Устройство для бурения скважин

Устройство для бурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

° -, !

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советсинх

Соцналнстнмескнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свир-ву(22) Заявлено20.05.69 (21)1332433/22 3 (51) М. Кл.

Е 21 В 5/00

c î с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Государственный иомитет

Совета Миниотроа СССР оо делам изобретений и отирытий (43) Опубликовано 25.02.76.Бюллетень ¹ 7 (53) УДК

622.243. 92.05 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 30.03.76

Г. И. Васильев, Г. A. Бабалян, А, П. Белоусов, М. К. Латыпов и А. И. Спивак (72) Авторы изобретения

Уфимский нефтяной научно-исследовательский институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к устройствам для бурения нефтяных и газовых скважин, погруженными забойными двигателями.

Известно устройство для бурения скважин, содержащее долото, включающее корпус с шарошками, лопасти с насадками и забойный двигатель, включающий корпус и вал.

Предлагаемое устройство отличается тем, что оно снабжено жестко скрепленным 10 с корпусом долота цилиндром с размещенным в его внутренней полости и жестко скрепленным с валом турбобура члунжеромударником с выступом и каналами, которые связывают подплунжерну.о полость с гид- 15 равлическими насадками долота и внутренней полостью забойного двигателя. При этом верхний торец цилиндра взаимодействует с выступом плунжера-ударника через храповую муфту, а корпус долота свя- 20 зан шлицевым соединением с корпусом забойного двигателя.

Кроме торо, лопасть долота выполнена с выточкой, в которой размещены зубки, скрепленные с поршнем, причем подпоршн — I 25 ввя полость гидравлически сообщена с подl плунжерной полостью.

Указанные отличия устройства позволят повысить эффективность бурения.

На фиг.1 показан продольный разрез долота в момент, когда ударник-плунжер совершает акт всвсывания; на фиг.2 — то же, в момент начала нагнетания ударника-плу нжера.

К корпусу 1 на резьбе присоединяется переводник 2 с приваренными к нему лапами 3 и шарошками 4, а также массивная лопасть 5, которая пересекает центр долота между шарошками. Внутри корпуса 1 помещается ударник-плунжер 6, который присоединяется на резьбе к валу турбобура, Лопасть 5 снвбжеь.. насадками 7 и подвижными зубками 8, хвостовики 9 которых выполнены в виде плунжера и вставление в гнезда 10. К корпусу 1 на резьбе присоединяется направляющая 11, имеющая сверление 12. Ударник-плунжер 6 размещен в присоединенном на резьбе к корпусу 1 цилиндре 13, который имеет сверление 14.

Ударник-плунжер 6 имеет осевое сверле278593 ние 15. С осевым сверлением 15 сообщают- ся боковые сверления: верхнее 16 и нижнее

17. Между поварежостями цилиндра 13 и лопастью 5 образуется гидрокамера 18.

Насадки 7 с гидрокамерой 18 соединяются 3 сверлениями 19. %езда 10 сообщаются с гидрокамерой 18 сверлениями 20.

Ударник-плунщер, 6 контактирует с торцом цилиндра 13 через кулачки храцоsofi полумуфты 21, которая оканчйвается 10 на максимальном подъеме уступом 22 на ударнике-плунжере t 6 и таким же усту пом кулачка храповой муфты 23 на цилиндре 13. Между поверхностями цилиндра 13 и ударника-плунжера 6 образуется ниж- 15 няя рабочая камера 24, а между поверх.ностями направляющей 11, ударникаплунжера 6, цилиндра 13 образуется верх. няя рабочая камера 25, соединяющаяся с осевым сверлением 15 сверлением 26. / 20

Корпус l связан посредством шлицев 27 с переводннком 28, который, в свою,очередь, присоединяется на резьбе к корпусу турбобура. Насадки 7 вставлены в гнезда

29. Для прохода основного потока промы- 25 вочной жидкости в корпусе 1 имеются каналы 30. Применены уплотнения 31.

Ударник — плунжер 6 вращается валом с турбобура по стрелке Б. Вес бурильных труб передается через вал турбобурв, удар- 30 ник-плунжер 6, цилиндр 13, корпус 1, переводник 2 на шарошки 4.

Корпус 1 вращается по стрелке А через переводник 28 и корпус турбобурв ротором нлн редукторным турбобуром с чис- 35 лом оборотов меньшим, чем число оборотов ударника-плунжерв < 6, вращаемого валом обычного турбобурв.

Подъем ударника-плунжерв, вала и корпуса обычного турбобура относительно 40 корпуса 1 определяется контактом ударника-плунжерв с торцом цилиндра 13 по одновитковой винтовой дорожке хрвповой полумуфты 21 и разницей окружных ско ростей ударника-плунжерв . 6 и корпуса 1.

Прн подъеме ударника-плунжера 6 дополнительно сжимается колонна бурилных труб, которая начинает играть роль пружины (при этом нагрузка нв долото, по сравнению с первоначальной, возрастает).

Акт всвсыввния промывочной жидкости в верхнюю 25 и нижнюю 24 рабочие камеры нвчкивегся (см.фиг,1) с момента совмешениг оземления 12 в направляющей 11

55 с сверлению 16 H ударнике-плунжере 6.

Акт всвгыэвния заканчивается, в вкт нагнетания нэ веохней 25 и нижней 24

4 рабочих камер начинается тогда, когда ударник-плунжер 6 поднимается по винто. вой дорожке храповой полумуфты 21 и на:чинает соскакивать с уступа кулачка хра повой муфты23цилиндра 13 (см.фиг,2).

Сверления 12 и 16 в этот момент разобщены, а сверления 7 и 14 сообщаются.

Ударник-плунжер, 6 совершает воэвозврвтно-поступательное движение, пронзи эдя поочередно всасывание, нагнетание, всасыввние и т.д.

Илина хода ударника-плунжера опрьI

-деляется высотой уступа одновитковой вин товой дорожки храповой полумуфты 21 и может меняться конструктивно. Поскольку бурильная колонна играет роль пружины, то онв с силой, создаваемой сжатой частью колонны бурильных труб при подъезде ударника-плунжерв 6, ударяет по жидкости, находящейся в верхней 25 и нижней 24 рабочих камерах, и с большой скоростью вытесняет ее из этих камер в гидрокамеру 18 и далее через сверление 19 и гнезда 29 в насадки 7.

Зв счет перепада давления в насадках: в момент акта нагнетания на подвижные зубки 8 будет действовать импульсная нагрузка, которая заставит зубки 8 внедряться в породу. Если сопротивление породы велико, то зубки 8 будут загоняться обратно в лопасть.

Формула изобретения

1. Устройство для бурения скважин, содержащее долото, включающее корпус с ша-, рошками, лопасти с насадками и забойный двигатель, включающий корпус и ввл, о тличающеес ятем, что,сцелью повышения эффективности бурения, оно снабжено жестко скрепленным с корпусом долота цилиндром с размещенным в его внутренней полости и жестко скрепленным с валом турбобурв плунжером-ударником / с выступом и каналами, связывающими подплунжер1

1ную полость с гидравлическими насадками долота и внутренней полостью забойного двигателя, причем верхний торец цилиндра взаимодействует с выступом плунжервударника через хрвповую муфту, в корпус долота связан шлицевым соединением с корпусом забойного двигателя.

2. Устройство по п.1, о т л и.ч в ющ е е с я тем, что лопасть долота выполнена с выточкой, в которой размещены зубки, скрепленные с поршнем, причем подпоршневая полость гидрввлически сообщена с подплунжерной полостью.

Составитель F. Косталевский

Редактор A. Калашникова Техред M. Ликович Корректор P.. Лнджиевскаи

Заказ 108 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Филиал ППП" Патент",г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 01