Генератор гидроимпульсов для ликвидации прихватов бурильных колонн

 

ГЕНЕРАТОР ГВДРОИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТОВ БУРИЛЬНЫХ КОЛОНН, содержащий корпус, механизм вращения с полым валом и седлом под бросовый клапан и источник колебаний , отличающийся тем, что, с целью повьппёния надежности его в работе и эффективности ликвидации прихватов в глубоких сква инах малого диаметра, источник колебаний выполнен в виде двух взаимодействующих дисков, один из которых размещен на валу и выполнен с. эксцентричньгм выступом, в радиальном канале которого размещен подпружиненный шар, а другой диск размещен концентрично в корпусе и имеет ребристую внутреннюю поверхность о Ш для взаимодействия с подпружиненным шаром. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) . (И) 3 5ц Е 21 В 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ф, .« .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ .,1

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕПЬСТВУ . (54)(57) ГЕНЕРАТОР ГИДРОИМПУЛЬСОВ

ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТОВ БУРИЛЬНЫХ

КОЛОНН, содержащий корпус, механизм (21) 3541286/22-03. (22) 26.01.83 (46) 07.04.84. Бюл. е 13 (72) А.М. Абдулзаде, В.М. Данилюк, Ш.Х. Джанмамедов и P.À. Абдулзаде (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (53) 622.248.13 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N9 655812, кл. Е 2 1 В 23/00,1979.

2. Авторское свидетельство СССР

В 945363, кл. Е 21 В 23/00, 1981 (прототип). вращения с пслым валом и седлом под бросовый клапан и источник колебаний, о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что, с целью повышения надежности его в работе и эффективности ликвидации прихватов в глубоких скважинах малого диаметра, источник колебаний выполнен в виде двух взаимодействующих дисков, один из которых размещен на валу и выполнен с. эксцентричным выступом, в радиальном канале которого размещен подпружиненный шар; а другой диск разме- щен концентрично в корпусе и имеет ребристую внутреннюю поверхность для взаимодействия с подпружиненным шаром.

1084412

Изобретение относится к технике бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к инструментам для освобождения прихваченной в скважине бурильной колонны.

Известен генератор вибрации для ликвидации прихватов бурильных колонн, содержащий корпус и источник питания для создания колебаний бурильных колонн (1) .

Однако указанный генератор недостаточно надежен в работе, что связано с малой мощностью создаваемых в глубинах скважин малого диаметра колебаний.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор гидроимпульсов для ликвидации прихватов бурильных колонн, содержащий механизм вращения с полым валом и седлом под бросовый клапан и источник возбуждения колебаний (2) .

Однако известный генератор также ненадежен в работе, что связано с малой мощностью возбуждаемых вибраций в системе колонны малого диаметра в условиях глубокого бурения, сложностью конструктивного исполнения отдельных узлов и деталей самого устройства, особенно в условиях загрязненной среды. Эти недостатки снижают эффективность применения генератора и не могут дать положительный эффект при освобождении системы колонны труб в условиях глубокого бурения.

Кроме того, золотниковая система возбуждения колебаний, которую используют для создания вибраций в системе бурильной колонны,.имеет много сложных узлов деталей и неработоспособна в условиях тяжелых и глинистых растворов. В малых диаметрах скважин такая система не только не может работать, а если и срабатывает, то не приводит к ощутимым вибрациям тяжелой прихваченной части колонны труб.

Цель изобретения — повышение надежности в работе устройства и эффективности ликвидации прихватов в глубоких скважинах малого диаметра.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе гидроимпульсов для ликвидации прихватов бурильных колонн, содержащем корпус, механизм вращения с полым валом и седлом под бросовый клапан и источник колебаний, последний выполнен

10

30 пример, на высоте 200-400 м над бу35. ровым инструментом, устанавливают генератор вибраций. В процессе бурения скважины основная масса промывочной жидкости проходит через

40 полый вал 2 и поэтому турбинами 5 не будет развита мощность для вращения полого вала 2, так как его статическое положение зафиксировано взаимодействием дисков 6 и 7 при

45 помощи подпружиненных шаров 9 и ребристой поверхностью наружного диска 7. Таким образом, вал 2 в процессе бурения скважины, т.е. при сквозной циркуляции промывочной ,жИдкости, находится в тормозном ре( жиме. Данный режим заранее легко выбирается рабочей поверхностью наружного диска 7 и силой пружины, а также мощностью турбины 5. При появлении прихвата инструмента в

25 в виде двух взаимодействующих дисков, один из которых размещен на валу и выполнен с эксцентричным выступом, в радиальном канале которого размещен подпружиненный шар, а другой диск размещен концентрично в корпусе и имеет ребристую внутреннюю поверхность для взаимодействия с подпружиненным шаром.

На фиг,1 изображен предлагаемый генератор, разрез, на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1, Генератор вибраций состоит из корпуса 1, полого вала 2 с седлом—

3 под запорный орган 4, .идравлических турбин 5 и кольцевых дисков 6 и 7. В радиальном канале эксцентричного диска 6 при помощи пружины 8 установлен подпружиненный шар 9. Вал 2 установлен в корпусе

1 при помощи замковых подшипников качения 10. Диск 6 жестко свя- зан с валом 2, а диск 7 — с корпусом и на внутренней поверхности имеет ребристую поверхность (фиг.2) и диафрагму 11.

Генератор вибраций работает следующим образом.

На заданном участке бурильной . колонны, где по геологическому разрезу скважины предполагается возможный прихват инструмента, набурильную колонну опускают запорный орган 4, который, насаживаясь на седло 3, закрывает проходное сечение полого вала 2. При этом весь

1.0.84 4 1 2 поток промывочной жидкости рвет диафрагму 1l и проходит через турбину 5 и вал 2, получая вращательное движение. Вращением вала

2 шары 9 катаются по ребристой 5 поверхности наружного диска 7,развивая высокочастотные вибрации. Создаваемые вибрации распространяются по всей системе бурильной колонны и приводят к освобождению бурильных труб и забойнбго 1С ,инструмента от прихвата.

Преимуществами предлагаемого генератора являются простота конструктивного исполнения и возможность создания мощных колебаний в системе колонны труб, определяемых весом эксцентриков и расстоянием их установки на полом валу. Кроме того, его можно, применять в трубах малого диаметра, что является очень важным фактором в условиях глубокого бурения.

1084412

4 4

Составитель Т. Войтух

Техред Л.Микеш Корректор С. Шекмар. Редактор А. Лежнина

Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1947/25

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4