Устройство для создания обратной местной промывки скважины

 

Изобретение относится к горному делу, к средствам для удаления из скважины шлама разбуренных пород с обратной местной промывкой скважины. Цель - повышение производительности бурения за счет предотвращения свабирующего осложнения в скважине при подъеме бурового снаряда. Устройство содержит корпус 1 с каналом 2 обратного потока. На корпусе 1 установлены переходник 5, пакер 4 и калибровочный -24 Os 00 О ю 22 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-9

1Ф

3

7

2З (21) 4682380/03 (22) 20.04,89 (46) 30.09,91. Бюл. f4 36 (71) Свердловский горный институт им, В.Б.

Вахрушева (72) Л.Г. Шолохов, В,И. Еркалов и И.А. Бердов (53) 622.243.133(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 713979, кл. Е 21 В 21/00, 1976, Авторское свидетельство СССР

N. 1408047, кл. Е 21 В 21/00, 1986.

„„5U,, 1á80941 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ОБРАТНОЙ МЕСТНОЙ ПРОМЫВКИ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горному делу, к средствам для удаления из скважины шлама ра збурен н ых пород с обратной местной промывкой скважины, Цель — повышение производительности бурения за счет предотвращения свабирующего осложнения в скважине при подьеме бурового снаряда.

Устройство содержит корпус 1 с каналом 2 обратного потока. На корпусе 1 установлены переходник 5, пакер 4 и калибровочный

1680941

20

40 расширитель 3. Имеется сопло, образованное канавками 7 и пластинами 8 и гидравлически связанное с нагнетательной и выхлопной камерами 9, 11. В переходнике 5 выполнен центральный канал 12 с седлом

13, в нижней части связывающий камеру 9 с камерой 11. В центральном канале 12 разИзобретение относится к горному делу, к средствам для удаления из скважины шлама разбуренных пород, а именно к устройствам для создания обратной местной промывки скважины, Целью изобретения является повышение производительности бурения путем предотвращения свабирующего осложнения в скважине при подьеме бурового снаряда.

На фиг, 1 схематически изображено устройство для создания обратной местной промывки в момент подъема бурового снаряда из скважины после заклинки керна в колонковой трубе, продольный разрез; на фиг. 2 — схема верхней части скважины с соответствующими уровнями жидкости в затрубном пространстве и в колонне бурильных труб, Устройство для создания обратной местной промывки скважины включает в себя корпус 1 с каналом 2 обратного потока. На корпусе 1 установлены калибровочный расширитель 3, пакер 4 и переходник 5. Калибровочный расширитель 3 имеет штабики 6 с истирающим материалом и промывочные канавки 7, расположенные между штабиками. Сопла выполнено в виде щелевого канала, образованного промывочными канавками 7 и свободно размещенными в них продольными упругими пластинами 8, и гидравлически связано с нагнетательной камерой 9 при помощи радиальных отверстий 10;

Переходник 5 включает в себя нагнетательную и выхлопную камеры 9 и 11, соединенные Центральным каналом 12, с седлом

13 в нижней части. Обратный шаровой клапан 14 установлен B центральном канале 12 с возможностью взаимодействия с седлом

13 для изолирования выхлопной камеры 11 от нагнетательной при подаче жидкости в йагнетательную камеру 9 и образования гидравлической связи между внешними надпакерным и подпакерным пространствами 15 и 16.

В переходнике 5 имеется система нэгнетательных и выхлопных отверстий 17 и мещены обратный шаровой клапан 14, При подаче жидкости в нагнетательную камеру

3, клапан 14 взаимодействует с седлом 13 и камеры 9, 11 изолируются друг от друга, При подьеме снаряда образуется гидравлическая связь между внешними надпакерным и подпакерным пространствами. 2 ил.

18. Между переходником 5 и корпусом 1 расположено сэльниковое уплотнение 19.

Канал 2 обратного потока в корпусе 1 перекрывается фильтром 20, корпус 1 присоединяется к колонковой трубе 21 с коронкой 22, которая при бурении заполняется керном

23. Переходник 5, в свою очередь, присоединяется к колонне бурильных труб 24, В составе бурового снаряда устройство для обратной местной промывки может размещаться и на некотором расстоянии от колонковой трубы 21, где стенки скважины 25 имеют повышенную устойчивость и малую трещиноватость.

Устройство работает следующим образом, После спуска бурового снаряда в скважину 25 включается подача промывочной жидкости в колонку бурильных труб 24, которая затем с помощью устройства выводится в затрубное пространство 16 ниже пакера 4 и расширителя 3. Вследствие гидродинамического давления потока жидкости, создаваемого соплом в совокупности с местным гидравлическим сопротивлением, в расширителе 3 и пакере 4 при сопротивлении со стенками скважины 25 создается обратный местный поток промывочной жидкости через забой скважины 25 и внутреннюю полость колонковой трубы 21, Проходя через канал 2 обратного потока, промывочная жидкость поступает в выхлопную камеру 11 и из нее через боковые выхлопные отверстия 18 в затрубное пространство 15 выше пакера 4. Таким образом восстанавливается прямая циркуляция промывочной жидкости.

По окончании рейса подача промывочной жидкости прекращается, керн заклинивается в колонковой трубе 21 шламом, находящимся выше керна 23. Заклинка производится в период прекращения подачи промывочной жидкости. В результате этого происходит движение жидкости из колонко45 вой трубы 21 в направлении к забою скважины 25 вследствие разности обьемных весов жидкости в нисходящем и восходящем потоках, Заклинка сопровождается

16S0941

Формула изобретения

Составитель А.Меньшиков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С,Черни

Редактор С.Лисина

Заказ 3294 Тираж Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 полным перекрытием зазора между колонковой трубой 21 и керном 23.

При подъеме бурового снаряда освободившееся пространство в скважине ниже 5 колонковой трубы 21 должно заполняться по линии нагнетания жидкости в процессе бурения. Поскольку нагнетательная линия связана с внутренней полостью бурильных труб 24, а расход жидкости из нагнетатель- 10 ной системы вызывает понижение уровня жидкости в бурильных трубах (Л ho) . Это понижение является причиной перетока жидкости, согласно закону о сообщающихся сосудах, из затрубного пространства в 15 бурильные трубы 2 через центральный канал 12 между нагнетательной и выхлопной камерами 9 и 11, приподнятый обратный клапан 1, Для предотвращения черезмерного под- 20 нятия клапана 14 и исключения перекрытия центрального канала 12 может быть предусмотрен элементарный ограни итель (не показан). В результате такого перетока жидкости предотвращается разрыв сплош- 25 ности жидкости в скважине 25 ниже колонковой трубы 21, что позволяет избежать свабирующего осложнения в скважине и тем самым повысить производительность бурения. 30

Устройство для создания обратной местной промывки скважины, включающее корпус с каналом обратного потока, сопло, гидравлически связанное с нагнетательной и выхлопной камерами, установленные на корпусе переходник, пакер и калибровоч-,. ный расширитель в виде штабиков с истирающим материалом и промывочными канавками между ними односторонне перекрытыми продольными упругими пластинами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности бурения за счет предотвращения свабирующего осложнейия в скважине при подъеме бурового снаряда, oHQ снабжено обратным шаровым клапаном, в переходнике выполнен центральный канал с седлом в нижней части для гидравлической связи нагнетательной камеры с выхлопной, э обратный шаровой клапан установлен в центральном канале с возможностью взаимодействия с седлом для изолирования выхлопной камеры от нагнетательной при подаче жидкости в нагнетательную камеру и образования гидравлической связи между внешними надпаркерными и подпакерными пространствами при подъеме бурового снаряда.