Буровой снаряд

 

Нзобретениа относится к горной пром-сти и предназначено для бурения . Цель - повьшение производительности бурения путем улучшения очистки забоя от шлама. Снаряд содержит бурильные трубы, долото с гидромониторными насадками.(Н) 5, полый центратор с ребрами 2, сужающкмкся кверху с образованием конфз -зора .струпного насоса, пазами 4 между ребрами, образующими диффузоры. В последних установлены Н 5., направленные вверх О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 E 21 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

71

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4134797/22-03 (22) 14.08.86 (46) 23.11.88. Бюл. Р 43 (71) Сургутское отделение ЗападноСибирского научно-исследовательского

I и проектно-конструкторского института технологии глубокого разведочного бурения (72) 1". К, Ешимов и He .B â .Тур (53) 622. 243. 44 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР и 599031, кл. Е 21 В 10/18, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Р 1373788, кл, Е 21 В 21/00, 29..0/.86, „,Я 3„„1439206 А 1 (54) БУРОВОУ СНАряд (57) 11забретен -1е относится к горнод пром-сти и предназначено для бурени: — : сква>:,ин. Цель — повышение производительности бурения путем улучшения очистки забоя от шлама. Снаряд содержит бурильные трубы, долото с гидромониторными насадками (Н) 5, полый центратор с ребрами 2, сужающимися кверху с образованием конфи зара стру;.":,— ного насоса, пазами 4 между ребрами, образующими диффузоры. В последних установлены Н 5., направленные вверх!

43 и сообщенные с полостью центратора отверстиями и воронкообразными углублениями. Они перекрыть1 со стороны полости резиновой манжеткой 11. На центраторе с охватом одних концов

Н 5 установлена кольцевая муфта 9.

Охватывает Н 5 резиновая манжета 10, Концы Н 5 выполнены в виде шарнира 8, углубления выполнены в виде кольцевой проточки, в вершинной части которой размещены другие концы Н 5. Муфта

9 вдоль образующих выполнена с разрезами, расстояние между которым: не меньше ширины Н 5. При бурении буровой раствор поступает к H 5, создавая давление и размывая струями породу, слагающую забой скважины. Струи, выходя из H 5, создают конфузоры и диффузоры. Благодаря этому с буровым раствором увлекается шлам с забоя.

Зтим обеспечивается повышение механической скорости бурения, 6 ил.

Изобретение относится к горной промьш ленности, а именно к устройствам для бурения скважин вращательным способом, снабженным системами регулирования потоков бурового раствора.

Целью изобретения является повышение производительности бурения путем улучшения очистки забоя от шлама.

На фиг,1 изображен буровой снаряд, продольный разрез, вид сбоку; на фиг.2 — узел I на фиг.1 (насадок в нерабочем состоянии); на фиг.3 узел I на фиг,1,(насадок в рабочем состоянии); на фиг,4 — сечение А-А . на фиг,1; на фиг.5 — сечение T-. - Á на. фиг.1; на фиг.б — фрагмент аксонометрической проекции бурового снаряда (стрелками показано направление движения бурового раствора).

Буровой снаряд (фиг.1) состоит из долота с гидромониторными насадками, центратора с корпусом I ребрами 2 с зубцами 3 и с пазами 4 под острым углом к оси снаряда, Ребра 2 имеют сужающуюся кверху форму образующие конфуэор струйного насоса, а в пазах

4, образующих диффуэоры, у оснований ребер 2 размещены гидравлические насадки 5, отверстия 6 которых сообщены каналами 7 с полостью корпуса 1. Насадок 5 имеет цилиндрический шарнир

8, при помощи которого и кольцевой муфты 9 насадок 5 удерживается в корпусе,1. Насадок 5 наружной поверхностью контактирует с плоской резиновой манжетой 10, охватывающей корпус

1, и обращенной внутрь поверхностью с плоской резиновой манжетой 1), раз мещенной в конической выточке 12 в полости корпуса 1, причем торцы насадков 5 размещены на уровне максимального диаметра воронкообразного углубления, перекрытого манжетой 11. Центратор соединен с долотом 13, на лапах которого размещены шарошки 14 и которое снабжено гидромониторными насадка10 ми 15. Кольцевая муфта 9 имеет поперечные разрезы )б вдоль образующей муфты, оканчивающиеся отверстиями

17 (фиг,б).

Расстояние между парами разрезов

16, размещаемых в зонах расположения насадков 5, равно или превышает ширину насадка 5 вдоль оси его шарнира 8.

Буровой снаряд работает следующим образом.

20 Перед спуском в скважину проверяют исправность насадков 5 и при необходимости заменяют их, вставляя новые в гнезда корпуса I и удерживая их манжетой 10, Затем снизу на корпус одевают кольцевую муфту 9, размещая ее таким образом, что насадки 5 находятся между парами разрезов 1б, и прижимают с*изу долотом 13, навинчивая

его на корпус 1, Благодаря разрезам

16 и отверстиям 17 участки муфты 9 разжимаются и сжимаются под действием сил упругости металла, охватывая шарниры 8 насадков 5, Проверяется исправность и упругость внутренней манжеты

11. После этого снаряд на бурильных трубах опускают в скважину.

При бурении буровой раствор по центральному каналу бурильных труб и корпуса 1 центратора поступает к з !439200 4 гидромониторным насадкам 15, создавая определенное давление в полости корпуса 1 и размывая струями породу, слагающую забой скважины. Основное

5 разрушение породы забоя осуществляется шарошками 14 долота 13. При создании в полости корпуса 1 избыточного давления, достигаемого либо увеличением закачиваемого в снаряд 10 бурового раствора, либо перекрытием каналов гидромониторных насадков накапливающимся на забое шламом, резиновая манжета ll разжимается, прижимаясь к стенкам воронкообразного углубления 12 и выдвигая торцы насадков 5 в затрубное пространство,. преодолевая при этом упругость манжеты 10, Выдвижению насадков способствует также угол между осями каналов 7 и отверстий 6, который под действием давления бурового раствора стремится к нулю. При этом открывается выход части раствора в затрубное пространство. Струи бурового, 26 раствора, выходящие из насадков 5, попадают в образуемые стенками корпуса 1, ребрами 2, пазами 4 и стенками скважины конфузоры и диффузоры струйных насосов, создавая в них з.ну 30 пониженного давления. Благодаря созданному эффекту эжекции увлекается . с забоя буровой раствор с частицами шлама, чем создается определенная депрессия на разбуриваемый пласт, улучшается очистка забоя, предотвращается вторичное перебуривание шлама, У вследствие чего обеспечивается повышение механической скорости бурения, проходки на долото и соответственно рост производительности бурения.

Взаимосвязанная работа насадков снаряда создает благоприятные условия для работы долота на забое скважины.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Буровой снаряд, включающий долото с гидромониторными насадками, полый центратор с ребрами, сужающимися кверху с образованием конфузора струйного насоса, пазами между ребрами, образующими диффузоры, в которых установлены насадки, направленные вверх и сообщенные с полостью центратора отверстиями и воронкообразными углублениями, перекрытыми со стороны г;олости резиновой манжетой и бурильные трубы, отличающийся

iем, что, с целью повышения производительности бурения путем улучшения очп тки забоя от шлама, он снабжен кольцевой муфтой, установлейной на центраторе с охватом одних концов, ьасадков дополнительной резиновой манжетой, охватывающей насадки, концы которых выполнены в виде цилиндрического шарнира, воронкообразные углубления выполнены в виде кольцевой проточки, п вершинной части которой помещены другие концы насадков, причем кольцевая муф:-а вдоль образующих выполнена с разрезами, расстояние между которыми не меньше ширины насадка.!

439200

1439200

Фиг b

Составитель А.Скалунов

Редактор В. Гугренкова Техред М.Дидык Корректор В.Романенко

Тираж 531 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ б047/29

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4