Устройство для бурения и гидравлического опробования скважин
Изобретение относится к бурению скважин и геотехнологии и может быть использовано в скважинной гидродобыче полезных ископаемых и скважинном гидравлическом опробовании. Цель - повышение надежности устройства. Устройство включает корпус (К) 1 с гидромониторными насадками (ГМН) 6. Снизу к К 1 жестко присоединен кожух 8, а внутри К 1 установлена с возможностью осевого перемещения втулка 9. К нижней части втулки 9 присоединен кольцевой породоразрушающий инструмент 12. Втулка 9 установлена в полости, образованной К 1 и ступенчатой трубкой 16 с наконечником 18, с возможностью перемещения и перекрытия в крайнем верхнем положении отверстий ГМН 6. Наконечник 18 трубки 16 установлен с зазором в торцовой расточке породоразрушающего инструмента 12, образуя кольцевой струйный насос (эжектор) 20. Кожух 8, К 1 и втулка 9 образуют замкнутую кольцевой струйный насос (эжектор) 20. Кожух 8, К 1 образуют замкнутую внешнюю кольцевую полость 13, в которой размещена пружина 14. При бурении скважин устройству через двойную бурильную колонну 2,3 сообщаются осевое усилие и крутящий момент. Втулка 9, преодолевая усилие пружины 14, перемещается в крайнее верхнее положение и перекрывает отверстие ГМН 6. Весь поток рабочей жидкости из напорной магистрали будет направлен в кольцевой эжектор 20. Это обеспечивает очистку забоя от шлама, повышает скорость бурения и надежность в работе устройства. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 С 45/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4328512/23-03 (22) 13.10.87 (46) 23.11.90. Бюл. № 43 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А. А. Пешков, В. Н. Савельев, В. А. Тарасов и А. А. Липовецкий (53) 622.234.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1328552, кл. Е 21 С 45/00, 1986.
Авторское свидетельство СССР № 1530772, кл. Е 21 С 45/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ И
ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ОПРОБОВАНИЯ
СКВАЖИН (57) Изобретение относится к бурению скважин и геотехнологии и м. б. использовано в скважинной гидродобыче полезных ископаемых и скважинном гидравлическом опробовании. Цель — повышение надежности устр-ва. Устр-во включает корпус (К) 1 с гидромониторными насадками (ГМН) 6. Снизу к К 1 жестко присоединен кожух 8, а внутри К 1 установлена с возможностью осевого перемещения
„„SU» 1608346 А 1
2 втулка 9. К нижней части втулки 9 присоединен кольцевой породоразрушающий инструмент 12. Втулка 9 установлена в полости, образованной К 1 и ступенчатой трубкой 16 с наконечником 18, с возможностью перемещения и перекрытия в крайнем верхнем положении отверстий
ГМН 6. Наконечник 18 трубки 16 установлен с зазором в торцовой расточке породоразрушающего инструмента 12, образуя кольцевой струйный насос (эжектор)
20. Кожух 8, К 1 и втулка 9 образуют замкнутую внешнюю кольцевую полость 13, в которой размещена пружина 14. При бурении скважин устр-ву через двойную бурильную колонну 2, 3 сообщаются осевое усилие и крутящий момент. Втулка 9, преодолевая усилие пружины 14, перемещается в крайнее верхнее положение и перекрывает отверстие ГМН 6. Весь поток рабочей жидкости из напорной магистрали направляется в кольцевой эжектор 20.
Это обеспечивает очистку забоя от шлама, повышает скорость бурения и надежность в работе устр-ва. 1 ил.
1608346
Изобретение относится к бурению скважин и геотехнологии и может быть использовано в скважинной гидродобыче полезных ископаемых и скважинном гидравлическом опробовании.
Цель изобретения — повышение надежности работы устройства, На чертеже схематически изображено устройство в процессе работы: на левой половине разреза — во время бурения скважины; на правой половине разреза при размыве продуктивного пласта и образовании выемочной камеры.
Устройство для бурения и гидравлического опробования скважины состоит из корпуса 1, снабженного в верхней части элементами присоединения к наружной 2 и внутренней 3 трубам двойной бурильной колонны. Кольцевое пространство 4 между ними является напорной магистралью, а центральный канал 5 — возвратным пульповыдачным трактом. В стенку корпуса 1 встроены гидромониторные насадки 6, а на его внутренней поверхности выполнены средства передачи вращения, например LIIJIHUeвые пазы 7. Снизу к корпусу 1 жестко присоединен кожух 8, а внутри корпуса установлена с возможностью осевого перемещения втулка 9, снабженная ответными средствами 10 передачи вращения, взаимодействующими со шлицевыми пазами 7 корпуса и окнами 11 для подачи рабочей жидкости из напорной магистрали 4 в гидромониторные насадки 6. К нижней части втулки 9 присоединен кольцевой породоразрушак>щий инструмент 12.
Корпус 1, кожух 8 и втулка 9 образуют между собой замкнутую внешнюю кольцевую полость 13, в которой размещена пружина 14. Полость 13 может быть заполнена жидкой смазкой, что обеспечивает надежную работу пружины, Подвижная втулка 9 посредством центрирующих ребер 15 соединена с трубкой
16, имеющей раструб 17 и наконечник 18.
В собранном виде втулка 9, породоразрушающий инструмент 12 и ступенчатая трубка 16 жестко соединены между собой, но имеют возможность перемещаться вдоль оси устройства.
Трубка 16 совместно с втулкой 9 образуют внутрен нюю кольцевую полость
19, являющуюся продолжением напорной магистрали 4, а наконечник !8 трубки 16 установлен в расточке породоразрушающего инструмента 12 с зазором, образуя кольцевой струйный насос (эжектор) 20. Для обеспечения работоспособности устройства предусмотрены уплотнения 21.
Устройство работает следующим образом.
Для реализации процесса бурения скважины без размыва ее стенок (левая половина разреза) устройству через двойную
20 бурильную колонну 2-3 сообщается осевое усилие и крутящий момент. При этом втулка
9, преодолевая сопротивление сжатия пружины 14, перемещается в крайнее верхнее положение и перекрывает отверстие гидромониторной насадки 6. В результате весь поток рабочей жидкости из напорной магистрали 4 через внутреннюю кольцевую полость 19 направлен в кольцевой эжектор 20. Это обеспечивает эффективную очистку забоя от шлама и керна в процессе бурения скважины, так как íà его реализацию направлена вся гидравлическая мощность потока. В общем случае совершенная очистка забоя от шлама и обломков керна повышает механическую скорость бурения, а следовательно, и надежность работы устройства.
Гидроразмыв стенок скважины и извлечение размытого материала на поверхность производятся следующим образом. Частоту вращения устроиства в скважине устанавливают в пределах 1 — 10 об/мин. В интервале, намеченном для образования выемочной камеры 22, ус ройство поднимают над забоем 23 скважины. При этом возврат29 ная пружина 14 перемещает втулку 9 в крайнее нижнее положение (правая половина разреза). В результате окна 11 втулки 9 устанавливаются против отверстий гидромониторных насадок 6 и поток рабочей жидкости направляется как в эжек30 тор 20, так и на размыв стенок скважины. В этом случае необходимо увеличить расход рабочей жидкости. Под действием высоконапорной струи, истекающей из насадки 6, стенка скважины разрушается с образованием выемочной камеры 22. Из
35 выемочной камеры 22 продукты разрушения в виде пульпы перемещают вниз к забою скважины 23, откуда с помощью эжектора 20 транспортируются по пульпопроводу 5 на поверхность для геологи40 ческого опробования.
Формула изобретения
Устройство для бурения и гидравлического опробования скважин, содержащее корпус с гидромониторными насадками, ступенчатую трубку с наконечником, образую45 щую с корпусом внутреннюю кольцевую полость, втулку, установленную в указанной полости с возможностью перемещения и перекрытия в крайнем верхнем положении отверстий гидромониторных насадок, взаимодействующую с пружиной и корпусом
50 и соединенную с кольцевым породоразрушающим инструментом, в торцовой расточке которого установлен с зазором наконечник трубки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, 55
-5 оно снабжено кожухом, смонтированным в нижней части корпуса и образующим с втулкой внешнюю кольцевук> полость, в которои размещена пружина, при этом втулка жестко соединена со ступенчатой трубкой.
