Турбулизатор восходящего потока промывочной жидкости в процессе бурения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ О 3

РЕСПУБЛИК

09) (11) А

3QiD Е 21 В 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ (21) 3358430/22-03 (22)12.10.81 (46) 23.03.83. Бюл. 9 11 (72 . A.T.Ýàéöåâ (71) Смоленский государственный проектно-изыскательский институт "Смоленсксельхозводпроект" (53) 622. 243. 13 (088. 8) (56) i. Авторское свидетельство СССР

Р 614213, кл. Е 21 В 21/00, 1973.

2. Патент США 9 3164216, . кл. 175-323, опублик. 1965 (прототип) . (54) (57) ТУРБУЛИЗАТОР ВОСХОДЯЩЕГО

ПОТОКА ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ, содержащий -установленную на бурильной колонне муфту с лопастями, расположенными под острым углом к оси бурильной колонны, отличающийся тем, что, с,целью уменьщения степени разрушающего воздействия на стенки скважины в процессе бурения, лопасти расположены на верхней торцовой . .части муфты и выполнены одинакового .диаметра с муфтой по наружной по-верхности.

1006705

Изобретение относится к технике и технологии бурения скважин с прямой промывкой. Турбулиэатор может быть использован в практике бурения скважин для турбулиэации восходящего потока промывочной жидкости с целью улучшения условий очистки забоя и ствола скважины от бурового шлама.

Проведенные рядом исследователей экспериментальные лабораторные и производственные исследования турбу.-. лентности восходящего потока промывочной жидкости при бурении скважин установили, что с увеличением степени турбулентности восходящего потока растет объем вынесенного буро- 15 вого шлама, что ведет к увеличению механической скорости бурения в различных горных породах.

Известно устройство для бурения скважин с прямой промывкой, в ко- 20 тором для улучшения промывки лопасти крыльчаток с большим чем у муфты внешним диаметром расположены на бурильных трубах 1 1).

Однако при вращении колонны бу- 25 рильных труб разрушаются лопастями стенки скважины в процессе бурения.

Известен также турбулятор восходящего потока промывочной жидкости в процессе бурения, содержащий установленную на бурильной колонне муфту с лопастями, расположенными под острым углом к оси бурильной колонны. Турбулизатор имеет функцию защиты бурильных труб от износа при трении их о стенки скважины при бурении в условиях, когда встречаются высокие температуры 2 ).

Недостатком известного турбулиза:тора является то, что внешний диа- 40 метр лопастей его превышает внешний диаметр резиновой муфты. При вращении бурильной колонны лОпасти, касаясь стенок скважины, будут разрушать их, что может привести к слож-45 ной аварии при бурении скважины.

Целью изобретения является уменьшение степени разрушающего воздействия на стенки скважины в процессе бурения. 50 укаэанная цель достигается тем, что в турбулизаторе восходящего потока промывочной жидкости в процессе бурения, содержащем установленную на бурильной колонне муфту с лопастями, .расположенными под острым углом к оси бурильной колонны, последние расположены на верхней торцовой части муфты и выполнены одинако-. вого диаметра с муфтой по наружной поверхности.

На фиг. 1 представлен турбулизатор, общий вид; на фиг. 2 - структурная схема установки турбулиэатора на переходе шарошечного долота и бурильной колонны.

Турбулиэатор представляет собой муфту 1 с расположенными на ее верхней торцовой части лопастями 2.

В нижней части муфты имеется цилиндрический участок 3. Турбулизатор устанавливается на бурильной колонне

4 в различных ее местах, например на переходнике 5 от долота 6 к бурильной колонне 4 или на самой бурильной колонне 4 на ее муфте 7. Ло-пасти 2 расположены под острым углом бурильной колонны 4.

При бурении скважины установленные на муфте 7 бурильной колонны 4 и переходе 5 турбулизаторы, жестко связаны с ними, вращаются вместе с бурильной колонной 4 и "закручивают" восходящий поток посредством рабочих лопастей, расположенных в верхней торцовой части резиновой муфты 1, и тем самым способствуют возникновению турбулентного режима движения восходящего потока промывочной жидкости, что увеличивает выносящую способность потока, а следовательно увеличивается и объем выносимого из .ствола скважины бурового шлама, это улучшает условия очистки забоя и ствола скважины от частиц разрушенных горных пород и приводит к увеличению механической скорости бурения, Лопасти 2 турбулизаторов, имеющие один и тот же внешний диаметр с муфтой, не нарушают стенки скважины при вращении колонны бурильных труб, поскольку контакт их со стенками происходит по цилиндрической части 3, не имеющей никаких выступов и впадин.

В результате применения турбули заторов данной конструкции достигается по сравнению с обычным увеличение механической скорости бурения в среднем на 25,6%, при этом бурение ведется без разрушения стенок скважины и связанных с этим осложнений.

Составитель В. Никулин

Редактор P. Цицика Техред A.Áàáèíåö Корректор И. Шулла

Заказ 2077/52 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. УЖгород, ул. Проектная, 4