Вибробашмак колонны
СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических (;Д 1 77827Р- А 1
РЕСПУБЛИК ((9) (11) (()5 Е 21 В 33/16
ГОСУДАРСТВ Е Н Н ОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4874101/03 (22) 16.10.90 ,(46) 30.11.92, Бюл. М "4 (71) Государственно-кооперативная фирма "Биокор"Ханто" (72) Н.А. Петров, И.С. Хаеров и Н.Л. Ветланд (56) Кравцов В.И. и др. Крепление высокотемпературных скважин в коррози" онно-активных средах, М, Недра, 1987, .с. 158»159.
Кузнецов Р.С. и др. Руководство по применению вибровоздействия при подготовке скважин н цементированию обсадных колонн, Уфа, Уфимский нефт. ин-т, 1980, с. 20-22. (54) ВИБРОБАЛИАК КОЛОННЫ (57) Использование: при спуске и це\
Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к креплению скважин, в частности к устройствам для спуска и цементирования обсадных колонн с вибровоздействием.
Известен вибробашмак колонны, включающий полый корпус с боковыми отверстиями, ротор, помещенный в кор- пусе на опоре, элемент открытиязакрытия боковых отверстий.
Недостатком известного вибробашма" ка является сложность конструкции ввиду больного количества комплектующих деталей, значительно увеличивающих осевые размеры устройства. В результате этого, вибробашмак является прак" тически неразбуриваемым, что снизит . ментировании обсадных колонн с вибро" воздействием. Обеспечивает расширеwe функциональных возможностей устройства, его упрощение и уменьшение объема элементов, подлежащих разбуриванию. Гущность изобретения: устрой" ство включает корпус с осевым каналом, опорой и боковыми отверстиями„ В нижней части корпус выполнен с башмачной насадкой. Опора выполнена s виде опоры скольжения. Опора размецена в башмачной насадке. На опоре помещен ротор. Ротор и внутренняя поверхность корпуса выполнены в виде винтового гидравлического двигателя. С ротором жестко связан элемент открытия-закры- Я тия боковых отверстий. Этот элемент выполнен в виде эксцентрика. 3 ил. область его применения лишь при цемен- тировании эксплуатационных колонн, . 4 когда дальнейшее углубление скважины О© не предусматривается.,Ю
Известен также вибробашмак колон-: 4 ны, включающий корпус с осевым кана" (Л лом, опорой и боковыми отверстиями, ротор, помещенный в корпусе на опоре, ; и элемент открытия " закрытия боковых д отверстий при вращении ротора, жестко
: связанный с последним.
Недостатком такого вибробашмака является также его сложность конструк. ции и наличие большого количества элементов, подлежащих разбуриванию при необходимости дальнейшего углубления скважины. Кроме того, устройство не
1 77Р>275 4 многофункционально, а ввиду отсутст" вия башмачной насадки, при спуске обсадной колонны возможны посадки и задиры стенок скважины нижней торце" вой поверхностью корпуса, особенно в наклонных скважинах.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, его упрощение и уменьшение объема элементов, подлежащих разбуриванию.
Поставленная цель достигается тем, что корпус выполнен с башмачной насадкой, а опора выполнена в виде опо" ры скольжения и размещена в башмачной 1< насадке, при этом ротор и внутренняя поверхность корпуса выполнены в виде винтового гидравлического двигателя, а элемент открытия"закрытия боковых отверстий выполнен в виде эксцентри" ка.
На Фиг. 1 изображен вибробашмак колонны, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг; 1; на фиг. 3 " сечение Б-Б на Фиг. 1. 25
Вибробашмак колонны состоит иэ корпуса 1 с присоединительными резь-, бами 2. Внутри корпуса 1 размещен ротор 3 и статор 4 винтового гидрав" лического двигателя. Статор 4 изго" gg товлен нанесением специальной резины на внутреннюю поверхность стального корпуса 1. Ротор 3 изготовлен в виде многозаходного винта. Количество вин" товых линий ротора 3 на одну меньше, 5 чем у статора 4. Ротор 3 расположен в статоре с эксцентриситетом, обеспе" чивающего работу объемного двигателя.
Внизу статор 4 Фиксируется башмачной насадкой 5 с диаметрально противопо» щ ложными боковыми отверстиями 6, csep"" ху предохранительным переводником 7, в стенках которого установлены обрат" ные клапана 8 и/или предохранитель" ные диафрагмы 9. Винтовой ротор 3 для 5 снижения гидравлических сопротивле"
„ ний сверху может выполняться с ко" нусным обтекателем 10. Снизу ротор 3 может выполняться в виде усеченного конуса 11, перекатывающегосянпо об" ратному конусу 12 башмачной насадки
5,. причем радиус (r<) просвета пос" леднего в сечении больше радиуса (rg ) сечения конуса 11 на величину . эксцентриситета (е) винтового гидравлического двигателя.. Таким образом, эксцентричный ротор 3 и башмачная насадка 5 с боковыми отверстиями 6 вместе представляют собой элемент, I открытия " закрытия боковых отверстий
6. В торцевую часть башмачной насадки
5 впресован диск 13, контактирующий с торцевой поверхностью 14 ротора 3, что представляет опору скольжения.
Вибробашмак колонны работает следующим образом.
Вследствие разницы чисел заходов в винтовых линиях статора 4 и ротора
3 их контактирующие поверхности обра" зуют ряд замкнутых полостей - шлюзов между камерами высокого давления 15 у верхнего конца ротора 3 и пониженного давления у нижнего. Свободный ток жид" кости через винтовой двигатель как бы перекрыт шлюзами, в которых действие давления жидкости приводит к по" явлению результирующего момента. При .. прокачивании жидкости через вибробаш" .: мак винтовой ротор 3 начинает вращать." ся по окружности с радиусом, равным эксцентриситету. При этом. усеченный конус 11 ротора 3 перекатывается по обратному конусу 12 башмачной насад" ки 5, попеременно открывает одно и закрывает другое боковое отверстия 6. с наличием момента, когда оба отвер" стия 6 открыты. Это вызывает пульса" цию потока жидкости и колебания низа обсадной колонны (из-за смены направления .реактивных сил);,в целом поло" жительно сказывающееся на полноту вытеснения бурового раствора тампонажным, активацию v последнего и кольматацию приствольной части непосредственно в зоне продуктивных горизон" тов. Жидкость, обтекая конус 10 ротс" ра 3, создает меньшее осевое давление, а следовательно уменьшает момент сопротивления вращению в опоре скольжения (13, 14}. В случае непродолжительных подклиниваний ротора,3 давление повышается, при этом обратные клапана 8 открываются и перепускают часть тампонажного раствора. В. случае же заклинивания ротора 3 когда одно из, боковых отверстий б закрыло и повышения давления сверх заданного эначе"
HHR может сработать и предохранительная диафрагма. .Технико"экономическая эффективность предлагаемого вибробашмака ко" лонны заключается в значительном уп" рощении и уменьшении комплектующих деталей за счет совмещения ими нескольких функций, Существенно уменьше" ны осевые размеры конструкции, а сле" довательно уменьшен и разбуриваемый
5 уу8з обьем, что создает предпосылки для его применения не только при цементи« ровании эксплуатационных колонн, но
H кондукторов, l1poMeNQToHHblx H lloTBA» ных колонн,.значительно сказывающееся на повышении качества крепления скважины в целом.
Формула изобретения
Вибробашмак колонны, включающий корпус с осевым каналом, опорой и бо" ковыми отверстиями, ротор, помещенный в корпусе на опоре, и элемент открытия-закрытия боковых отверстий д5
75 при вращении ротора, жестко связанный с последним, от ли ч а ющи й" с я тем, что, с целью расширения шункциональных возможностей вибробаш" мака, его упрощения и уменьшения объе" ма элементов, подлежащих разбурива" нию, корпус выполнен с башмачной насадкой, а опора " в виде опоры скольже" ния и размещена в башмачной насадке, при этом ротор и внутренняя поверхность корпуса выполнены в виде винтового гидравлического двигателя, а элемент открытия«закрытия боковых отверстий выполнен в виде эксцентрика.
