Устройство для автоматического долива скважины жидкостью

 

/.УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС- . КОГО ДОЛИНА СКВАЖИНЫ ЖИДКОСТЬЮ, со- . держащее основную и дозирующую емкости , соединенные между собой и с устьем-скважины дозирующим трубопроводом , пневмоцилиндр, подпоршневая полость которого сообщена напорной линией с пневмолинией буровой установки , а шток поршня имеет коаксиально установленные на нем впускной и сливной клапаны, размещенные на входе и выходе дозирующей емкости, и шиберный узел, отличающее .с я тем, что, с целью снижения расхода сжатого воздуха и повышения надежности осуществления долива, оно снабжено двумя пневмобаллонами, один из которых установлен в напорной линии , а другой - в дополнительной пневмолинии, сообщенной с дозирующей емкостью, и двухпозиционным краном, сообщающим в одном положении пневмобаллоны между соббй, а в другом .пневмобаллон напорной линии с пневмо1 линией буровой установки, а пневмо баллон дополнительной пневмолинии - с атмосферой, причем поршень пневмоци § линдра подпружинен со сторонй надпоршневой полости. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью регулирования объема дозирующей емкости , одна стенка последней выполнена с возможностью перемещения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1046

3(51) Е 21 В 21/08

Фс f Q @ „:, ) 3 """ "" ..4н., .;.. 4 !

i3lbNI0 TEA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2851445/22-03 (22) 07.05..80 (46) 07.10.83. Бюл. Р 37 (72) Б.A. Кирш, P.ËI.Õàñàåí, P.Á.-A,ICyлиев.и A. — K.È.Âàáàåâ (71) Всесоюзный нефтяной научно-исследо>зательский институт по технике безопасности (53) 622.243.54(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 125214, кл. Е 21 В 21/00, 1960.

2. Авторское свидетельстно СССР

Р 889827, кл. E 21 В 21/08, 07.03.80

<прототип). (54) (57)1.устРОЙстВО для Автол1АтичесКОГО дОЛИВА СКВАжИНЬ1 жИдКОСтЬЮ, содержащее основную и доэирующую емкости, соединенные между собой и с устьем скважины дозирующим трубопроводом, пневмоцилиндр, подпоршневая полость которого сообщена напорной линией с пневмолинией буроной установки, а шток поршня имеет коаксиально установленные на нем впускной и сливной клапаны, раэмеценные на входе и выходе дозирующей емкости, и шиберный узел, о т л и ч а ю щ е е .с я тем, что, с целью снижения расхода сжатого воздуха и повышения надежности осуцествления долина, оно снабжено двумя пневмобаллонами, один из которых установлен в напорной линии, а другой — в дополнительной пневмолинии, сообщенной с дозирующей емкостью, и днухпоэиционным краном, сообщаюцим в одном положении пненмобаллоны между собой, а в другом— .пненмобаллон напорной линии с пневмолинией буровой установки, а пневмо баллон дополнительной пненмолинии — c

\ ее атмосферой, причем поршень пневмоци g линдра подпру>кинен со стороны надпоршневой полости.

2. Устройство по п.1, о т л и чаюие еся тем, чтс, сцелью С» регулирования объема доэирующей ем- кости, одна стенка последней выпол- ф иена с возможностью перемещения.

1046471

Изобретение относится к циркуляционной системе бурового оборудования и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин.

Для предотвращения снижения гидростатического давления на стенки скважин, приводящего к обвалу, выбросам и газонефтеводопроявлениям при подъеме бурильного инструмента из скважины, необходим долив бурового раствора в нее с целью поддержа- Я ния заданного гидростатического давления на станке скважины.

Известно устройство для долива скважин при подъеме бурового инструмента, состоящее из бака с расположенным в нем цилиндром с двумя отверстиями, в котором перемещается плунжер-золотник. Плунжер приводится в движение пневмоцилиндром, включае,мым с помощью реверсивного пневмопереключателя (1 .

Иедостатком данного устройства является невозможность дозировки объема раствора в зависимости от наружного и внутреннего диаметров труб и длины свечи, сложность изготовления золотникового клапана, а также отсутствие принудительной продавки жидкости воздухом.

Известно также устройство для автоматического долива скважины жидкостью,. содержащее основную и дозирующую емкости, соединенные между собой и устьем скважины доэирующим трубопроводом, пневмоцилиндр, подпоршневая полость которого сообщена íà- 35 порной линией с пневмолинией буровой установки, а шток поршня имеет коаксиально установленные на нем впускной и сливной клапаны, размещенные на входе и выходе доэирующей емкости,4Q и шиберный узел (2 J.

Данное устройство позволяет производить долив скважины точно дозированным объемом. Однако при использовании различных бурильных колонн, объема дозировочной емкости может не хватить или, наоборот, будет ее излишек, что приведет к переливу.

Кроме того, для более надежного, долива не обеспечивается принудительная продавка жидкости воздухом, иэ-за чего часть жидкости может не успеть вылиться иэ дозирующей емкости в скважину, что снижает надежность осуществления долива, а также большой расход воздуха.

Целью изобретения является снижение расхода сжатого воздуха и повышение надежности осуществления долива, а также регулирование объема дозирующей емкости. 60

Указанная цель достигается тем, что устройство для автоматического долива скважины жидкостью, содержащее основную и дозирующую емкости, соединенные между собой и с устьем сква- 65

4 жины дозирующим трубопроводом, пневмоцилиндр, подпоршневая полость которого сообщена напорной линией с пневмолинией буровой установки, а штоки поршня имеют коаксиально установленные на нем впускной и сливной клапаны, размещенные на входе и выходе дозирующей емкости,,и шиберный узел, снабжено двумя пневмобаллонами, один из которых установлен в напорной линии, а другой — в дополнительнай пневмолинии, сообщенной с дозирующей емкостью, и двухпозиционным краном, сообщающим в одном положении пневмобаллоны между собой, а в другом — пневмобаллон напорной линии с пневмолинией буровой установки,,а пневмобаллон дополнительной пневмоли-. нии — с атмосферой, причем поршень пневмоцилиндра подпружинен со стороны подпоршневой полости.

Одна стенка дозирующей емкости выполнена с возможностью перемещения.

На фиг.1 показана дозирующая емкость, продольный разрез; на фиг.2 вид А на фиг.1, на фиг.3 — общая схема обвязки устройства пневмогидрои паровыми линиями.

Устройство состоит (фиг.1 1 из дозирующей емкости 1, которая соединена дозирующим трубопроводом с нижней частью основной емкости 2. Для лучшего перемешивания промывочной жидкости вывод 3 из емкости предусмотрен наклонным. Емкость 1 имеет цилиндрический прилив 4, в котором расположена подвижная стенка в виде поршня 5.

К последнему крепится винт б, ввин- . ченный в ступицу штурвала 7. Последний входит в цилиндрическую расточку лапы 8,.:e которой от осевого перемещения он удерживается болтом 9.Винт

6 удерживается.от вращения болтов 10.

На наружной поверхности прилива 4 имеется шкала 11 для определения порции жидкости при дозировании в зависимости.от диаметра, длины, толщины свечи.

Внутри дозирующей емкости устанавливается шток 12, открывающий или закрывающий клапаны сливной 13 и впускной 14, расположенные в боковинах емкости на выходе и входе ее соответственно.

Система приводится в действие силовым пневмоцилиндром с поршнем 15, к которому. подведена напорная линия

16, внутри цилиндра помещена возврат ная пружина 17, дополнительная пневмолиния 18 (фиг,21 через задвижку 19 соединена с атмосферой. Используется кран включения 20 пневмомуфты ЩПМ1070 буровой лебедки 21 и раэрядйик

22. На отводе линии от пневмомуфты устанавливается задвижка 23. Сливной клапан 13 соединен дозирующим трубопроводом 24 со скважиной. Для регулирования скорости слива на дозирующем

1046471 трубопроводе 24 установлен шибер 25 с указательной стрелкой 26 поворота его и шкалой 27.

Для слива переливающейся из скважины жидкости предусмотрен сливной патрубок 28. Для обогрена пневмосис- 5 темы, сливных линий и дозирующей ем-. кости используется пар от котельной устанонки буровой. Пар подается по

1,1/21 трубочкам 29 и 30, которые проложены вдоль пневмо- и сливных ли- 10 ний, а также пненмоцилиндра, и dosместно с ними обмотаны теплоиэолирующим материалом. Для обогрева aosH рующей емкости внутри нее предусмотрен паровой змеевик. Для очистки от шлама — люк 31.

По пневмолинии 32 от пневмосистемы буровой установки поступает сжатый воздух в кран 20, Между задвижкой

23 и пневмоцилиндром с поршнем 15 установлены двухпозиционный кран 33 и дополнительный пневмобаллон 34.

Выкид крана 33 соединен с вспомогательным пненмобаллоном 35 в дополнительной пненмолинии 18. Скважина 36 соединена с приемной емкостью 37. В штоке цилиндра имеется отверстие 38.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом подъема труб иэ скважины, в зависимости от диаметра, .толщины стенки труб бурильной свечи и ее длины, с помощью штурвала 7 устанавливают устройство на определенный объем долина. После чего эадвиж- З5 кой 23 включают пневглосистему, связанную с линией включения пневмомуфты лебедки. При этом в период вклю;ченной пневмомуфты силовой пневмоцилиндр с поршнем 15 через свой шток 40 открывает нпускной клапан 14 и закрывает сливной клапан 13. Жидкость через клапан. 14 поступает н емкость 1.

После выключения пневмомуфты воздух иэ пневмоцилиндра выйдет и силовой пружиной 17 клапан 14 закроется, а сливной клапан 13 откроется для оче- .редного заполнения скнажины и т.д.

Доэировочная емкость сообщается с атмосферой через пневглобаллон 35 и кран 33, который в процессе эаполнения емкости сообщается с атмосферой, а при долине жидкости н скважину — с напорной линией 16 для обеспечения продавлинания последней, при этом используется сжатый воздух, находящийся н нненмобаллоне 34.

Устройство имеет ноэгложность в случае необходимости постоянно подливать жидкость, для этого клапаны удерживают в открытогл положении, а жидкость из емкости 2 через еглкость

1 потечет по.доэирующему трубопроводу 24 в скважину 36. При этом излишняя жидкость, переполнин скважину, по сливному патрубку 28 будет переливаться в приемную емкость 37.

Для удержания. клапанов 13 и 14 в открытом положении в отнерстие 38 штока пневмоцилиндра с поршнем 15 вставляется штифт, не дающий возможность поршню пневмоцилиндра под действием пружины 17 переместиться н свое крайнее положение.

При постоянном долине пользуются шибером 25, который устанавливается на определенную скорость движения жидкости через него.

Система обеспечивает принудительную подачу жидкости в скважину с помощью сжатого воздуха следующим образом.

После того, как выключили пненмомуфту буровой лебедки 21, лебедки и клапан — разрядник 22 соединили пневмолинию до крана 33 с атмосферой, поршень пненмоцилиндра силой пружины

17 начнет вытеснять воздух из пневмо, цилиндра с поршнем 15 и пненмобаллона 34. В то же время кран 33 соединит пненмобаллон 34 с пневмобаллоном

35, пневмрлинией 18 и дозирующей емкостью. Произойдет проданка жидкости н доэирующей емкости сжатым воздухом пневмоцилиндра и пневмобаллона 34 в скважину Зб.

Предлагаемое устройство позволяет более надежно осуществлять долив скважины, причем более быстро и при использовании буровых колонн различных типоразглерон, и с меньшим расходом сжатого воздуха от пневмолинии буровой установки, вследствие чего давление в ней не снижается.

1046471

1046471

Составитель В.Никулин

Редактор Л.Гратилло Техред С.Мигунова.

Корректор A.noâõ

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

Заказ 7690/33. Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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