Пульсатор
Иллюстрации
Реферат
ПУЛЬСАТОР, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды, распределительный клапан , установленный в корпусе между каналами с возможностью их сообщения и имеющий запорный элемент, выполненный в виде полого подпружиненного плунжера, и седло, вьтолненное I в виде плавающей втулки с наружным . кольцевым буртом, причем полость плунжера постоянно сообщена с каналом подвода рабочей среды, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, он снабжен шариковым клапаном двухстороннего действия, установленным с помощью, двух оппозигно расположенных пружин в корпусе соосно с распределительным клапаном с возможностью сообщения каналов подвода и отвода рабочей среды, причем на внутренней поверхности корпуса клапана вьтолнены продольные пазы.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
4(51 F 15 В 21 12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3605438/25-06 (22) 15.06.83 (46) 23.02.85. Бюл. 11- 7 (72) Н.А.Мрочко и В.Ф.Троцкий (53) 621.225-752(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Ф 610601, кл. В 21 J 9/06, 1976. (54)(57) ПУЛЬСАТОР, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды, распределительный клапан, установленный в корпусе между каналами с BosMQKHocTblo их сообщения и имеющий запорный элемент, выполненный в виде полого подпружиненного плунжера, и седло, выполненное
„.Я0„„1141227 А,в виде плавающей втулки с наружным .кольцевым буртом, причем полость плунжера постоянно сообщена с каналом подвода рабочей среды, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применений, он снабжен шариковым клапаном двухстороннего действия, установленным с помощью двух оппозигно расположенных пружин в корпусе соосно с распределительным клапаном с воэможностью сообщения каналов подвода и отвода рабочей среды, причем на внутренней поверхности корпуса клапана выполнены продольные пазы.
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурению скважин, и может быть использовано при капитальном ремонте скважин для размыва песчаных и соляных про- 5 бак.
Известен пульсатор, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды, распределительный клапан, установленный в корпусе между.каналами с возможностью их сообщения и имеющий эапорный элемент, выполненньп1 в виде полого подпружиненного плунжера, и седло, выполненное. в ниде плавающей втулки с наружным кольцевым буртом, причем полость плунжера постоянно сообщена с кана= лам подвода рабочей среды (11.
Недостатком известного пульсатора является невозможность использования
его в бурильных трубах из-за отсутствия возможности заполнения и опорожнения колонны буровым раствором при спуска-подъемных операциях.
Цель изобретения - расширение обчисти применения пульсатара.
Указанная цель достигается тем, что пульсатар, содержащий корпус с
3 . каналами подвода и отвода рабочей среды, распределительный клапан, ус- З0 тановленный в корпусе между каналами с возможностью их сообщения и имеющий запорный элемент, выполненный в виде полого подпружиненного плунжера и седло, вьптолненное в виде пла- 35 вающей втулки с наружным кольцевым буртом, причем полость плунжера постоянно сообщена с каналом подвода рабочей среды, снабжен шариковым клапаном двухстороннего действия, 40 установленным с помощью двух оппазит- но расположенных пружин в корпусе соосна с распределительным клапанам с возможностью сообщения каналов подвода и отвода рабочей среды, при- 45 чем на внутренней поверхности корпуса клапана выполнены продольные пазы.
На фиг.l представлен предлагаемый пульсатор, разрез; на фиг.2 — разрез
А-Л на фиг.1 расположение подводя- 50 щих и отводящих каналов); на фиг.3.— разрез Б-Б на фиг.1 (сообщение подводящих каналов с полостью плунжера).
Пульсатор помещается в переводнике, изготовленном из утяжеленных.бу- 55 рильных труб, закрепляется и устанавливается непосредственно над допатам
: 1141227 2
Пульсатор содержит корпус 1 с каналами подвода 2 и отвода 3 рабочей среды, распределительный клапан, имеющий запорный элемент в виде полого плунжера 4 с крышкой 5, установленной подвижно и подпружиненной относительно регулируемого упора 6 пружиной 7 и относительно плунжера 4 пружиной 8, и седло, выполненное в виде подвижной втулки 9 с кольцевым буртом 10, Полость 11 плунжера 4 постоянно сообщена с каналом 2. Ula. риковый клапан !2 установлен в корпусе 13 с помощью пружин 14 и 15, установленных оппазитно, На внутренней поверхности корпуса )3 клапана 12 выполнены продольные пазы 16.
Устройство работает следующим образом.
Буровой раствор иэ бурильной колонны (не показана) по каналам 2 подается к распределительному каналу и заполняет полость 11, перемещая крышку 5 и сжимая пружину 7, аккумулируя тем самым энергию. В процессе роста давления рабочей среды плавающее седло совместно с плунжером 4 поднимается вверх до упора втулки 9. .При достижении расчетной величины, давления, действующего на нижний торец плунжера 4, па площади, ограниченной диаметром притирачного пояса, .последнее пр:.одолевает .усилие пружи-! ны 8 и отрывает плунжер 4 от втулки 9.
Подхватывающая площадь торца плунжера 4 в момент отрыва от втулки 9 по притирачному пояску мгновенно возрастает в краткое числа раз и происходит резкий подьем плунжера 4 вверх с выбросом бурового раствора из полости 11 в отводящие каналы 3, сообщающиеся с буровым долотом. В этот момент происходит мгновенное увеличение давления на забой скважины.
После сброса бурового раствора иэ полости 11 давление резко падает и пружины 7 и 8 возвращают плунжер 4 в исходное положение. В момент падения давления резко снижается давление и на забое скважины, При посадке плунжера 4 на седло в конце обратного хада происходит вытеснение бурового раствора из зазоров между втулкой 9 и корпусом 1, что снижает силу удара плунжера 4 о втул ку 9 седла. После посадки плунжера
141227
3 1
4 на седло происходит повторное повышение давления, и начин тся новый цикл. Клапан 12, установленный в нижней части пульсатора, служит ,й для заполнения бурильной колонны раствором при спуске ее в скважину и для опорожнения колонны при подъеме. Пружины !4 и 15, удерживающие шариковый клапан 12 в среднем положении, рассчитаны на рабочее давле ние 0,4-0,5 МПа. На внутренней поверхности корпуса 13 клапана 12 выполнены продольные пазы 16, по которым перетекает буровой раствор из скважины в бурильную колонну и наоборот, в прощессе спуска-подъемных операций. Суммарная площадь проточек больше .площади проходных каналов в клапане 12, позтому при перепаде давлений в пределах 0,4-0,5 МПа жидкость свободно перетекает из каналов в каналы и наоборот, не сдвигая шарики клапана 12 со среднего положения. В момент же подачи бурового раствора в полость 11 распределительного клапана, когда давление на шариковый клапан 12 превышает 0,5 KIa, последний преодолевает усилие пружи-» ны 15 и прижимается к кромке нижнего отверстия корпуса 13, предотвращая утечку жидкости из бурильной колонны в период заполнения полости 11. Отверстие остается закрытым и в момент разрядки полости 11. Кроме того, указанный клапан 12 препятствует
10 поступлению пластовых флюидов в бурильную колонну при возникновении нефтегазопроявлений.
При исиользовании пульсатора при . бурении скважин происходит лучшая
15 очистка забоя скважины от выбуренной породы, так как при подаче бурового раствора импульсами давление на забой то повышается, то понижается.
Такое колебание давлений приводит к
20 тому, что шлам выбуренной породы все время находится во взвешенном состоя-. нии и лучше удаляется в затрубное пространство по сравнению cñ непрерыв-! .ной подачей бурового раствора на за25 бой, при котором выбуренная порода прижимается к забою.! l4 1227
ЗЯИИПИ Заказ 47 I /27 Тираж 648 Подписное
Филиал HHG Патевт", r,Óèéîðîä, ул.йроемзиая,