Скважинный гидромонитор

 

Изобретение относится к устройствам для гидравлической дезинтеграции пород в скважинах и может быть использовано при скважинной гидродобыче и в областях, где применяются размыв или разрушение пород с помощью струи, работающей в скважине. Цель - обеспечение стабильности работы устройства и уменьшение его габаритов при одновременном повьш1ении эффективности действия гидромонитора. Скважинньш гидромонитор включает полый вал 1 с отверстиями 2, обойму 3 с ра-. сточками 4 и выступами 5 и радиально с сл ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (SD 4 Е 21 С 45/00 ф(г.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3966389/22-03 (22) 18. 10.85 (46) 07.03.87. Бюл. М 9 (71) Московский геолого-разведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Е.Г.Фонберштейн, Э.И.Черней, М.M.Ñìèðíîâ, В.А.Тарасов и Л.В.Ишукин (53) 622.234.5 (088 ° 8) (56) Сергиенко И.А. и др. Бурение и оборудование геотехнологических скважин. — М.: Недра, 1984, с. 188-189.

Квашнин Т.П. и др. Водозаборные скважины с гравийными фильтрами.

М.: Недра, 1981, с. 185-187.

„,Я0„„1294993 А 1 (54) СКВАЖИННЫИ ГИДРОМОНИТОР (57) Изобретение относится к устройствам для гидравлической дезинтеграции пород в скважинах и может быть использовано при скважинной гидродобыче и в областях, где применяются размыв или разрушение пород с помощью. струи, работающей в скважине. 4ель— обеспечение стабильности работы устройства и уменьшение его габаритов при одновременном повышении эффективности действия гндромонитора. Скважинный гидромонитор включает полый вал 1 с отверстиями 2, обойму 3 с расточками 4 и выступами 5 и радиально

12949 расположенное сопло 6. Каждое отверстие 2 в валу 1 в горизонтальной плоскости расположено под углом са к радиусу вала, пересекающему ось отверстия 2 на внутренней поверхности вала

1, и может быть выполнено в виде вертикального паза, верхняя и нижняя стенки которого имеют наклон в сторону выхода паза. Выступы 5 расположены напротив отверстий 2 и по окружности вокруг вала 1 с зазором между выступами 5 и внешней поверхностью вала 1.

93

Выступы 5 могут быть расположены параллельно образующей или под острым углом к ней. Скорость вращения обоймы

3 регулируется количеством выступов

5 на поверхности расточки 4, увеличивая их для увеличения числа оборо" тов и наоборот ° Для полного использования энергии жидкости, истекающей из отверстий ?, высота выступов 5 должна быть больше высоты отверстий.

Сопло б должно находиться вне выступов 5. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устрой« ствам для гидравлической дезинтеграции пород в скважинах и может быть использовано при опробовании продуктивных горизонтов через скважины, при скважинной гидродобыче, а также в других областях, где применяются размыв или разрушение пород с помощью струи, работающей в скважине.

Целью изобретения является обеспе- 1О чение стабильности работы устройства и уменьшение его габаритов при одновременном повышении эффективности действия гидромонитора.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — схема расположения вертикального паза в валу; на фиг.4— один из вариантов выполнения выступов при развертке поверхности (внутренней) расточки обоймы.

Скважиинъй гидромонитор состоит из полого вала 1 с отверстиями 2, обоймы 3 с расточкой 4, выступами 5 и соплом 6, а также самоуплотняющимн25 ся кольцевыми манжетами 7. устройство также содержит подпорную втулку 8 и кольца 9.

Полый вал 1 сообщен с напорной колонной, а обойма 3 установлена на валу 1 и контактирует с ним через кольцевые самоунлотняющие манжеты 7.

Каждое отверстие 2 в валу 1 в горизонтальной плоскости расположено под углом о6 к радиусу вала, пересекающе- 35 му ось отверстия 2 на внутренней поверхности вала 1, при этом каждое отверстие может быть выполнено в виде

2 вертикального паза, верхняя и нижняя стенки которого имеют наклон в сторону выхода паза.

Выступы 5 на поверхности расточки

4 расположены напротив отверстий и по окружности вокруг вала с зазором между выступами и внешней поверхностью вала I Высота выступов 5 больше высоты отверстий, при этом выступы 5, расположены вдоль образующей расточки 4. Они могут быть параллельны образующей или же могут быть расположены под острым углом к этой образующей. Сопло 6 обоймы 3 расположены радиально и вне интервала расположения выступов 5, например, под выступами 5.

Обойма 3 поджимается подпорной втулкой 8, которая крепится на валу, при этом с подпорными элементами обойма 3 контактируют через композитные кольца 9, например, из полиуретана.

Скважинный гидромонитор работает следующим образом.

При подаче воды под давлением она попадает в полый вал 1 и через расположенные под углом о4 отверстия 2 выходит в полость расточки 4, при этом истекающие под углом струи взаимодействуют с выступами 5 н приводят во вращение обойму 3. Далее жидкость между выступами подходит к радиальному соплу 6, где формируется в напорную струю, размывающую породу. От непроизводительных утечек жидкости из расточки предохраняют самоуплот3 1294 няющиеся манжеты 7 и также кольца 9, которые одновременно уменьшают трение, при вращении обоймы 3 относительно надпорных элементов, в частности под-. порной втулки 8. 5

Скорость вращения обоймы 3 регулируется количеством выступов 5 на поверхности расточки 4. Так, при необходимости увеличения числа оборотов в единицу времени необходимо выпол- 1О нять большее число выступов, а при снижении числа оборотов меньшее. Скорость также можно изменять путем изменения усилия подпора с помощью перемещения подпорной втулки 8 относи- 15 тельно вала 1 к обойме 3 и закрепления этой втулки на валу 1 в заданном положении.

Для полного использования энергии 2р жидкости, истекающей иэ отверстий 2, высота выступов 5 должна быть больше высоты отверстий 2, а для уменьшения сопротивления и более выгодного подтока жидкости сопло 6 должно находит- 25 ся вне интервала выполнения выступов, т.е. выше или ниже выступов, при этом при выполнении отверстий 2 в виде вертикальных пазов с наклоном их верхних и нижних стенок к выходам пазов под углом целесообразней размещать сопло под выступами, так как в этом случае общее направление потока между выступами направлено к соплу 6. Следует отметить, что помимо прочего выступы выполняют своеобразную роль успокоителей, преобразующих вращательный поток в прямо3тинейный, что позволяет улучшить струеформирование в сопле б.

В общем случае выступы 5 располагают параллельно образующей поверхности расточки 4, однако при указанном выше выполнении отверстий 2 в виде пазов можно располагать выступы под некоторым углом Р к образующей, что позволяет более эффективно использо993 4 вать выходящие из отверстий 2 струи для вращения обоймы 3, так как эти струи выходят не только под углом в горизонтальной плоскости, но и под углом в вертикальной плоскости.

Формула изобретения

1 ° Скважинный гидромонитор, содержащий полый вал с отверстиями и обой- му с внутренней расточкой и соплом, установленную на валу и контактирующую с ним через кольцевые уплотнения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности работы и уменьшения габаритов устройства, при одновременном повышении эффективности его действия, каждое отверстие в валу в горизонтальной плоскости расположено под углом к радиусу, пересекающему ось отверстия на внутренней поверхности вала, сопло обоймы установлено радиально, концентрическая поверхность расточки в интервале отверстий в валу выполнена с выступами, расположенными вдоль образующей этой поверхности, при этом высота выступов больше высоты отверстий в валу, а сопло расположено между границей расточки и интервалом выступов.

2. Гидромонитор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что каждое отверстие в валу выполнено в виде вертикального паза, верхняя и нижняя стенки которого имеют наклон в сторону выхода паза °

3. Гидромонитор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что выступы расположены параллельно образующей поверхности.

4, Гидромонитор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем,,что выступы расположены под острым углом к образующей поверхности расточки.

5. Гидромонитор по. п. I, о т л и— ч а ю шийся тем, что сопло расположено под выступами.

1294993

Л-А

Составитель И.Подоляко

Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

Редактор Г.Волкова

Заказ 579/35 THpiUK 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