[go: up one dir, main page]

RU2235180C2 - Device for directional drilling - Google Patents

Device for directional drilling Download PDF

Info

Publication number
RU2235180C2
RU2235180C2 RU2002120614/03A RU2002120614A RU2235180C2 RU 2235180 C2 RU2235180 C2 RU 2235180C2 RU 2002120614/03 A RU2002120614/03 A RU 2002120614/03A RU 2002120614 A RU2002120614 A RU 2002120614A RU 2235180 C2 RU2235180 C2 RU 2235180C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hollow body
axis
rotation
nipple
rod adapter
Prior art date
Application number
RU2002120614/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002120614A (en
Inventor
Г.А. Щелконогов (RU)
Г.А. Щелконогов
Ю.А. Коротаев (RU)
Ю.А. Коротаев
Г.Ф. Чудаков (RU)
Г.Ф. Чудаков
В.Б. Голдобин (RU)
В.Б. Голдобин
С.Г. Трапезников (RU)
С.Г. Трапезников
Original Assignee
Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Буровая техника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Буровая техника" filed Critical Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Буровая техника"
Priority to RU2002120614/03A priority Critical patent/RU2235180C2/en
Publication of RU2002120614A publication Critical patent/RU2002120614A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2235180C2 publication Critical patent/RU2235180C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

FIELD: drilling equipment, particularly for boring directionally drilled and inclined wells and for well inclination angle change.
SUBSTANCE: device has hollow body with support end. Installed in hollow body is rod adapter with movable rest for providing cooperation between rod adapter end having support end of hollow body and with outer extension formed on rod adapter. Device also comprises semi-axle or axis of rotation arranged in plane perpendicular to device axis, O-ring and sealing bushing with spherical working surfaces located at bushing ends. Lower working surfaces of sealing bushing may cooperate with rod adapter. Rod adapter is rotatably installed inside hollow body. Device is provided with upper sub arranged in hollow body and connected with body by means of semi-axles or axis of rotation. O-ring is placed on upper sub to provide cooperation with hollow body end. Movable rest is formed as locking nut secured by means of additional left-handed thread made on rod adapter. O-ring may slide along hollow body end and is spring-loaded. Upper end of sealing bushing is located in upper sub above semi-axles or axis of rotation. Lower end of sealing bushing is arranged in rod adapter under semi-axles or axis of rotation.
EFFECT: increased reliability and service life.
3 cl, 2 dwg

Description

Устройство для направленного бурения относится к буровой технике и может быть использовано при бурении направленных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин в составе винтовых забойных двигателей для согласования направления плоскости своего искривления с направлением плоскости искривления, выполняемым на винтовом забойном двигателе (для изменения интенсивности набора кривизны буримой скважины).A device for directional drilling relates to drilling equipment and can be used when drilling directional and horizontal oil and gas wells as a part of downhole screw motors to match the direction of its curvature plane with the direction of the curvature plane performed on a downhole screw motor (to change the intensity of a set of curvature of a drilled well )

Известна шарнирная муфта бурильной колонны, содержащая полый корпус и установленный в нем патрубок, соединенный с полым корпусом посредством втулки со шпонками и кулачковой муфты со шлицами, выполненными на дополнительных сферических поверхностях корпуса и втулки, и узел герметизации, выполненный в виде сферической поверхности и резиновой манжеты (см., например, а.с. №1656113, Е 21 В 7/08, опубл. 15.06.91 г., бюл. №22).Known hinged coupling of the drill string containing a hollow body and a pipe installed in it, connected to the hollow body by means of a sleeve with dowels and a cam clutch with slots made on additional spherical surfaces of the body and the sleeve, and a sealing assembly made in the form of a spherical surface and a rubber sleeve (see, for example, AS No. 1656113, Е 21 В 7/08, publ. 06/15/91, bull. No. 22).

Недостатком известной шарнирной муфты бурильной колонны является то, что она не защищена от попадания шлама (мелких абразивных частиц выбуренной породы) в зазоры между шлицами из затрубного пространства при спуско-подъемных операциях. Это приводит к тому, что известная шарнирная муфта бурильной колонны теряет свою возможность искривляться относительно продольной оси и перестает выполнять основную функцию, т.к. шлам, попадая в зазоры, оседает, там накапливается, цементируется и образует одно целое с деталями известной шарнирной муфты, препятствуя ее искривлению.A disadvantage of the known hinged coupling of the drill string is that it is not protected from ingress of cuttings (small abrasive particles of drill cuttings) into the gaps between the slots from the annulus during tripping. This leads to the fact that the known hinge coupling of the drill string loses its ability to bend relative to the longitudinal axis and ceases to fulfill its main function, because the sludge, falling into the gaps, settles, accumulates there, is cemented and forms one with the details of the known articulated coupling, preventing its distortion.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является устройство для направленного бурения, содержащее полый корпус с упорным торцом, установленный в нем переходный ниппель с подвижным упором для взаимодействия своими торцами с упорным торцом полого корпуса и с выполненным на переходном ниппеле наружным выступом, ось поворота, установленная в плоскости, перпендикулярной оси устройства, уплотнительное кольцо и уплотнительную втулку со сферическими рабочими поверхностями на концах, нижние из которых установлены с возможностью взаимодействия с переходным ниппелем (см. например, патент Российской Федерации №2081987, 6 Е 21 В 7/08, опубл. 20.06.97 г., бюл. №17). Это техническое решение принято за прототип.The closest to the invention in technical essence and the technical result achieved is a device for directional drilling, comprising a hollow body with a thrust end, an adapter nipple with a movable stop mounted therein for interacting with its ends with a thrust end of the hollow body and with an external protrusion made on the adapter nipple, the rotation axis installed in a plane perpendicular to the axis of the device, the sealing ring and the sealing sleeve with spherical working surfaces at the ends, neither of of which are mounted for engagement with the transfer pin (see. e.g., Patent of the Russian Federation №2081987, 6 E 21 B 7/08, publ. 06.20.97, at Bul. №17). This technical solution is taken as a prototype.

Однако известное устройство для направленного бурения не решает задачи ориентации (положения в пространстве) плоскости своего искривления с плоскостью искривления забойных механизмов, установленных с ним в одной компоновке.However, the known device for directional drilling does not solve the problem of orientation (position in space) of the plane of its curvature with the plane of curvature of downhole mechanisms installed with it in the same layout.

Этот недостаток известного устройства для направленного бурения не позволяет использовать его в совместных компоновках и не позволяет повысить точность проводки скважин по расчетным траекториям.This disadvantage of the known device for directional drilling does not allow its use in joint arrangements and does not allow to increase the accuracy of well drilling along the calculated trajectories.

Другим недостатком известного устройства для направленного бурения является то, что в устройстве затруднен доступ к трущимся деталям (осям) для их смазки и требуется периодическая разборка и сборка устройства в условиях ремонтной базы.Another disadvantage of the known device for directional drilling is that the device has difficult access to rubbing parts (axles) for lubrication and requires periodic disassembly and assembly of the device in a repair base.

Это создает некоторые неудобства и дополнительные трудности при эксплуатации известного устройства для направленного бурения. Эти и другие недостатки известного устройства для направленного бурения не позволяют в полной мере обеспечивать их длительную безаварийную работу, не дают возможности повышать надежность, долговечность и экономическую эффективность устройства и при этом обеспечивать необходимую точность проводки наклонно направленных и горизонтальных скважин.This creates some inconvenience and additional difficulties in the operation of the known device for directional drilling. These and other disadvantages of the known device for directional drilling do not allow to fully ensure their long trouble-free operation, do not provide the opportunity to increase the reliability, durability and economic efficiency of the device and at the same time provide the necessary accuracy of wiring directional and horizontal wells.

Задачами предлагаемого изобретения являются устранение имеющихся недостатков известного устройства для направленного бурения и повышение точности проводки наклонно направленных и горизонтальных скважин за счет создания возможности совмещения плоскости искривления предлагаемого устройства для направленного бурения и возможных плоскостей искривления, совместно устанавливаемых забойных механизмов (например, искривленных винтовых забойных двигателей), сохранение на более длительный период в работоспособном состоянии, повышение надежности, долговечности и экономической эффективности предлагаемого устройства для направленного бурения.The objectives of the invention are to eliminate the existing disadvantages of the known device for directional drilling and to improve the accuracy of drilling of directional and horizontal wells by creating the possibility of combining the curvature plane of the proposed device for directional drilling and possible curvature planes, jointly installed downhole mechanisms (for example, curved helical downhole motors) , preservation for a longer period in working condition, increase n reliability, durability and cost effectiveness of a device for directional drilling.

Поставленные задачи решаются за счет того, что в известном устройстве для направленного бурения, содержащем полый корпус с упорным торцом, установленный в нем переходный ниппель с подвижным упором для взаимодействия своими торцами с упорным торцом полого корпуса и с выполненным на переходном ниппеле наружным выступом, полуоси или ось поворота, установленные в плоскости, перпендикулярной оси устройства, уплотнительное кольцо и уплотнительную втулку со сферическими рабочими поверхностями на концах, нижние из которых установлены с возможностью взаимодействия с переходным ниппелем, согласно изобретению переходный ниппель установлен в полом корпусе с возможностью поворота, а устройство снабжено верхним переводником, установленным в полом корпусе и связанным с ним посредством полуосей или оси поворота, при этом уплотнительное кольцо установлено на верхний переводник для взаимодействия с торцом полого корпуса:The tasks are solved due to the fact that in the known device for directional drilling, containing a hollow body with a thrust end, a transitional nipple installed therein with a movable stop for interacting with its ends with the thrust end of the hollow body and with an external protrusion, half shaft or rotation axis mounted in a plane perpendicular to the axis of the device, a sealing ring and a sealing sleeve with spherical working surfaces at the ends, the lower of which are installed with In accordance with the invention, the adapter nipple is rotatably mounted in the hollow body, and the device is equipped with an upper sub mounted in the hollow body and connected therewith by half shafts or a pivot axis, the sealing ring being mounted on the upper sub for interacting with the end face hollow body:

- подвижный упор выполнен в виде стопорной гайки, установленной на выполненную на переходном ниппеле дополнительную левую резьбу;- the movable stop is made in the form of a lock nut mounted on an additional left thread made on the adapter nipple;

- уплотнительное кольцо установлено на верхний переводник с возможностью скольжения по торцу полого корпуса и подпружинено, верхний конец уплотнительной втулки установлен в верхнем переводнике и размещен выше полуосей или оси поворота, а нижний конец уплотнительной втулки установлен в переходном ниппеле и размещен ниже полуосей или оси поворота.- the sealing ring is mounted on the upper sub with the possibility of sliding along the end of the hollow body and is spring-loaded, the upper end of the sealing sleeve is installed in the upper sub and placed above the half shaft or pivot axis, and the lower end of the sealing sleeve is installed in the adapter nipple and placed below the half shaft or pivot axis.

В результате того, что в предлагаемом устройстве для направленного бурения, содержащем полый корпус с упорным торцом, установленный в нем переходный ниппель с подвижным упором для взаимодействия своими торцами с упорным торцом полого корпуса и с выполненным на переходном ниппеле наружным выступом, полуоси или ось поворота, установленные в плоскости, перпендикулярной оси устройства, уплотнительное кольцо и уплотнительную втулку со сферическими рабочими поверхностями на концах, нижние из которых установлены с возможностью взаимодействия с переходным ниппелем, переходный ниппель установлен в полом корпусе с возможностью поворота, а устройство снабжено верхним переводником, установленным в полом корпусе и связанным с ним посредством полуосей или оси поворота, при этом уплотнительное кольцо установлено на верхний переводник для взаимодействия с торцом полого корпуса, достигается возможность управления положением плоскости вероятного отклонения в пространстве (по отношению к плоскости возможного искривления устройства), ее установки, фиксации и закрепления положения и определяет (задает) положение выходной резьбы переходного ниппеля предлагаемого устройства для направленного бурения, на которую подсоединяется искривленный механизм. Это позволяет совмещать плоскость возможного отклонения предлагаемого устройства для направленного бурения с плоскостью искривления забойных механизмов (например, искривленного винтового забойного двигателя), устанавливаемых ниже предлагаемого устройства. В связи с этим при бурении появляется возможность изменять темпы набора кривизны скважины и обеспечивать более точную проводку наклонно-направленных и горизонтальных скважин.As a result of the fact that in the proposed device for directional drilling, comprising a hollow body with a thrust end, a transitional nipple with a movable stop mounted therein for interacting with its ends with the thrust end of the hollow body and with an external protrusion, half shaft or axis of rotation made on the transition nipple, mounted in a plane perpendicular to the axis of the device, a sealing ring and a sealing sleeve with spherical working surfaces at the ends, the lower of which are installed with the possibility of interaction with a transitional nipple, the transitional nipple is rotatably mounted in the hollow body, and the device is equipped with an upper sub mounted in the hollow body and connected to it by means of half shafts or a rotation axis, the sealing ring being installed on the upper sub for interacting with the end face of the hollow body, it is possible to control the position of the plane of the probable deviation in space (relative to the plane of the possible curvature of the device), its installation, fixing and fixing the position and determines (sets) the position of the output transition of the thread of the pin of the device for directional drilling which connects curved mechanism. This allows you to combine the plane of a possible deviation of the proposed device for directional drilling with the plane of curvature of bottomhole mechanisms (for example, a curved helical bottomhole motor) installed below the proposed device. In this regard, when drilling, it becomes possible to change the rate of set of the curvature of the well and provide more accurate wiring of directional and horizontal wells.

Кроме того, достигается надежная герметизация подвижного соединения уплотнительной втулки и переходного ниппеля.In addition, reliable sealing of the movable joint of the sealing sleeve and adapter nipple is achieved.

Это предотвращает попадание промывочной жидкости, содержащей мелкие абразивные частицы, в узлы трения через подвижное соединение устройства, предотвращает утечки промывочной жидкости в затрубное пространство и способствует повышению срока службы предлагаемого устройства для направленного бурения.This prevents flushing fluid containing small abrasive particles from entering the friction units through the movable connection of the device, prevents leakage of flushing fluid into the annulus and helps to increase the service life of the proposed directional drilling device.

В результате того, что в предлагаемом устройстве для направленного бурения подвижный упор выполнен в виде стопорной гайки, установленной на выполненную на переходном ниппеле дополнительную левую резьбу, достигается возможность при вращении переходного ниппеля в полом корпусе для регулирования направления отклонения останавливать его, стопорить и закреплять в каждом положении в пределах угла поворота от 0 до 360°. Это позволяет точно совместить плоскость искривления подсоединенных забойных механизмов с плоскостью возможного отклонения предлагаемого устройства для направленного бурения и обеспечить повышение точности проводки направленных скважин.As a result of the fact that in the proposed device for directional drilling, the movable stop is made in the form of a lock nut mounted on an additional left thread made on the adapter nipple, it is possible to stop it, stop and fix it in each case when the adapter is rotated in the hollow body to control the direction of deviation position within the rotation angle from 0 to 360 °. This allows you to accurately combine the curvature plane of the connected downhole mechanisms with the plane of the possible deviation of the proposed device for directional drilling and to increase the accuracy of wiring directional wells.

Резьба (преимущественно правая), выполненная на переходном ниппеле для подсоединения к полому корпусу, и дополнительная левая резьба для установки на нее подвижного упора, выполненного в виде стопорной гайки, при затяжке (при креплении) обеспечивают заклинивание двух резьб, точную фиксацию установленного положения и надежное, жесткое крепление устройства для направленного бурения. Это положительно влияет на точность проводки скважин по заданной (расчетной) траектории.The thread (mainly right) made on the adapter nipple for connection to the hollow body, and the additional left thread for installing a movable stop made in the form of a lock nut, when tightening (when fastening), they ensure the jamming of two threads, precise fixation of the installed position and reliable , rigid mount of directional drilling device. This positively affects the accuracy of well drilling along a given (calculated) trajectory.

В результате того, что в предлагаемом устройстве для направленного бурения уплотнительное кольцо установлено на верхний переводник с возможностью скольжения по торцу полого корпуса и подпружинено, верхний конец уплотнительной втулки установлен в верхнем переводнике и размещен выше полуосей или оси поворота, а нижний конец уплотнительной втулки установлен в переходном ниппеле и размещен ниже полуосей или оси поворота, достигается герметизация узлов полуосей или оси поворота, предотвращается просачивание промывочной жидкости и проникновение шлама в узлы трения, обеспечивается удержание смазки на трущихся поверхностях на более длительный период.As a result of the fact that in the proposed device for directional drilling, the sealing ring is mounted on the upper sub with the possibility of sliding along the end of the hollow body and is spring-loaded, the upper end of the sealing sleeve is installed in the upper sub and placed above the half shaft or pivot axis, and the lower end of the sealing sleeve is installed in transitional nipple and is located below the half-axis or axis of rotation, sealing of the nodes of the half-axis or axis of rotation is achieved, leakage of washing liquid and pron novena slurry in friction components, lubrication is provided to hold the friction surfaces for a longer period.

Это позволяет предотвратить разрушительный гидроабразивный износ деталей, улучшить смазку трущихся поверхностей, снизить коэффициент трения и сократить потери на трение за счет улучшения смазки, обеспечить надежную и более длительную работу предлагаемого устройства для направленного бурения.This allows you to prevent destructive hydroabrasive wear of parts, improve lubrication of friction surfaces, reduce the friction coefficient and reduce friction losses due to improved lubrication, ensure reliable and longer operation of the proposed device for directional drilling.

Таким образом, реализация отличительных признаков в совокупности с известными в предлагаемом устройстве для направленного бурения создает возможность ликвидировать недостатки, присущие известному устройству для направленного бурения, и обеспечить повышение точности проводки наклонно-направленных и горизонтальных скважин, сохранение устройства на более длительный период в работоспособном состоянии, повышение надежности, долговечности и экономической эффективности предлагаемого устройства для направленного бурения.Thus, the implementation of the distinguishing features in conjunction with the known in the proposed device for directional drilling creates the opportunity to eliminate the disadvantages inherent in the known device for directional drilling, and to improve the accuracy of wiring directional and horizontal wells, keeping the device for a longer period in working condition, improving the reliability, durability and economic efficiency of the proposed device for directional drilling.

Для пояснения сущности предлагаемого изобретения представлены чертежи.To clarify the essence of the invention, the drawings are presented.

На фиг.1 показан общий вид предлагаемого устройства для направленного бурения, продольный разрез.Figure 1 shows a General view of the proposed device for directional drilling, a longitudinal section.

На фиг.2 изображен поперечный разрез по А-А на фиг.1.Figure 2 shows a cross section along aa in figure 1.

Устройство для направленного бурения содержит полый корпус 1 с упорным торцом 2, установленный в нем переходный ниппель 3 с подвижным упором 4 для взаимодействия своими торцами 5 с упорным торцом 2 полого корпуса 1 и торцом 6 с выполненным на переходном ниппеле 3 наружным выступом 7, полуоси 8 (или оси) поворота, установленные в плоскости, перпендикулярной оси 9 устройства, уплотнительное кольцо 10 и уплотнительную втулку 11 со сферическими рабочими поверхностями 12 и 13, нижние 13 из которых установлены с возможностью взаимодействия с переходным ниппелем 3. В устройстве для направленного бурения переходный ниппель 3 установлен в полом корпусе 1 с возможностью поворота на резьбе 14, а устройство снабжено верхним переводником 15, установленным в полом корпусе 1 и связанным с ним посредством полуосей 8 (или оси) поворота, при этом уплотнительное кольцо 10 установлено на верхний переводник 15 для взаимодействия с торцом 16 полого корпуса 1.The device for directional drilling comprises a hollow body 1 with a thrust end 2, a transitional nipple 3 installed therein with a movable stop 4 for interacting with its ends 5 with a thrust end 2 of the hollow body 1 and an end face 6 with an outer protrusion 7 made on the transitional nipple 3, of the axle shaft 8 (or axis) of rotation, installed in a plane perpendicular to the axis 9 of the device, the sealing ring 10 and the sealing sleeve 11 with spherical working surfaces 12 and 13, the lower 13 of which are installed with the possibility of interaction with the transitional nip 3. In the device for directional drilling, the adapter nipple 3 is installed in the hollow body 1 with the possibility of rotation on the thread 14, and the device is equipped with an upper sub 15 installed in the hollow body 1 and connected with it via the rotary axes 8 (or axis), while the sealing ring 10 is installed on the upper sub 15 for interaction with the end face 16 of the hollow body 1.

В предлагаемом устройстве для направленного бурения подвижный упор 4 выполнен в виде стопорной гайки, установленной на выполненную на переходном ниппеле 3 дополнительную левую резьбу 17. Уплотнительное кольцо 10 установлено на верхний переводник 15 с возможностью скольжения по торцу 16 полого корпуса 1 и подпружинено тарельчатыми пружинами 18, верхний конец 19 уплотнительной втулки 11 установлен в верхнем переводнике 15 и размещен выше полуосей 8 (или оси) поворота, а нижний конец 20 уплотнительной втулки 11 установлен в переходном ниппеле 3 и размещен ниже полуосей 8 (или оси) поворота.In the proposed device for directional drilling, the movable stop 4 is made in the form of a lock nut mounted on an additional left-hand thread 17 made on the adapter nipple 3. The sealing ring 10 is mounted on the upper sub 15 with the possibility of sliding along the end face 16 of the hollow body 1 and spring-loaded with cup springs 18, the upper end 19 of the sealing sleeve 11 is installed in the upper sub 15 and placed above the semi-axis 8 (or axis) of rotation, and the lower end 20 of the sealing sleeve 11 is installed in the adapter nipple 3 and size puppy below the semi-axis 8 (or axis) of rotation.

В предлагаемом устройстве для направленного бурения верхний переводник 15 может быть связан с полым корпусом 1 посредством одной оси поворота (на чертеже не показано), в которой должно быть выполнено сквозное отверстие, перпендикулярное оси, достаточное для прохода в него уплотнительной втулки 11. Это повысит жесткость оси поворота и всего устройства. Переходный ниппель 3 соединяется с полым корпусом 1 при помощи резьбы 14, которая может быть цилиндрическая, коническая, трапецеидальная, упорная и т.п. Наиболее предпочтительная - малоконусная метрическая резьба, которая широко распространена и используется в буровой технике. Уплотнительное кольцо 10 может быть подпружинено тарельчатыми пружинами 18, цилиндрическими или конусными витыми, разрезными и др. пружинами (на чертеже не показано).In the proposed device for directional drilling, the upper sub 15 can be connected to the hollow body 1 by means of a single axis of rotation (not shown in the drawing), in which a through hole must be made perpendicular to the axis, sufficient for passage of the sealing sleeve 11. It will increase the rigidity rotation axis and the entire device. The adapter nipple 3 is connected to the hollow body 1 by means of a thread 14, which may be cylindrical, conical, trapezoidal, thrust, etc. Most preferred is a small-taper metric thread, which is widespread and used in drilling equipment. The sealing ring 10 can be spring-loaded with cup springs 18, coil or taper coil, split, and other springs (not shown in the drawing).

В предлагаемом устройстве для направленного бурения пространство снаружи уплотнительной втулки 11 между концами 19 и 20 со сферическими рабочими поверхностями 12 и 13 и верхним переводником 15, переходным ниппелем 3 и полым корпусом 1 заполняется смазкой с наполнителем графитовым, металлическим, модифицированным и т.п.In the proposed device for directional drilling, the space outside the sealing sleeve 11 between the ends 19 and 20 with spherical working surfaces 12 and 13 and the upper sub 15, the adapter nipple 3 and the hollow body 1 is filled with lubricant with a graphite filler, metal, modified, etc.

Возможны другие конструктивные варианты исполнения предлагаемого устройства для направленного бурения.Other structural options for the proposed device for directional drilling are possible.

Устройство для направленного бурения подсоединяется к бурильным трубам (на чертеже не показаны) верхним переводником 15, а переходным ниппелем 3 подсоединяется к забойным механизмам, например к искривленному винтовому забойному двигателю (на чертеже не показано) и надежно закрепляется.The device for directional drilling is connected to drill pipes (not shown) by the upper sub 15, and the adapter nipple 3 is connected to downhole mechanisms, for example, to a curved downhole screw motor (not shown) and is securely fixed.

Работает устройство для направленного бурения следующим образом. Плоскость искривления винтового забойного двигателя, подсоединяемого к устройству для направленного бурения, чаще всего не совпадает с плоскостью возможного отклонения полого корпуса 1 с переходным ниппелем 3 относительно верхнего переводника 15.A device for directional drilling as follows. The curvature plane of a downhole screw motor connected to a directional drilling device most often does not coincide with the plane of a possible deviation of the hollow body 1 with the adapter nipple 3 relative to the upper sub 15.

Для совмещения этих плоскостей необходимо повернуть подвижный упор 4 на переходном ниппеле 3 и опустить его до упора, до соприкосновения торца 6 подвижного упора 4 с наружным выступом 7 переходного ниппеля 3. Поворачивая переходный ниппель 3 (вместе с подсоединенным к нему искривленным винтовым забойным двигателем) в полом корпусе 1, совместить плоскость искривления винтового забойного двигателя с плоскостью возможного отклонения верхнего переводника 15 в полом корпусе 1 на полуосях 8 (или оси) поворота.To combine these planes, it is necessary to turn the movable stop 4 on the transitional nipple 3 and lower it to the stop, until the end 6 of the movable stop 4 contacts the outer protrusion 7 of the transitional nipple 3. Turning the transitional nipple 3 (together with the curved downhole motor connected to it) into hollow housing 1, combine the plane of curvature of the downhole screw motor with the plane of possible deviation of the upper sub 15 in the hollow housing 1 on the rotation axles 8 (or axis).

Зазор между упорным торцом 2 полого корпуса 1 и торцом 5 подвижного упора 4 должен быть минимальным. Поворачивая подвижный упор 4 на дополнительной левой резьбе 17 относительно переходного ниппеля 3, поднять его до взаимодействия торца 5 подвижного упора 4 с упорным торцом 2 полого корпуса 1.The gap between the thrust end 2 of the hollow body 1 and the end 5 of the movable stop 4 should be minimal. Turning the movable stop 4 on the additional left-hand thread 17 relative to the adapter nipple 3, raise it until the end face 5 of the movable stop 4 interacts with the stop end 2 of the hollow body 1.

Затянуть (закрепить) подвижный упор 4 на дополнительной левой резьбе 17 для предотвращения проворота полого корпуса 1 относительно переходного ниппеля 3 (и относительно искривленного винтового забойного двигателя, подсоединенного к предлагаемому устройству для направленного бурения).Tighten (fix) the movable stop 4 on the additional left-hand thread 17 to prevent rotation of the hollow body 1 relative to the adapter nipple 3 (and relative to the curved downhole screw motor connected to the proposed device for directional drilling).

В связи с тем, что дополнительная резьба 17 выполнена левой, а резьба 14 переходного ниппеля 3 выполнена правой при затяжке дополнительной левой резьбы 17, провороту переходного ниппеля 3 в полом корпусе 1 препятствует трение по торцам 2 и 5 и в противоположно направленных резьбах 14 и 17.Due to the fact that the additional thread 17 is made left, and the thread 14 of the adapter nipple 3 is made right when tightening the additional left thread 17, rotation of the adapter nipple 3 in the hollow body 1 is prevented by friction at the ends 2 and 5 and in the opposite threads 14 and 17 .

Это позволяет исключить возможность изменения взаимного положения совмещенных плоскостей и устранить причины возникновения погрешностей в проводке направленных скважин.This eliminates the possibility of changing the relative position of the combined planes and eliminates the causes of errors in the wiring of directional wells.

При работе внутри устройства для направленного бурения протекает промывочная жидкость под избыточным давлением. Уплотнительная втулка 11 благодаря сферическим рабочим поверхностям 12 на верхнем конце 19 и 13 на нижнем конце 20 совместно с круглыми резиновыми кольцами герметизирует внутреннюю полость устройства, не пропускает промывочную жидкость, содержащую мелкие абразивные частицы, в узлы трения полуосей 8 (или оси) поворота, тем самым защищает их от интенсивного износа и способствует сохранению на более длительный период в работоспособном состоянии устройства для направленного бурения. Сферические рабочие поверхности 12 и 13 уплотнительной втулки 11 позволяют ей отклоняться на некоторый угол относительно оси 9 устройства, не нарушая герметизации, а размещение сферических рабочих поверхностей 12 - выше и 13 - ниже полуосей 8 (или оси) поворота защищают полуоси 8 (или оси) поворота от попадания в них промывочной жидкости. Уплотнительное кольцо 10, установленное на верхний переводник 15 с возможностью скольжения по торцу 16 полого корпуса 1 и подпружиненное тарельчатыми пружинами 18, позволяет обеспечить герметизацию полуосей 8 (или оси) поворота и предотвращает попадание в зазоры устройства шлама из затрубного пространства, перекрывая радиальные зазоры и плотно прижимаясь под действием тарельчатых пружин 18 к подвижному торцу 16 полого корпуса 1.When working inside the device for directional drilling, flushing fluid flows under excessive pressure. The sealing sleeve 11, thanks to the spherical working surfaces 12 at the upper end 19 and 13 at the lower end 20, together with the round rubber rings seals the internal cavity of the device, does not pass the flushing liquid containing small abrasive particles into the friction units of the rotation axis 8 (or axis), thereby protecting them from intense wear and tear and contributing to the preservation of a device for directional drilling for a longer period. The spherical working surfaces 12 and 13 of the sealing sleeve 11 allow it to deviate by a certain angle relative to the axis 9 of the device without violating the sealing, and the placement of the spherical working surfaces 12 above and 13 below the rotation axis 8 (or axis) protect the axis 8 (or axis) turning away from washing liquid. O-ring 10 mounted on the upper sub 15 with the possibility of sliding along the end face 16 of the hollow body 1 and spring-loaded with cup springs 18 allows sealing of the rotation axes 8 (or axis) and prevents sludge from entering the gaps of the annulus, blocking radial gaps and tightly clinging under the action of Belleville springs 18 to the movable end 16 of the hollow body 1.

При повороте верхнего переводника 15 относительно полого корпуса 1 или при отклонении полого корпуса 1 совместно с переходным ниппелем 3 и подсоединенным к нему забойным механизмом (на чертеже не показан) уплотнительное кольцо 10, прижатое тарельчатыми пружинами 18 к полому корпусу 1, скользит по подвижному торцу 16 полого корпуса 1, а круглые резиновые кольца, установленные в канавках, уплотняют подвижное соединение и препятствуют проникновению шлама внутрь устройства для направленного бурения.When the upper sub 15 is rotated relative to the hollow body 1 or when the hollow body 1 is deflected together with the adapter nipple 3 and the downhole mechanism connected to it (not shown in the drawing), the o-ring 10, pressed by disk springs 18 to the hollow body 1, slides along the movable end 16 hollow body 1, and round rubber rings installed in the grooves seal the movable joint and prevent the penetration of cuttings into the device for directional drilling.

Таким образом, реализация отличительных признаков предлагаемого устройства для направленного бурения в сочетании и в совокупности с известными создает возможность ликвидировать недостатки, присущие известному устройству для направленного бурения, и обеспечить достижение положительного технического результата:Thus, the implementation of the distinguishing features of the proposed device for directional drilling in combination with and in combination with the known ones creates the opportunity to eliminate the disadvantages inherent in the known device for directional drilling and to achieve a positive technical result:

- создание возможности регулирования положения плоскости отклонения устройства для направленного бурения в пространстве;- creating the ability to control the position of the plane of deviation of the device for directional drilling in space;

- снижение возможности просачивания промывочной жидкости, содержащей мелкие абразивные частицы, и предотвращение попадания шлама в опоры;- reducing the possibility of leakage of washing liquid containing small abrasive particles, and preventing sludge from entering the supports;

- снижение коэффициента трения и сокращение потерь на трение в опорах (в полуосях (или оси) поворота);- reduction of the coefficient of friction and reduction of friction losses in the bearings (in the semiaxes (or axis) of rotation);

- предотвращение преждевременного истирания, износа и сохранение на более длительный период в работоспособном состоянии устройства для направленного бурения.- prevention of premature abrasion, wear and preservation for a longer period in a healthy state of the device for directional drilling.

Все это позволяет расширить арсенал технических средств и повысить точность проводки наклонно-направленных и горизонтальных скважин, повысить надежность, долговечность и экономическую эффективность предлагаемого устройства для направленного бурения, то есть позволяет решить поставленные в изобретении задачи.All this allows you to expand the arsenal of technical means and increase the accuracy of wiring directional and horizontal wells, to increase the reliability, durability and economic efficiency of the proposed device for directional drilling, that is, it allows to solve the problems posed in the invention.

Claims (3)

1. Устройство для направленного бурения, содержащее полый корпус с упорным торцом, установленный в нем переходный ниппель с подвижным упором для взаимодействия своими торцами с упорным торцом полого корпуса и с выполненным на переходном ниппеле наружным выступом, полуоси или ось поворота, установленные в плоскости, перпендикулярной оси устройства, уплотнительное кольцо и уплотнительную втулку со сферическими рабочими поверхностями на концах, нижние из которых установлены с возможностью взаимодействия с переходным ниппелем, отличающееся тем, что переходный ниппель установлен в полом корпусе с возможностью поворота, а устройство снабжено верхним переводником, установленным в полом корпусе и связанным с ним посредством полуосей или оси поворота, при этом уплотнительное кольцо установлено на верхний переводник для взаимодействия с торцом полого корпуса.1. A device for directional drilling, comprising a hollow body with a thrust end, a transitional nipple installed in it with a movable stop for interacting with its ends with a thrust end of the hollow body and with an external protrusion on the adapter nipple, a half shaft or a pivot axis installed in a plane perpendicular device axes, a sealing ring and a sealing sleeve with spherical working surfaces at the ends, the lower of which are installed with the possibility of interaction with the adapter nipple, characterized by the fact that the transition nipple mounted in the hollow body rotatably, and the device is provided with a top sub mounted in the housing floor and the associated semi-axes or by rotation axis, the sealing ring mounted on the top sub to interact with the end face of the hollow body. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижный упор выполнен в виде стопорной гайки, установленной на выполненную на переходном ниппеле дополнительную левую резьбу.2. The device according to claim 1, characterized in that the movable stop is made in the form of a lock nut mounted on an additional left-hand thread made on the adapter nipple. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо установлено на верхний переводник с возможностью скольжения по торцу полого корпуса и подпружинено, верхний конец уплотнительной втулки установлен в верхнем переводнике и размещен выше полуосей или оси поворота, а нижний конец уплотнительной втулки установлен в переходном ниппеле и размещен ниже полуосей или оси поворота.3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing ring is mounted on the upper sub with the possibility of sliding along the end of the hollow body and is spring-loaded, the upper end of the sealing sleeve is installed in the upper sub and placed above the half shaft or axis of rotation, and the lower end of the sealing the sleeves are installed in the transitional nipple and placed below the semi-axes or the axis of rotation.
RU2002120614/03A 2002-07-29 2002-07-29 Device for directional drilling RU2235180C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002120614/03A RU2235180C2 (en) 2002-07-29 2002-07-29 Device for directional drilling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002120614/03A RU2235180C2 (en) 2002-07-29 2002-07-29 Device for directional drilling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002120614A RU2002120614A (en) 2004-01-20
RU2235180C2 true RU2235180C2 (en) 2004-08-27

Family

ID=33412724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002120614/03A RU2235180C2 (en) 2002-07-29 2002-07-29 Device for directional drilling

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2235180C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2405098C1 (en) * 2009-09-21 2010-11-27 Геннадий Александрович Щелконогов Sectionalisation device of stators of screw downhole motor
RU2521123C2 (en) * 2012-05-25 2014-06-27 Открытое акционерное общество "Завод бурового оборудования" Threaded connection of drill pipes

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2278940C1 (en) * 2004-12-15 2006-06-27 Геннадий Александрович Щелконогов Adjustable device for directional well drilling

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3733853A (en) * 1971-07-19 1973-05-22 W Sutliff Flexible drill string joint
EP0369745A2 (en) * 1988-11-18 1990-05-23 Kick Sub Inc. Directional drilling tool
SU1656113A1 (en) * 1988-10-24 1991-06-15 Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Joint coupling of drill pipe string
GB2278137A (en) * 1993-05-17 1994-11-23 Camco Int Movable joint bent sub
RU2081987C1 (en) * 1993-06-21 1997-06-20 Пермский филиал Всероссийского научно-исследовательского института буровой техники Device for directional drilling

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3733853A (en) * 1971-07-19 1973-05-22 W Sutliff Flexible drill string joint
SU1656113A1 (en) * 1988-10-24 1991-06-15 Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Joint coupling of drill pipe string
EP0369745A2 (en) * 1988-11-18 1990-05-23 Kick Sub Inc. Directional drilling tool
GB2278137A (en) * 1993-05-17 1994-11-23 Camco Int Movable joint bent sub
RU2081987C1 (en) * 1993-06-21 1997-06-20 Пермский филиал Всероссийского научно-исследовательского института буровой техники Device for directional drilling

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2405098C1 (en) * 2009-09-21 2010-11-27 Геннадий Александрович Щелконогов Sectionalisation device of stators of screw downhole motor
RU2521123C2 (en) * 2012-05-25 2014-06-27 Открытое акционерное общество "Завод бурового оборудования" Threaded connection of drill pipes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002120614A (en) 2004-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2648412C2 (en) Adjustable bend assembly for a downhole motor
US8701797B2 (en) Bearing assembly for downhole motor
RU2068068C1 (en) Well reamer
RU2559981C2 (en) Bearing assembly of downhole motor with oil seal with thrust bearing distal from bottomhole and lubricated by drilling mud
US5261498A (en) Drill string component
US8863834B2 (en) Friction reducing wear band and method of coupling a wear band to a tubular
RU2476664C2 (en) Gland of blowout preventer with connection device of retaining elements with possibility of removal, which is made integrally
AU2011210824B2 (en) Shock reduction tool for a downhole electronics package
US4938299A (en) Flexible centralizer
NO318106B1 (en) Drillstrings Bet
US20110005839A1 (en) Retention Means for a Seal Boot Used in a Universal Joint in a Downhole Motor Driveshaft Assembly
US8201644B2 (en) Dual pipe for increased fluid flow
CA2713491A1 (en) Spiral ribbed aluminum drillpipe
US9404527B2 (en) Drive shaft assembly for a downhole motor
US20190331171A1 (en) Reciprocation-dampening drive shaft assembly
NO871741L (en) CIRCULATION PUMP FOR USE IN DRILL.
CN109424319B (en) Vertical drilling tool
RU2235180C2 (en) Device for directional drilling
CA2866253A1 (en) Mud motor drive-shaft with improved bearings
US20020129976A1 (en) Friction reducing drillstring component
US9175516B2 (en) Bearing assembly for downhole motor
RU2179226C2 (en) Knuckle joint
US20100102513A1 (en) Seal assembly for a rotary earth bit
US4641717A (en) Connector housing
RU2162132C2 (en) Gerator hydraulic motor

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20070502

MZ4A Patent is void

Effective date: 20100407