Колонковый снаряд

 

КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД, содержащий корпус с керноприемной трубой, струйный насос с питающим соплом., камерой смешения с циркуляцйоинь и эжекторными каналами, первый из которых сообщает камеру с полостью керноприемной трубы, а второй сообщает камеру с пространством между корпусом и керноприенной трубой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и повышения выхода керна, каналы выполнены сходящимися под острьм углом по отношению один к другому, при этом сечение питающего српла больше еечения циркуляционного канала и меньше сечения эжекторного канала, а камера смешения образована сопряженными участками каналов и выполнена с дополнительным каналом, сообщающим ее с керноприемной трубой через вход со стороны расположения цир- /Д куляцнонного канала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 1162938

4(gl), Е 21 В 25/00 21/00

ФФ ЭЩ.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .,-, Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3713926/22-03 (22) 23.03.84 (46) 23.06.85. Бюл. У 23 (72) 10.И. Козлов, Н,Т. Туякбаев и P 0. Кожасов (71) Казахский политехнический институт им. В.И. Ленина (53) 622.243.64(088.8) (56) 1. Максимов В.И. и Волокитен-. ков А.А. Бурение скважины с призабойной циркуляцией промывочной жидкости. Обзор У 16, ОНТИ, М., ВИЭМС, 1967, с. 20.

2, Авторское свидетельство СССР

У 1008407, кл. Е 21 В 21/00, 1981 (54)(57) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД, содержащий корпус с керноприемной трубой, струйный насос с питающим соплом,, камерой смешения с циркуляционными и эжекторными каналами, первый из которых сообщает камеру с полостью керноприемной трубы, а второй сообщает камеру с пространством между корпусом и керноприемной трубой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы и повышения выхода керна, каналы выполнены сходящимися под острым углом по отношению один к другому, при этом сечение питающего сопла больше сечения циркуляционного канала и меньше сечения зжекторного канала, а ка-. мера смешения образована сопряженными участками каналов и выполнена с дополнительным каналом, сообщающим ее с керноприемной трубой через вход со стороны расположения циркуляционного канала.

1162938

Изобретение относится к средствам для бурения с отбором керна.

Известны колонковые снаряды для бурения с отбором керна, содержащие корпус с кериоприемной трубой, а так- 5 же струйный насос для создания приэабойной циркуляции промывочной жидкости Р13.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является известный колонковый снаряд, содержащий корпус с керноприемной трубой, а также струйный насос с питающим соплом, камерой смещения и циркуляционным и эжекторным канала-1з ми, первый из которых сообщает камеру с полостью керноприемной трубы, а второй сообщает камеру с пространством между корпусом и керноприемной трубой (2 J. 20

Для предотвращения зашламования циркуляционного канала в конструкции известного снаряда пересмотрены элементы для промывки его посредством по ворота питающего сопла.

Однако известное техническое решение не обладает необходимой надежностью в работе, так как в случае сбоя при повороте сопла оператор не может установить в каком режиме про- З0 исходит циркуляция промывочной жидкости, что в конечном итоге ухудшает выход керна.

Цель изобретения — устранение отмеченных недостатков, а именно З повышение надежности работы и повышение выхода керна.

Указанная цель достигается тем, что в колонковом снаряде, содержа- 40 щем корпус с керноприемной трубой, а также струйный насос с питающим соплом, камерой смешения и с циркуляционным и эжекторным каналами, первый из которых — циркуляционный 45 сообщает камеру с помощью керноприемной трубы, а второй — эжекторный— сообщает камеру с пространством между корпусом и керноприемной трубой, каналы выполнены сходящимися нод ост- .50 рым углом по отношению один к другому, при этом сечение питающего сопла больше сечения циркуляционного канала и меньше сечения эжекторного канала, а камера смешения образована со- 55 пряженными участками каналов и выполнена с дополнительным каналом, сообщающим ее с керноприемной трубой через вход со стороны расположения циркуляционного канала.

На чертеже показан предлагаемый колонковый снаряд.

Снаряд содержит корпус 1 с керноприемной трубой 2. В корпусе 1 размещен струйный насос, содержащий питающее сопло 3, эжекторный канал

4 и циркуляционный канал 5, связывающий полость керноприемной трубы

2 и пространство между трубой и корпусом t с камерой смешения, образованной сопряженными участками сходящихся под острым углом каналов 4 и 5.

Камера 6 смешения имеет также дополнительный канал 7 соединяющий ее с полостью керноприемной трубы 2 со стороны расположения циркуляционного канала 5. Сечение питающего сопла 3 меньше сечения эжекторного канала 4 и больше сечения циркуляционного канала 5.

Колонковый снаряд работает следующим образом

После спуска снаряда в скважину в него подается промывочный агент (например, жидкость). Жидкость из питающего сопла. 3 по эжекторному каналу 4 и циркуляционному каналу 5 поступает соответственно в пространство между трубой 2 и корпусом 1 и полость керноприемной трубы 2.

Суть эффекта Коанда заключается в следующем. Известно, что струя во время движения эжектирует жидкость из окружающей среды. Эта захваченная и унесенная струей жидкость возмещается поступлением жидкости из более отдаленных областей. Если вблизи струи находится стенка, этот поток возмущения ограничен, что приводит к появлению разности давлений с обеих сторон струи. Между стенкой и потоком образуется зона разделительного вихря (зона разрежения). Аналогичное явление происходит со струей жидкости, входящей в камеру б смешения. Наличие с обеих сторон струи, выходящей из питающего сопла 3, стенок эжекторного канала 4 и циркуляционного канала 5 обуславливает возникновение двух. зон разделительных вихрей. Ка.нал 7, соединяя зону разделительного вихря между струей и стенкой канала

5 с полостью керноприемной трубы 2, обеспечивает создание более глубокого разрежения и возникновение градиента давления, стремящегося прижать

1162938 струю к стенке канала 5. Струя изгибается и прилипает к стенке канала 5.

Благодаря тому, что сечение канала 5 меньше сечения питающего сопла 3, 5 часть потока промывочной жидкости постоянно поступает на забой через канал- 4.

После начала бурения керн, поступающий в керноприемную трубу 2, увеличивает гидравлическое сопротивление потоку промывочной жидкости. В полости керноприемной трубы 2 повышается давление. В результате этого жидкость через управляющий канал 7 начинает поступать в зону разделительного вихря у стенки канала 5 в количестве, достаточном для его заполнения и отрыва. струи от стенки. В связи с наличием зоны разделительного вихря между струей и стенкой эжекторного канала возникает градиент давления изгибающей струи. Струя прилипает к стенке эжекторного канала 4. Сечение эжекторного канала 4 больше сечения питающего сопла 3, что вызывает зжекцию жидкости из полости керноприемной трубы 2 через канал 5 и управляющий канал 7, тем самым создавая восходящий поток промывочной жидкости в ней. Восходящий поток промывочной жидкости очищает зазор между керном и керноприемной трубой от частиц выбуренного шлама, кусочков керна и предотвращает возникновение самозаклинов керна, которые приводят к снижению выхода керна, скорости бурения и проходки за рейс.

Применение .в снаряде для бурения эффекта прилипания струи.к стенке канала; (эффекта Коанда) позволяет значительно упростить конструкцию по сравнению с известной. Обеспечивается также саморегулирование направления потока промывочного агента в керноприемной трубе, повышаются выход керна, скорость бурения и проходка-на 15Х, 11б2938

Составитель В. Акслер

Техред С.Мигунова

Корректор М. Самборская

Редактор Е. Папп

Подписное филиал ПНП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4071/29 Тираж 540

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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