Устройство для промывки скважин

 

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - повышение эффективности работы за счет уменьшения утечек и пульсации давления и повышения стабильности зоны депрессии. Для этого в камере 7 высокого давления установлен плунжер 10 с осевым ступенчатым каналом 11. Плунжер 10 нагружен относительно корпуса 1, в котором выполнена полость 20 запитки, отделенная от полости корпуса 1 дополнительным дроссельным клапаном 2 и гидравлически связанная с сопловыми выходами 22 низкого давления. Последние расположены в корпусе 1 с наклоном вверх относительно продольной оси устройства. В выходной части сопловых выходов 22 имеются всасывающие каналы 23. В верхней части ступени канала 11 размещен запорный орган 13, нагруженный относительно плунжера 10. В последнем выполнены радиальные каналы 25 для связи нижней ступени канала 11 с промывочными каналами 24 в исходном положении плунжера 10. Для обеспечения работы в режиме обратной промывки сопловые выходы накопительной камеры 8 перемещенного объема и промывочные каналы 24 направлены к периферии, а всасывающие каналы 23 к центру. Корпус 1 имеет поршень 3, перемещение которого приводит к росту нагрузки на плунжер и размыкает контакт органа 13 с торцом поршня 3. Данное устройство позволяет вести эффективную промывку зоны забоя при бурении с воздействием струями высокого давления в сочетании с удалением продуктов бурения и понижением давления на забой до гидростатического. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

сооз схветсник социллистичесних

РЕСПУБЛИН (ц Z 21 В 21/00 21/10

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4362244!23-03 (22) .11.01.88 (46) 07.03.90. Бюп. N 9 (71) Специальное конструкторское бюро гидроимпульсной техники СО АН СССР (72) А.С.Зверев, В.И.Пинаков,и и В.Ю.Артамонов (53) 622.243.13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 740931, кл. Е 21 В 7/18, 1978.

Авторское свидетельство СССР

9 1439201, кл. Е 21 В 21!00, 1987.

„„SU„„1548402 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЬЗКИ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель — повышение эффективности работы эа счет уменьшения утечек и пульсации давления и повышения стабильности эоны депрессии. Для этого в камере 7 высокого давления установлен плунжер 10 с осевым ступенчатым каналом 11. Плунжер 10 нагружен относительно корпуса 1, в котором вы" полнена полость 20 запитки, отделен1548402 ная от полости корпуса 1 дополнительным дроссельным клапаном 2 и гидравлически связанная с сопловыми выходами 22 низкого давления. Последние рас5 положены в корпусе 1 с наклоном вверх относительно продольной оси устр-ва.

В выходной части сопловых выходов 22 имеются всасывающие каналы 23. В верх-. ней части ступени канала 11 размещен 10 запорный орган 13, нагруженный относительно плунжера 10. В последнем выполнены радиальные каналы 25 для связи нижней ступени канала 11 с промывочными каналами 24 в исходном положении плупжера 10, Для обеспечеИзобретение относится к технике бурения скважин, а именно я устройствам для промывки забоя скважины, и может быть использовано при бурении с воздействием на забой струями высокого давления.

Цель изобретения — повьппение эффективности работы за счет уменьшения утечек и пульсации давления и повьнпе" „ ния стабильности зоны депрессии.

На фиг. 1 изображена конструктив. ная схема устройства в рабочем положении, продольный разрез, на фиг. 2— фрагмент расположения каналов в нижней части устройства, на фиг. 3 — то же, для промывки с обратной циркуляцией.

Устройство для промывки скважин содержит расположенный в полости ци линдрического корпуса 1 нагруженный относительно последнего силовой пружиной 2 поршень 3 с осевым каналом 4.

Над поршнем 3 расположена надпоршневая полость 5 с дроссельным клапаном

6 ° В корпусе 1 выполнена камера 7 высокого давления, накопительная камера 8 переменного объема, связанная с сопловыми выходами 9. В камеру 7 высокого давления помещен плунжер 10 с осевым ступенчатым каналом 11.Плун- . жен 10 нагружен относительно корпуса

1 пружиной 12. В верхней ступени осевого канала 11 плунжера 10размещен запорный орган 13, нагруженный встречными пружинами 14 и 15 относительно плунжера 10.

Запорный орган 13 выполнен с проходным каналом 1б и кольцевым буртом гия работы в режиме обратной промывки сопловые выходы накопительной камеры

8 перемещенного объема и промывочные каналы 24 направлены к периферии, а всасывающие каналы 23 к центру. Корпус 1 имеет поршень 3, перемещение ко. торого приводит к росту нагрузки.ыа плунжер и размыкает контакт органа

13 с торцом поршня 3. Данное устр-во позволяет вести эффективную промывку эоны забоя при бурении с воздействием струями высокого давления в сочетании с удалением продуктов бурения и понижением давления на забое до гидростатического. 1 э.п. ф-лы, 3 ил.

17 и установлен с возможностью взаимодействия с поршнем 3. В нижней ступени осевого канала 11 плунжера 10 установлен нормально открытый клапан

18, а на выходе иэ камеры 7 высокого давления — обратный клапан 19, сообщающие камеру 7 высокого давления с надпоршневой полостью 5 и накопительной камерой 8 переменного объема соответственно. В корпусе 1 выполнена, полость 20 запитки, отделенная от полости корпуса 1 дополнительным дроссельным клапаном 21 и гидравлически связанная с сопловыми выходами 22 низкого давления, расположенными также в корпусе 1 с наклоном вверх относительно продольной оси устройства.

В выходной части сопловых выступов 22 имеются врезанные всасывающие каналы

23.

В корпусе 1 выполнены промывочные каналы 24, а в плунжере 10 выполнены радиальные каналы 25 для связи нижней ступени осевого канала 11 с промывочными каналами 24 в исходном положении плунжера 10 (при контакте с упором

2б). Для обеспечения работы устройства в режиме обратной промывки сопловые выходы 9 накопительной камеры 8 переменного объема и промывочные каналы 24 направлены к периферии, а всасывающие каналы 23 — к центру.

Устройство работает следующим об- разом.

Устройство включается в компоновку низа бурильной колонны. При подаче промывочной жидкости часть ее поступа5 154840 ет иэ полости (камеры) 20 запитки по каналам к сопловым выходам 22 низкого давления на промывку. Другая часть через дроссельный клапан 21 поступает, 5 в полость корпуса 1 и через дрсссельный клапан 6 в надпоршневую полость

5, через осевые каналы 4, 16 и 11 поршня 3, запорного органа 13 и плунжера 10 промывочные каналы 24 на эа - ið бой..Растущее давление в полости корпуса 1 воздействует на нижней торец поршня 3, который перемещается, сжимая силовую пружину 2 (на фиг. 1 показано крайнее положение поршня во 15 взведенном состоянии). Запорный орган

13 перемещается совместно с поршнем

3, сохраняя с ним контакт. В определенный момент хода пружина 15 пуска размыкает контакт запорного органа 20

13 с поршнем 3. Давление в полости корпуса 1 падает и под действием силовой пружины 2 поршень 3 совершает рабочий ход, нанося удар по плунжеру

10, который, перемещаясь, сжимает про-25 мывочную жидкость и выбрасывает через клапан 19 в камеру 8 переменного объема и далее сопловые выходы 9 (другие не показаны) на забой. Запорный орган

13, размыкаясь с поршнем 3, получает 30 значительное ускорение, обеспечивающее высокую скорость его перемещения, которая гасится в тормозной камере, образованной ступенью запорного органа 13 и проточкой, выполненной в

35 плунжере 10. Затем запорный орган 13 под действием пружины 14 изолирует осевой канал 4 поршня 3 от полости корпуса 1. Под действием возрастающего давления поршень 3 начинает пере- 40 мещаться, сжимая силовую пружину 2 в надпоршневой полости 5. Плунжер 10 под действием пружины 12 перемещается до упора 26. Дальнейшее перемещение поршня 3 приводит к росту нагрузки на 45 пусковой прущие 10 и размыканию контакта запорного органа 13 с торцом поршня 3. Далее цикл работы повторяется в описанной выше последовательности. Устройство позволяет вести эффек- 50 тивную промывку зоны забоя при буре-. нии с воздействием струями высокого давления в сочетании с удалением продуктов бурения и понижением давления на забое до гидростатического.

2 6

Формул а изобретения

1. Устройство для промывки скважин, содержащее расположенные в полости цилиндрического корпуса нагруженный относительно последнего силовой пружиной поршень с осевым каналом, надпоршневую полость с дроссельным клапаном, нагруженный встречными пружинами эапорный орган с проходным каналом и кольцевым буртом, установленный с возможностью взаимодействия с пор".HOLING камеру высокого давления, накопительную камеру переменного объема, связанную с сопловыми выходами, нормально открытый и обратный клапаны, сообщающие камеру высокого давления с надпоршневой полостью и накопительной камерой переменного объема соответственно, о т л и чающееся тем,что,сцелью повышения эффективности работы эа счет уменьшения утечек и пульсации давления и повышения стабильности эоны депрессии, оно снабжено нагруженным относительно корпуса и помещенным в камере высокого давления плукжером с осевым ступенчатым каналом, в корпусе выполнена полость запитки, отделенная от полости корпуса дополнительным дроссельным клапаном и гидравлически связанная с сопловыми выходами низкого давления, расположенными также в корпусе с наклоном вверх относительно продольной оси устройства и имеющими всасывающие каналы, врезанные в выходной части сопловых выходов низкого давления, запорный орган размещен в верхней ступени осевого канала плунжера и нагружен относительно последнего, нормально открытый клапан установлен в нижней ступени осевого канала плунжера, в корпусе выполнены промывочные каналы, а в плунжере вы.полнены радиальные каналы для связи нижней ступени осевого канала с промывочньвы каналами в исходном положении плуижера.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения работы в режиме обратной промывки . сопловые выходы накопитель-, ной камеры переменногQ объема н промывочные каналы направлены к перифе.— рии, а всасывающие - к центру.

1548402

Эаа2

Составитель А.Меньшиков

Редактор В.Ьугренкова Техред М.Ходанич, Корректор С.Иек ар

Заказ 123 Тираж 471 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

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