Наддолотный гидроэлеватор

Наддолотный гидроэлеватор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - повышение величины снижения гидродинамического давления на забой и повышение надежности работы. Для этого в кольцевой проточке 8 размещена эластичная манжета 9, выполненная на периферийной части уплотнительного элемента 3. Манжета 9 имеет механизм ее принудительной деформации. На манжете 9 выполнена износостойкая поверхность. Гидроэлеватор имеет прилив 5, выполненный кольцевым в виде стакана 10. Гидроэлеватор также имеет сопло 4 и диффузор 7, выполненные круговыми и щелевыми. Сопло 4 образовано наружной поверхностью корпуса 1 и внутренней поверхностью стакана 10. Диффузор 7 образован наружной поверхностью корпуса 1 и поверхностью кольцевых сегментных вырезов в элементе 3, разделенных вертикальными ребрами-обтекателями на отдельные каналы. Механизм принудительной деформации манжеты 9 выполнен центробежным в виде полуколец. Последние установлены в проточке 8 с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью манжеты 9 и шаров, размещенных в камерах, выполненных в вертикальных ребрах-обтекателях. Шары размещены в камерах с возможностью взаимодействия с полукольцами при вращении корпуса 1. При спуско-подъемных операциях гидроэлеватор не создает дополнительных помех, т.к. промывочная жидкость свободно протекает из-под долота в затрубное пространство и наоборот, а также через сопла 4. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН щ)5 Е 21 В 21/00

В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4424987/24-03 (22) 04.04.88 (46) 15.08.90. Бюл. N 30 (7!) Уфимский нефтяной институт (72) А.Н.Сыромятников и А.И.Беляев (53) 622.243.133(088.8) (56) Авторское с:ндетельство СССР

Р 866122, кл. Е 1 д 21/00, 1979.

Авторское свид тельство СССР

Р 1276799, кл. Е 21 5 21/00, 1985. (54) НАДДОЛОТНЫЙ ГЛДРОЭЛЕВАТОР (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель — повышение величины

„„SU„„1585493 А1 снижения гидродинамического давлеййя на забой и повышение надежности работы. Для этого в кольцевой проточке 8 размещена эластичная манжета 9, выполненная на периферийной части уплотнительного элемента 3 ° Манжета 9 имеет механизм ее принудительной деформации. На манжете 9 выполнена иэносостойкая поверхность. Гидроэлеватор имеет прилив 5, выполненный коль цевым в виде стакана 10.. Гидроэлеватор также имеет сопло 4 и диффузор

7, выполненные круговыми и шелевыми.

1585493

Сопло 4 образовано наружной поверхностью корпуса 1 и внутренней поверхностью стакана 10. Диффузор 7 образован наружной поверхностью корпуса 1 и поверхностью кольцевых сегментных вырезов в элементе 3, разделенных вертикальными ребрами-обтекателями на отдельные каналы. Механизм принудительной деформации манжеты 9 выполнен центробежным в виде полуколец. Последние установлены в проточке 8 с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью манжеты 9 и шаИзобретение относится к техничес- ким средствам, применяемым при бурении скважин.

Цель изобретения †. повышение величины снижения гидродинамического давления на забой и повышение надеж- 25 ности работы устройства.

На фиг. 1 показан наддолотный гидроэлеватор в работе, продольный pas рез, на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 — сечение Б-Б на

1 иг. 1, на фиг. 4 —. эластичная манжета; на фиг. 5 — узел I на фиг. 4.

Наддолотный гидроэлеватор включает цилиндрический корпус 1 с осевым каналом 2, установленный на корпусе

1 уплотнительный элемент 3 с иэносо35 стойкой внешней поверхностью и струйный насос, сопло 4 которого выполнено в приливе 5 корпуса 1 и связано радиальными каналами 6 с осевым каналом 40

2, а диффузор 7 размещен в уппотнительном элементе 3. На периферийной части уплотнительного элемента 3 выполнена кольцевая проточка 8, в ко" торой размещена эластичная манжета 9.

Прилив 5 выполнен кольцевым в виде стакана с упрочненной поверхностью 10.

Такую же упрочненную поверхность 11 имеет корпус 1 в зоне струйного насоса.

Сопло 4 и диффузор 7 выполнены круговыми и образованы сопло 4 — наружной поверхностью корпуса 1 и внутренней поверхностью 10 стакана, диффузор 7 — наружной поверхностью 11 корпуса 1 и поверхностью кольцевых сегментных вырезов 12 в уплотнитель-:, ном элементе 3, разделенных вертикаль- ными ребрами-обтекателями 13 на отров, размещенных в камерах, выполненных в вертикальных ребрах-обтекателях. Шары размещены в камерах с возможностью взаимодействия с полукольцами при вращении корпуса 1. При спуско-подъемных операциях гидроэлеватор не создает дополнительных помех, т.к. промывочная жидкость свободно протекает из-под долота в затрубное пространство и наоборот, а также через сопла 4. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. дельные каналы. Имеется механизм принудительной деформации эластичной манжеты 9, выполненный центробежным в виде полуколец 14, установленных в кольцевой проточке 8 с воэможностью взаимодействия с внутренней поверхностью эластичной манжеты 9 и шаров

15, размещенных в камерах 16, выполненных в вертикальных ребрах-обтекателях, причем шары 15 размещены в камерах 16 с возможностью взаимодействия с полукольцами 14 при вращении устройства. На эластичной манжете 9 износостойкая внешняя поверхность выполнена в виде импрегнированного зернами корунда или карбида бора слоя

17. К нижней части корпуса 1 присоединено долото 18.

Стрелками показано направление движения промывочной жидкости во время работы устройства.

Устройство работает следующим образом.

Часть промывочной жидкости из осевого канала 2 устройства поступает к долоту 18 в призабойную зону, а часть по радиальным каналам 6 — к соплу 4 и далее через каналы (диффузоры) 7 выходит в затрубное пространство над устройством, т.е. в работе находится струйный насос, за счет его работы снижается гидродинамическое давление в зоне работы долота 18 и, как следствие, выбуренная порода быстрее удаляется из забойной зоны в зону, расположенную выше уплотнительного элемента 3. Максимально возможI ный перепад давления между этими зонами поддерживается уплотнительным элементом 3, принцип его работы сле93

A-Л

5 15854 дующий. Во время вращения устройства (500 -800 об/мин) за счет центробежных сил шары 15 стремятся переместиться из исходного положения на больший радиус вращения, при этом оказывают давление на полукольца 14, которые в свою очередь воздействуют на эластичную манжету 9. Последняя, увеличи" ваясь в диаметре, контактирует со 1О стенкой скважины и создает герметизацию между выше и ниже лежащими зонами.

При остановке устройства воздействие шаров 15 и полуколец 14 на манжету 9 исчезает и система шары 15 — полукольца 14 — эластичная манжета 9 занимает исходное положение.

При спускоподъемных операциях устройство не создает дополнительных помех, так как промывочная жидкость имеет воэможность свободно протекать ,из-под долота 18 в затрубное пространство и, наоборот, через каналы внутри долота 18 и устройства, а также через сопла 4 струйных насосов. 25 формула изобретения

1. Наддолотный гидроэлеватор, включающий цилиндрический корпус с осевым каналом, установленный на корпусе уплотнительный элемент с изноСостойкой внешней поверхностью и струйный насос, сопло которого выполнено в приливе корпуса и связано радиальными каналами с осевым каналом, а диффузор размещен в уплотнительном элементе, отличающийся . тем, что, с целью повышения величины снижения гидродинамического давления на забой и повышения надежности раба-ты устройства, он снабжен эластичной манжетой, размещенной в кольцевой проточке, выполненной на периферийной части уплотнительного элемента, и механизмом принудительной деформации эластичной манжеты, износостойкая внешняя поверхность выполнена на эластичной манжете, прилив выполнен кольцевым в виде стакана, сопло и диффузор выполнены круговыми щелевыми и образованы: сопло — наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью стакана, диффузор — наружной поверхностью корпуса и поверхностью кольцевых сегментных вырезов в уплотнительном элементе, разделенных вертикальными ребрами-обтекателями на отдельные каналы, при этом механизм принудительной деформации эластичной манжеты выполнен центробежным в виде полуколец, установленных в кольцевой проточке с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью эластичной манжеты, и шаров, размещенных в камерах, выполненных в вертикальных ребрах-обтекателях, причем шары размещены в камерах с возможностью взаимодействия с полукольцами при вращении корпуса.

2. Гидроэлеватор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что износостойкая внешняя поверхность эластичной манжеты выполнена в виде импрегнированного зернами корунда или- карбида бора слоя.

1585493

Фиг. Ю трегниродаинь!и слой

Фиг,4

ФигЗ

Составитель А.Меньшиков

Техред М,Ходанич Корректор С ° Черни

Редактор Т.Лазаренко

Заказ 2312 Тираж 470 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101