Устройство для улавливания и удаления шлама из скважины

 

Изобретение относится к области бурения и позволяет повысить зффективность улавливания пыли за счет улучшения герметизации устья скважины (С) 1. Для этого устройство снабжено генератором пенного бурового раствора с трубками 5 и 6 для его подачи соответственно в бурильную трубу (БТ) 2 и в зазор 7 между ротором (Р) 8 центробежного сепаратора 3 и БТ 2. На внутренней поверхности Р 8 с отверстиями 11 размещена спираль 14 со ступенчато уменьшающимся внутренним диаметром витков 15. Направление витков 15 выполнено i (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 12867 4 А1

1.511 4 Е 21 С 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТЕЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 395249 3/2 2-0 3 (22) 11.09.85 (46) 30.01.87. Бюл. N 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский институт прикладной биохимии и Опнтнометодическая партия новой техники опытно-методической экспедиции Производственного геологического объединения "Иркутскгеология" (72) Ю.В.Агафонов, В.Н.Белоногов и С,Г.Кузнецов (53) 622.807.002.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 180155, кл. Е 21 С 7/00, 1964.

Авторское свидетельство СССР

Р 1023078, кл. Е 21 С 7/02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ И

УДАЛЕНИЯ IUJIANA ИЗ СКВАЖИН (57) Иэобретение относится к области бурения и позволяет повысить эффективность улавливания пыли за счет улучшения герметизации устья скважины (С) 1. Для этого устройство снабжено генератором пенного бурового раствора с трубками 5 и 6 для его подачи соответственно в бурильную трубу (БТ) 2 и в зазор 7 между ротором (P) 8 центробежного сепаратора

3 и БТ 2. На внутренней поверхности P 8 с отверстиями II размещена спираль 14 со ступенчато уменьшающимся внутренним диаметрам витков

15. Направление витков 15 выполнено

12 противоположным направлению вращения Р 8. Открытый торец трубки 6 расположен под отверстиями 11. На

P 8 с кольцевым зазором 10 относительно БТ 2 закреплен узел 9 уплотнения. При работе бурильного.инструмента пенный шлам поднимается в устье С 1.. Проходу шлама в зазор 7 через зазор 10 препятствует пенный поток, поступающий через трубку 6 из генератора 4 в зазор 7. Из устья

86764

С 1 шлам поступает в зазор 21 между корпусом 16 сепаратора 3 и тарелками 12, установленными на P 8. Иэ зазора 21 пена поступает в пространство между тарелками 12 и разделяется на воздух и жидкость. Воздух через отверстия 11 выбрасывается в атмосферу, а жидкость поступает в бак 25.

Частицы породы выпадают в осадок и периодически отводятся из бака 25.

1 ил. 1

Изобретение относится к буровым работам, а точнее к оборудованию буровых установок, и наиболее эффективно.может быть йрименено при исполь— зовании в качестве бурового раствора 5 водовоздушных пен.

Цель изобретения — повышение эффективности улавливания пыли за счет улучшения герметизации устья скважи- ны.

f0

На чертеже изображено устройство для улавливания и удаления шлама из скважины, разрез.

Устройство для улавливания и !5 удаления шлама из скважины состоит из установленной в устье скважины 1 бурильной трубы 2, размешенного коаксиально ей центробе>кного сепаратора 3 и генератора 4 пенного бурового 20 раствора с трубкой 5 подачи пены в трубу 2 и трубкой 6 подачи пены в зазор 7 между ротором 8 сепаратора 3 и бурильной трубой 2. Узел уплотнения

9, служащий для предотвращения прямого прохода пенного шлама из устья скважины 1 в зазор 7 ротора 8, прикреплен к ее нижней части с кольцевым зазором 10 относительно трубы 2.

Цилиндрический ротор 8 выполнен с отверстиями 11, причем на его внешней поверхности установлены конические тарелки 12 с радиальными ребрами 13, а на внутренней поверхности укреплена спираль 14, часть витков 35

15 которой выполнена со ступенчато уменьшающимся книзу внутренним диаметром. Открытый торец трубки 6 расположен ниже отверстий 11, но над витками 15 и направление витков спи- 40

2 рали 14 выполнено противоположным направлению вращения ротора 8, например, при его вращении по часовой стрелке, направление сбега витков спирали 15 должно быть против часовой стрелки, в результате чего относительно буровой трубы 2 витки спирали 14 движутся сверху вниз.

Ротор 8 установлен внутри корпуса !6 сепаратора 3 в верхнем 17 и нижнем 18 подшипниковых узлах и приводится во вращение от электродвигателя 19 посредством клиноременной передачи 20. Дпя прохода пенного шлама из устья скважины 1 в кольцевой зазор 21 между корпусом !6 и коническими тарелками 12 сл>",кат отверстия 22 в цилиндрической части опорного фланца 23 нижнего подшипника 18.

Пенный буровой раствор получается в генераторе 4 путем аэрации сжатым воздухом от компрессора 24 воды с добавками ПАВ (пенно-образующих веществ), которая поступает в генератор 4 из бака 25 по трубе 26. Дчя организации замкнутой циркуляции пенообразующего раствора корпус 16 сепаратора 3 сообщен с баком 25 посредством трубопровода 27. Бурильная труба 2 приводится во вращение при помощи бурильного станка (условно не показан).

Устройство для улавливания и удаления шлама из скважины работает сле. дующим образом.

При пуске компрессора 24 воздух под давлением поступает в генератор

4, где, проходя через слой жидкости

1286764 4 отводятся из бака 25, а осветленная ь жидкость вновь через трубу 26 постуо пает в генератор 4.

Фор мул а из обретения

Составитель И.Федяева

Редактор А.Гулько Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 7694/33 . Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с добавками ПАВ, образует буровой раствор в виде пены, основная част которой под давлением поступает в вращающуюся бурильную трубу 2 через трубку 5, а остальная часть через трубку 6 в зазор 7 ротрра 8. Образующийся при работе бурильного инструмента пенный шлам, представляющий собой пену, в жидкой фазе которой растворены частички породы, по затрубному пространству снизу вверх поднимается в устье скважины 1. Из устья скважины пенный шлам через отверстия 22 во фпанце 23 поступает в кольцевой зазор 21 между корпусом

16 и коническими тарелками 12. Про— ходу шлама из устья скважины 1 в зазор 7 через зазор )О между узлом уплотнения и бурильной трубой 2 препятствует противодавление пенного потока, образуемого транспортированием сверху вниз пены из трубки 6 витками 15 спирали 14. Установка открытого торца трубки 6 под отверс-. тиями 11 ротора 8 исключает попадание в них пены из трубки 6, а умень шение внутреннего диаметра витков

15 обеспечивает создание более плотного подпирающего пенного потока во всем кольцевом сечении нижней части зазора 7. Из кольцевого зазора 21 пена поступает в пространства между тарелками 12, где под действием поля центробежных сил происходит ее разделение на составляющие: воздух и жидкость. Воздух через отверстия 11 про— . ходит в зазор 7 и далее выбрасывается в атмосферу через открытый сверху торец ротора 8, а отбрасываемые от тарелок 12 капли жидкости скаплива †ются в нижней части корпуса 16 и через трубопровод 27 далее поступают в бак 25. В баке 25 отсепарированная жидкость отстаивается. Частицы породы выпадают в осадок и периодически

5 В случае образования при бурении очень стойкого пенного шлама, трудно поддающегося полному разрушению, возможен проход части шлама через отверстия 11 в зазор 7. В этом случае за счет органиэации относительного вниз сходящегося движения витков спирали 14 они начнут перемещать прошедший в зазор 7 шлам вниз и выбрасывать его через зазор 10 в устье

15 скважины 1.

Устройство для улавливания и уда20 ления шлама иэ скважины, включающее бурильную трубу, установленную в устье скважины, размещенный в ней коаксиально с зазором ротор центробежного сепаратора, имеющий отверстия и узел уплотнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности улавливания пыли за счет улучшения герметизации устья скважины; оно снабжено генераторам

30 бурового раствора с трубками подачи бурового раствора, одна из которых сообщена с зазором между ротором сепаратора и бурильной трубой, и размещенной на внутренней поверхности

35 ротора спиралью со ступенчато уменьшающимся внутренним диаметром витков, при этом открытый торец трубки подачи бурового раствора, размещенной в зазоре между ротором сепаратора

40 и бурильной трубой, расположен под отверстиями ротора, а направление витков спирали выполнено противоположным направлению вращения ротора, причем узел уплотнения размещен с

45 зазором относительно бурильной трубы.