Турбинный вибратор для освобождения инструмента от прихвата

 

ТУРБИННЫЙ ВИБРАТОР ДЛЯ ОСБОБОВДЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА ОТ ПРИХВАТА, содержащий корпус с лoпacтя да и польй вал с лопастями, образующими при вэа-t имодействии гидравлическую пару, циркуляционную втулку с бросовым запорным органом и элементы для образования продольных колебаний жидкости , отлич ающийся тем, что, с целью повышения мощности гидроимпульсных колебаний, лопасти иа валу установлены с возможностью осевого колебания, при этом каждая гидравлическая пара снабжена магнитными массами , выполненными в виде полых сегментов и установленньв 01 в продольном , сечении корпуса с чередованием места расположения смежных пар по противо- 5 положным сторонам вапа.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1.162940

4(5l) E 21 В 31 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3674725/22-03 (22) 20.12.83 (46) 23.06.85. Бюл. N 23 (72) А.М. Абдулэаде, А.Б. Зильберман, P.À. Абдулзаде, Ш.Х. Джанмамедов и Ф.А. Абдулзаде (7l) Ивано-Франковский институт нефти и газа (53) 622.245.17(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 945363, Е 21 В 23/00, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке И 3603894, кл. E 21 В 23/00, 10 07.83. (54)(57) ТУРБИННЫЙ ВИБРАТОР ДЛЯ ОСВОБОЖПЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА ОТ ПРИХВАТА, содержащий корпус с лопастями и полый вал с лопастями, образу10щими при вза-. имодействии гидравлическую пару, циркуляционную втулку с бросовым запорным органом и элементы для образования продольных колебаний жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности гидроимпульсных колебаний, лопасти на валу установлены с воэможностью осевого колебания, при этом каждая гидравлическая пара снабжена магнитными массами, выполненными в виде полых сегментов и установленными в продольном сечении корпуса с чередованием места расположения смежных пар по противо- 3 положным сторонам вала..

1162940 2

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для ликвидации прихватов бурового инструмента при бурении глубоких нефтегазовых скважин, и к горной промышленности.

Известен турбинный вибратор для освобождения инструмента от прихватов, содержащий механизм возбуждения гидроимпульсньм колебаний в бурильных трубах 13. 10

Недостатком данного вибратора asляется малая мощность возбуждаемых колебаний, связанная со сложностью конструктивного исполнения устройства. 15

Наиболее близким техническим решением к изобретению является турбинный вибратор для освобождения инструмента от прихватов, содержащий корпус с лопастями и полый вал с лопастями, 20 образующими при взаимодействии гидравлическую пару, циркуляционную втулку с седлом и бросовый запорный орган, элементы для образования продольных колебаний жидкости (2 3. 2S

Недостатком известного устройства является низкая эффективность его применения, связанная со сложностью конструктивного исполнения колеблющихся мембран и мощности возбуждаемых гидравлических импульсов в прихваченной части бурильной колонны.

Это сужает область применения известного устройства.

Цель изобретения — повышение мощ3$ ности гидроимл колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в турбинном вибраторе, содержащем корпус с лопастями и полый вал с лопастями, образующими при взаимо- 0 действии гидравлическую пару, циркуляционную втулку с седлом и бросовый эапорный орган, элементы для обраэования продольных колебаний жидкости, лопасти на полом валу установлены с воэможностью осевого колеба.ния, а каждая гидравлическая пара снабжена магнитными массами, выполненными в виде полых сегментов и установленными в продольном сечении 0 корпуса с чередованием места расположения смежных пар по противоположным сторонам вала.

На чертеже предстакпен турбинный вибратор.

И

Трубинный вибратор для освобождения инструмента от прихватов состоит иэ корпуса 1, полого нала 2, снабженных лопастями 3, образующими гидравлическую пару с магнитными массами 4, выполненными в виде полых сегментов, циркуляционной втулки 5 с запорным органом 6, установленной на головку полого вала при помощи срезаемого штифта 7, ограничителя 8 движения втулки, тарельчатых пружин

9, связывающих лопасти вала 2 с лоФ пастями корпуса 1 и опорных элементов 10. Каждая гидравлическая пара

3 снабжена выполненными в виде полых сегментов магнитными массами 4, мощ" ность притяжения которых достаточна для преодоления гидравлических сопротивлений в лопастях полого вала. Например, длина по сегменту (периметру) магнитных масс может быть равной

0,2-0,3 длине периметра лопастей 4, Пружина 9 обеспечивает колебание лопастей полого вала 2 при взаимодействии сил притяжения магнитных масс

4 и действующих сверху вниз сил гидравлических Сопротивлений. Для передачи мощности от лопастей к полому валу 2 лопасти полого вала установлены на нем при помощи шлица (не показано). В качестве магнитных масс можно применять сверхмощные ферромагниты.

Турбинный вибратор работает следующим образом.

Турбинный вибратор при разбурива" нии сложных геологических разрезов вводится в компановку бурильной колонны и устанавливается над эабойным двигателем или же в середине утяжеленных бурильных труб. Если

i предлагаемое устройство заранее не было введено в компановку бурильной колонны, то при появлении прихвата свободная от прихвата часть бурильной колонны извлекается из скважины,снабжается предлагаемым устройством и после спуска заково соединяется прихваченной бурильной колонной. В процессе бурения скважины промывочная . жидкость, проходя через полый вал 2, минуя лопасти 3, поступает к долоту или забойному двигателю. Турбинный вибратор, находясь в компановке бурильной колонны, не создает вибрацию.

При появлении прихвата в состав бурового раствора вводится нефтяная эмульсия и в колонну труб опускается запорный орган 6. При посадке запорного органа 6 на втулку 5 штифт 7 cpesaется. сдвигается втулка 5 до упора &

1162940 и открывается проход к лопастям 3.

Под действием напора жидкости лопасти

3 развивают мощность, необходимую для вращения полого вала 2. При вращении полого вала 2 магнитные массы 4 за один период вращения то контактируются, то отключаются, Во время контактирования (встречи). магнитные массы притягиваются одна к другой, лопасти полого вала 2 перемещаются вверх, а при расхождении магнитных масс гидравлическая сила, сжимая нрумини 9, отталкивает лопасти полого вала от лопастей корпуса. При повторной встрече магнитных масс 4 цикл перемещения лопастей 3 вверх, а затем вниз, повторяется. Таким образом, при вращении полого вала 2 его лопасти совершают непрерывные продольные колебания. В процессе колебания,лопа- стей полого вала 2 изменяется рассто-, якие между гидравлическими парами лопастей 3, соответственно чему по длине полого вала изменяется гидравлические сопротивления движения по-.

Б тока жидкости и в циркуляционной системе создаются мощные гидроимпульсные колебания. Эти колебания, распространяясь вверх и вниз от места расположения вибратора, создают вибрацию в зоне прихвата и способствуют освобождению инструмента от прихвата.

Экономическая э44ективность от внедрения предлагаемого изобретения вытекает из повыпения надежности освобождения инструмента от прихватов в условиях больших глубин и сложных геологических условий. Применение предлагаемого устройства дает возмож ность создать в прихваченной части

2б бурильной колонны инструмент от прихватов.

1162940

В

Ъ °

1 б

Составитель И. Левкоева

Техред О.Неце Корректор М. Розман

Редактор Е. Папп

Заказ 4071/29

Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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