RU2136834C1

RU2136834C1 - Whipstock spindle

Info

Publication number: RU2136834C1
Application number: RU97107144/03A
Authority: RU
Inventors: Г.С. Рамазанов; зов Р.М. Гил; Р.М. Гилязов; А.Ш. Зиганшин; Н.П. Безлепкин
Original assignee: Туймазинское управление буровых работ
Priority date: 1997-04-24
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 1999-09-10

Abstract

FIELD: drilling equipment. SUBSTANCE: this relates to drilling intervals of bore-hole deviation in zenith angle and azimuth. It is also used for drilling up new side bore-holes and bore-holes in emergency cases. Whipstock spindle has sections of screw working pair and spindle section which is made up of upper part with installed set of axial and radial supports and lower extension. Their shafts are interconnected by cam half-couplings having thrust end-faces for transmitting axial thrust. Radial support of extension is seated in nipple nut. Application of aforesaid embodiment of whipstock spindle allows for enhancing efficiency of drilling directed bore-holes due to intensive reaction to azimuth angle. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к буровой технике, а именно к техническим средствам для бурения наклонно-направленных, горизонтальных и зарезки боковых стволов скважин. The invention relates to drilling equipment, and in particular to technical means for drilling directional, horizontal and sidetracking wells.

Известен турбобур-отклонитель (авт.св. 135846, кл. E 21 B 7/08, 1960). Known turbodrill diverter (ed. St. 135846, class E 21 B 7/08, 1960).

Недостатками турбобура-отклонителя являются:
малая интенсивность искривления скважины;
значительно малый ресурс работы соединительной муфты и в целом турбобура - отклонителя;
при возникновении люфта в опоре шпинделя соединительная муфта нагружается реактивным осевым усилием, что по мере износа опоры вызывает смещение вверх центра зацепления соединительной муфты относительно точки пересечения геометрических осей шпинделя и турбобура.The disadvantages of the turbodrill deflector are:
low intensity of well curvature;
a significantly small service life of the coupling and the turbodrill as a whole - diverter;
when a backlash occurs in the spindle support, the coupling is loaded with reactive axial force, which, as the bearings wear, causes the coupling center to shift upward relative to the intersection of the geometrical axes of the spindle and the turbodrill.

Известен турбобур-отклонитель для бурения наклонно-направленных скважин (авт. свид. 947375, кл. E 21 B 7/08, опубликовано 30.07.82), принятый за прототип. Known turbodrill-diverter for drilling directional wells (ed. Certificate. 947375, class E 21 B 7/08, published 07/30/82), adopted as a prototype.

Недостатками данного турбобура - отклонителя являются:
малая интенсивность набора кривизны, особенно при зарезке боковых стволов и бурении горизонтальных скважин, интенсивность набора кривизны составляет максимум 3^o20' на 10 м проходки;
наличие осевого зазора между кулачковыми полумуфтами вызывает неуравновешенность осевых нагрузок, гидравлических сверху и реакцию забоя снизу, а также смещение центра зацепления полумуфт относительно точки пересечения геометрических осей шпинделя и турбобура, что вызывает интенсивный износ не только осевых опор, но и рабочих пар привода (турбобура).The disadvantages of this turbodrill deflector are:
low intensity of the set of curvature, especially when sidetracking and drilling horizontal wells, the intensity of the set of curvature is a maximum of 3 ^o 20 'per 10 m of penetration;
the presence of an axial clearance between the cam coupling halves causes an imbalance of axial loads, hydraulic from above and a bottom reaction from the bottom, as well as a shift in the center of engagement of the coupling relative to the intersection of the geometrical axes of the spindle and the turbodrill, which causes intense wear not only of the axial bearings, but also of the working pairs of the drive (turbodrill) .

Цель изобретения - повышение интенсивности набора кривизны и долговечности шпинделя-отклонителя. The purpose of the invention is to increase the intensity of the set of curvature and durability of the spindle-diverter.

Указанная цель достигается тем, что длина нижней части отклонителя (наставки) предельное укорочена путем монтажа (переноса) радиальной опоры внутрь расточенной ниппельной гайки, а для уменьшения реакции забоя и повышения ресурса работы осевых опор кулачковые полумуфты выполнены с упорными торцевыми поверхностями и установлены на валах шпиндельной секции относительно одна другой без осевого зазора. This goal is achieved by the fact that the length of the lower part of the deflector (extension) is shortened by mounting (transferring) the radial support into the bored nipple nut, and to reduce the reaction of the face and increase the service life of the axial bearings, the cam coupling is made with persistent end surfaces and mounted on the spindle shafts sections relatively one another without axial clearance.

На фиг. 1 показан шпиндель-отклонитель с секцией при вода; на фиг. 2 - разрез верхней и нижней части кулачковых полумуфт валов шпиндельной секции и наставки. In FIG. 1 shows a diverter spindle with a section at water; in FIG. 2 is a section through the upper and lower parts of the cam coupling halves of the shafts of the spindle section and the extension.

Шпиндель-отклонитель состоит из секции привода 1, шпиндельной секции 2, наставки 3, соединенные между собой по корпусу 4 кривым переводником 5, а по валам 6 и 7 кулачковыми полумуфтами 8 и 9, выполненными с упорными торцевыми поверхностями, установленными относительно одна другой без осевого зазора, а каналы 10 и 11, для прохода рабочей жидкости, выполнены боковыми. The diverter spindle consists of a drive section 1, a spindle section 2, an extension 3 connected to each other along the housing 4 by a curved sub 5, and on the shafts 6 and 7 by cam half couplings 8 and 9, made with persistent end surfaces mounted relative to one another without axial the gap, and the channels 10 and 11, for the passage of the working fluid, are made lateral.

Длина наставки 3 укорочена путем переноса места посадки ее нижней радиальной опоры 12 в расточенную ниппельную гайку 13. Угол перекоса между осью шпиндельной секции и осью наставки 3 задается кривым переводником 5. The length of the extension 3 is shortened by transferring the landing site of its lower radial support 12 into the bored nipple nut 13. The skew angle between the axis of the spindle section and the axis of the extension 3 is set by the curved sub 5.

В процессе бурения скважины передача вращения на вал 7 наставки 3 осуществляется посредством кулачковых полумуфт 8 и 9 по определенным углом. In the process of drilling a well, rotation is transmitted to the shaft 7 of the extension 3 by means of cam half-couplings 8 and 9 at a certain angle.

За счет установки полумуфт с торцевыми упорными поверхностями на валах 6 и 7 без осевого зазора относительно одна другой, осевые нагрузки, сверху гидравлические, снизу - реакции забоя, уравновешиваются в плоскости пересечения геометрических осей кулачковых полумуфт 8 и 9. Осевые опоры секции привода 1, шпиндельной секции 2 и наставки 3 не испытывают уравновешенных осевых нагрузок, работая в нормальном режиме, ресурс работы не только осевых опор, но и рабочих пар секции привода 1 (турбобура) повышается. Due to the installation of coupling halves with end thrust surfaces on shafts 6 and 7 without axial clearance, relatively one another, axial loads, hydraulic from above, bottom reactions of the bottom, are balanced in the plane of intersection of the geometric axes of the cam coupling halves 8 and 9. Axial bearings of the drive section 1, spindle sections 2 and extensions 3 do not experience balanced axial loads, working in normal mode, the service life of not only axial bearings, but also the working pairs of the drive section 1 (turbodrill) increases.

Промышленные испытания шпинделя-отклонителя при зарезке боковых стволов и бурении горизонтальных скважин были проведены на площадях Туймазинского управления буровых работ Республики Башкортостан в 31 скважинах. Интенсивность набора кривизны составила в среднем 6^o30' на 10 м проходки, а время работы шпинделя-отклонителя и секции привода, по сравнению с используемыми до этого прототипами, увеличилось почти вдвое.Industrial tests of the diverter spindle during sidetracking and drilling of horizontal wells were carried out at the Tuymazinsky Drilling Department of the Republic of Bashkortostan in 31 wells. The intensity of the set of curvature averaged 6 ^o 30 'per 10 m of penetration, and the operating time of the deflector spindle and drive section, compared with the prototypes used before, almost doubled.

Claims

The diverter spindle, which contains sections of a screw working pair and a spindle section, consisting of the upper part with a set of axial and radial bearings and a lower extension, the shafts of which are interconnected by cam coupling halves, characterized in that by limiting the length of the extension to the maximum by approximating the radial supports to the bottom of the well are mounted in a nipple nut, and to transmit axial loads and reduce the reaction of the bottom to the supports, cam half-couplings have thrust ends.