Наддолотный генератор волн

 

Изобретение относится к гидроакустическим генераторам, применяемым при бурении скважин. Цель изобретения - повышение КПД генератора и эффективности бурения путем снижения гидравлических потерь и обеспечения настройки генерируемых волн на резонансную частоту . Наддолотный генератор волн содержит корпус, состоящий из разъемных частей 1 и 2, вихревой излучатель с выходным сужающимся каналом 4 в виде экспоненциальной поверхности вращения. Входные каналы 5 излучателя имеют тангенциальное направление к его внутренней полости. Головка вихревого излучателя снабжена цилиндрической резонансной камерой 6 с регулятором частоты генерируемых волн. Регулятор частоты выполнен в виде поршня 7 со штоком 8, перемещающимся в камере 6 посредством винтового соединения. Промывочная жидкость, поступая через тангенциальные каналы 5 в камеру вихревого излучателя, приобретает вращательное движение, Через выходной канал 4 поток направляется в сторону забоя и к стенкам скважины. Частота пульсирующего потока регулируется путем перемещения поршня 7 и изменения объема резонансной камеры 6. Создание в призабойной зоне мощного волнового воздействия промывочной жидкости позволяет повысить эффективность бурения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 21 В 10/18

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4724275/03 (22) 27.07.89 (46) 07.12.92. Бюл., ¹ 45 (71) Институт машиноведения им. акад.

А,А.Благонравова (72) P.Ô.Ãàíèåâ, P.Ø.Móôàçàëoâ, Г.А.Калашников и С.А.Костров (56) Авторское свидетельство СССР № 1313043. кл. Е 21 В 10/18, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1714071, кл. Е 21 В 10/18, 1990.. (54) НАДДОЛОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ВОЛН (57) Изобретение относится к гидроакустическим генераторам, применяемым при бурении скважин. Цель изобретения— повышение КПД генератора и эффективности бурения путем снижения гидравлических потерь и обеспечения настройки генерируемых волн на резонансную частоту. Наддолотный генератор волн содержит корпус, состоящий из разъемных частей 1 и

„„5U 1779737 А1

2, вихревой излучатель с выходным сужающимся каналом 4 в виде экспоненциальной поверхности вращения. Входные каналы 5 излучателя имеют тангенциальное направление к его внутренней полости. Головка вихревого излучателя снабжена цилиндрической резонансной камерой 6 с регулятором частоты генерируемых волн. Регулятор частоты выполнен в виде поршня 7 со штоком 8, перемещающимся в камере 6 посредством винтового соединения. Промывочная жидкость, поступая через тангенциальные каналы 5 в камеру вихревого излучателя, приобретает вращательное движение, Через выходной канал 4 поток направляется в сторону забоя и к стенкам скважины. Частота пульсирующего потока регулируется путем перемещения поршня 7 и изменения объема резонансной камеры 6, Создание в призабойной зоне мощного волнового воздействия промывочной жидкости позволяет повысить эффективность бурения. 2 ил.

1779737

Изобретение относится к буровой технике, и именно к бурению скважин различного назначения, и может быть использовано для волновой обработки бурового и тампонажного растворов, а также для кольматации стенок скважины при ее бурении.

Известен наддолотный гидроакустический генератор, включающий полый корпус, внутри которого размещен акустический излучатель (1), Известен также наддолотный генег;. тор волн, включающий полый корпус, вихревой излучатель с тангенциально направленными входными каналами и выходным каналом, резонансную камеру с регулятором частоты генерируемых волн (2).

Недостатком устройства-прототипа является низкое значение акустического КПД и соответственно низкая эффективность бурения скважины, Цель изобретения — повышение КПД генератора и эффективности бурения.

Поставленная цель достигается тем, что в наддолотном генераторе волн, включающем полый корпус. вихревой излучатель с тангенциально направленными входными каналами и выходным каналом, резонансную камеру с регулятором частоты генерируемых волн, резонансная камера снабжена поршнем со штоком, установленным с возможностью перемещения, а выходной канал вихревого излучателя выполнен сужающимся в виде экспоненциальной поверхности вращения.

На фиг,1 изображен общий наддолотный генератор волн в разрезе; на фиг,2— сечение А-А на фиг.1.

Наддолотный генератор волн содержит две разъемные части полого корпуса 1 и 2, в полости между которыми установлен вихревой излучатель, состоящий из гидроакустической головки 3 и выходного выполненного по экспоненте канала 4, при этом в гидроакустической головке выполнены тангенциально направленные входные каналы

5, а вихревой излучатель снабжен цилиндрической резонансной камерой 6 с регулятором частоты генерируемых волн. Внутри резонансной камеры размещен поршень 7 со штоком 8, соединенный с резонансной

30 камерой 6 винтовым соединением, позволяющим перемещением изменять объем камеры 6 под поршнем 7. Нижний торец выходного канала 4 размещен в надшарошечной полости 9 долота t0. Наддолотный генератор волн соединен с долотом 10 и бурильной колонной 11 при помощи замковой резьбы 12.

Наддолотный генератор волн работает следующим образом.

Промывочная жидкость по бурильной колонне 11 подается во входной канал корпуса 1, далее по тангенциальным каналам 5 поступает в камеру вихревого излучателя, где промывочная жидкость приобретает вращательное движение и через выходной канал 4, где интенсивность вихря резко возрастает, направляется радиально к стенке скважины. За счет образования разрежения в камере вихревого излучателя и по оси выходного канала 4 давление на выходе из канала 4 в результате проскока промывочной жидкости из призабойной зоны в камеру вихревого излучателя пульсирующе меняется. Вследствие чего генерируется осевое излучение гидроакустической волны с частотой, определяемой диаметром и длиной камеры вихревого излучателя, перепадом давления на входе и выходе устройства и формой выполнения выходного канала.

Формула изобретения

Наддолотный генератор волн, включающий полый корпус, вихревой излучатель с тангенциально направленными входными каналами и выходным каналом, резонансную камеру с регулятором частоты генерируемых волн, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД генератора и эффективности бурения путем снижения гидравлических потерь, резонансная камера выполнена в виде цилиндра, регулятор частоты выполнен в виде поршня со штоками, а выходной канал вихревого излучения выполнен сужающимся в виде экспоненциальной поверхности вращения, причем камера расположена над вихревым излучателем с возможностью сообщения их полостей, а поршень со штоком расположен в камере с возможностью перемещения, 1779737

Составитель Г.Калашников

Редактор Л.Савина Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Е. Папп

Заказ 4419 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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