Забойный шламодробитель

Забойный шламодробитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< >802513

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.11.78 (21) 2681465/22-03 с присоединецием заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень №5

Дата опубликования описания 15.02.81 (51) M. Кл.з

Е 21 В 21/00

Гввударвтвенный комитет

СССР ао делам изобретений н вткрытнй (53) УДК 622.243..54 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. 3. Султанов и А. В. Лягов

Уфимский нефтяной институт Министерства высшего й- среднего специального образования РСФСР (71) Заявитель (54) ЗАБОЙНЫЙ ШЛАМОДРОБИТЕЛЬ

Изобретение относится к области бурения скважины, а именно, к устройствам для очистки забоя скважины от шлама непосредственно в процессе углубления скважин.

Известно устройство для бурения скважин, включающее корпус с центральным промывочным каналом, долото и узел для повторного механического измельчения частиц шлама до размеров, достаточных для выноса их восходящим потоком промывочной жидкости (1).

Данное устройство обеспечивает высокую степень диспергирования частиц шлама за счет их дополнительного механического измельчения.

Недостатком данного устройства является то, что для улучшения промывки забоя от выбуренных частиц шлама необходимо увеличивать расход промывочной жидкости отбираемой от бурового насоса, установленного на поверхности.

Известен также забойный шламодробитель, включающий корпус с центральным промывочным каналом и струйный насос с соплом, диффузором и приемной камерой с промывочными каналами, причем внутренняя поверхность диффузора выполнена шероховатой, а ниже диффузора имеется втулка с тороидальной поверхностью (2) .

Данный снаряд наряду с повторным измельчением частиц шлама поднятых промывочной жидкостью с забоя значительно увеличивает количество промывочной жидкости, подаваемой по центральному каналу корпуса к долоту, что значительно улучшает очистку забоя от шлама.

Недостатком данного снаряда является малая степень диспергирования частиц шлама, поскольку повторное измельчение этих частиц происходит лишь за счет гидравлической мощности, подаваемой с поверхности от насоса, которая, в свою очередь, расходуется также на очистку забоя от частиц шлама и вынос их по кольцевому пространству на поверхность.

Целью настоящего изобретения является повышение степени диспергирования частиц шлама.

Указанная цель достигается тем, что шла о модробитель снабжен дополнительным струйным насосом и центрирующим поршнем, установленным с возможностью осевого перемещения в центральном канале корпуса, причем, струйные насосы расположены пос802513

"вательно и жестко связаны с демпфируюц.. м кршнем, а их диффузоры образуют с корпу. о. ..::..:.переменно смыкающиеся челюсти.

На фиг. чоказан шламодробитель в продольном разрезе; на фиг. 2 — — сечение

А — А фиг. I.

Забойный шламодробитель размещается в корпусе, который для удобства монтажа выполнен сборным, состоящим из верхнего переводника 1, корпуса 2 и нижнего переводника 3, соединяющихся друг с другом посредством замковой резьбы. Внутри корпуса размещается демпфирующий поршень

4, в котором выполнен верхний струйный насос. Верхний струйный насос состоит из направляющего конфузора 5, рабочего сопла 6 и диффузора 7. Разжимное кольцо 8 служит для закрепления струйного насоса в поршне 4. При необходимости для улавливания шлама, например, для отбора образцов пород, внутри корпуса устройства размешается шламосборник 9, объем которого выбирается исходя из режима бурения и поставленных целей.

Для передачи крутящего момента от вала забойного двигателя к долоту корпус шламосборника и ответное отверстие в нижнем переводнике выполнены профильной формы.

Последовательно с верхним струйным насосом встроен нижний струйный насос, сос1оящий из конфузора 10, рабочего соп1 ла 11, диффузора 12 и разжимного кольца 13. Для соединения с долотом 14 нижний струйный насос размешается в корпусе 15.

Для дробления шлама засасываемого струйными насосами, опорные поверхности шл; мосборника 9, корпусов 2 и 15 выполнены в a„ue челюстей из твердого сплава, между которыми образованы камеры дробления Б и В. Для восприятия осевых ударов в верхнем переводнике корпуса 1, размешается амортизатор, состоящий из упорной втулки 16, разжимного кольца 17 и упругого элемента 18.

Для создания герметичности и необходимого режима работы, устройство снабжено уплотнительными элементами 19, 20, 21, 22, 23 и 24. Для установки устройства в бурильную колонну соединительные резьбы выполнены замковыми.

Для подвода шлама к дробящим челюстям в корпусе насосов и устройства выпол. нены каналы Д и Г.

Устройство работает следующим образом, Шламодробитель устанавливается в. нижней части бурильной колонны, например над долотом.

Струйные насосы, встроенные в демпфирующий поршень, создают мощную жидкостную пружину, обеспечивающую гашение энергии при отскоках долота от ухабообразного забоя, включая в работу то верх5à

15 а

Х5

5а

50 ню Ь, то нижнюю В камеры дробления шла;.а. Шлам . шламодробяшие камеры засасывается струйными насосами по каналам (и, Д, и затем в измельченном состоянии в камеру Е шламосборника, часть шлама по кольцевому каналу, между стенками скважины и инструментом выносится на поверхность.

В процессе бурения крупные частицы шлама, отколотые от забоя долотом, увлекаются промывочной жидкостью, которой на забой подается большее количество изза работы струйных насосов и попадает по каналам Г, при нижнем положении поршня

4, в шламодробящую камеру В, где онй размельчаются при отскоке долота, а затем по каналам Д, попадает в камеру Е шламосборника.

При верхнем положении поршня 4, долото 14 отскочило от ухабообразного забоя, шлам по каналу Д, минуя камеру В, попаnaeT B mламодробяшую камеру b, roe шлам также размельчается ударом шламосборника 9 под действием гидравлической нагрузки, создаваемой жидкостной пружиной. Затем размельченный шлам оседает в камере

Е шламосборника.

Осаждение шлама обеспечивается потерей скорости потока, который из узких щелей между корпусом устройства и шламовой камерой попадает в больший объем и как более тяжелый оседает в камере Е.

Измельченный шлам, который уносится потоком жидкости в кольцевое пространство между стенками скважины и бурильной колонны, как абразивный материал, значительно утрачивает износовые свойства.

Применение шламодробителя данной конструкции позволит повысить степень диспергирования частиц шлама наряду с интенсивной промывкой призабойной зоны. формула изобретения

Забойный шламодробитель, включающий корпус с центральным промывочным каналом и струйный насос с-соплом, диффузором и приемной камерой с промывочными каналами, отличающийся тем, что, с целью повышения степени диспергирования частиц шлама, он снабжен дополнительным струйным насосом и демпфирующим поршнем, установленным с возможностью осевого перемешения в центральном канале корпуса, причем, струйные насосы расположены последовательно и жестко связаны с демпфирующим поршнем, а их диффузоры образуют с корпусом попеременно смыкающиеся челюсти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2648616/22 — 03, кл. Е 21 В 21/00, 26.07.78.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2686668/22 — 03, кл. Е 21 В 21/00, 12. 10. 78.

Редактор Т. Авдейчик

Заказ 10232 39

Составитель В. Никулин

Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4