Отклонитель бесклиновый скользящий (ОБС)

Отклонитель бесклиновый скользящий (ОБС) конструкции ВИТР является усовершенствованной моделью снаряда СБС. Он имеет две системы раскрепления: верхнее (выдвижная плашка) и нижнее на отклоняющем узле; осевая нагрузка передается по наружному, более мощному корпусу, а вращающий момент - по внутреннему валу; отклоняющий узел -регулируемый, изменение набора кривизны осуществляется съемными накладными ограничителями.

Разработаны модификации отклонителя для искусственного искривления геологоразведочных скважин диаметром 76, 59, 46 мм (серийный выпуск) и испытаны отклонители диаметром 89 мм.

Механизм искусственного искривления отклонителем ОБС обусловлен его кинематической схемой, согласно которой отклонитель при постановке на забой под действием осевой нагрузки изгибается в ширнирном соединении и искривление скважины осуществляется в результате совместного фрезерования боковой стенки скважины и асимметричного разрушения поверхности забоя. После изгиба вала на некоторую величину у отклонитель приобретает форму изогнутой шарнирной компоновки с тремя точками опоры, обеспечивающими искривление по дуге окружности ствола, теоретическая схема движения которой при искривлении описывается уравнением:

, (5.6)

где - характеризует искривление ствола, образующегося в результате работы отклоняющего узла; - характеризует искривление ствола на интервале перехода отклоняющего узла от прямолинейной к изогнутной форме; - характеризует искривление той части ствола, по которой скользит шарнир; L и длина (м) и угол регулируемого перекоса (градус) отклоняющего узла в шарнирном соединении; l - длина отклонителя, м.

При спуске отклонителя на забой на первом начальном участке скважины он начинает работать, находясь в прямолинейном положении, а после углубки на интервале, равном трем длинам 1 узла (0,8-0,9 м), его изгиб достигает величины у и далее искривление ствола отклонителем происходит с равномерным приращением, равным у, т.е. по дуге окружности постоянного радиуса [9].

Приведенный теоретический анализ работы отклонителя с регулируемым набором кривизны типа ОБС подтверждает, что такие отклонители, принимающие в скважине форму постоянно изогнутой компоновки с тремя точками опоры, обеспечивают последовательное увеличение угла набора кривизны на интервале искривления от 0 до у, и затем равномерное плавное искривление скважины по дуге окружности постоянного радиуса.

Бесклиновый скользящий отклонитель ОБС состоит из трех основных функциональных узлов: - узел раскрепления (верхний - основной, нижний - дополнительный) предназначен для предотвращения проворота корпуса отклонителя в скважине вокруг оси с сохранением возможности продольного перемещения по мере углубки забоя скважины;

- узел блокировки служит для сохранения фиксированного положения вала отклонителя относительно его корпуса во время спуско-подъемных операций и ориентации отклонителя в скважине;

- узел отклонения предназначен для создания фиксированного перекоса вала в шарнирном соединении на заданную величину.

Отклонитель ОБС ориентируется в транспортном положении на расстоянии 0,5-0,7 над забоем в соответствии с расчетным углом установки и без вращения устанавливается на забой скважины (рис. 13). Через колонну бурильных труб на отклонитель передается осевое усилие (нагрузка): при этом ориентирующий переходник 1 с валом 2 движется вдоль оси, а блокировочный зуб 10 выходит из паза нижнего полуклина 19, разъединяя вал 2 от корпуса 20. От ориентирующего переходника осевое усилие через упорный подшипник 3 и корпус подшипников 4 передается на пакет тарельчатых пружин, которые, деформируясь, передают усилие на

верхний подвижный полуклин 6 и под действием этого усилия раскрепляющая плашка 7, расположенная между полуклином 6 и неподвижным полуклином 9, выдвигается из корпуса 20 до упора острых кромок роликов 8 в стенку скважины, обеспечивая надежное раскрепление корпуса от проворота и сохраняя возможность его продольного перемещения. Одновременно корпус подшипников 4 перемещается в корпусе 20 отклонителя до упора их торцевых поверхностей и передает усилие на корпус 20, обеспечивая тем самым его перемещение по клиновой поверхности «А» сместителя 21 на величину зазора «Б», которая регулируется съемными ограничителями. При этом происходит смещение осей корпуса отклонителя и сместителя, поворот узла подшипников 17 по конусной поверхности «В» относительно сместителя 16, и, следовательно, изгиб вала 2 в шарнире 13. Свобода перемещения вала 2 при его движении вдоль оси отклонителя компенсируется шлицевой муфтой 12. Далее включается вращение и начинается процесс бурения отклонителем забоя. После завершения рейса необходимой длины и снятия осевого усилия отклонитель возвращается в исходное (транспортное) положение под воздействием возвратной пружины 11 и свободно извлекается из скважины.

Особое внимание при разработке конструкции отклонителя ОБС было уделено сокращению его длины до оптимальной величины, так как по нашим исследованиям установлено, что большое число отказов отклонителей типа ТЗ, СБС и др. происходили из-за того, что их корпус как жесткое цилиндрическое тело не вписывается в образуемую ими кривизну ствола. Известно, что при кривизне 1° на 1м длина корпуса должна быть не более 1 м. Длина отклонителя в этом случае должна определяться по формуле:

, м (5.7)

а предельная интенсивность искривления и радиус дуги окружности по формулам:

, градус/м (5.8)

, м (5.9)

где k - коэффициент, учитывающий разработку ствола, равен 1,0-1,15;£)- диаметр скважины, м; l₀ и d₀ - длина и диаметр отклонителя, м.

В отклонителях ОБС длина корпуса жесткой части составляет не более 1,0-1,1 м, что снижает число постановок по скважине и затраты времени на цикл искусственного искривления благодаря более надежной и стабильной их работе.

Оптимальный набор кривизны для конкретных условий от 0,5 до 1,5 градус/м создает благоприятные условия работы бурильной колонны (ССК) и самого отклонителя, вписывающегося в создаваемый им перегиб ствола.

Технические параметры ОБС

Параметры	Величина
	ОБС-76	ОБС-59	ОБС-46
1. Диапазон регулируемого набора кривизны, градус/м	0,5-1,5 (до 2-х)
2. Выход плашки, максимальный, мм
3. Габаритные размеры, мм, не более
длина
наружный диаметр
4. Масса, кг, не более

Дата добавления: 2015-08-03