Эжекторный колонковый снаряд

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для промывки буровых скважин. Цель - повышение эффективности промывки скважин. Для этого система каналов прямого и обратного потоков выполнена в виде осевого 4, бокового 8 и периферийных 7 каналов. В канале 4 размещен эжектор. Снаряд имеет клапан 12, установленный в диффузоре 11 и выполненный с возможностью прохода запорного органа 6 через седло 13 при повышении давления в колонне бурильных труб 9. В каналах 7 установлены узлы дросселирования, создающие повышенное давление при прямой циркуляции по сравнению с обратной при неизменной производительности. Промывочная жидкость попадает в диффузор, а из него по каналу 8 в затрубное пространство скважины. Здесь этот поток жидкости раздваивается на две части. Одна из частей в процессе бурения омывает колонковую трубу 1, подхватывает буровой шлам, образующийся в процессе углубления. Далее эта часть жидкости по кольцевому зазору между керном и внутренней поверхностью трубы 1 поднимается в нижнюю полость. Из последней жидкость засасывается к каналам 7, а пройдя их, попадает в верхнюю полость, а из нее в диффузор 11. Далее цикл повторяется. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

I, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01ИРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (5g 4 E 21 В 21/00

1 ю;

0 я (2 1 ) 4302 850/23-03 (22) 06.07.87 (46) 07.04. 89. Вюл. Р 13 (75) А.Н. Глухов, В.Д. Куртов, В.И.Серебренников и В.М.Дюрягин (53) 622.243.13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 581239 кл. Е 21 В 21/00, 1976.

Технические средства для бурения скважин с обратной призабойной циркуляцией промывочной жидкости: Обзор

ВИЭМС. Техника и технология геологоразведочных работ. Организация производства. — М,: ВИЭМС, 1976, с ° 32 и 33Ф

„„Я0„„1470932 А1 (54) ЭЖЕКТОРНЫЙ КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД (57) Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для промывки буровых скважин. Цель — повышение эффективности промывки скважин, Для этого система каналов прямого и обратного потоков выполнена в виде осевого 4, бокового 8 и периферийных 7 каналов. В канале 4 размещен эжектор.

Снаряд имеет клапан 12, установленный в диффузоре 11 и выполненный с возможностью прохода з апорного органа 6 через седло 13 при повышении давления в колонне бурильных труб 9, В каналах 7 установлены узлы дросселирования, создающие повышенное дав1470932 ление при прямой циркуляции по сравнению с обратной при неизменной производительности. Промывочная жидкость попадает в диффузор, а из него по каналу 8 - в затрубное пространство скважины. Здесь этот поток жидкости раздваивается на две части. Одна из частей в процессе бурения омывает колонковую трубу 1, подхватывает буровой шлам, образующийся в процессе углубления. Далее эта часть жидкости по кольцевому зазору между керном и внутренней поверхностью трубы 1 поднимается в нижнюю полость. Из последней жидкость засасывается к каналам

7, а пройдя их, попадает в верхнюю полость, а из нее - в диффузор 11.

Далее цикл повторяется. 2 ил. соединенные между собой с помощью рез ьбы.

В верхней части диффуз ор а 1 1 установлен переключатель направления

4 потока промьиочной. жидкости, выполненный в виде клапана 12, установленного в цилиндрической части диффузора 11 выше его диффузорной части.

Клапан 12 состоит из седла 13 и бросового запорного органа 6 и выполнен с возможностью прохода через седло

13 запорного органа 6 при повышении давления в колонне бурильных труб 9.

Дпя этого седло 13 выполнено упругим за счет использования для его изгото;аления упругого материала — резины. l5

Эжекторный колонковый снаряд включает колонковую трубу 1 с коронкой 2, узел распределения потока промывочной жидкости, переключатель направления потока промывочной жид- 20 кости и эжектор.

Узел распределения потока промывочной жидкости выполнен в виде переходника 3, имеющего осевой канал 4 с гнездом 5 под бросовый запорный ор- 25 ган 6, периферийные каналы 7 и боковой канал 8, диаметр которого превышает раз меры бросового з апорного органа 6 (в данном случае применен шар в качестве з алорного ор гана 6) . Пе- 30 реходник 3 состоит из двух связанных между собой частей и служит для соединения колонковой трубы 1 с колонЧасти переходника 3 соединяются между собой с помощью патрубка 14. В результате образуется две полости. верхняя и нижняя, соединенные между собой с помощью периферийных каналов

7 в узле распределения потока промывочной жидкости.

Верхняя часть переходника 3 выполнена в виде патрубка 15, имеющего боковые окна 16. В нижнюю часть патрубка 15 входит верхняя часть диффузора 11, зафиксированная в нем срезними штиФтами 17. Низ диффузора 11 входит в нижнюю часть переходника 3.

В верхней части периферийных каналов 7 установлены узлы 18 дросселирования, выполненные в виде упругих дросселей, например из резины (листовая резина с надрезами от оси и до краев).

Узлы 18 дросселирования выполнены с возможностью создания повышенного ной бурильных труб 9.

Эжектор выполнен в виде насадка

10, установленного в верхней части переходника 3 в осевом канале 4 с помощью срезных штифтов, и диффузора

11, имеющего цилиндрическую часть и диффузорную (т. е. конусную) часть, 40

Изобретение относится к горной промьппленности, в частности и устройствам для промывки скважин, и может использоваться для организации пря5 мой промывки с последующим переходом на о бр атную циркуляцию, промывочной жидко сти.

Цель изобретения — повышение эффективности промывки скважин. 10

На фиг. 1 изображен эжекторный колонковый снаряд при прямой циркуляции;на фиг: 2 — то же, при обратной циркуляции.

14 7093? давления при прямой циркуляции по сравнению с обратной при неизменной производительности

Эжекторный колонковый снаряд ра5 бот ает следующим о бр аз ом.

После спуска бурового инструмента в скважину, не доходя до шламового осадка 5-6 м, включают буровые насосы. 3акачиваемая промывочная жид! кость проходит через насадок 10, боковые окна 16 патрубка 15, верхнюю полость, периферийные каналы 7 и попадает в нижнюю полость (колонковую трубу 1). Омывая забой скважины 15 и торец коронки 2, жидкость вымывает находящийся на забое осадок и через кольцевой зазор между стенками скважины и наружными стенками колонковой трубы 1 и бурильных труб 9 выносит его на дневную поверхность.

Таким образ ом осуществляют прямую промывку скважины и с вращением бурового инструмента вымывают забойный осадок. Дойдя до забоя скважины и очи25 стив его полностью от осадка, переключают промывку на обратную циркуляцию.

Дпя этого увеличивают подачу про-. мывочной жидкости так, чтобы перепад 30 давления над 6ро со вым з апорным ор га ном 6 возрос на 30-40 кгс/см . Под силой от возросшего давления запор ный .орган 6 разжимает упругое седло !

3 проходит диффузор 11 и садится в 35 гнездо 5, тем самым перекрывается осевой канал переходника 3.

Так как диффузор 11 освобождается от клапана 12, то-в работу вступает эжектор и с этого момента происходит 4Q переключение прямой промывки на обратную. Этот момент наверху сигнализируется снижением давления, например, на 20-30 KIc/см . Промывочная жидкость, выходя из насадка 10, за 45 счет скоростного напора засасывает из верхней полости дополнительно находящуюся там промывочную жидкость и попадает в диффузор 11, а из него по боковому каналу 8 — в затрубное пространство скважины (фиг, 2) . Здесь поток жидкости раздваивается на два: большая часть его направляется вверх по затрубному пространству, а другая часть — BHH3, Эта часть IIoTQKG B цессе бурения омывает колонковую

3. трубу 1, коронку 2, подхватывает буровой шлам, образующийся в процессе углубления, и по кольцевому зазору между керном и внутренней поверхностью колонковой трубы 1 поднимается в нижнюю полость, откуда засасывается к периферийным каналам 7, а пройдя их, попадает в верхнюю полость. Из верхней полости жидкость подхватывается скоростным напором струи, выходящей из насадка 10, и попадает в диффузор 11, Далее цикл повторяется.

Рвжим бурения предлагаемой колонковой трубы обычный.

После подъема колонкового набора на поверхность и удаления поднятого керна колонковую трубу 1 наклоняют и запорный орган (шар) 6 выкатывается через боковой канал 8. Колонковую трубу 1 опускают в скважину и в нее сверху забрасывают эапорный орган (шар) 6, который садится в седло 13.

В результате эжекторный колонковый снаряд подготовлен к следующему рейсу.

Формула изобретения

Эжекторный колонковый снаряд, включающий эжектор в виде насадка и диффузора, узел распределения потока, выполненный в виде переходника с системой каналов прямого и обратного потоков, связывающего колонковую трубу с колонной бурильных труб, переключатель направления потока, выполненный в виде клапана, состоящего из седла и бросового запорного органа, отличающий ся тем, что, с целью повышения эффективности промывки скважин, система каналов прямо ro и обратно го потоков выполнена в виде осевого, бокового и периферийных каналов, эжектор размещен в осевом канале, клапан установлен в диффузоре и выполнен с возможностью прохода запорного органа через седло при повыпении давления в колонне бурильных труб, а в периферийных каналах установлены узлы дросселирования, выполненные с возможностью создания, повышенного давления при прямой циркуляции по сравнению с обратной при неизменной производительности.

1ч 70932

Составитель А.Меньшиков

Редактор И.Дербак Техред М.Дидык. Корректор C.Øåêìàð

Заказ 1566!37 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303S Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101