Пристрій контролю зенітного кута стовбура свердловини

1. Пристрій контролю зенітного кута стовбура свердловини, який включає дебаланс, який відрізняється тим, що додатково містить втулку і відхилюючий елемент, розташований в нижній частині втулки, верхня частина якої цупко з'єднана з де 39399 рід досягає великих кутів (до 40-45°) супроводжується самовільним викривленням стовбура свердловини як у вертикальній, так і в горизонтальній площинах. Значення відхилення стовбурів від вертикалі (зенітний кут) також досягають значних величин (до 45°). Свердловини з великими проектними глибинами (5000-7000 м) при досягненні вказаних глибин за рахунок великих зенітних кутів мають зміщення нижньої точки (вибою) на велику відстань від початкової вертикалі. Такі свердловини відносяться до розряду бракованих, бо вони не виконують проектного завдання. Крім того, в свердловині де є великі зенітні куш виникають різного роду аварії з бурильним інструментом. Виправлення (приведення стовбура у вертикальне положення) свердловини займає багато часу і коштів. В основу винаходу поставлена задача створення такої конструкції пристрою контролю зенітного кута стовбура свердловини, шляхом удосконалення аналогової конструкції елементом вимушеного відхилення осі стовбура, яка б забезпечила можливість слідкування в ході процесу буріння свердловини за станом вертикальності осі стовбура (зенітного кута), а при появі кута реагувати у відношенні приведення його до нульового значення, тобто до приведення осі знов у вертикальне положення. Таке рішення постановки задачі дозволить значно зменшити час і кошти при бурінні свердловин в складних геологічних умовах і підвищити якість бурових робіт. Ця задача вирішується за допомогою пристрою контролю зенітного кута стовбура свердловини, який включає дебаланс, додатково містить втулку і відхиляючий елемент, розташований у нижній частині втулки, верхня частина якої цупко з'єднана з дебалансом, який в апсидальній площині, в межах стовбура свердловини, встановлюється таким чином, що знаходиться в нижній, а відхилювач - у вер хній його частинах, при чому дебаланс, відхилювач і втулка представляють собою єдиний вузол виконаний з можливістю обертання навколо своєї осі. На фіг. 1 наведено загальний вид запропонованого пристрою для контролю зенітного кута свердловини. Пристрій контролю зенітного кута стовбура свердловини складається з долота (породоруйнівний інструмент) 1, перехідника 2 за допомогою якого передається обертаючий момент від бурильного інструменту до долота, відхиляючого пристрою 3, який дозволяє відхилювати вісь стовбура свердловини до свого початкового положення. Кріпиться відхилювач 3 на нижній частині втулки 4. Верхня частина втулки з'єднана з дебалансом 5. Дебаланс, відхилювач і втулка представляють собою один взаємозв'язаний робочий елемент пристрою. Дебаланс грає роль звичайного виска. Виготовлений висок з половини поважчаної бурильної труби (ПБТ). Дебаланс, відхилювач і втулка конструктивно виготовлені так, що можуть вільно обертатися навколо своєї осі, тобто при обертанні бурильного інструменту вони залишаються нерухомими. Обертаючий момент від бурильного інструменту до породоруйнівного інструменту передається за допомогою вала 6. У верхній частині снаряда розміщені центратор 7 і муфта 8, які утримують при стрій по центру стовбура свердловини. За допомогою різьби пристрій приєднується до бурильних труб 9. Пристрій контролю зенітного кута свердловини працює таким чином. Складається комплект низу бурильної колони (КНБК), в який включається пристрій контролю зенітного кута, і на бурильних трубах 9 спускається в свердловину. При наявності зенітного кута (викривлення стовбура) в свердловині система дебаланс - відхилювач в апсидальній площині, яка замкнута в межах стовбура свердловини, займає постійно положення, при якому дебаланс 5 знаходиться в нижній, а завдяки втулці 4 відхилювач 3 в верхній частині площини. Конструктивно відхиляючий елемент виготовлений таким чином, що за його допомогою на долото 1 постійно діє поперечна сила, яка прагне змістити вісь долота до вертикального положення. Таким чином, поки в стовбурі свердловини є зенітний кут, пристрій являється активним елементом КНБК, до моменту виходу осі на вертикальне положення. Буріння вертикальної свердловини з застосуванням в КНБК пристрою контролю зенітного кута, останній буде виконувати роль пасивного елемента до того моменту поки не з'явиться хоч і незначне відхилення осі свердловини від вертикалі (зенітний кут) після чого пристрій відразу переходить в активну фазу. При заглибленні свердловини обертаючий момент від двигуна до долота 1 передається через бурильні труби 9, муфту 8, центратор 7, вал 6 і перехідник 2, які цупко з'єднані між собою. Тобто це ланцюжок, за допомогою якого іде процес буріння свердловини. Система дебаланс - відхилювач є коректуючою частиною пристрою і вступає в дію тільки при наявності вище вказаних умов. Крім виконання пристроєм функцій контролю (зменшення) зенітного кута, він може виконувати і інші види робіт, а саме: збільшувати зенітний кут; змінювати тільки азимутальне направлення свердловини або одночасно змінювати зенітний і азимутальний кути. На фіг. 2-9 наведено зміну зенітного і азимутального кутів в залежності від положення відхиляючого елемента 3 по відношенню до дебалансу 5. Фіг. 2, 3 характеризують зміну тільки зенітного кута. Фіг. 4, 5 характеризують зміну тільки азимутального кута. Для фіг. 6, 7, 8, 9 характерно для одночасної зміни зенітного і азимутального кутів. Залежно від висоти (товщини) відхиляючого елемента залежить інтенсивність зміни положення осі стовбура свердловини. Максимальні розміри відхиляючого елемента по висоті визначаються по наступній формулі: hmax