы, а не массив пороцы (2) .

t3

Однако скопление частиц в опрецелен1 ном секторе зоны долота лишь прецупрежцает разрушение массива в этом секторе и играет пассивную роль в процессе искривления скважин. При этом 1 искривление опрецеляется только,геологическими и технико-технологическими факторами, что не позволяет постигнуть высокой эффективности направленного бурения. 20

Llewü изобретения — повышение эффективности направленного бурения эа счет создания поперечной силы на долоте в заданном на правлении бурения.

Поставленная цель достигается тем, g$ что лапы долота в верхней части выполнены со скосом в направлении вращения, а в нижней части имеют наклонную ка» павку, верхняя часть которой расположена поа скосом и смешена против направления вр аш ения.

На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство, общий виц в разрезе; на фиг. 2 — разрез А-A на фиг. 1; на фиг. 3разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1, цолота 2 с промывочными каналами 3, расположенными в корпусе эксцентричного груза 4 и золотниковой втулки 5 с обшей осью 6, установленной в поцшипниках 7. Поцшипники 7 и эксцентричный груз 4 помещены в маслонаполненной камере 8 с верхней крышкой 9, нижней крышкой 10 установочным кольцом 11

У

45 и уплотнительным кольцом 12. Золотниковая втулка 5 фиксируется на оси 6 контргайкой 13. Лапы 14 долота 12 снабжены скосом 15 и наклонной канавкой 16 (фиг„Ц верхняя часть которой

50 расположена нац скосом и смешена против направления врашения.

Устройство работает слецуюшим образом.

В процессе бурения с прямой промыв- кой эксцентричный груз 4 устанавливается и постоянно остается в апсиаальной плоскости скважины. Благодаря этому соединенная с ним золотниковая втулка

5 устанавливается в опрецелэнном положении, ссответсвующем зацанному направлению бурения. При вращении долота по часовой стрелке промывочные каналы 3 долота 2 поочерецно перекрываются неврашаюшейся эолотниковой втулкой 5 и с в зоне цолота формируется ориентированная асимметричная промывка. В результате в секторе поперечного сечения с закрытым промывочным каналом 3 образуется копление частиц разрушенной породы или наполнителя, а в секторе с открытым промывочным каналом 3 обеспечивается удаление частиц из зоны долота. При цвижении лапы 14 a,слота 2 в секторе скопления частиц эа счет сужения пространства между скосом 15 и стенкой скважины и поступления частиц через наклонную канавку 16 происхоцит увеличение концентрации частиц, их уплотнение и образование клапана иэ уплотненных частиц межцу лапой 14 и стенкой скважины (фиг. 2 и 3). Поа действием образовавшегося клина на долоте возникает поперечная сила, направленная в сторону сектора без скопления частиц.

При цвижении лапы цолота в секторе беэ скопления частиц образовавшийся ранее клин размыкается восхоцяшим потоком промывочной жицкости, формируемым бла гоцаря наличию наклонной канавки 16, верхняя часть которой находится поц суженной частью скоса 15. В результате в секторе без скопления частиц поц действием поперечной силы происходит разрушениее м асс ива горной поро цы бок ов ым вооружением цолота и таким образом обеспечивается эффективное бурение в эацанном направлении.

Техник зкономическая эффективность заключается в, сокрашении сроков строительства скважин и уменьшении расхоца долот и других инструментов и материалов в результате уменьшения количества рейсов долот с отклоняющими приспособлениямии.

Формула изобретения

Устройство цля направленного буре« ния скважин, включаюшее цолото с каналами, корпус, установленный в нем на поцшипниках эксцентричный груз и соединенную с ним золотниковую втулку, установленную нац долотом, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью по909089

5 вышения эффективности направленного бурения эа счет создания поперечной силы на долоте в эаданном направлении, лапы долота в верхней части выполнены со скосом в направлении вращения, а в нижней части имеют наклонную канавку, верхняя часть которой расположена под

;скосом и смещена против направления вращении.

Источники информании, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетен ство СССР

s N 470585, кл. Е 21 В 7/04, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

N 774477997755, кл. Е 21 В 7/04, 1978 (прототип).

909089 ее

Фиг. 2 а1 а ° ю ат

9 иг. 3

Составитель В. Роцнна

Реаактор М. Ткач Текреа Т.Моточка Корректор М. Шароши

Закан 796/42 Тираж 624 Г!оакнсное

ВНИИПИ Госуаарственного комитета СССР по целам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгороц, ул. Проектная,4