Наддолотный пульсатор
Изобретение относится к буровой технике , в частности, к наддолотным устройствам для вращательного бурения глубоких скважин ротором или забойными двигателями . Цель - повышение эффективности работы пульсатора за счет увеличения частоты поперечных колебаний шара. Пульсатор состоит из корпуса 1, имеющего овальную эллиптическую полость 2 с шаром, которая соединена с долотом коническими каналами 3 и 4. Шар 6 делит эллиптическую полость на полости 7 и 8. Канал 3 связан с полостью 7 каналом 9, а канал 4 связан с -. - - 2 полостью 8 каналом 10. При циркуляции жидкости через переводник 12 она попадает в эллиптическую полость и через части этой полости 7 и 8 и каналы 3 и 4 диффузора попадает на долото. При смещение шара вправо и влево от среднего положения, ойо начинает уменьшать пространство части полости 8, возникает эжёкция жидк ости, т.к. она из щелевого промежутка поло сти 8. представляющего в этом положении шара сопло, попадает в расширяющийся канал - диффузор 3. При этом в канале-диффузоре 3 создается разрежение, которое по всасыва- - ющему каналу 9 передается в чаете полости 7. Из этой части начинается подсос жидкости по всасывающему каналу Ж в канал-диффузор 3, возникающие при этом части эллиптической полости 7 поперечные колебания втягивают шар в обратном направлении и он перемещается из правого положения в левое. Такие периодические колебания шара в эллиптической плоскости вызывают периодическое изменение прохо дных сечений частей эллиптической полости 7 и 8. Это вызывает соответствующее колебания расхода и давления промывочной жидкостиучто будет создавать высокочастотные продольные колебания долота. 2 ил. сд с XI ел -N 00 VJ ю
5Ц„„ 1754872А1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР I ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЁНИЯ I ф» » 1 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 . --:-::-":..-:::""- .,::::::,;:::., :::..- - ::. -: 2 (21) 4688325/03: : ..:,:: : "полостью 8 каналом:10. При циркуляции (22) 03,05.89 ......:::" . . .:: жидкости через переводник 12 она попада(46) 15.08,92. Бюл.¹30,, -,: ет в эллиптическую полость и через -части (71) Уфимский нефтяной институт .:, . этой полости 7 и 8 и каналы 3 и 4 диффузора (72) M.Ñ.Ãàáäðàõèìîâ, Б,З.Султанов, . попадает на долото. При смещении шара :. Д.А»Хамидуллин и Н;М.Габдрахимов :::.: - - в (56) Иванников В,И. и др . Новое направле-" ние интенсификации процесса бурения глу- ::.: лости 8, возникает.эжекция жидкости,:т.к, боких скважин. Тезисы докладов четвертой îíà из щелев»о»го:промежутка полости 8, Всесоюзной научно-технической конферен-" . представляющего в этом положении шара ции "Разрушение горных пород при буре-, " сопло, подпадает в ра»еш»"иря(ощийся каналнии скважин". М., 1986, с.250. - :,:. диффузор 3. При этом в канале-диффузоре 3 Авторское свидетельство СССР:::::. :- ; создается разрежение.-i<î Oðoå по всасыва М 209350, кл. Е 21 В 4/14, 1965, - - - ющему каналу 9 передается в"част»ь полости (54) НА»ДДОЛОтН Ы и IlYflbCATOP :" :;:: 7. Из этой части» начийаетс»»я» подсос» "жи»,дкости (57) Из»обретеййе относится к буровой тех . "по всасывающему» каналу Ж е канал- диффунике, в частнбсти, к наддолотным устройст - зор 3, возникающий при этбм части эллипти "" - .. вам для вращательного бурения глубоких" ческой полости 7 п»о»переч»алые колебания скв»ажйн ротором йли забойными двигателя- : втягивают шар в обратном направлении и он ми, Цель — повышение эффективности рабо- перемещается иэ правота полбжения в левое; ты пульсатора за счет увеличения частоты :,, Такие периодические колебания шара в элпоперечных колебаний шара, Пульсатор со-: . л»иптйческой плоскостивызывают периодичестойт из корпуса 1, имеющего овальнум-эл- " :. ское изменение проходй»йх»-сечейий частей липтическую полость 2 с шаром, которая эллийтйч»еской йо»лоСти 7 и 8. Это,выэыв» ает соединена с долотом коническими кайала- . соответствующее колебания расхода идавле .. ми 3 и 4. Шар 6 делит эллиптическую rio- ния промывочной жидкости;что будет созда- у лость на полости 7 и 8. Канал 3 связан с ватьвысокочаст»отйые пр»од»оль»ны»е колебания полостью 7 каналом 9, а канал 4 связан с . долота. 2 ил. 6 (i (, » речных колебаний в камере шара, возникающих при обтекании шара потоком жидко.сти, и частичное перекрытие проходного канала. Известен также гидравлический вибратор, снабженный шаром, установленным на упругой опоре, в которой выполнены проИзобретение относится к горной технике и предназначено для бурения глубокйх скважин. Известен шаровой гидровибратор, включающий внутри корпуса шар, установленный на опоре. Пульсация жидкости в данном устройстве создается.за счет попе1754872 дольные каналы. Хаотичные поперечные колебания шара в этом устройстве также осуществляются в камере круглого сечения,. Недостатком этого устройства является то, что создаваемые колебания давления промывочной жидкости над долотом, имеют необходимую амплитуду и малую частоту, так как попеременное перекрытие продольных каналов не полное. Цель изобретения — повышение эффективности работы пульсатора за счет увеличения перепада давления и частоты поперечных колебаний шара, Укаэанная цель достигается за счет того, что продольные каналы пульсатора выполнены в виде диффузоров, полость корпуса выполнена в поперечном Сечении в виде эллипса, большая ось которого располо>кена на центрах продольных каналов, корпус выполнен с дополнительными каналами, со.>бщенными входными частями с полостью по ее большой оси над диффузором, а выходными частями — С противопо ложно расположенным входной части диффу зором. При таком йсполненйи пульсатора шар совершает поперечные колебания в эллиптической полости с большей частотой под . действием струйного эффекта. кроме того в крайних точках шар дважды перекрывает один из проходных каналов устройства и за счет этого создается интенсивная пульсация потока промывочной жидкости, что обеспечивает эффективную очистку забоя. На фиг.1 приведена конструктивная схема наддолотного пульсатора; на фиг.2— разрез А — А на фиг.1, Устройство состоит из корпуса 1, полость 2 которого в поперечном сечении выполнена в виде эллипса. Продольные каналы 3 и 4 выполнены в виде диффузора. На опорном целике корпуса (опоры) 5 установлен шар 6, который делит эллиптическую полость 2 на две камеры 7 и 8. Верхняя часть диффузорного канала 3 соединена с камерой 7 при помощи канала 9, камера 8 соединена при помощи канала 10 с каналом 4. Стенка эллиптической камеры 7 и 8 по большой оси снаб>кена ограничителями 11, 15 35 40 увеличения частоты поперечных колебаний, 45 дольных каналов, корпус выполнен с допол50 10 Устройство в верхней части имеет переводник 12. . Устройство работает следующим образом. Наддолотйый пульсатор при помощи переводника 12 соединяется с бурильными трубами или BBRoM турбобура, а с долотом— при помощи конических резьб корпуса 1. При прокачивании промывочной жидкости через устройство в камерах 7 и 8 за счет образования вихря возникает переменное давление, а в каналах 9 и 10 создается повышенное давление, зависящее от положения шара при протекании промывочной жидкости через диффузоры 3 и 4. При перекрытии канала 3 давление в канале 4 возрастает за счет гидравлических потерь в суженной части диф- фузора, В то же время в канале 9 давление снижается за счет струйного эффекта, возникающего при протекании потока через суженные сечения в камере 8 между шаром 6 и стенкой полости, 3а счет возникшей разности давлений шар 6 перемещается по большой оси и начинает совершать поперечные колебания попеременно закрывая диффузорные каналы 3 и 4. За счет этого создается интенсивная пульсация промывочной жидкости повышенной частоты и улучшается очистка забоя от шлама..: Формула изобретения Наддолотный пульсатор, содержащий корпус с закрепленной внутри корпуса опорой и расположенной над опорой полостью, расположенные над опорой продольные каналы и размещенный в полости шар, о т лич а ю шийся тем; что, с целью повышения эффективности работы пульсатора за счет продольные каналы выполнены в виде диффузор, полость корпуса выполнена в поперечном сечении в виде эллипса, большая ось которого расположена на центрах пронительными каналами, сообщенными входными частями с полостью по ее большой оси над диффузором, а выходными частями— с расположенным: противоположно входной части диффузором. 1754872 Составитель Б,Султанов Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М.Демчик Редактор M.Циткина Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2874 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5
